Les emballages alimentaires

    

     B) Le brunissement enzymatique

 

     1) L’oxydoréduction ; un élément nécessaire à la compréhension du brunissement enzymatique

 

Le brunissement des fruits fait intervenir l’oxydation d’espèces chimiques. C'est pourquoi, l'oxydoréduction est un élément nécessaire à la compréhension du brunissement enzymatique.

Il s’agit d’une moitié de la réaction d’oxydoréduction (abrégée redox), qui a lieu chez tous les êtres vivants et  jouent un rôle important dans la transformation du dioxygène de l’air.

Dans le cas que nous étudierons, celui des fruits, les réactions d’oxydoréduction auront un effet sur la transformation de l’oxygène au contact des phénols qui vont alors s’oxyder en quinones.

 

La réaction d’oxydoréduction fait toujours intervenir deux entités chimiques qui vont procéder à des échanges d'électrons : l’oxydant (Ox) , et le réducteur (Red). 

Un oxydant est l’entité du couple pouvant capter un ou plusieurs électrons tandis qu’un réducteur est une espèce chimique pouvant donner un ou plusieurs électrons.

Une oxydation est une perte d’électron tandis qu’une réduction est un gain d’électrons.

Une réaction d’oxydoréduction est un transfert d’électrons entre le réducteurs d’un couple rédox et l’oxydant d’un autre couple.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L’équation d’oxydoréduction finale regroupera les deux demi-équations d’oxydoréduction  en une seule,  sa forme est alors :

 

n2 Ox1 + n1 Red1= n2 Red2 + n1 Ox2

 

Car les deux demi-équations d’oxydoréduction sont  de formes :

 

Oxydation :  réducteur(1)=oxydant(1) + ne-

Réduction :   oxydant(2) + ne-=réducteur(2)

 

A la fin de cette réaction, l’oxydant a été réduit  et on obtient alors le réducteur Red tandis que le réducteur a été oxydé par les électrons pour former l’oxydant conjugué Ox.

 

Cette réaction s’applique ainsi au sein des fruits lors du brunissement de ceux-ci, les phénols jouant alors le rôle de réducteur, et l’oxygène le rôle de l’oxydant. C’est ce que nous verrons bientôt.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     2) Explications du brunissement enzymatique

 

Le brunissement enzymatique une coloration d’un aliment due à la réaction du dioxygène de l’air et des enzymes entourant les cellules.

 

Expérience

Nous avons réalisé une expérience simple qui consiste à couper une pomme en deux puis à poser les deux morceaux à l’air libre pendant une heure. Une fois le temps écoulé, on remarque que la chair de la pomme a brunit.

 

Nous allons tenter de vous expliquer ce phénomène.

 

Tout d’abord, il faut savoir que la cellule d’un fruit comporte des phénols qui sont contenue dans une vacuole de la cellule (un organite des cellules des végétaux) mais aussi une enzyme du nom de polyphénoloxydase, contenus dans le cytoplasme. Les phénols et le polyphénoloxydase sont séparés par une fine membrane.

Lorsque l'on coupe un fruit (comme les pommes, avocats, bananes), la membrane de ses cellules est rompue ; celle-ci contient des phénols, qui une fois libérés vont  se mélanger avec le polyphénoloxydase  et ils vont réagir ensemble. Si les phénols se trouvent au contact de l’air, l’enzyme va alors jouer le rôle de catalyseur de l’oxydation, et ceux-ci, par l’action de l’oxygène, vont s’oxyder en quinones, qui vont à leur tour se transformer en un pigment brun de la famille des mélanines.

Les quinones sont des molécules. Il s’agit du réducteur qui s’est formé après l’oxydation des phénols, l’oxydant étant le dioxygène contenu dans l’air.

Il s’agit du phénomène de brunissement enzymatique. On peut donc dire que le brunissement enzymatique des aliments provient de leur contact avec l’oxygène. De plus, l’élévation de la température favorise la création de radicaux libres et donc accélère la réaction d’oxydation.                                                                               

Le brunissement enzymatique modifie l'apparence des aliments mais a peu d'impact sur le goût. La consommation des fruits et légumes oxydés n'a pas d'effet néfaste sur la santé. De plus, l’oxydation ne touche pas tous les aliments, seuls certains légumes (comme les avocats)  et certains fruits (tels que les pommes et les bananes) peuvent être touchés par cette réaction.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   

                                                                                                                                                            Source : Valentine Guet