Pourquoi une pomme brunit-elle ? Comment une gelée peut-elle se former naturellement ? Pourquoi nos yeux influencent-ils notre goût ?… Retrouvez ici les explications complètes des expériences proposées pendant l’opération Votre restaurant fête la science, ainsi que d’autres activités à explorer.

Expérience Chimie du goût et aliments combinés

Est-ce que notre cerveau sait vraiment ce que nous mangeons ?

Combinaison gagnante

Voici quelques associations étonnantes, quand deux aliments donnent le goût d’un troisième :

  • le concombre et la pomme permettent d’obtenir un goût de pastèque ou de melon ;
  • le citron et la cannelle permettent d’obtenir un goût de coca ;
  • l’orange et l’orgeat permettent d’obtenir un goût de madeleine ;

Ce phénomène s’explique par la façon dont notre cerveau construit la perception du goût. En réalité, nous ne goûtons pas un aliment comme un « tout » : à la dégustation, notre cerveau travaille à rassembler des informations bien distinctes qu’il reçoit. Parmi elles, il y a notamment les molécules aromatiques, les cinq saveurs de base (sucré, salé, acide, amer, umami), la texture et la mémoire.

Concrètement, ça donne quoi ?

Prenons l’exemple de la combinaison concombre et pomme qui donne la sensation de manger de la pastèque. Ces deux aliments possèdent des signatures aromatiques composées d’un cocktail de molécules, de textures et de saveurs différentes. Cet ensemble permet à notre cerveau de les reconnaître et de les différencier lorsqu’ils sont mangés séparément. 

Sauf que le concombre contient des molécules aldéhydes, et les pommes des molécules esters. Ces deux types de molécules sont très proches de celles qu’on retrouve dans la pastèque. 

Séparément, ces ressemblances passent inaperçues. Ensemble, elles reproduisent une grande partie de la « signature aromatique » de la pastèque. Si on parle de manière plus simple, en termes de sensorialité :

  • le concombre donne des notes “vertes”, aqueuses, fraîches
  • la pomme a un goût plus sucré et fruité

Mangés ensemble, notre cerveau ne va pas isoler les informations d’un aliment puis de l’autre. Lorsque tout se mélange, le cumul d’informations crée un faisceau d’indices pour permettre d’identifier de la pastèque.

Et pour les indices manquants ? Notre cerveau va chercher à obtenir une combinaison familière. On pourrait comparer cela à l’écoute de votre musique préférée, lorsque vous n’avez pas besoin de l’écouter entièrement pour la reconnaître. Parfois, seules quelques notes suffisent. Pour les aliments, c’est pareil : si une combinaison reproduit les composés aromatiques les plus marquants, le cerveau complète le reste. 

La mémoire joue aussi un rôle important dans cet exercice. Si on garde l’exemple du concombre et de la pomme, quelqu’un qui adore la pastèque et qui en mange régulièrement la reconnaîtra plus facilement en goûtant cette association.

Expérience d’oxydation de la pomme

Pourquoi les chairs de certains fruits brunissent et comment l’empêcher ?

person holding green apple photograph

Les étapes du phénomène d’oxydation

Lorsqu’on coupe une pomme, sa chair n’est plus protégée par la peau. Les cellules présentes dans la chair sont alors en contact direct avec tous les composants de l’air et elle se met à brunir.

Mais qu’est-ce qui se passe concrètement ?

Les cellules de la pomme contiennent du polyphénol, ainsi qu’une enzyme appelée polyphénol oxydase, abrégée en PPO. Normalement, les polyphénols et l’enzyme sont séparés dans différentes cellules et tissus cellulaires.
Mais lorsque la pomme est abîmée, les membranes séparant les éléments se rompent, et ces deux molécules se mélangent.

 

Les polyphénols sont des éléments qui réagissent naturellement avec l’oxygène. Mais les enzymes PPO des pommes accélèrent encore plus cette réaction lorsqu’elles sont mélangées aux polyphénols. Cette réaction produit alors de la quinone, un composé pouvant prendre des couleurs noires, rouges ou jaunes. Les molécules individuelles de quinone s’assemblent ensuite en de plus grosses molécules. C’est ce qu’on appelle la polymérisation.

À l’issue de ce phénomène, nos quinones assemblées forment de nouvelles molécules appelées mélanine. Ça vous dit quelque chose ?

La mélanine est le pigment responsable des différentes couleurs de peau, d’yeux ou de cheveux chez les humains. Lorsque l’on bronze, c’est notre peau qui produit de la mélanine pour protéger notre peau des rayons du soleil.

Et c’est donc ce même pigment qui est responsable du brunissement des pommes et de nombreux autres fruits et légumes : pommes, champignons, laitue, avocat, bananes, pommes de terre, poires, etc…

Il existe plusieurs types d’oxydation biologique. Ici, on parle de brunissement enzymatique puisque c’est l’action des enzymes PPO qui permet cette réaction !

Et c’est un problème ou pas ?

Le phénomène d’oxydation va tout d’abord avoir un impact sur l’envie d’en manger, influencée directement par nos sens. C’est pour cela que les pommes brunes ne sont pas choisies lors de l’expérience ! L’aspect et l’odeur vont évoluer au fur et à mesure du brunissement. Il va également accélérer le vieillissement du fruit ou du légume, ce qui va finir par altérer sa texture et son goût.

Mais l’oxydation des fruits et légumes ne présente aucun danger pour la santé à la consommation !

Quelques astuces pour éviter le brunissement

La plupart des techniques consistent à plonger les pommes dans une solution composée d’eau et d’un autre élément aux propriétés différentes. L’eau seule permet déjà de les isoler de l’oxygène de l’air ambiant et de ralentir le processus. Mais l’eau contenant également de l’oxygène, il est nécessaire de le coupler à une autre solution.

  • D’abord, une des plus connues : le citron.
    Le jus de citron contient de l’acide citrique. Ce dernier va réduire le pH de la pomme et ainsi empêcher les PPO de s’activer. Pour être plus précis, ils vont éliminer les atomes de cuivre qui composent les PPO et qui sont les accélérateurs du processus de brunissement. Il a aussi un rôle antioxydant, c’est-à-dire que certaines molécules vont capter et piéger l’oxygène, évitant ainsi qu’il aille sur les cellules de pomme.
  • Il existe d’autres antioxydants, comme l’acide ascorbique, ou le bisulfite de sodium. Ils ont le même rôle et sont utilisés dans l’industrie agroalimentaire, pour les produits à base de pommes par exemple.
  • Le miel : le miel va créer une couche protectrice sur la chair de la pomme en isolant cette dernière de l’air. Ainsi, le processus est ralenti.
  • Le sel : on peut plonger les pommes dans une eau légèrement salée. Comme pour le miel, le sel va créer une couche protectrice entre la chair et l’air. Il faut cependant bien penser à rincer les pommes avant de les consommer !
  • La température : plutôt que d’utiliser des produits pour protéger la chair et ralentir la réaction, jouer sur la température permet de limiter ou d’empêcher le processus. Une conservation en dessous de 4°C ralentit fortement le processus de brunissement enzymatique.
  • Pour finir, une technique très utilisée dans l’industrie, et pour bien plus de choses que les pommes, c’est la conservation avec de l’azote gazeux. C’est très souvent le processus qui se cache derrière la mention “atmosphère contrôlée” : L’environnement de la pomme, dans un sachet par exemple, est surchargé en azote, plus que dans l’air ambiant. Ainsi l’azote chasse l’oxygène et empêche donc ce dernier d’interagir avec les enzymes de la pomme, évitant le phénomène.

Expérience de la gélification

Pourquoi utiliser de l’agar-agar dans nos recettes ?

Un gélifiant naturel

Le cube dans votre bol était donc du bouillon de légumes dans lequel a été ajouté un ingrédient clé pour obtenir cette texture de gelée : de l’agar-agar !

Cette substance naturelle est extraite de certaines algues, ce qui en fait une alternative végétarienne à la gélatine animale. 

C’est ce qu’on appelle un polymère, c’est-à-dire une molécule qui, selon la température, peut se lier à ses voisines et former alors une très longue molécule. 

Comment l’utiliser ?

En cuisine, on peut incorporer l’agar-agar dans des liquides aqueux chauds. En refroidissant, les molécules se lient les unes aux autres pour former une grande molécule. Cette sorte de longue chaîne forme un réseau qui emprisonne l’eau : le liquide se transforme alors en gelée.

On peut ensuite faire le processus inverse ! La gelée peut se dissoudre dans de l’eau bouillante (ou simplement fondre lorsqu’on la met dans la poêle, par exemple) car la chaleur va casser les liens de cette chaîne de molécules.

En passant du chaud au froid, on peut assembler et désassembler ces molécules : on appelle ça la thermoréversibilité. Il est même possible de répéter ce cycle plusieurs fois sans perdre complètement ses propriétés, même si des chauffages trop répétés peuvent finir par les diminuer.

En revanche, quand un acide est ajouté, comme du jus de citron, sur de la gelée, l’acidité va détacher les molécules les unes des autres mais aussi les endommager. Cette action est irréversible, les molécules ne pourront plus s’assembler et créer de chaîne.

Qu’est-ce qu’une gelée d’agar-agar change dans une recette ?

Tout d’abord c’est un véritable atout de sensorialité. En effet, certaines recettes bien connues ont besoin d’un ingrédient pour finaliser une tenue plus ferme, comme la panna cotta par exemple. Mais elle permet aussi d’explorer des jeux de textures innovants : manger une soupe avec une fourchette et un couteau ou mâcher un jus de fruits par exemple !

Une autre de ses particularités est de n’avoir ni goût, ni odeur. Idéal pour transformer la sensorialité d’un plat en cuisine, sans altérer les saveurs.

Transformer un bouillon en gelée permet également une meilleure conservation, car sa texture est plus stable et plus ferme.

Néanmoins, sa texture reste différente de celle de la gélatine, plus souple et donnant des résultats plus crémeux. 

Envie d’explorer tout cela en vidéos ?

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Cette opération est proposée par Instant Science dans le cadre de la Fête de la science 2026, en partenariat avec le ministère de l’Enseignement supérieur, de la Recherche et de l’Espace, la CASDEN, la Région Occitanie, le CNOUS et les CROUS, ainsi que les coordinations de la Fête de la science.