Les glucides Flashcards
Quels sont les réactions de brunissements?
- Brunissement enzymatique
- Brunissement non enzymatique
Comment se déroule la réaction de brunissement enzymatique?
Besoins 3 substrats :
1. Polyphénol oxydase (PPO)
2. Compsé phénolique (polyphénol)
3. O2
PPO est contenue dans chloroplastes des végétaux, libérée quand fruit/légume est coupé/meurtri
- Débute réaction
Étapes réaction :
1. Coupure/meurtrissement fruit/légume libère PPO
2. PPO réagit avec composé phénolique et O2
3. Composé phénolique devient quinone
4. Quinone polymérise/crée pigment brun/mélanine
Est-ce que le brunissement enzymatique affete la valeur nutritive?
Non
Pourquoi est-ce que certain végétaux brunissent plus vites?
Car contiennent plus de composées phénoliques
- Ex : pomme, patate, avocat, banane, poire
Agrumes contiennet pas composés phénoliques
Comment se déroule le brunissement non enzymatique?
Besoin :
1. Sucre réducteur (contient fonction carbonyle)
2. Protéines
Implique liaison sucre réducteur et protéine
2 types réactions (apporte propriété intéressante) :
1. Réaction de Maillard
2. Caramélisation
Comment peut-on contrôler le brunissement enzymatique?
- Contrôler action oxygène
- Contrôler avec enzymatique
Pas présentement capable controler/éliminer PPO
Comment peut-on contrôler l’action de l’oxygène?
- Emballage sous-vide
- Immersion dans saumure/sirop
Limite contact avec O2
Comment peut-on contrôler l’action enzymatique?
- Diminuer le pH (pH 5-7 = vitesse optimale, doit monter/descendre au-delà, utilise souvent additifs diminuant pH (ex : ajusteurs de pH))
- T° (chaleur 70-90°C inactive, froid diminue activité)
- Ajouter sulfites (fixe à enzyme et bloque action, plus efficace milieu acide)
Quelles sont les fonctions carbonyles des monosaccharides?
Aldéhyde (-C(H)=O) : glucose + galactose
- Fonction située à extrémité sucre (C1)
Cétone (-C(=O)-) : fructose
- Fonction située à au centre sucre (C2)
Monosaccharides toujours réducteurs car fonctions jamais liées liaison osidique
Quel est la différence entre un disaccharide réducteur et non réducteur?
Réducteur : contient groupement carbonyle libre
- 1 fonction impliqué dans lien osidique autre libre
- Ex : maltose (glucose + glucose lien 1-4)
Non-réducteur : contient pas de groupement carbonyle libre
- 2 fonction aldéhyde/cétone dans liaison osidique
- Ex : saccharose (glucose + fructose lien 1-2)
Si le sucrose/saccharose n’est pas un sucre réducteur, comment est-il possible de faire une recette de caramel à la maison?
Sac de sucre blanc sont jamais 100% pure
- Contient aussi molécule glucose et fructose libre
- Permet réaction de carmaélisation
Le tréhalose est-il un sucre réducteur?
Non, car 2 glucoses qui le compose sont liés 1-1
- Peut pas caraméliser/brunir non enzymatiquement
La lactose est-il un sucre réducteur?
Oui, car galactose et glucose sont lié 1-4
- C1 glucose est libre, donc aldéhyde libre
- Peuvent caraméliser/brunir non enzymatiquement
Quels sont les étapes de la réactions de Maillard?
- Condensation de Maillard
- Réarrangement d’Amadori/de Heyns
- Polumériation et brunissement
Quels sont les conditions nécessaires pour une réaction de Maillard?
Présence :
1. Sucre réducteur
2. Fonction aminée (protéines ou acides aminées)
Bonus : chaleur
- Accélère réaction, mais pas obligatoire
Quels sont les résulats de la réactions de Maillard?
Permet de produire :
- Couleurs (brunissement)
- Odeurs
- Saveurs caractéristiques
Pertinent en industrie alimentaire
- Ex : torréfaction café, cuisson pain, sirop érable, …
Quels sont les facteurs influencant la réaction de Maillaird?
- Type acide aminé (~même réactivité excepté Lysine)
- Type sucre réducteurs
- Activité de l’eau (maximale entre 0.6-0.7)
- pH (brunissement minimale pH < 6)
- T° (réaction accélérée avec ↑ T°)
Pourquoi doit-on faire attention à la lysine dans les formules pour bébé?
Lysine est aa régit rapidement lors réaction Maillard
- Quand réaction, toute lysine disparait vite
- « Championne réaction Maillard »
Si lysine dans formules bébé toute disparus suite réaction Maillard, bébés à risque carence car aa essentiel et ont pas autres sources alimentaires
- Date péremption réfère début réaction maillard
Quels sont les meilleurs sucres réducteurs?
Pentose (5C) > Hexose (6C)
Monosacharide > Disaccharide
- Car fonction plus facile accès
Aldéhyde > Cétones
- Car fonction plus facile accès
Quels sont les facteurs expliquant pouquoi les formules pour bébé sont plus à risque de développer la réaction de Maillard que le lait de vache?
- Sont chauffés lors fabrication en industrie et lors préparation à maison
- Contient plus de sucres/sucres rédcuteurs pour imiter le lait maternel
Pourquoi de la poudre de blanc d’oeuf peut contenir des traces de levures boulangères?
Levures sont utilisées pour consommer sucres réducteurs contenus dans blancs oeufs
Permet :
1. Limiter brunissement enzymatique
2. Empêcher utilisation lysine dans réaction Maillard
Quelles sont les utilités de la caramélisation?
- Faire du caramel
- Faire du colorant caramel
Quels sont les résulats de la réactions de caramélisation?
Permet de produire :
- Couleurs (brunissement)
- Odeurs
- Saveurs caractéristiques
Même que réaction de Maillard
Qu’est-ce que le colorant caramel?
Colorant issu caramélisation de sucres réducteurs ayant un gout fort/amère qui est neutralisé lors fabrication produit
- Peut donner produit couleur +/- foncée
Exempls d’utilisation : sauce soya, coke, squares à l’avoine Quaker, extrait de vanille artificiel
Quelles sont les conditions nécessaires pour la caramélisation?
Présence :
1. Sucre réducteur
2. Chaleur intense (min 160°C, pour déshydratation)
N’IMPLIQUE PAS présence protéines/acides aminés
Quelles sont les réactions impliqués dans le processus de caramélisation?
Simultanément :
1. Réactions de déshydratations
2. Réactions de polymérisation
Provoquent apparition :
- Pigment bruns
- Saveurs caractéristiques caramel
Quel est l’effet du temps de cuisson sur la caramélisation?
Plus cuisson est longue, moins produit est sucré
- Dû polymérisation
Si cuit trop longtemps, formation caraméline
- Pigment très noir/amère
Qu’est-ce que l’hydrolyse des sucres?
Réaction importante industrie alimentaire permettant d’obtenir nombreux produits dont :
- Sucre inverti
- Sirop glucose
- Sirop de maïs
- Sirop de maïs à haute teneur en fructose
Implique lyse sucres complexes et sucres simples
Qu’est-ce que le sucre inverti?
Produit hydrolyse sucrose conduisant formation glucose/fructose en quantité égale
Implique :
- Sucrose
- H2O
- Chaleur
- Enzyme(invertase) ou acide
Présence enzyme/acide responsable de la réaction
Quelles sont les caractéristiques du sucre inverti?
- ↑Résistance sucrose à cristallisation
- ↑Solubilité sucrose (cause 1.)
- Pouvoir hygroscopique élevé (lie eau facilement)
- Pouvoir sucrant supérieur sucrose (160 vs 100, grâce fructose)
Quelles sont les raisons d’utiliser du sucre inverti?
- Améliorer/assurer texture produit
- Diminuer Aw
- Faible quantité suffit pour sucrer produit
Quel est l’effet du sucre inverti sur la vitesse de cristalisation du sucrose?
Plus ajoute sucre inverti, plus vitesse cristalisation diminue
Quel est l’effet du sucre inverti sur la solubilité du sucrose?
Plus ajoutes sucre inverti à sucrose, plus solubilité mélange augmente
Quels sont les rôles de l’invertase dans les Cherry Blossom?
- Permet de transformer pâte utilisée pour coeur en usine en sirop liquide en hydrolisant tous les sucres
- Permet assurer sucres sirop cristalisent pas
Qu’est-ce que le sirop de glucose?
Produit de l’hydrolyse incomplète de l’amidon conduisant formation d’un sirop composé de sucres simples et de glucides complexes
Implique :
- Amidon (souvent blé ou patate)
- Enzyme(amylase) ou acide
Pour quelles raisons le sirop de glucose est-il utilisé en industrie?
- Controler cristalisation (responsable de 2.)
- Améliorer texture crème glacée
- Conférer aspect brillant fruits en conserve
Quelle est l’utilité d’ajouter de l’amylase dans la farine de blé?
En coupant amidon, produits monosaccharide qui :
1. Aide réation de Maillard
2. Fournissent sucre/substrat énergétique levures
Qu’est-ce que l’équivalent de dextrose (ÉD)?
Mesure de la quantité de glucose dans un sirop de glucose, soit degré d’hydrolyse de l’amidon
Augmentation valeur ÉD associé:
- ↑ goût sucré
- ↑ hygroscopicité
- ↑ brunissment non enzymatique (plus monosaccha)
- ↓ viscosité
Donc :
- Haute valeur ÉD = plus monosaccharide
- Faible valeur ÉD = plus longues chaines glucides
Qu’est-ce que le sirop de maïs?
Type de sirop de glucose fait uniquement à partir d’amidon de maïs
Peut contenir ingrédients supplémentaires :
- Édulcorant
- Préparation aromatisante
- Acide ascorbique
- Acide sulfureux/ses sels
- Sel
- Eau
Quel est l’utilité du sirop de maïs?
Principalement : amélioration texture produit
- Dû solubilisation/cristalisation
- Ex : dans caramel
Pas utilisé pour pouvoir sucrant
Qu’est-ce que le sirop de maïs à haute teneur en fructose?
Produit obtenu par hydrolyse enzymatique de amidon de maïs par glucose isomérase
- Amylase tranfsorme amidon en glucose
- Glucose isomérase transforme partie glucose en fructose
Très utilisé dans boissons sucrées
- Ex : Canada Dry, Nestea, …
Autre nom : glucose-fructose
Quelles sont les raisons d’utiliser du sirop de maïs à haute teneur en fructose?
Possède :
- Pouvoir sucrant élevé (grâce fructose)
- Pouvoir hygroscopique très élevé
Quelles sont les propriétés physico-chimiques des glucides?
- Solubilité
- Hygroscopicité
Quelle est le solubilité des glucides?
En général, très solubles dans eau
- Varie entre glucides sleon structure chimique
- Exception : Lactose
Solubilité augmente avec température
- En chauffant, peut dissoudre plus sucre pour même volume eau
Substances peuvent influencer solubilité glucides
- Ex : sucre inverti
Quel est l’enjeu autour de la solubilité du lactose?
Solubilité lactose enjeu important lors utilisation en industrie
- Doit contrôler cristalisation
Glucide plus limitant en industrie
Qu’est-ce que l’hygroscopicité?
Capacité des glucides à controler Aw de certains aliments
Permet :
- Conférer texture moelleuse aliment (rétention eau)
- Controler développement microbien (↓Aw)
Quels sont les glucides les plus hygroscopiques?
- Saccharose
- Sucre inverti
- Fructose
Est-ce que les édulcorants intenses peuvent abaisser l’activité d’eau des aliments?
Non, car :
- Peu/pas hygroscopique (peu/pas OH pour ponts H)
- Dû gout très sucré, peut pas en mettre beaucoup
Exemples : aspartame, sucralose, acésulfame K
Est-ce que les sucres-alcools/polyols peuvent abaisser l’activité d’eau des aliments?
Oui, sont car possède nombreux groupement OH
Mais peut pas en utiliser beaucoup car :
- Gout très sucré (besoin peu)
- Mal toléré/digéré (trop peut causer diarhée)
Est-ce que les sucres-alcool peuvent participer aux réactions de brunissement non enzymatique?
Non, car possède pas groupement carbonyle
Qu’est-ce que sont les hydrocolloïdes?
Certains polysaccharides, et protéines, très utilisé en industrie pour modifier texture aliments
Propriétés dues structures contenant plusieurs OH
- Ont grandes affinité avec H2O (non recherché)
- Permet liaison inter-polysaccharides (recherché)
Quelles sont les fonctions communes des hydrocolloïdes?
- Agent gélifiant
- Agent épaississant
- Agent stabilisant (garde émulsion/mousse stable)
- Agent de suspension (ex : lait au chocolat)
- Agent inhibiteur cristallisation
- Substitut m.g. (ex : yogourt 0%)
Quelle est la différence entre la gélification et la épaississement des hydrocolloïdes?
Gélification : formation liens entre molécules de polysaccharides
- Liaison entrape eau et crée gel ferme
Épaississement : réhydratation et gonflement des polysaccharides sans liaison
Est-ce que l’ajout d’un hydrocoloïde gélifiant permet d’abaisser significativeemnt la valeur d’eau libre?
Non, majorité eau pas lié avec pont H juste entrapée entre les polysaccharides liés du gel
Qu’est-ce que l’amidon?
- Polysaccharide origine végétale
- Substance réserve des plantes analogue glycogène
- Trouve surtout dans céréales/tubercules
- Pratiquement insoluble dans eau si pas chauffé
- Ressemble petit grain blanc (granule)
Quels sont les principaux constituant de l’amidon?
- Amylose : chaine glucose linéraire
- Forme facilement liens entre chaines - Amylopectine : chaine glucose ramifiée
- Difficulté former liens dû nombreuses ramifications
Proportions varient mais en général :
- Amylose : 16-24%
- Amylopectine : 70%
Plus amidon riche amylopectine, plus dure former gel
- Ramification ↓formation liens entre chaines
Quels sont les phénomènes caractérisant l’utilisation des amidons?
- Gélatinisation
- Rétrogradation
- Rassissement (type de rétrogradation, typique pain)
Qu’est-ce que la gélatinisation et qu’est-ce qu’elle induit?
Épaississement
- ↑Viscosité grâce ↑taille granules amidon
Induit :
1. Gonflement granules amidon
2. ↑ Viscosité
3. ↑ Translucidité
Comment se déroule la gélatinisation?
Granules amidon chauffé subissent série changement physiques (ex : gonflement)
1. Chaleur >60°C affaiblit liens H granules
2. Permet eau entrer en contact avec granules
3. Granules absorbe beaucoup eau
4. Provoque gonflement
Qu’est-ce que la rétrogradation?
Gélification : tendance molécules amylose à associer par ponts H lors refroidissement
- Permet formation gel relativement ferme
Si entreposage prolongé au froid, peut avoir synérèse
- Formation ponts H continue/augmente et cause pression expulse eau entrapée
Qu’est-ce que le rassissement du pain?
Exemple de rétrogradation de l’amidon principalement dû cristalisation amylopectine
- Formation pont H par amylopectine
Caractérisé par :
- Durcissement pain
- ↑Fermeté mie
- Perte élasticité
- Perte saveur
Au cours entreposage
Facteur limitant durée vie pain/produits boulangerie
- Doit utiliser plusieurs additifs pour la prolonger
Pourquoi la croute d’un pain devient-elle moins croustillante?
Dû synérèse
- Eau sort réseau et est absorbée par croute
Comment conserver le pain pour ralentir le rassissement?
Peut congeler pain
- Arrête réaction
NE PAS RÉFRIGÉRER
- Phénomène rassissement à son max à ~0°C
Comment les additifs retardent-t-ils le rassissement?
Additifs adsorbe granules amidon
- Quand chauffe entre dans granules lie amylopectine
- Limitent capacité formé liens H avec elle-même
- Ralentit cristalisation amylopectine/rassissement
Comment retarder la rassissement?
En ajoutant des additifs alimentaires pour contrôler la rétrogradation
Quels sont les facteurs influancant les gels à base d’amidon?
- [Amidon] : plus haute, plus gel ferme/visqeux
-
Teneur en sucre : sucre ralentit gélatinisation dû compétition pour eau
- Sucre lie eau, amidon besoin eau pour gonfler - Acidité : ingrédients acides affectent qualité gel
- À pH <4, hydrolysation amidon ralentissant gélatinisation et ↓viscosité gel
Quels sont les grandes classes d’amidon?
- Amidons natifs (plus utilisé à la maison)
- Amidons modifiés (plus utilisé en industrie)
Qu’est-ce qu’un amidon natif?
Amidon ayant subi aucun traitement suite raffinage
Avantages : hydrate facilement
Désavantages : très fragile
- Sensible T° élevées (perd capacité liaison)
- Sensible T° basses (congélation)
- Sensible pH acide
- Sensible brassage (bris liens H)
- Supporte par congélation (liquidifie dû bric liens H)
Qu’est-ce qu’un amidon modifié?
Amidon traité pour acquérir nouvelles propriétés fonctionelles
Quels sont les types d’amidons modifiés?
- Précuits/prégélatinisés
- Réticulés
- Partiellement hydrolysés
- Substitués
Qu’est-ce qu’un amidon précuit/prégélatinisé?
Amidon précuit jusqu’à gélatinisation/épaississement, déshydraté et réduit en poudre
- Peut utiliser dans préparation sans faire cuire
Ex : pouding instantanée, mousse instantanée
Qu’est-ce qu’un amidon réticulé?
Amidon subit traitement réticulation
- Soit, introduit liens covalent entre molécules amidon
Liens covalent sont, très forts
- Augmente résistance amidons au chauffage/acidité
- Donc, réduit hydrolyse
Ex : crème sure, garniture tarte au citron
Qu’est-ce qu’un amidon partiellement hydrolysé?
Amidon partiellement hydrolysé pour obtenir des dextrines qui sont moins efficaces :
- Donner solutions moins visqueuses
- Moins aptes former gel ferme
Utilise quand veut texture plus :
- Onctueuse/crémeuse
- Moelleuse
Ex : 1/2 Lune de Vachon
Qu’est-ce qu’un amidon subsituté?
Amidon dans lequel des groupements phosphates ont été greffés aux chaines d’amidon
- Principalement avec amylose
- Crée irrigularités structure, ↓capacité former liens
Réduction fomation liens H, ↓tendance rétrogradation
- Perte avoir moins perte eau
Ex : pizza congelée
Qu’est-ce que les pectines?
- Substances dérivées tissus végétaux
- Riches fibres solubles
- Capable former gel (pouvoir hygroscopique élevé)
- Contenu varie selon entre fruit
- Qualité gel influencée par maturation fruit
Plus fruit contient pectine, plus prise gel est efficace
Quels sont les fruits les plus riches en pectine?
Agrumes sont fruits plus riches en pectine
- Particulièrement pelure/noyau
- Ex : orange, citron
Pommes contiennent aussi beaucoup pectine
Comment la maturation d’un fruit influence-t-elle la qualité d’un gel formé par les pectines?
Si fruit non mûr :
- Contient protopectine, composé insoluble
- Incapable former gel
Si fruit mûr :
- Contient pectine
- Capable former gel qualité
Si fruit trop mûr :
- Contient acide pectique
- Incapable former gel (acidité cause hydrolyse gel)
Quelle est la structure chimique des pectines?
Polymères linéaires d’acides galacturoniques
- Parties acides galacturoniques sont estérifés par groupements méthyles (CH3)
Quels sont le types de pectine?
- Hautement méthylées (HM)
- Plus 50% acides contiennent CH3
- Utilisé dans produits sucrés - Faiblement méthylées (LM)
- Moins 50% acides contiennent CH3
- Utilisé dans produits peu/pas sucrées
Possède mécanismes prise en gel très différents
- Nécessite conditions/ingrédients différents
Quels sont les conditions nécessaires à la formation d’un gel pour une pectine HM?
- Besoins sucres (min 55%, pour être efficace)
- Sucre lie eau, empêche eau de lier polysaccharides
- Facilite liens H entre polysaccharides - Besoins acide
- Ajoute ions + neutralise charge - polysaccharide
- Facilite rapprochement/liens H entre polysaccharide
Ex : confiture
Quels sont les conditions nécessaires à la formation d’un gel pour une pectine LM?
- Besoins ions Ca2+
- Ajoute ions + neutralise charge - polysaccharide
- Facilite rapprochement/liens H entre polysaccharide
Ex : tartinade de fruit réduite en surce
Qu’est-ce que la cellulose?
- Principal matériel structure paroi cellulaire plantes
- Polymère linéaire glucose (jusqu’à 10 000 unitée)
- Liaison résistante/difficile rompre dû lien β
- Indigestible humain (certains animaux ont enzyme)
- Insoluble (modifiable chimiquement pour rendre)
Qu’est-ce qui change sur une molécule de cellulose lors de sa modification chimique?
Substitue OH pour CH3
- Obtient méthoxycellulose
Quelles sont les formes industrielles de la cellulose?
- Carboxyméthylcellulose
- Cellulose microcristalline
Quelles sont les propriétés de la cellulose dans les aliments?
Principalement :
- Rétention humidité/prévention déssèchement
- Agent remplissage/empêche “mottage” (car 0kcal)
Autre :
- Durcit pas au froid/toujours texture moelleuse
Non utilisé :
- Capacité former gel grâce absence ramification (peu/pas utilisé dû goût)
Comment est utiliser le cellulose dans la pharmacie?
Pansement hydrocoloïde utilise gelification cellulose
- Couche interne : carboxyméthylcellulose
- Forme gel au contact exsudat plaie
Qu’est-ce que les gommes alimentaires?
Additifs omniprésent dans aliments
Principalement utilisé pour propriétés :
- Gélifiantes
- Épaississantes
Peuvent être dérivées :
- Exsudat plantes
- Extrait algues
- Graines
- Microorganisme
Qu’est-ce que la gomme arabique?
Exsudat sève provient acacias (arbre)
Même à forte [], donne produit peu visqueux
- Donc pas utiliser pour former gel
Utilise beaucoup produits confiserie
- Ex : gomme
Qu’est-ce que la carraghénine?
Polysaccharide extrait algues rouges
- Cultivé/récolté divers pays (ex : Canada)
Utilisé comme agent :
- Gélifiant
- Épaississant
- De suspension
Usage très répandu dans produits laitiers
Pourquoi est-ce que la carraghénine est très utilisé dans le lait?
Dû :
- Affinité pour protéines laits (caséine)
- Favorisation action en présence ions Ca2+/K+
Permet utiliser beaucoup moins que dans eau
- Gel lait 0.5% vs gel eau 1%
Donne textue épaisse/crémeuse produit laitiers
À quoi sert la carraghénine dans le lait au chocolat?
Maintient cacao en suspension dans lait
- Dû à sa configuration double hélice quand refroidie
Qu’est-ce que la gomme caroube?
Extrait grains du caroubier (vient Méditérranée)
Possède structure frotement linéaire
- Donne forte vicosité à faible []
- Permet former facilement gel
Pourquoi est-ce que la gomme de caroube est principalement utilisée dans les crèmes glacées?
Car :
- Possède grand pouvoir rétention eau (lie eau)
- Résiste variation T° (cycle gel/dégel)
Qu’est-ce que la gomme xanthane?
Polysaccharide excrété lors fermentation sucres par Xanthomonas campestris
- Retrouve sur feuilles certaines plantes
Possède structure fortement ramifiée
- Bon agent épaississant, mais pas gélifiant
- Épaississant très utilisé dû propriétés physico-chimiques uniques/intéressantes
Très utilisé milieu clinique chez patient dysphagique
- Pour obtenir texture sécuritaire/adaptée condition
Pourquoi est-ce que la gomme xanthane est utilisée ans les produits sans gluten?
Très utilisé dû capacité retenir CO2
- Permet prise volume par pâtes (ex : pain, muffin)
Quels sont les avantages de la gomme xanhtane?
- Viscosité solution xanthahe varie très peu sur plage de 0-100°C
- Très grande stabilité face variation pH (de 1 à 11)
- Bonne solubilité eau froide
- Résistante amylase (utile clinique, pas hydrolyse)
