La dégradation des aliments

– Les aliments se dégradent également par l’altération chimique

Il existe un facteur autre que les micro-organismes responsables de la dégradation des aliments : l’altération chimique. Ce qui comprend l’oxydation, le brunissement enzymatique, l’effet de l’air et de la lumière et enfin l’exemple plus particulier des lipides.

Vous pouvez visualiser ci-dessous une expérience que nous avons réalisée sur la dégradation des aliments par l’oxydation.

Expérience sur la dégradation (cliquez sur ce lien): https://pascalisation.home.blog/experience-degradation/

1° – Qu’est-ce que l’oxydation ?

Les facteurs rencontrés dans notre expérience peuvent être généralisés à tous les aliments. En effet, une molécule soumise à une source lumineuse (en particulier les UV) ou à la chaleur provoque une agitation thermique importante qui peut scinder ces molécules en deux et former ce qu’on appelle des radicaux libres. Très instables, ces radicaux libres réagissent avec le dioxygène de l’air pour donner des molécules stables. Ces radicaux libres sont en fait des molécules instables car elles ne répondent plus à la règle de l’octet ou du duet. En effet, les forces initialement exercées ne sont plus les mêmes, par conséquent la stabilité de l’atome se trouve également modifiée. On a alors des radicaux libres qui vont chercher a respecter les règles de l’octet et du duet, pour se faire les radicaux libres vont chercher un électron sur la couche externe d’un autre atome ou d’une autre molécule. On va alors assister à une réaction en chaîne. C’est l’oxydation. Le vieillissement des tissus est du à ces oxydations. En effet, des enzymes nommés polyphénolases catalysent les réactions d’oxydations des polyphénols incolores des fruits et légumes. Il se forme alors de la mélanine, responsable de la couleur brune, caractéristique de la dégradation et des tissus blessés. Les acides ralentissent l’action enzymatique. A l’aide de papier pH, on a pu prouver que le jus d’orange, de kiwi et de citron était acide. Ce qui explique leurs non dégradation. Le jus de citron contient principalement deux acides : L’acide citrique et l’acide ascorbique.

2° – 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 l’acide ascorbique est un antioxydant naturel : il empêche en grande partie l’oxydation en réduisant la quantité de quinones.

3° – L’effet de l’air et de la lumière

L’air est un mélange constitué d’environ 20 % de dioxygène et 70 % de diazote (dans le modèle couramment utilisé). Certains aliments (comme les fruits ou le jambon) « ternissent » sous l’action du dioxygène contenu dans l’air. On dit qu’ils subissent une oxydation ou se sont oxydés.

Remarque : ce phénomène peut être accéléré lorsque la température ambiante s’élève.

La lumière joue également un rôle dans la dégradation des aliments, car elle permet la formation de radicaux libres, vu précédemment qui sont à l’origine de la dégradation des corps gras. Un radical libre est un intermédiaire réactionnel qui comporte un électron libre et qui intervient dans une suite de réactions comprenant plusieurs phases (initiation, propagation et terminaison). Sous l’action de la lumière, une molécule de dichlore, Cl2, peut se scinder en deux radicaux identiques. Cette dégradation est limitée si l’on verse du jus de citron, de la vitamine C ou du vinaigre sur l’aliment. La réaction d’oxydation, responsable de la coloration, ne se produit pas. En effet, ces composés contiennent des substances anti-oxydantes appelées aussi anti-oxygènes.

4° – Les 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 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 (jambons, fromages…), tel que les goûts de piquant, de chèvre, de savon ou de noix de coco…dont l’intensité va dépendre de la concentration en substrat, du pH, du milieu et de la distribution de l’enzyme entre phase aqueuse et phase grasse. Elle est ainsi parfois même bénéfique à court terme.