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Pourquoi ce qui est marron est souvent très bon

Quinoa Chocolate Cake Karen Neoh via Flickr CC License by

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Café fraîchement torréfié, croûte d’une baguette qui sort du four, oignons rissolés, gâteau parfaitement cuit… Au cours de la cuisson, de nombreux aliments brunissent, tout en devenant délicieux. Ce que l’on doit notamment à la réaction de Maillard.

Que préférez-vous? Un bol d’oignons crus, émincés, pâles et sans odeur? Ou des oignons doucement rissolés à la poêle, avec une belle couleur et surtout un arôme incroyable? Certainement la deuxième possibilité. Une boule de pâte à pain bien fraîche, ou un pain de campagne à la croute dorée et tout à fait croustillante? Là encore, sûrement la version cuite. Ces transformations liées à la température, des colorations plutôt agréables pour nos papilles, sont notamment dues à la réaction dite de Maillard.

De quoi s’agit-il? En 1912, un chimiste originaire de Pont-à-Mousson, Louis-Camille Maillard, décrit précisément la cascade de réactions chimiques se produisant lorsque l'on chauffe des sucres et des protéines, conduisant à l’apparition de pigments bruns. Cette réaction complexe porte désormais son nom. 

Sucres et protéines

Le terme englobe en fait de très nombreuses réactions chimiques différentes (d’ailleurs, certains scientifiques préfèrent parler de «réactions de Maillard» au pluriel), intervenant en présence de deux acteurs principaux. D’abord, des sucres «réducteurs», qui ont des fonctions leur permettant de réagir avec les composés des protéines: le glucose, le fructose, le lactose, le ribose… 

Deuxième élément primordial: les protéines. On peut prendre l’exemple du beurre noisette, une sauce délicieuse. «Le beurre contient quelques traces de protéines du lait, et de sucre (du lactose): lorsque l'on chauffe, la réaction entre ces deux éléments conduit au brunissement, par une réaction de Maillard. Si on enlève ces protéines et ce sucre, ce qui s’appelle faire du beurre clarifié, il n’y a d’ailleurs plus de brunissement», explique Frédéric Tessier, enseignant-chercheur à l’Université de Lille en chimie analytique, nutrition et réaction de Maillard et membre de l’International Maillard Reaction Society

Le goût est le résultat de toutes ces molécules aromatiques, sapides et colorées

Hervé This

Alors, que se passe-t-il au juste dans la poêle? Hervé This décrit tout cela dans son ouvrage Traité élémentaire de cuisine (Belin). Un point de vocabulaire, d'abord: les protéines sont des «molécules analogues à de minuscules colliers de perles, et les “perles” sont des molécules que l’ont nomme les acides aminés». Quand vous mettez un steak dans une poêle, la viande est saisie, ces acides aminés se lient aux sucres, et leurs atomes se réarrangent. Comme l'explique Hervé This dans son ouvrage, voilà ce qui se passe ensuite:

«Cette réaction élémentaire se produit en plusieurs milliards d’exemplaires, et de plusieurs façons différentes. […] De surcroît, cette première étape n’est pas le fin mot de l’histoire, car les molécules formées réagissent encore et encore, plusieurs fois de suite, de plusieurs façons, en faisant intervenir d’autres molécules présentes dans les viandes. Les graisses, notamment, contribuent aux réactions».

Ainsi, grâce à la réaction de Maillard, mais aussi à d’autres réactions, «on obtient un fouillis de molécules aromatiques et sapides, avec une couleur brune, et le goût est le résultat de toutes ces molécules aromatiques, sapides et colorées». Et tout cela est donc très souvent délicieux. 

Les bonnes conditions

Ce brunissement dit «non-enzymatique» (puisque les enzymes n’interviennent pas), accompagné de saveurs et d'odeurs très appréciables, se produit dans des conditions particulières. D’abord, les quantités des deux «substrats de départ», les sucres et les protéines, sont importantes. Les conditions d’acidité et la quantité d'eau sont également primordiales. Il faut un peu d’eau dans l’aliment… Mais pas trop! En découle une autre nécessité, mise en avant par le Traité de Miamologie (ouvrage réalisé par l'équipe de la revue 180°C), la fraîcheur et la qualité des produits:

«Essayez donc de faire dorer des lardons de bas étage: ils se mettent à bouillir! Pourquoi? Car ils sont pleins d’eau, comme des éponges…»

Dans ce Traité de Miamologie, on peut lire d’autres paramètres pour réussir une réaction de Maillard… Et donc la cuisson d'une viande, par exemple. Ainsi, il faut d'abord être humble et ne pas intervenir tout de suite:

«Pour qu’une réaction de Maillard puisse s’enclencher, il faut lui en laisser le temps… Donc, on ne remue pas frénétiquement un steak dans sa poêle ou un carré de veau dans sa cocotte. On laisse se faire les choses 1, 2, 3, 10 minutes et seulement alors, on commence à intervenir, à remuer, retourner, quand la réaction s’est enclenchée».

De la chaleur

La température est bien sûr essentielle pour un enclenchement efficace de la réaction. Mais précisons que la réaction de Maillard peut avoir lieu dans le corps humain... Et donc à 37°C, une température pas très élevée. «Les diabétiques, qui ont par définition une glycémie plus élevée, ont plus de réactions de Maillard dans leurs corps que les non diabétiques», signale Frédéric Tessier. Et justement, la réaction de Maillard est par exemple responsable de la cataracte de personnes diabétiques.

Et pour la nourriture? La réaction peut aussi se produire à faible température. Si vous cuisez un aliment à 50°C, longuement, un léger brunissement pourra finir par arriver. «Au cours de la conservation aussi, à température ambiante, il peut y avoir un brunissement, comme par exemple pour les laits infantiles en poudre. Mais la réaction de Maillard est fortement accélérée à forte température, pendant une certaine durée. Le couple temps/température est primordial dans la réaction de Maillard», explique Frédéric Tessier.

Des produits savoureux

«La réaction de Maillard est une réaction très complexe, avec énormément de molécules formées», précise le professeur de chimie. Ces composés nouveaux créés dans ces conditions s’appellent les «produits de la réaction de Maillard»: un monde extrêmement varié. Les arômes, par exemple, sont des molécules légères, qui vont partir dans l’atmosphère. C’est l’odeur du pain qui sort du four. Ou alors, Frédéric Tessier cite un autre exemple très différent, «de gros polymères très complexes vont constituer la croûte brune du pain. On les appelle des mélanoïdines».

Grâce à ces nouvelles molécules, l’aliment gagne donc largement en qualités organoleptiques: saveur, odeur, texture… Ainsi, la réaction de Maillard intervient dans la torréfaction du café et des fèves de cacao, dans le maltage de l’orge pour fabriquer de la bière, dans la formation de la croûte dorée d’une viennoiserie, dans le délicieux goût des frites, dans la formation de petits sablés dorés…

Des effets néfastes?

Ceci dit, la réaction de Maillard ne produit pas que d'exquis aliments dorés. Elle a aussi des effets néfastes. Elle peut détruire certains acides aminés essentiels, et engendre la formation de composés suspectés d’avoir un effet délétère sur notre organisme. «Il y a par exemple l’acrylamide, une molécule connue de longue date et classée comme probablement cancérigène pour l’homme, dans le cadre d’une exposition professionnelle, dans certains métiers. Des chercheurs ont découvert que l’acrylamide était aussi présent dans l’alimentation, formé par une réaction de Maillard entre un sucre et un acide aminé, l’asparagine». On retrouve ce dernier dans un certain nombre d’aliments, essentiellement des végétaux. 

L'Anses (Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail) donne ainsi des recommandations comme ne pas consommer les zones les plus brunies lors de la cuisson, ou ne pas surchauffer les produits avec de l'huile de friture. Pour Frédéric Tessier, on peut surtout «demander aux industriels de mieux maîtriser la cuisson de leurs aliments afin de limiter la formation d’acrylamide. Et c’est ce que certains font déjà». 

Ne pas confondre

Au final, il ne faut quand même pas attribuer tous les lauriers à la réaction de Maillard. Le brunissement d’un aliment peut être due à moult réactions. Par exemple, à une simple oxydation, à température ambiante. Ainsi, «les pommes, comme la plupart des fruits, sont riche en polyphénols. Quand vous coupez une pomme en deux, vous libérez des enzymes qui vont contribuer à oxyder ces polyphénols, en les transformant en des composés bruns», précise Frédéric Tessier.

Mais ceci est bien moins appétissant qu’une belle caramélisation, la décomposition de molécules de sucre à forte température, que l’on confond souvent avec la réaction de Maillard. Quelle différence? Dans les deux cas, on obtient des pigments bruns, mais la caramélisation se produit seulement avec des sucres. Pas besoin de protéines. Mieux vaut donc ne pas confondre, comme l'écrit Hervé This dans son Traité élémentaire de cuisine:

«Les réactifs sont différents, les réactions sont différentes, et les produits formés sont différents. Donc les goûts sont différents. Aucun garagiste ne confondrait une automobile avec un vélomoteur; aucun jardinier ne confondrait un oignon avec une échalote, une poire avec une pomme. Pourquoi les cuisiniers confondraient-ils les réactions de Maillard avec les réactions de caramélisation? Cessons donc de dire que les viandes caramélisent, et, plus modestement, disons simplement qu’elles brunissent».

Comment savoir quelle réaction est entre en jeu dans un plat? Si vous mettez une poignée de sucre dans une casserole, vous aurez très certainement affaire à une caramélisation. Par contre, si vous cuisinez un aliment plus complexe (contenant des protéines, des sucres, des lipides etc.), la chose est moins claire.

Rien n’est simple, puisque de nombreuses réactions peuvent intervenir en même temps. «Une pomme au four brunit fortement. On aura peut-être un peu d’oxydation, un peu de caramélisation et un peu de réaction de Maillard. Un aliment peut combiner plusieurs brunissements en même temps, c’est très complexe!», explique Frédéric Tessier. Frites, café, pain, chocolat, bière... Il n'en reste pas moins que la réaction de Maillard contribue efficacement au goût délicieux et à la belle couleur de bien des bonnes choses. 

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