Présentation
RÉSUMÉ
Cet article présente, tout d’abord, la famille des glucides, sous forme d’une classification avec les principales dénominations, les sources naturelles ainsi que les principales voies d’obtention des sucres et de leurs dérivés. Ensuite, des notions biochimiques sont abordées, afin de préciser les différentes catégories de sucres. Puis leurs propriétés physiques, biochimiques et sensorielles sont traitées. Est ensuite démontré leur impact sur la santé humaine, en termes de physiologie, de nutrition et de santé. Enfin, les aspects technologiques, relatifs aux rôles qu’ils remplissent au sein des denrées alimentaires, sont approchés par le biais de cas d’études concrets, dans différents domaines.
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This paper's main objective is to present in a first part the family of carbohydrates in the form of a classification with key names, and key natural ways of obtaining sugars and their derivatives sources. Then biochemical concepts will be discussed in order to clarify the different types of sugars. Then physical, biochemical and sensory properties will be processed. In the second part their impact will be demonstrated on human health, in terms of nutrition and health. Finally, the technological aspects of the roles they fulfill within the food will be approached by concrete case studies in various fields.
Auteur(s)
-
Jean-Luc BOUTONNIER : Enseignant en génie industriel alimentaire au lycée des métiers de l'alimentation de Villefranche-de-Rouergue, France
INTRODUCTION
Les glucides, vaste famille biochimique, constituent une catégorie de nutriments qui occupe une part importante de notre ration alimentaire. Ils représentent la principale source d'hydrates de carbone de la majorité des rations alimentaires humaines. Certains d'entre eux sont d'origine naturelle, comme le saccharose, couramment appelé sucre, et produit par des végétaux dits saccharifères. Si les principales sources exploitées industriellement à prix réduit restent la canne (Saccharum robustum, officinarum...) et la betterave (Beta vulgaris altissima L), on en extrait également des sucres des fruits (raisin, pomme, melon...), de la sève d'une variété particulière d'érable (Acer saccharum), de feuilles (Stevia Rebaudiana). Au départ, seul le saccharose s'est imposé en tant que denrée alimentaire de base. Puis, ce fut le tour de l'amidon natif, glucide de réserve, extrait majoritairement du maïs, de faire son entrée sur le marché des produits de grande consommation. Ensuite, au fil du temps, avec les progrès de la science et de la technologie, l'homme, fort de nouvelles connaissances relatives à la chimie des glucides, a développé l'extraction et la purification d'autres glucides, comme le lactose, le fructose, le glucose, et mis au point des dérivés tels que les amidons modifiés, les polyols, etc.
Souvent dénommés, de manière impropre, sucres, et à l'origine de nombreux dérivés, les glucides constituent une famille biochimique à la fois remarquable et complexe, qu'il est difficile de cerner avec précision. En effet, si la plupart des publications s'accordent pour reconnaître le degré de polymérisation comme critère de classement des glucides, la bibliographie relative aux glucides propose plusieurs classifications non consensuelles (WHO/FAO en 1998, Dobbing en 1989 et Lehninger en 1981).
Les principales sources et voies d'obtention des glucides et de leurs dérivés sont abordées dans cet article de manière brève et synthétique, par le biais d'illustrations, afin de souligner la diversité des technologies mises en œuvre et des produits obtenus. Seuls deux exemples sont développés, à savoir le fructose et le lactose.
Puis, une étude biochimique permet de dresser un panorama des nombreuses substances qui constituent la grande famille des glucides et de leurs dérivés.
Ensuite, les propriétés des glucides sont étudiées. En premier lieu, une revue des principales propriétés physiques est réalisée en insistant notamment sur un aspect très important : la cristallisation, une opération au cœur de la technologie d'extraction et de purification des sucres. Dans un second temps, les principales propriétés biochimiques sont évoquées, en mettant l'accent sur les réactions de brunissement non enzymatique qui sont, tantôt évitées au regard des effets néfastes sur la qualité des produits recherchée, tantôt provoquées pour modifier la couleur et la flaveur de certaines denrées alimentaires... Enfin, les propriétés sensorielles et cognitives sont traitées.
MOTS-CLÉS
KEYWORDS
biochemistry | carbohydrates properties | carbohydrate | sugar
DOI (Digital Object Identifier)
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Présentation
1. Présentation des glucides
1.1 Définition, classification et dénominations
Le terme de glucides ou hydrates de carbone définit des polyalcools qui comportent soit une fonction aldéhyde (CHO), soit une fonction cétone (CO). La majorité des glucides ont une formule brute de type (CH2O)n avec
.
Le classement des glucides est en général fondé sur le degré de polymérisation (tableau 1) ; cependant, on distingue plusieurs classifications. On choisira la plus récente, publiée par l'ILSI Europe (International Life Science Institute ).
HAUT DE PAGE1.2 Origines et voies d'obtention des sucres et de leurs dérivés
1.2.1 Sources naturelles de sucres
Les sucres sont extraits du :
-
règne végétal, avec des origines diverses, telles que des graines ou des tubercules (amidons et fécules), des racines de betterave ou des tiges de canne (saccharose), des feuilles (stévioside), des fruits (saccharose, fructose, glucose, naringine dihydrochalcone et néohespéridine dihydrochalcone), du bois (cellulose, xylose, prunine dihydrochalcone) ;
-
règne animal, avec comme principale origine, le lait (lactose).
1.2.2 Voies de production des sucres et de leurs dérivés
Les moyens d'obtention font appel à différentes réactions :
-
physiques : extraction couplée à une cristallisation (saccharose), fractionnement par voie sèche (glucides pariétaux, tels les arabino-xylanes ou les glycanes) ;
-
chimiques ou biochimiques : extraction (stévioside et son nanomère, le rébaudioside), hydrolyse acide ou enzymatique (amidon, inuline), isomérisation (glucose/fructose,...
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Présentation des glucides
BIBLIOGRAPHIE
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(6) - BURZAWA (E.), HEITZ (F.) - La cristallisation du sucre : des bases théoriques à la production industrielle. - La cristallisation, 3e colloque, Paris, nov. 1994.
- ...
ANNEXES
À lire également dans nos bases
SIRET (C.) - Les composants chimiques des produits alimentaires. - [F 1 010] (2002).
DECLOUX (M.) - Procédés de transformation en sucrerie, partie 1. - [F 6 150] (2002).
DECLOUX (M.) - Procédés de transformation en sucrerie, partie 2. - [F 6 151] (2003).
BOISTELLE (R.) - KLEIN (J.P.) - DUGUA (J.) - Cristallisation : aspects théoriques. - [J 1 500] (1989).
BISCANS (B.) - Cristallisation en solution. Procédés et types d'appareils. - [J 2 788] (2013).
GRABKOWSKI (R.) - Produits de confiserie. - [F 8 030] (2006).
ZAMORANO (J.) - Carraghénanes : agents gélifiants, épaississants et stabilisants. - [F 5 080] (2006).
TILLY (G.) - Pectines. - [F 5 000] (2010).
BOURSIER (B.) - Amidons natifs et amidons modifiés alimentaires. - [F 4 690] (2005).
SIMON (J.-L.) - CERLES (B.) - Gomme xanthane. - [J 6 670] (2000).
MICHON (C.) - BOSC (V.) - CUVELIER (G.) - Gels de biopolymères naturels pour formulation agroalimentaire. - [J 2 220] (2010).
BOURAT (G.) - Fermentation. Propriétés des micro-organismes. - [J 6 002] (1992).
BÉAL (C.) - SODINI (I.) - Fabrication des yaourts et des laits fermentés. - [F 6 315] (2003).
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Norme codex pour les sucres 1, codex stan 212-1999
Sucre blanc - Saccharose purifié et cristallisé avec une polarisation de 99,7o...
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