Élasticité du chewing-gum

D'où tient-il son étonnante élasticité ?

   Qu'on l'appelle chewing-gum, pâte à mâcher, chiclette ou gomme à mâcher, il est partout dans notre vie, il fait partie du quotidien des personnes du XXIème siècle. Mais une de ses qualités nous échappe et reste à nos yeux un mystère : son élasticité !

Dans un premier temps, elle est du à la présence du composant principale du chewing-gum qui est le Gluten de Blé , mais pas seulement !

 

Un peu de chimie : 

Les trois principaux phénomènes responsables de l'élastisité et de la texture du chewing-gum : 

1) Polymérisation : 

  Un polymère est un enchaînement de plusieurs molécules ; il est obtenu grâce à un phénomène chimique spécifique que l’on appelle la polymérisation.

En effet lors de cette réaction chimique, une molècule comportant une double liaison réagit avec une autre molécule en présence d'un catalyseur. La double liaison qui était présente dans la molécule de départ se casse et deux électrons sont séparés. Les électrons ainsi libérés vont former une autre lisaison covalente avec une autre molécule ayant subi le même sort. On a alors un enchaînement de molécules, c’est-à-dire une macromolécule et donc un polymère.

   Le polymère est formé des liaisons simples et covalentes qui sont responsables de son élasticité et de sa fléxibilité mais pas seulement : elles permettent aussi au chewing-gum de supporter un nombre important de déformations et des charges élevées avant de se rompre.

Cependant le chewing-gum n’est pas éternellement élastique. Les élastomères, autremenent dit les polymères créés lors de la polymérisation perdent peu à peu leur élasticité à cause d’une longue exposition à l’eau (comme dans notre bouche avec la salive par exemple). 

 

 

Exemple de polymérisation

  

  -Toutefois la polymérisation n’est pas la seule réaction chimique permettant d’expliquer l’élasticité du chewing-gum.

  • 2) Réaction de deux protéines importantes : 

  Le gluten de blé contient deux proteines : la gluténine et gliadine. Ces deux protéines réagissent avec l’eau (soit la salive dans notre bouche). La guténine, composée de nombreux acides aminés, agit comme un filet qui capture l’air contenu dans l’eau, contrairement aux gliadines qui sont des petites protéines. Ces deux composants une fois mélangés avec l’eau, forment des bandes de gluten fortement élastiques et visqueuses. 

 

Formation du Gluten grâce à l'eau (contenu dans la salive)

 

  C'est ce qui permet d'expliquer le changement d'état à la suite d'une tension exercée par les dents, ainsi que le contact avec la salive.

 

3) Ponts disulfures : 

   Ainsi, après avoir fait apparaître les bandes de gluten élastiques, celles-ci sont emmêlées entre elles, ce qui, malheureusement, a pour effet de nuir à l’élasticité et à la consistance du chewing-gum. Il faut donc pétrire la pâte. En effet, le pétrissage de la pâte à chewing-gum permet une réaction chimique : l’oxydo-réduction, pendant laquelle il y a un échange d’électrons.

   De cette réaction chimique en découle l’apparition de liaisons entre les bandes de gluten, ce sont les ponts disulfures, qui se sont formés grâce à deux atomes de souffres. Comme il a été mentionné plus haut, les bandes de gluten sont emmêlées entre elles, mais les ponts disulfures vont permettre de maintenir la cohésion entre elles et de les alignées les unes par rapport aux autres.  

Représentation des liaisons, dites ponts disulfures, reliant les bandes de gluten entre elles

 

 

La combinaison de ces trois phénomènes est donc responsable de l'incroyable malléabilité du chewing-gum.

 

Bilan : 

   Par conséquent, pour obtenir le meilleur chewing-gum possible, il faut donc une quantité de gluten intermédiaire, car si le chewing-gum n'en contient pas assez, il ne possède aucune résistance et se rompt à la moindre tension en revanche si il en contient trop, il perdra toute son élasticité, or qui veut d'un chewing-gum qui n'en est plus un ? 

Lexique :

-Point disulfire : Un pont disulfure est une liaison covalente qui se forme par oxydo-réduction

dans les protéines.

-Catalyseur : Élément qui provoque une réaction par sa seule présence ou par son intervention. 

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