Quelle est la différence entre le sucre, les autres édulcorants naturels et les édulcorants artificiels ? Un chimiste alimentaire explique la science sucrée

Kristine Nolin, Université de Richmond

Une promenade rapide dans l’allée des boissons de n’importe quel magasin du coin révèle l’incroyable ingéniosité des scientifiques de l’alimentation à la recherche de saveurs sucrées. Dans certaines boissons, vous trouverez du sucre. Un soda light peut contenir un édulcorant hypocalorique artificiel ou naturel. Et dans presque tout le reste se trouve le sirop de maïs à haute teneur en fructose, le roi de la douceur américaine.

Je suis un chimiste qui étudie les composés trouvés dans la nature, et je suis aussi un amoureux de la nourriture. Avec des étiquettes alimentaires déroutantes affirmant que les aliments et les boissons sont diététiques, sans sucre ou sans « sans édulcorants artificiels », il peut être déroutant de savoir exactement ce que vous consommez.

Alors, quelles sont ces molécules sucrées ? Comment le sucre de canne et les édulcorants artificiels peuvent-ils produire des saveurs aussi similaires ? Premièrement, il est utile de comprendre comment fonctionnent les papilles gustatives.

Les papilles et la chimie

La « carte des goûts » – l’idée que vous goûtez différentes saveurs sur différentes parties de votre langue – est loin d’être la vérité. Les gens peuvent goûter toutes les saveurs partout où il y a des papilles gustatives. Alors qu’est-ce qu’une papille gustative ?

Les papilles gustatives sont des zones de votre langue qui contiennent des dizaines de cellules réceptrices du goût. Ces cellules peuvent détecter les cinq saveurs – sucré, acide, salé, amer et umami. Lorsque vous mangez, les molécules alimentaires sont dissoutes dans la salive, puis lavées à travers les papilles gustatives, où elles se lient aux différentes cellules réceptrices du goût. Seules les molécules ayant certaines formes peuvent se lier à certains récepteurs, ce qui produit la perception de différentes saveurs.

Les molécules qui ont un goût sucré se lient à des protéines spécifiques sur les cellules réceptrices du goût appelées protéines G

. Lorsqu’une molécule se lie à ces protéines G, elle déclenche une série de signaux qui sont envoyés au cerveau où elle est interprétée comme sucrée.

Sucres naturels

Les sucres naturels sont des types de glucides appelés saccharides composés de carbone, d’oxygène et d’hydrogène. Vous pouvez imaginer les sucres comme des anneaux d’atomes de carbone avec des paires d’oxygène et d’hydrogène attachées à l’extérieur des anneaux. Les groupes oxygène et hydrogène sont ce qui rend le sucre collant au toucher. Ils se comportent comme du velcro, adhérant aux paires oxygène et hydrogène sur d’autres molécules de sucre.

Les sucres les plus simples sont des sucres monomoléculaires appelés monosaccharides. Vous en avez probablement entendu parler. Le glucose est le sucre le plus basique et est principalement fabriqué par les plantes. Le fructose est un sucre de fruit. Le galactose est un sucre du lait.

Le sucre de table – ou saccharose, qui vient de la canne à sucre – est un exemple de dissaccharide, un composé composé de deux monosaccharides. Le saccharose est formé lorsqu’une molécule de glucose et une molécule de fructose se rejoignent. D’autres dissacharides courants sont le lactose du lait et le maltose, qui provient des céréales.

Lorsque ces sucres sont consommés, le corps les traite légèrement différemment. Mais finalement, ils sont décomposés en molécules que votre corps convertit en énergie. La quantité d’énergie provenant du sucre – et de tous les aliments – est mesurée en calories.

Sirop de maïs riche en fructose

Le sirop de maïs à haute teneur en fructose est un aliment de base des aliments américains, et cet édulcorant de sucre hybride a besoin d’une catégorie à part. Le sirop de maïs à haute teneur en fructose est fabriqué à partir d’amidon de maïs, le principal glucide présent dans le maïs. L’amidon de maïs est composé de milliers de molécules de glucose liées entre elles. À l’échelle industrielle, l’amidon est divisé en molécules de glucose individuelles à l’aide d’enzymes. Ce glucose est ensuite traité avec une seconde enzyme pour en convertir une partie en fructose. En règle générale, le sirop de maïs à haute teneur en fructose contient environ 42 % à 55 % de fructose.

Ce mélange est doux et bon marché à produire mais a une teneur élevée en calories. Comme pour les autres sucres naturels, trop de sirop de maïs à haute teneur en fructose est mauvais pour la santé. Et comme la plupart des aliments et des boissons transformés en regorgent, il est facile d’en consommer trop.

Édulcorants naturels sans sucre

La deuxième catégorie d’édulcorants pourrait être définie comme les édulcorants naturels sans sucre. Ce sont des additifs alimentaires tels que la stévia et les fruits du moine, ainsi que des alcools de sucre naturels. Ces molécules ne sont pas des sucres, mais elles peuvent quand même se lier aux récepteurs sucrés et donc avoir un goût sucré.

La stévia est une molécule qui provient des feuilles du Stevia redaudiana plante. Il contient des molécules « douces » qui sont beaucoup plus grosses que la plupart des sucres et auxquelles sont attachées trois molécules de glucose. Ces molécules sont 30 à 150 fois plus sucrées que le glucose lui-même. Les molécules sucrées du fruit du moine sont similaires à la stévia et 250 fois plus sucrées que le glucose.

Le corps humain a beaucoup de mal à décomposer à la fois la stévia et le fruit du moine. Ainsi, même s’ils sont tous les deux très sucrés, vous n’obtenez aucune calorie en les mangeant.

Les alcools de sucre, comme le sorbital, par exemple, ne sont pas aussi sucrés que le saccharose. Ils peuvent être trouvés dans une variété d’aliments, y compris les ananas, les champignons, les carottes et les algues, et sont souvent ajoutés aux boissons diététiques, au chewing-gum sans sucre et à de nombreux autres aliments et boissons. Les alcools de sucre sont constitués de chaînes d’atomes de carbone au lieu de cercles comme les sucres normaux. Bien qu’ils soient composés des mêmes atomes que les sucres, les alcools de sucre ne sont pas bien absorbés par le corps, ils sont donc considérés comme des édulcorants hypocaloriques.

Édulcorants artificiels

La troisième façon de faire quelque chose de sucré est d’ajouter des édulcorants artificiels. Ces produits chimiques sont produits dans les laboratoires et les usines et ne se trouvent pas dans la nature. Comme toutes les choses qui ont un goût sucré, elles le font parce qu’elles peuvent se lier à certains récepteurs des papilles gustatives.

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Jusqu’à présent, la Food and Drug Administration des États-Unis a approuvé six édulcorants artificiels. Les plus connus sont probablement la saccharine, l’aspartame et le sucralose – mieux connus sous le nom de Splenda. Les édulcorants artificiels ont tous des formules chimiques différentes. Certains ressemblent à des sucres naturels tandis que d’autres sont radicalement différents. Ils sont généralement plusieurs fois plus sucrés que le sucre – la saccharine est un incroyable 200 à 700 fois plus sucrée que le sucre de table – et certains d’entre eux sont difficiles à décomposer pour le corps.

Alors qu’un dessert sucré peut être un simple plaisir pour beaucoup, la chimie de la façon dont vos papilles gustatives perçoivent la douceur n’est pas si simple. Seules les molécules avec la combinaison parfaite d’atomes ont un goût sucré, mais les corps traitent chacune de ces molécules différemment en ce qui concerne les calories.

Kristine Nolin, professeur agrégé de chimie, Université de Richmond

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l’article original.