Glucides : Classification, Propriétés et Réactions

1. Que sont les glucides ? Quels sont les plus utilisés par l'homme ?

Les glucides sont les premiers composés organiques qui sont produits à partir de CO2 et d'eau, grâce au rayonnement solaire dans les cellules photosynthétiques des plantes. Les plus utilisés par l'homme sont l'amidon et le saccharose.

2. Classification

• Monosaccharides
• Aldoses
• Cétoses
• Oligosaccharides
• Polysaccharides

3. Que sont les homoglucanes et les hétéroglucanes ?

• Homoglucane : Polysaccharide dont les constituants sont le même monosaccharide.
• Hétéroglucane : Polysaccharide dont les constituants sont des sucres différents.

4. Hygroscopicité : Définition et types

L'hygroscopicité est la capacité d'adsorption de l'eau.

• Avantage : Elle permet de conserver l'humidité dans certains aliments.
• Inconvénient : Dans le cas de produits en poudre ou granulés, l'entrée d'eau provoque la formation d'agglomérats, limitant la solubilité du sucre.

5. Qu'est-ce que l'état vitreux ? Chemin à parcourir

L'état vitreux est un état amorphe dans lequel la viscosité est si élevée qu'elle empêche la cristallisation du sucre. Il peut être atteint par :

• Congélation
• Déshydratation rapide d'une solution
• Fusion thermique de certains sucres cristallins, suivie d'un refroidissement rapide qui empêche les molécules de se réorganiser et de former un cristal.

6. Que peut-on réaliser par cristallisation ?

On obtient la cristallisation en refroidissant lentement des solutions saturées de sucres, ce qui provoque l'immobilisation et la réorganisation des molécules, formant un cristal.

7. En quoi consiste l'inversion des sucres ?

L'inversion des sucres implique l'hydrolyse d'une molécule de sucre (saccharose) par une enzyme (invertase) ou par hydrolyse avec HCl à température élevée, ou encore par l'utilisation de résine sulfonique. Le produit obtenu est connu sous le nom de sucre inverti.

8. Quelles sont les propriétés fonctionnelles des polysaccharides ?

• Solubilité
• Hydrolyse des polysaccharides
• Viscosité
• Capacité à former des gels

9. Que sont les fibres ?

Les fibres sont un groupe de polysaccharides insolubles qui contribuent aux propriétés alimentaires telles que la cohésion et la texture. Les fibres alimentaires contribuent également à la motilité intestinale.

Pourquoi dit-on que les polysaccharides contrôlent la mobilité de l'eau ?

Les polysaccharides contiennent des groupes hydroxyles qui peuvent établir des liaisons hydrogène avec l'eau. Cette liaison permet aux polysaccharides de contrôler et de modifier la mobilité de l'eau, modifiant ainsi la texture d'un aliment contenant des polysaccharides.

Quand ces polysaccharides sont le long de l'eau

Lorsque les polysaccharides sont dissous, ils tournent librement et occupent un certain espace.

Comment appelle-t-on l'espace occupé ?

Le volume hydrodynamique.

Quelle est la différence entre le volume occupé par différents polysaccharides ?

Si le polysaccharide est plus linéaire, les molécules occupent plus d'espace. À masse moléculaire égale, si le polysaccharide est ramifié, le volume hydrodynamique diminue.

Qu'est-ce que la viscosité ?

À concentration égale, les solutions linéaires sont plus visqueuses que les solutions ramifiées.

Pourquoi les solutions de polysaccharides linéaires sont-elles plus visqueuses ?

Les solutions de polysaccharides linéaires sont plus visqueuses car elles occupent un volume hydrodynamique plus important, ce qui provoque des collisions et des frottements entre les molécules, entraînant une augmentation de la viscosité.

De quoi dépend la fermeté d'un gel ?

Elle dépend entièrement des forces avec lesquelles les régions cristallines se rejoignent.

Quelles sont les réactions de caramélisation ?

C'est un ensemble de réactions complexes qui se produisent lorsque l'on chauffe des hydrates de carbone, en particulier le saccharose et d'autres sucres réducteurs.

Qu'obtient-on par la caramélisation ?

La thermolyse provoque des réactions de déshydratation des sucres avec l'introduction de doubles liaisons et la formation de cycles insaturés.

Quels effets produisent les doubles liaisons ou les cycles dans le processus de caramélisation ?

Les doubles liaisons absorbent la lumière et provoquent l'apparition de la couleur. Les cycles se condensent avec une perte d'eau pour produire d'autres polymères qui ont de la couleur et de l'arôme.

Qu'est-ce que la réaction de Maillard ?

C'est une série très complexe de réactions par lesquelles les sucres réducteurs peuvent réagir avec le groupe amino des protéines et produire une série de pigments bruns foncés et quelques modifications de l'odeur et du goût.

Dans quelles opérations peut-on observer un brunissement non enzymatique ?

Il se produit pendant les processus technologiques ou le stockage de divers aliments. La chaleur accélère la réaction, donc les opérations de cuisson, pasteurisation, stérilisation et déshydratation favorisent la réaction de Maillard.

Que se passe-t-il lorsqu'un aliment contenant des protéines et des sucres est chauffé fortement ?

Il subit des pertes d'acides aminés essentiels, ce qui diminue sa valeur nutritive.

Quels effets provoque le traitement acide sur les amidons ?

L'acide pénètre dans les espaces intermicellaires et provoque l'hydrolyse d'un petit nombre de liaisons, en particulier dans les zones amorphes des granules, les cristaux restant presque intacts. On obtient des solutions de viscosité plus faible et une fermeté du gel inférieure.

Comment prépare-t-on les amidons prégélatinisés ?

Par déshydratation d'une solution d'amidon préalablement chauffée au-dessus de la température de gélatinisation. Ils sont utilisés dans les aliments nécessitant un épaississement plus rapide et une texture plus épaisse (garnitures de tartes, aliments pour bébés, etc.).

Pourquoi les solutions d'amidons réticulés restent-elles visqueuses plus longtemps ?

En les faisant réagir avec des agents de réticulation, on provoque l'apparition de liaisons de type ester et éther entre les molécules d'amylose et d'amylopectine. Les granules d'amidon gonflent, mais n'explosent pas, et restent donc collants plus longtemps.

Similitudes entre l'amidon et le glycogène

L'amidon et le glycogène contiennent tous deux de l'amylopectine.

Où trouve-t-on la cellulose et à quoi est-elle associée ?

On la trouve dans les parois cellulaires des plantes, en association avec d'autres polymères tels que la lignine et les hémicelluloses.

Qu'est-ce que la CMC et à quoi sert-elle ?

C'est le dérivé le plus important de la cellulose, le sel de sodium de la carboxyméthylcellulose (CMC). Elle est utilisée pour augmenter la viscosité des aliments, apportant des solutions stables entre pH 5 et 10.

Pourquoi les hémicelluloses sont-elles utilisées en boulangerie ?

Pour améliorer la capacité de rétention d'eau de la farine, réduire l'énergie nécessaire au mélange, coopérer à l'incorporation de protéines et augmenter le volume.

Qu'appelle-t-on fibres alimentaires ?

Un ensemble de polysaccharides non amylacés solubles et insolubles qui sont résistants à l'hydrolyse par les enzymes digestives intestinales. La cellulose et la lignine en font partie.