Ingrédients et catégories
Introduction
Dans cette page vous trouverez des informations sur la composition des bonbons, et notamment sur les différentes catégories d'ingrédients, leur apparence, leur constitution chimique et sur ce qui distingue les additifs alimentaires, ainsi que notre expérience sur les arômes.
I) Additifs alimentaires
On considère comme additifs alimentaires les ingrédients qui s'ajoutent à un aliment pour modifier ses propriétés. Ils sont définis par un code du type E100 (E majuscule suivi de 3 chiffres ou 4 chiffres et éventuellement d'une ou plusieurs minuscules pour les dérivés d'un même additif). Les principales catégories sont :
- les colorants qui modifient la couleur des aliments ;
- les conservateurs qui permettent une meilleure conservation des aliments
- les anti-oxydants qui limitent l'oxydation (c'est-à-dire les effets de l'oxygène sur les aliments) ;
- les émulsifiants empêchent les aliments liquides de se séparer en deux phases ;
- les acidifiants et régulateurs de pH qui permettent de réguler le pH des aliments ;
- les gélifiants et épaississants : ce sont des agents de texture, ils modifient la consistance des aliments ;
- les exhausteurs de goût qui augmentent l'intensité du goût d'un aliment ;
- les édulcorants qui donnent un goût sucré sans apport de calories ;
- divers autres.
Nous nous en tiendrons aux ingrédients considérés comme additifs dans l'Union Européenne. Avant de pouvoir être commercialisés, ils doivent subir une série de tests étudiant leurs impacts sur la santé. Ils peuvent être autorisés totalement, autorisés avec des concentrations limitées, ou simplement interdits.
Cependant certains additifs dangereux sont toujours autorisés !
II) Le sucre
Le sucre est l'élément principal de la composition du bonbon. Il a pour but de conférer au bonbon son goût agréable. Le contrôle de la cuisson du sucre et notamment de sa cristallisation permet de varier les textures des bonbons.
Les principaux sucres utilisés dans les bonbons sont le saccharose (sucre de canne, sucre de betterave), le sirop de glucose et la mélasse.
1)Le saccharose : glucide extrait de la betterave (sucre de betterave) ou de la canne à sucre (sucre de canne)
Le saccharose est une molécule de sucre complexe composée de deux molécules de sucre simple reliées par un atome d'oxygène : le glucose et le fructose ; ainsi son nom normalisé est β-D-fructofuranosyl-(2↔1)-α-D-glucopyranoside abrégé en Glc-Fru.
Il se présente le plus souvent sous forme de sucre en poudre ou de sucre glace. Il est la référence en matière de pouvoir sucrant ; son pouvoir sucrant est de 1
Formule brute : C12H22O11
Formule développée :
La formule brute signale que le saccharose est constitué de 12 atomes de carbone C, 22 atomes d'hydrogène H et 11 atomes d'oxygène O. La formule développée est ici une représentation en 3D ; chaque boule représente un atome : en rouge l'oxygène, en noir le carbone et en bleu l'hydrogène.
2) Le sirop de glucose : il est constitué d'eau et d'un glucide, le glucose, de formule brute C6H12O6 et de formule de CRAM :
Il se présente sous forme d'une pâte collante et translucide. Le pouvoir sucrant du glucose est compris entre 0,70 et 0,75.
3) La mélasse : c'est un résidu du raffinage du sucre de canne (cf. origine des ingrédients) sous forme d'une poudre marron et visqueuse ou d'un sirop épais et visqueux.
4) On peut également utiliser des édulcorants tels que :
1)le dextrose (n'est pas considéré comme un additif sous sa forme simple) se présente sous forme d'une fine poudre blanche. Il s'agit en fait de D-glucose cristallisé.
2)l'aspartame (E951) se présente sous forme d'une poudre blanche. C'est un dipeptide (molécule composée de résidus d'acides aminés liés par une liaison peptidique) composé d'acide L-aspartique et de L-phénylalaline. Son pouvoir sucrant est d'environ 200.
III) Les gélifiants
Les gélifiants sont des agents de texture (ils modifient la texture des aliments), ils augmentent la viscosité de la préparation et servent à donner aux bonbons une consistance solide mais moelleuse. On peut citer la gélatine, l'agar-agar, la gomme arabique et l'amidon.
1) La gélatine est une substance solide translucide, incolore ou jaunâtre, que l'on trouve sous forme de feuilles ou de poudre. C'est un mélange de protéines.
2) L'agar-agar (E406) est un polysaccharide, et plus précisément un polymère, (un assemblage de macromolécules (ou très grandes molécules)) de galactose, un monosaccharide ou sucre simple.
3)La gomme arabique (E414) est un polysaccharide (molécule polymère formée de plusieurs glucides) acide composé de D-galactose, de L-arabinose, de L-rhamnose et d'acide D-glucuronique (monosaccharides), ainsi que de sels minéraux de potassium (K), de magnésium (Mg) et de calcium (Ca). Elle se présente sous forme de poudre ou de cristaux non moulus de couleur jaune pâle à jaune brunâtre.
4) L'amidon (n'est pas considéré comme un additif sous sa forme simple) est un polysaccharide constitué de deux autres polysaccharides, l'amylose et l'amylopectine, eux-mêmes constitués de D-glucose et de maltose, des monosaccharides. Il se présente sous forme de cristaux. Voici une représentation de sa structure.
IV) Les agents d'enrobage
Les agents d'enrobage sont des produits utilisés pour donner une consistance agréable aux produits. Dans le cas des bonbons, la cire d'abeille, la cire de carnauba, le shellac, mais aussi la gélatine et la gomme arabique sont utilisés pour rendre les bonbons lisses et lustrés. Mais la cire d'abeille, la cire de carnauba et le shellac évitent également aux bonbons de coller entre eux.
1) La cire d'abeille (E901) : il s'agit d'une cire blanche composée d'éléments chimiques très divers (environ 64% d'esters, 14% d'hydrocarbures, 15% d'acides, 10% d'autres éléments (alcools, éléments non-identifiés))
2) La cire de carnauba (E903) : elle se présente souvent sous la forme de copeaux jaune-brun, cassants, et très odorants. Elle est composée d'esters d'acides gras (de 80 à 85%), d'alcools gras (de 10 à 15%), d'acides (de 3 à 6%) et de chaînes hydrocarbonées (de 1 à 3%)
3) Le shellac ou gomme-laque (E904) : c'est un polymère assimilé à du plastique naturel et de couleur ambrée.
V) Les arômes
Les arômes sont des molécules destinées à donner du goût aux aliments. Il en existe trois sortes :
- les arômes naturels, en général végétaux, qui sont extraits de la nature. Ils sont souvent difficiles à produire en grande quantité, donc rares et chers ;
- les arômes identiques natures : la molécule aromatique est la même que celle de l'arôme naturel, mais elle est synthétisée en laboratoire , elle est donc moins coûteuse ;
- les arômes artificiels, synthétisés en laboratoire et différents de l'arôme naturel : ils ont souvent un pouvoir aromatisant beaucoup plus important, ce qui les rend plus économiques.
Prenons l'exemple de l'arôme de vanille :
- l'arôme naturel est la molécule de vanilline de formule brute C8H8O3
- on peut la synthétiser en laboratoire. Il s'agit alors d'une copie conforme de la vanilline naturelle. C'est un arôme identique nature.
- on peut synthétiser en laboratoire une autre molécule, l'éthylvanilline, dont la formule brute C9H10O3 diffère de celle de la vanilline. L'arôme en est 3 fois plus puissant.
Vanilline (formule topologique)
Ethylvanilline (formule topologique)
Notre expérience
Nous avons mené une expérience ayant pour but de montrer que deux arômes utilisés pour donner un même parfum ne sont pas forcément la même molécule : un exemple simple est celui de l'arôme de vanille, aisé à comparer à partir de sucre vanillé et vanilliné. Nous avons ainsi également pu montrer que nous sommes capables d'extraire des arômes naturels.
I. Nous avons découpé les gousses de vanille.
II. Nous avons introduit un gramme de vanille dans un erlenmeyer avec 10 mL d'éthanoate d'éthyle.
III. Nous avons placé le mélange sur un agitateur magnétique pendant 20 minutes.
IV. Nous avons pris du sucre vanillé.
V. Nous y avons ajouté 30mL d'eau distillée.
VI. Nous avons placé le mélange sur un agitateur magnétique pendant 20 minutes.
VII. Nous avons procédé de même pour le sucre vanilliné.
VIII. Nous avons dissous 0,2 g de vanilline dans 20 mL d'éthanoate d'éthyle, puis avons placé le mélange sur agitateur pendant 20 minutes.
IX. Nous avons ensuite filtré ces solutions.
a) Nous avons filtré le mélange à base de vanille.
b) Nous avons filtré le mélange à base de sucre vanillé, y avons ajouté 10 mL d'éthanoate d'éthyle à l'aide d'une pipette jaugée, l'avons versé dans une ampoule à décanter et avons récupéré la phase organique (phase supérieure car l'éthanoate d'éthyle est plus léger que l'eau)
c) Nous avons procédé de même pour le mélange à base de sucre vanilliné.
d) Nous avons filtré le mélange à base de vanilline.
X. Nous avons réalisé une chromatographie avec pour éluant un mélange constitué d'autant d'éthanoate d'éthyle que de cyclohexane.
a) Voici la plaque CCM ( recouverte de gel de silice sensible aux UV, nous verrons pourquoi)
b) Nous avons placé sur les croix à l'aide de pipettes pasteurs une goutte de chacune de nos solutions/
c) Nous avons introduit la plaque dans la cuve à élution contenant le mélange et avons fermé le couvercle.
d) Nous avons attendu que l'éluant soit monté aux trois quarts de la hauteur de la plaque, avons récupéré la plaque, l'avons séchée puis avons effectué un premier test sous la lampe à UV.
Cela nous a permis d'entourer des taches visibles seulement aux UV.
e) Un second test, au D.N.P.H., confirme ces résultats en colorant certaines taches en rouge.
Le sucre vanillé et la vanille contiennent donc de la vanilline, le sucre vanilliné une autre molécule, l'éthylvanilline, puisque deux taches de la vanille et du sucre vanillé ont migré à la même hauteur que les molécules de vanilline.
VI) Les colorants
Ces composés organiques colorés, qui peuvent être naturels ou synthétiques, modifient la couleur des aliments pour le plaisir des yeux (ce qui a une influence psychologique sur le goût)
Quelques colorants utilisés en confiserie :
- pour le jaune, le jaune de quinoléine (E104), synthétique
- pour le rouge, l'azorubine (E122), synthétique
- pour le bleu, le bleu patenté V (E131), synthétique
- pour le noir, le noir brillant (E151), synthétique
VII) Les conservateurs
Ils permettent de conserver les bonbons plus longtemps.
VIII) Les acidifiants et régulateurs de pH
Ils sont utilisés dans les bonbons moins pour neutraliser le pH que pour les rendre acides. On trouve par exemple dans les bonbons de l'acide malique (E296) que l'on trouve à l'état naturel dans les pommes et les fruits acides, ou de l'acide citrique (E330) que l'on trouve à l'état naturel dans les citrons et les groseilles.