Les réactions de dégradation

La dégradation des aliments vient d'un grand nombre de réactions chimiques dues à son environnement. La structure des cellules alimentaires favorise certaines de ces réactions. Leur point commun est qu’elles aboutissent toutes à l’altération de l’aliment concerné, ce qui est, bien sûr, indésirable.

On distingue différents types de réactions :

. Le brunissement enzymatique

. Le brunissement non enzymatique :

- réaction de Maillard

- caramélisation

. L'oxydation des lipides

. Hydrolyse des lipides

. Moisissure

La chaleur favorisant les réaction chimiques, l’augmentation de la température entraîne une accélération de la dégradation des aliments.

Le brunissement enzymatique

Le brunissement enzymatique est une dégradation concernant essentiellement les aliments d’origine végétale (fruits, légumes...). Il s’agit d’une coloration d’un aliment due à la réaction du dioxygène de l’air et des enzymes entourant les cellules avec les composés phénoliques qui se trouvent à l’intérieur. En effet, lorsque l’on coupe un aliment tel qu’une pomme, la membrane qui sépare les deux est détruite ; les enzymes entrent en contact avec les phénols. La réaction d’oxydation de ces phénols, venant de la présence de dioxygène, est accélérée par les enzymes et aboutit à la formation de quinone. L’oxydation de celle-ci donne lieu à la formation des pigments bruns, la mélanine, d’où le brunissement des aliments concernés.

L’ajout de jus de citron permet d’éviter ce brunissement car ce jus contient de l’acide ascorbique, qui est un antioxydant naturel : il empêche en grande partie l’oxydation en réduisant la quantité de quinones.

Le brunissement non enzymatique

On distingue plusieurs types de brunissements non enzymatiques, tels que la réaction de Maillard ou encore la caramélisation. Ces brunissements sont dans la plupart des cas maîtrisés et aujourd’hui employés à des fins gastronomiques.

La réaction de Maillard est l’une des principales réactions de brunissement. Contrairement à beaucoup d’autres réactions de dégradation alimentaire, elle est appréciée. En effet, la couleur brune ainsi obtenue rend les aliments plus agréables au regard. La réaction de Maillard intervient le plus souvent lors de la cuisson d’un aliment. Elle se caractérise par un brunissement des acides aminés contenus dans l’aliment lorsque celui-ci est porté à haute température. Ce brunissement est dû à la réaction des sucres de l’aliment concerné avec les acides aminés ; la chaleur accélère la réaction.

Une autre réaction de brunissement non enzymatique est la caramélisation. Elle a lieu lorsqu’un sucre approche de sa température de fusion. Pour le saccharose, la réaction intervient à une température d’environ 160°C. La molécule de saccharose réagit avec une molécule d’eau pour donner du glucose et du fructose : c’est l’hydrolyse des sucres. En chauffant, ces deux molécules, des hexoses, se recombinent pour former des sucres complexes (oligosaccharides et polydextroses). Cette dégradation permet la formation de caramel à partir de sucres, mais elle est aussi utilisée par exemple pour donner un goût de noix à d’autres aliments.

L'oxydation des lipides

Les lipides, c’est-à-dire des matières grasses, peuvent s’oxyder de différentes façons. On distingue l’auto-oxydation, la photo-oxydation et l’oxydation enzymatique. Toutes ont pour conséquence une dégradation de la qualité des aliments concernés.

L’auto-oxydation est une oxydation qui se réalise, comme son nom l’indique, sans influence extérieure, et qui est catalysée par le dioxygène de l’air.

La photo-oxydation est, quant à elle, due à la lumière à laquelle est exposée l’aliment concerné, ainsi qu’au dioxygène de l’air.

L’oxydation enzymatique est, tout comme le brunissement enzymatique, à mettre en relation avec l’action des enzymes.

Ces réactions d’oxydation des lipides conduisent à un rancissement du produit, accompagné du dégagement d’odeurs nauséabondes et de la formation de substances nocives, dans certains cas cancérigènes.

L'hydrolyse des lipides

L’hydrolyse des lipides augmente elle aussi la rancidité des aliments, car elle libère des acides gras à courtes chaînes sous l’action de l’humidité ; elle est également accélérée par la chaleur, notamment lors de la cuisson. Elle a pour conséquence un développement de certains arômes des aliments, et est ainsi parfois même bénéfique à court terme.

Les moisissures

La moisissure des aliments, qui survient le plus souvent sur des fruits ou de la viande, est une réaction bien connue qui se solde par une couche le plus souvent blanche recouvrant l’aliment concerné. Elle est due à la colonisation de l’aliment par des microorganismes bactériens, qui provoquent cette coloration. En effet, de petits champignons se nourrissent de ces aliments, et créent à leur surface des réseaux appelés mycéliums, qui se caractérisent par des taches colorées. Les moisissures constituent un problème particulièrement tenace, puisqu’elles se reproduisent rapidement à l’aide de spores et qu’elles se développent dans presque tous les milieux.

Conclusion

Des réactions diverses et variées interviennent dans la dégradation des aliments. Leur point commun est de modifier les aliments, et pour la plupart de les rendre inconsommables. Afin de ralentir ces réactions et de permettre de garder un aliment plus longtemps avant sa péremption, on a développé depuis plusieurs millénaires des techniques de conservation alimentaire.