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Il est normal que les gens associent le sucre (saccharose) avec ses propriétés inhérentes au niveau du goût. En plus de donner un goût sucré et de la saveur aux aliments, le sucre possède des propriétés fonctionnelles qui en font un ingrédient important. Ces propriétés se classent en quatre grandes catégories : sensorielles, physiques, microbiennes et chimiques. Elles font aussi du sucre une substance exceptionnelle dans les utilisations autres que pour les aliments.

Goût – Le goût sucré est souvent la propriété fonctionnelle la plus évidente du sucre. Les préférences pour les aliments sucrés, considérées comme étant innées, apparaissent chez les bébés peu de temps après la naissance et avant l’apprentissage survenant dans la période postnatale. La perception du goût sucré relatif du sucre dépend de facteurs comme la température, le pH, la concentration, la présence d’autres ingrédients et la différence dans les capacités individuelles de détecter le goût (p. ex., seuil de détection).

Caramélisation – Brunissement survenant à la suite de l’action de la chaleur sur les sucres. À températures élevées, les changements chimiques des sucres qui fondent donnent une couleur brun foncé et de nouvelles saveurs.

Saveur – Nous percevons les saveurs lorsque les goûts (sucré, sur, amer, salé) sont combinés avec l’odorat lors de la consommation d’aliments. Dans son interaction avec d’autres ingrédients, le sucre joue un rôle important au niveau de la saveur. Tout dépendant du type d’aliment, le sucre peut soit rehausser la saveur ou diminuer la perception d’autres saveurs. On peut ajouter du sucre dans les produits à base de tomates (p. ex., sauce barbecue, spaghetti et chili) pour diminuer l’acidité des tomates. Le sucre en lui-même donne aussi de la saveur lorsqu’il est chauffé grâce à la caramélisation (voir Apparence).

Texture – Le sucre contribue certainement à la façon dont nous percevons la texture des aliments. Par exemple, ajouter du sucre à la crème glacée lui donne plus de corps et de texture, ce que nous percevons comme de la douceur. On empêche ainsi la cristallisation du lactose et on permet la diminution de la formation des cristaux de sucre qui donneraient autrement une texture plus rude que l’on retrouve parfois dans certains produits laitiers surgelés.

Dans la fabrication de bonbons, le contrôle du débit et de l’étendue de la cristallisation du sucre permet la création de textures très variées. Il peut s’agir des textures douces des fondants où la cristallisation est au minimum ou encore de celles prononcées des bonbons durs ayant une structure plus grenelée.

Attendrisseur – Le sucre joue un rôle important pour attendrir les aliments comme les produits de boulangerie. Pendant le processus de mélange, le sucre essaie, comme les autres ingrédients, d’obtenir l’eau. Pour faire du pain par exemple, la capacité du sucre à se lier à l’eau disponible retarde l’apparition du gluten, ce qui est essentiel pour obtenir un produit doux et tendre. En général, les brins de gluten sont très élastiques et cette propriété permet à la pâte de s’étirer lors de l’expansion des gaz. Par contre, une trop grande formation de gluten rend la pâte rigide ou dure. En choisissant la bonne quantité de sucre dans la recette, on obtient la quantité voulue de gluten et une élasticité optimale.

Réaction de Maillard – S’explique par les interactions chimiques entre les sucres et les protéines à température élevée. Un groupe d’acides aminés d’une protéine se combine avec le sucre en réduction pour donner une couleur brune dans divers aliments (p. ex., le café filtre, les aliments frits et le pain).

Apparence – Le sucre fait apparaître la couleur jaune-brun dans les aliments de boulangerie. Le saccharose prend sa couleur pendant la caramélisation. Cependant, les monosaccharides de son hydrolyse (glucose et fructose) peuvent aussi brunir (réaction de Maillard). Par exemple, la réactivité du glucose à la chaleur crée la couleur orange-rouge subtile de la croûte de pain à la suite de ce brunissement.

Le sucre permet aussi de garder la couleur des confitures et gelées en raison de sa capacité à attirer et à retenir l’eau. En absorbant l’eau plus facilement que les autres constituants, comme les fruits, le sucre empêche les fruits d’absorber l’eau, ce qui causerait une légère décoloration par la dilution.

Solubilité – Le sucre est très soluble dans l’eau. La capacité de produire des solutions ayant des concentrations de sucre variées est nécessaires pour de nombreux aliments. Une grande solubilité, par exemple, est essentielle dans les boissons pour leur donner la douceur et augmenter la viscosité afin de donner une « bonne sensation en bouche ». Cette même solubilité est importante pour la préparation de fruits en boîte, de confitures, de gelées et de sirops pour lui donner le degré de goût sucré désiré et favoriser la conservation (voir Conservation).

Point de congélation – Le sucre arrive à diminuer le point de congélation. Cette caractéristique est importante pour la crème glacée, les desserts surgelés et les aliments séchés à froid afin de faciliter le développement d’une bonne structure des cristaux et donner une apparence lisse.

Point d’ébullition - La concentration de sucre dans une solution vient rehausser le point d’ébullition. Cette caractéristique est utile dans la fabrication de bonbons puisqu’elle permet de dissoudre plus de sucre dans la solution, ce qui donnera une solution « super saturée » et plus concentrée. C’est cette concentration précise de sirop de sucre super saturée, survenant à un certain point d’ébullition, qui détermine toujours la consistance finale des bonbons.

Conservation – Le sucre joue un rôle dans la conservation de nombreux aliments. En ajoutant du sucre aux confitures et gelées par exemple, on évite la croissance de microbes et ainsi de gâter les produits. Grâce à son habilité à absorber l’eau, le sucre élimine l’humidité des microorganismes. Par conséquent, ceux-ci deviennent déshydratés et ne peuvent se multiplier ni endommager les aliments.

L’interaction avec le sucre et l’eau sert à contrôler le niveau d’humidité dans les produits de boulangerie. L’affinité particulière du sucre pour l’eau permet de ralentir la perte d’humidité dans les gâteaux et les biscuits pour éviter qu’ils ne sèchent et se gâtent, ce qui prolonge donc leur durée.

Fermentation – Le sucre est utilisé à grande échelle dans l’industrie des produits de boulangerie et des brasseries. Les levures se servent du sucre comme aliment pour produire de l’éthanol, du dioxyde de carbone et de l’eau dans le processus de fermentation. Pendant la cuisson, le sucre augmente l’efficacité de la levure en lui donnant une source immédiate et plus utilisable pour assurer sa croissance. On accélère ainsi le processus de levage en produisant plus de dioxyde de carbone, ce qui fait que la pâte pourra lever plus rapidement et de façon plus uniforme.

La fermentation du sucre par la levure se produit aussi dans la production de vin et de bière. Le sucre et d’autres glucides sont les matières de base pour la production de l’éthanol (alcool). La durée pendant laquelle la fermentation se prolonge (degré de fermentation du sucre), détermine le contenu dans l’alcool et le goût sucré du vin ainsi que la saveur de la bière.

Antioxydant – Le saccharose a des propriétés antioxydantes qui contribuent à éviter la détérioration des textures et saveurs dans les fruits et légumes en boîte. Ces effets s’expliquent en partie par la capacité du saccharose à contrôler l’activité de l’eau.

De plus, les produits de l’hydrolyse du saccharose (glucose et fructose) semblent pouvoir bloquer les sites réactifs des ions comme pour le cuivre et le fer et, dans une moindre mesure, pour le cobalt. Cette caractéristique des monosaccharides contribue à la conservation des aliments en ralentissant la réaction d’oxydation catalytique.

De plus, les produits de la réaction de Maillard ont des propriétés antioxydantes dans les aliments. Pour cette raison, certains produits de la réaction de Maillard sont utilisés dans l’industrie alimentaire comme additifs pour les biscuits et saucissons.

Propriétés fonctionnelles des sucres : Utilisations autres que pour les aliments

Le sucre se retrouve dans les sirops pour la toux en raison de sa solubilité et de ses effets d’épaississement. Le sucre sert aussi de diluant pour contrôler la concentration d’ingrédients actifs dans les comprimés et comme liant pour garder les ingrédients ensemble. De plus, les comprimés sont souvent recouverts d’une couche de sucre afin d’éviter qu’ils se brisent.

Le sucre est utilisé dans les préparations « chronorégulées » faites de plusieurs couches d’ingrédients actifs et inactifs. Les cristaux de sucre servent de base pour déposer les ingrédients actifs. Dans ce type de préparation, on alterne les couches d’ingrédients actifs et inactifs pour permettre l’utilisation d’un plus grand nombre d’ingrédients actifs et arriver à contrôler la séquence et la durée de libération des médicaments.

Les chercheurs ont réussi à traiter des blessures et brûlures qui ne réagissent pas aux thérapies conventionnelles avec du sucre. En faisant dissoudre du sucre dans les tissus d’une blessure ouverte, on crée un environnement dans lequel les bactéries ne peuvent se reproduire. On pense aussi que le sucre sert à nourrir les tissus endommagés nécessaires au processus de guérison.

Les chercheurs enquêtent constamment sur les propriétés fonctionnelles du saccharose dans le but de développer des produits donnant des résultats intéressants. Certains des produits qui ont suscité l’intérêt auprès des chercheurs et de représentants de l’industrie comprennent les esters et époxydes à base de saccharose et les bioplastiques.

Esters à base de saccharose – Ces derniers sont obtenus en mélangeant le saccharose avec les acides trans venant des graisses animales ou de l’huile végétale. Ils servent d’émulsifiants et d’agents de texture dans l’industrie alimentaire. Ils ont aussi des utilisations généralisées pour les produits non alimentaires comme les détergents et produits de beauté. Les esters de saccharose peuvent être fabriqués en détergents doux et biodégradables ayant des propriétés antibactériennes inhérentes. Il s’agit de produits non toxiques et leur niveau de propriétés détergentes en font des constituants efficaces pour les détergents en poudre et liquide dans de nombreux matériaux (le coton, la soie, la laine). Ces esters de saccharose sont utilisés régulièrement dans l’industrie des produits de beauté. En plus d’être biodégradables, non toxiques et doux pour la peau, ils contribuent à hydrater et à protéger la peau tout en diminuant les propriétés irritantes d’autres substances présentes dans les produits de beauté.

Époxyde à base de saccharose – Le saccharose est l’ingrédient principal de nouveaux époxydes liquides pouvant servir à coller le bois, le métal, le verre, le béton et d’autres matériaux. Il y aurait de grandes possibilités pour ces adhésifs à base de saccharose dans les textiles non tissés, les panneaux muraux, les isolants résidentiels et les matériaux pour bateau. Ces époxydes ne comprennent pas les ingrédients qui se trouvent normalement dans les époxydes chimiques et qui soulèvent la controverse en raison des risques sur le système reproducteur des souris et peut-être même des humains. Les autres avantages du produit seraient sa capacité à durcir dans toutes sortes de conditions, de températures et ses capacités d’adhésion comparables à celles de produits chimiques.

Bioplastiques – Ce nom se réfère à la production de plastiques naturels biodégradables produits par des microorganismes. Le saccharose est une des sources principales de carbone pour plusieurs espèces de bactéries qui produisent des plastiques biodégradables synthétisés et accumulés dans leurs cellules pour la fabrication de matériel de stockage. Les bioplastiques peuvent servir à créer divers contenants et emballages qui seraient sinon produits à l’aide de plastiques non dégradables.

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