« Maillard » ? « Caramélisations » ? Ce serait si simple de « brunir »

Je suis un peu fautif d'avoir fait connaître à la communauté culinaire les réactions de Maillard : aujourd'hui, des personnes qui ne sont pas chimistes, quand elles ne me connaissent pas, vont jusqu'à… m'expliquer ce (qu'elles croient) que c'est ! Et les explications qu'elles donnent sont fausses.

Les réactions de Maillard ne se feraient qu'à chaud ? Faux.

Les réactions de Maillard auraient lieu à partir de 145 °C ? Faux… et je ne sais même pas d'où sort de 145 °C que les sites internet répètent.

Les réactions de Maillard s'apparenteraient à la caramélisation ? Faux.

Les réactions de Maillard seraient entre les acides aminés et les sucres ? Faux.

Et j'en passe, parce que l'on trouve de tout sur Internet.

Disons maintenant des choses justes. 

Quand on chauffe certains aliments, ils brunissent. Évidemment ce brunissement résulte de réactions chimiques. Lesquelles ? Celles qui font intervenir les composés présents dans les viandes, à savoir principalement les protéines, des « sucres », les graisses, l'acide lactique… et de nombreux composés mineurs. Quelles réactions ces composés subissent-ils?

Observons que les protéines isolées peuvent brunir, quand elles sont chauffées : on observe un tel effet quand on chauffe de la gélatine (une protéine) à sec, par exemple, et le brunissement résulte alors de plusieurs réactions simultanées, de sorte que l'on aurait raison de désigner ce brunissement par le mot « pyrolyse ».

D'autre part, les sucres, également, peuvent brunir. Par quelles réactions ? La caramélisation étant le brunissement spécifique du sucre de table, ou saccharose, il n'est pas judicieux de nommer de même la transformation d'autres sucres chimiquement différents. Là encore, pyrolyse s'impose, plutôt que caramélisation. D'ailleurs, la matière formée n'est pas le caramel, qui est un mélange complexe, mais ce que j'ai proposé de nommer un « péligot ».

Les lipides, aussi, peuvent réagir, à chaud. Les réactions peuvent être des oxydations, par exemple.

Voilà pour les principales réactions des composés isolés, mais il peut bien évidemment exister des réactions entre des composés différents. Et c'est ainsi que l'on trouve, parmi bien d'autres, les réactions découvertes par le chimiste français Louis-Camille Maillard : ces réactions sont celles qui font intervenir les protéines et des sucres particuliers (les « sucres réducteurs »), tel le glucose, qui se trouve dans le sang, donc dans les viandes, et aussi dans les légumes (avec le fructose et le saccharose, principalement).

Les réactions de Maillard n'ont rien à voir avec une caramélisation, puisqu'elles font intervenir protéines et sucres (réducteurs), alors que des sucres seuls suffisent pour les caramélisation. Elles sont lieu à n'importe qu'elle température, et notamment à 37 degrés (hélas) : elles sont ainsi responsables de l'opacification du cristallin des personnes souffrant de diabète. Evidemment, elles sont plus actives quand la température augmente, mais c'est le lot de toutes les réactions.

D'ailleurs, à ce propos, il est bon de signaler que les réactions ne sont pas toujours visibles à des changements de couleur. Par exemple, quand on cuit des spaghettis (qui contiennent des sucres « complexes », à savoir les amyloses et les amylopectines, sous la forme de grains d'amidon), ces composés sont « hydrolysés », libérant du glucose. On ne voit rien, sauf si l'on utilise des réactifs colorés, par exemple.

Finalement, après ce petit tour d'horizon, que retenir ? Qu'un aliment qui est chauffé et qui brunit… brunit. Oublions les réactions de Maillard, à moins de bien savoir ce qu'elles sont et ce qu'elles ne sont pas. On observera d'ailleurs que le changement de référentiel du CAP hôtellerie restauration avait entériné cette proposition : on distingue maintenant des cuissons avec brunissement et des cuissons sans brunissement. C'est tout simple, non ?

A propos de réactions de Maillard

Dans d'autres lieux, j'ai expliqué que j'étais un peu  fautif d'avoir exagérément promu  les "réactions de Maillard", au point que, aujourd'hui, des personnes des métiers de bouche, ignorant toute l'histoire, m'expliquent que les réactions de  Maillard sont responsables de tous les brunissements que l'on observe en cuisine. On met  dit aussi que ces réactions n'ont lieu qu'à haute température.

Pourtant... Pourtant, les réactions de Maillard n'incluent pas les caramélisations, qui ont également lieu à haute température. Pourtant les réactions de Maillard ont également lieu (hélas)  à température ambiante, étant notamment responsables de l'opacification du cristallin des personnes souffrant de diabète !

Et puis, qu'est-ce qu'une réaction de Maillard ? Même le milieu des sciences de la nature, notamment des sciences et technologies des aliments, ont des idées parfois bien vagues à propos des réactions de Maillard.
Là, à l'occasion du Colloque du 4 février 2016, consacré aux  "réactions et produits de Maillard", j'ai refais une histoire chimique des  réactions de  Maillard, et je crois que tout est clair : alors que les réactions des sucres et des acides aminés étaient connues dès Schiff, Maillard n'a découvert qu'une chose, à savoir que les mêmes réactions avaient lieu avec des  peptides ou des  protéines à la place des acides aminés.

Un texte précis est en ligne sur http://www.academie-agriculture.fr/publications/n3af/n3af-2016-3-maillard-products-and-maillard-reactions-are-much-discussed-food. 


Ref : Hervé This, 2016.  “Maillard   products”   and “Maillard reactions” are much discussed in food science and technology, but do such products   and   reactions   deserve   their name? Notes Académiques de l'Académie d'agriculture de France / Academic Notes from   the   French   Academy   of   Agriculture , 3, 1-10.

Vient de paraître aux Editions de la Nuée Bleue : Le terroir à toutes les sauces (un traité de la jovialité sous forme de roman, agrémenté de recettes de cuisine et de réflexions sur ce bonheur que nous construit la cuisine)

C'est une oxydation, certes, mais enzymatique

Des végétaux qui brunissent quand on les coupe ? Oui, la pomme brunit, ou l'avocat, ou la banane... En réalité, l'effet a lieu avec tous, à des degrés divers, parce que les cellules végétales contiennent des polyphénols, et aussi, dans des compartiments séparés, des enzymes nommées "polyphénol oxydases" (désolé pour le nom, vous avez le choix entre cela ou PPO, ou  EC 1.14.18.1).
Couper un fruit ou un légume, c'est mélanger les polyphénols et les enzymes, ce qui conduit au brunissement, comme l'observe une correspondante :

Lorsque je prépare des rushtis ( pomme de terre râpés avec des œufs) très vite ce mélange s'oxyde. Avez vous une idée pour éviter cette couleur peu appétissante ?

Comment prévenir l'effet ? Des embryons de réponse sont donnés par les cuisiniers, qui ajoutent un demi citron dans l'eau de lavage... et j'ai proposé il y a longtemps que les cuisiniers fassent plus raisonnablement usage d'acide ascorbique, parce que ce composé... qui n'est autre que la vitamine C, est efficace.
Mais j'ai dit ailleurs, également, qu'il y avait des réticences : http://www.agroparistech.fr/Comment-eviter-que-le-jus-de-pomme-ne-brunisse.html

Ici, il faudrait s'interroger  : pourquoi le public veut-il des vitamines, et les refuse-t-il quand on lui propose d'en ajouter ?
Progressivement, je comprends que la question est mal posée : d'une part, il y  des personnes qui veulent des vitamines, et d'autres qui pensent qu'avec le régime alimentaire qu'elles ont, elles ne sont pas en carences vitaminiques. D'autre part, il y a des personnes qui refusent des supplémentations en vitamines, et d'autres qui l'acceptent. Et puis, il y a tous ceux qui ne sont pas fixés, ou ne se sont pas posés la question, qui ont besoin d'information... d'où ce blog.
Oui, surtout, je crois qu'il faut justement dire que nous (j'avais écrit "le public", mais j'en fais partie) avons besoin d'informations fiables, alors même que les enquêtes récentes montrent que nous  ne  faisons plus confiance à la presse, ni au politique, ni même aux agences d'état... et ces doutes sont justifiées, car certains nous veulent nous faire tourner en bourrique, à nous faire manger dix fruits et légumes par jour, puis cinq, puis nous mettre des codes couleurs (condamnés justement par l'Académie d'agriculture de France), d'autres condamnent les viandes et les produits transformés à partir des viandes... en se fondant sur des chiffres de consommation des Américains, où, quand  même, la prévalence de l'obésité est sans commune  mesure.

L'information essentielle, dans le cas qui nous intéresse ? La vitamine C est efficace pour bloquer la réaction de brunissement, et qui est d'ailleurs une réaction qui ne produit pas de nutriments favorables à la santé. Une vitamine bénéfique, donc, que l'industrie alimentaire utilise avec le nom de code E.300, imposé par la réglementation européenne.
Et là, j'arrive sur un terrain miné, parce que, en écrivant que la vitamine C est efficace contre le brunissement, je pressens que certains vont penser que je suis "vendu" à l'industrie alimentaire, ou à l'industrie  des additifs. Il y a des choses que l'on ne peut pas dire, politiquement incorrectes... mais quand elles sont justes, comment faire ?
Ne pas donner de conseil, mais donner des faits ! Et c'est un fait que si les jus d'agrumes ne brunissent  pas, c'est parce qu'ils contiennent beaucoup de vitamine C. C'est un fait que la vitamine C de synthèse est en tout  points identiques à la vitamine C des fruits et légumes. C'est un fait que de la vitamine C que l'on ajoute  à des préparations prévient le brunissement. C'est un fait que l'on ne risque rien à consommer trop de vitamine C (on pisse la vitamine C en excès). C'est un fait que prendre un citron pour prévenir le brunissement est à la fois économiquement, écologiquement et gustativement douteux : cela coûte un citron, qu'il aura fallu payer, qu'il aura fallu faire venir de loin, et qui donnera un goût de citron qui n'aura pas été souhaité.

Bref, ayons de la vitamine C dans nos cuisines, à côté des épices, du sel, de l'huile, du vinaigre, du sucre...

Les réactions... de quoi ?

Ce soir, une question :


Formatrice en sciences appliquées je me posais une question, ainsi que mes collègues, sur le brunissement du rotissage ou braisage des viandes. Nous voyons souvent dans les manuels que la réaction de Maillard en est la cause. Mais quel est le sucre réducteur qui est responsable ?
Et si ce n'est pas la réaction de Maillard, a quoi est dû ce brunissement ?


Merci de la question, et cela pour plusieurs raisons.
D'abord -pardonnez-moi d'être hors sujet-, les "sciences appliquées" ne peuvent pas exister : Louis Pasteur est un de ceux qui ont bien expliqué qu'il y a la science, et les applications de la science. Si la science est appliquée, ce n'est plus de la science, mais de la technologie, ou de la technique. Il faut donc absolument militer pour changer cette terminologie fautive : aidez-moi s'il vous plaît, militez avec moi. La science, c'est la science !

D'autre part, il y a des brunissements de très nombreuses sortes, comme je crois l'expliquer bien dans mon Traité élémentaire de cuisine. Par exemple, quand vous mettez dans de l'eau un sucre nommé acide galacturonique (un "maillon" des molécules de pectine) et quand vous chauffez cette solution limpide et incolore... vous obtenez un brunissement terrible, en quelques heures, alors qu'il n'y a qu'un sucre. Pas d'acides aminés ! Pas de protéines !
Autre exemple : quand vous coupez une pomme, elle brunit... mais là encore, il ne s'agit pas de réactions de Maillard.

Les réactions de Maillard ont été galvaudées à l'infini, par des gens (y compris des auteurs de manuels : d'ailleurs, où est la preuve de leur compétence, à part leur prétention à enseigner aux autres ?) qui ont souvent été bien ignorants...
... et je suis partiellement responsable, parce qu'il est vrai que, dans les années 1980, j'ai popularisé les réactions de Maillard, qui étaient méconnues.
Mais, depuis, je rencontre des cuisiniers qui vont même jusqu'à me donner des cours... d'erreurs. Par exemple, il n'est pas vrai que les réactions de Maillard se font seulement à haute température : la preuve est que l'opacification du cristallin des personnes diabétiques est le résultat de réactions de Maillard... qui se font à 37 degrés. Où est la haute température ?

Je terminerai en disant que, le plus  souvent, à haute température, les réactions sont des "pyrolyses" (il existe une journal scientifique international tout entier consacré à ce sujet). Ce ne sont pas les seules, comme je vous l'ai indiqué avec le brunissement de l'acide galacturonique : il y a des oxydations, des hydrolyses, des "déshydratations", des pyrolyses, des réactions de Maillard, des foules de réactions possibles, qui conduisent à des brunissements, notamment d'un rôti.

Et pour en revenir à l'enseignement, il faut donc se poser la question de savoir ce que l'on veut enseigner : si l'on dit au jeunes que le brunissement des viandes résulte de réactions de Maillard, ou de pyrolyses, à quoi cela leur servira-t-il ?
La question était au coeur de mon Traité élémentaire de cuisine, écrit spécifiquement pour les professeurs et les élèves, au moment de la réforme du CAP. Je sais que quelques vieux professeurs ou professionnels résistent à la vérité, mais je crois que nos jeunes méritent mieux. Je reste atterré, par exemple, de voir des cuisiniers étoilés confondre les mousses et les émulsions. Voilà un combat bien plus important, je crois, que de nommer les réactions du brunissage des viandes lors d'un rôtissage.

On demande à l'inspecteur général d'organiser des états généraux de l'enseignement culinaire ?

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Réduire un jus ?

Ce matin, une question, qui montre combien la cuisine traditionnelle est hasardeuse, et combien la cuisine note à note s'impose pour sa précision.

La question :

"Je travaille dans un restaurant " traditionnel" et régulièrement je prépare des jus de viande. J'ai remarqué que, d'une fois à l'autre,  le résultat est très différent, bien que j'utilise la même méthode.

Voici ma méthode : 
Dans une plaque à rôtir, sur le feu, je fais colorer des chutes de viande (essentiellement des nerfs de boeufs coupés en petits morceaux ou des carcasses de canard concassées en morceaux).
Une fois que cette matière est bien colorée, je lui ajoute  j'ajoute de l'oignon, du persil, de la carotte, et je continue de faire rissoler pendant quelque minutes.
Je déglace avec du vin rouge et,  après réduction presque totale, j'ajoute de l'eau (environ le double de viande ). Je laisse cuire à feu doux  (petite ébullition)  en remuant de temps en temps. Après réduction du liquide de moitié,  je le filtre et réserve au frais. Une fois que tout a refroidi, je retire la graisse figée qui est remonter et je fait réduire.
A ce stade il m'est arrivé d'avoir des texture différentes (au réfrigérateur, le jus peut être trés gélifié la graisse plus ou moins ferme et la couleur plus ou moins foncée.
Je fais réduire mon jus afin d'obtenir une texture sirupeuse, nappante (à chaud) est c'est là qu'il m arrive d'être le plus surpris par la quantité restante qui peut aller de 10 à 30cl.

Voila pour résumer ma technique. Pourriez-vous me dire quels sont les facteurs (temps de cuisson, température...) qui entrent en compte afin de tirer un  maximum de  jus en quantité et surtout le goût ?"



Et ma réponse :


Tout est susceptible de variation, dans un tel protocole, mais il faut distinguer le gros et le détail.

Tout d'abord, la nature de la "viande" : selon les morceaux, il y a plus ou moins de tissu collagénique, lequel produira plus ou moins de gélatine. D'autant que le tissu collagénique diffère considérablement selon que les animaux sont jeunes ou vieux, selon leur origine. C'est là, à mon sens, la principale possibilité de variation, et elle est bien incontrôlable.
D'autre part, le traitement thermique semble être le principal moment du traitement, car c'est lui qui permet la récupération de la gélatine. C'est essentiellement sa durée, et son intensité, qui comptent.

Ensuite, il y a des effets secondaires. Par exemple, que la réduction soit lente ou rapide... mais ce n'est pas un effet nul, car une prolongation de la cuisson ou de la réduction peut dégrader la gélatine extraite.
La coloration, aussi, peut avoir un effet, mais il me semble secondaire, également.
La température ? Dans la mesure où il y a effectivement ébullition, elle est de 100 degrés... ce qui fait penser que personne, à ma connaissance, n'a comparé des extractions à basse température et à 100 °C.

Le goût, enfin ? Là encore, c'est l'incertitude : certes, des cuissons longues qui dégradent la gélatine font des acides aminés savoureux, et le rôtissage initiial peut tout changer, bien sûr, mais il faut se reporter à un compte rendu de nos séminaires pour avoir plus d'informations.

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