Quels sont les facteurs influençant l'oxydation et comment agissent-ils ?

 

La lumière en général ainsi que sous forme d’UV (Ultraviolets) et la chaleur sont les deux facteurs environnementaux qui accélèrent l'oxydation.

 

Schéma de la réaction chimique d'oxydation

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La lumière permet aux molécules de se séparer en deux parties, appelées radicaux libres. Un radical libre est une minuscule particule de molécule ou d’atome oxygéné. Ils sont responsables de l’altération des aliments dans les réactions de brunissement enzymatique et d'oxydation des lipides. Les radicaux libres ont la capacité de détruire les lipides. La formation de radicaux libres correspond à la phase d'initiation et est favorisée par une augmentation de la température. On peut souligner qu'un aliment se dégrade beaucoup plus rapidement lorsque l'on augmente la température de plus de 10°C. Les radicaux libres possèdent un électron appelé « célibataire ». Ces électrons célibataires sont très instables et réagissent plus facilement avec le dioxygène dans le but de s'associer et de devenir une molécule stable : c'est la phase de propagation. Ces radicaux libres peuvent également s'associer entre eux ce qui aboutit à la formation de produits provoquant une altération biologique. C’est ce processus de réaction qui va provoquer l’oxydation, on appelle cela une « réaction de chaîne ». La phase de terminaison intervient au moment où de nouvelles molécules se forment en raison de la combinaison des radicaux.

 

Les radicaux libres oxygénés sont néfastes pour les membranes cellulaires et les lipides. Dans le cas des membranes cellulaires, les microlésions affecteraient les cellules ce qui accélèreraient les processus de lésions et seraient responsables du vieillissement cellulaire.

 

L’identification de ces facteurs nous a permis de réaliser l’expérience suivante qui consistait à les mettre en valeur en utilisant une pomme coupée en deux parties, dont une partie exposée à la lumière pendant 24 heures et la seconde, entourée de papier aluminium, empêchant la lumière de passer. Les parties étaient toutes les deux exposées à une température ambiante.

 

Photographie présentant l'expérience initiale du brunissement enzymatique pour la pomme

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Photographie présentant le résultat du brunissement enzymatique pour la pomme après 24 heures

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

On remarque que les deux parties de la pomme sont devenues légèrement brunes même si celle exposée à la lumière l’est beaucoup plus. On peut également observer que la texture de la partie soumise à la lumière a été modifiée. En effet, on ne sent plus la présence d'eau sur la surface de la pomme. Cependant, on observe également que la partie de la pomme enroulée de papier aluminium porte quand même des signes d’oxydation avec l'apparition d'un léger brunissement ce qui s’explique par la présence de dioxygène au sein de l’emballage : il est toujours présent mais en moins grande quantité. De ce fait, on peut conclure que la lumière est assurément le facteur favorisant l’oxydation et enrouler d'un simple papier aluminium, une pomme coupée ne permet pas d'éviter complètement l'oxydation mais de l'atténuer simplement.

 

La seconde expérience nous a permis de démontrer que l’ajout d'un élément acide, ici l'acide citrique retardait quelque peu l’oxydation. En effet, ajouter un élément dont le pH est acide permet de mieux conserver les aliments. Pour ce faire, nous avons utilisé un avocat, découpé en deux parties où elles étaient toutes les deux exposées à la lumière et à une température ambiante. Cependant, on avait versé du jus de citron sur l’une des deux parties. Au bout de 48h, les deux parties de l’avocat ont noirci mais celle comprenant le jus de citron l’est un peu moins. 

 

Photographie présentant la seconde expérience initiale du brunissement enzymatique

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Photographie présentant le résultat de la seconde expérience du brunissement enzymatique après 48 heures

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cette expérience avait pour objectif de nous montrer l'influence de l'ajout d'un additif alimentaire ayant un pH acide : l'acide citrique ou jus de citron. Les deux parties étaient exposées à la lumière ainsi qu'à une température ambiante sauf que bien évidemment, sur l'une des deux parties on avait ajouté du jus de citron au centre de la chair tandis que sur l'autre non. La partie n'en ayant pas s'est complètement oxydée, la couleur de la chair de l'avocat est devenue noire, la texture n'est plus la même non plus. On peut donc en déduire l'apparition du brunissement enzymatique en conséquence de cette réaction chimique. Ensuite pour la partie ayant du jus de citon, on constate également une couleur noire de la chair de l'avocat dont un brunissement enzymatique. Cependant il est moins étendu et se trouve plutôt aux extrémités de la chair de l'avocat. Cela nous permet de conclure que le jus de citron permet de ralentir l'oxydation pendant une courte durée.

 

Enfin, la troisième et dernière traitait du phénomène de rancissement en utilisant une plaquette de beurre :

 

Photographie présentant l'expérience initiale du rancissement du beurre

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Photographie présentant le résultat du rancissement du beurre après 24 heures

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Protocole : Au travers de cette expérience, nous avons cherché à mettre en évidence l’impact de la lumière sur un produit laitier : le beurre. Ce type d’aliment est le plus souvent conservé dans des emballages opaques et au frais. Il s’agit donc de soumettre une plaquette de beurre à l’expérience suivante : nous avons pris une plaquette de beurre, enveloppée dans un emballage ne laissant pas passer les rayons lumineux, puis nous avons soumis une moitié de la plaquette à la lumière ; l’autre moitié restante, à l’obscurité. L’expérience s’est déroulée sur 24h. Durant toute l’expérience, les deux morceaux de beurre ont subi la même température. Le seul facteur qui a varié est donc celui de la lumière.

 

Observations : Nous pouvons voir que la partie du beurre contrainte aux rayons lumineux a légèrement changé de couleur au bout de 24h. Il prend une couleur jaune foncée et son goût devient aigre. De plus, la texture a elle aussi changé, le beurre est devenu mou : il a ranci.

 

Conclusion : Le phénomène de rancissement est la conséquence de la réaction d'oxydation, accentuée en présence de lumière. En outre, la lumière fait subir des modifications organoleptiques aux aliments.