samedi 14 mai 2022

Je vous présente l'aspartame

Allez, pour répondre à des questions de e-correspondants, j'examine ici la question "qui fâche" de l'aspartame.

En commençant par dire que je me fonde sur des sources fiables, et pas sur des lubies, des baratins comme en propagent ceux qui vendent "de la nature", en produits ou en idéologie, ni par ceux qui veulent faire croire à des complots empoisonneurs d'une industrie alimentaire toute diabolisée, ou par... bien d'autres.

 

Et c'est à ce titre que je reprends de larges paragraphes des sites de l'Anses ou de l'Efsa

Commençons par dire que l’aspartame est un composé dont la saveur très sucrée fut découverte en 1965.

A l'état pur (qu'on n'utilise pas en cuisine), il se présente, dans les conditions ambiantes (température de 20 degrés, pression de une atmosphère) sous la forme d'une poudre blanche.

Ce composé n'a pas d'odeur, il apport très peu d'énergie... mais sa saveur est environ 200 fois plus sucrée (avec une différence de goût) que celle du saccharose, dont le sucre de table blanc est composé à plus de 99 pour cent.

Et ses propriétés en font un "édulcorant intense" : associé à un excipient, il permet de sucrer les aliments avec très peu d'apport d'énergie.

Sa molécule ? L'aspartame est un ester méthylique de l'aspartyl-phénylalanine ; on peut aussi dire un dipeptide composé d'un résidu d'acide L-aspartique et d'un résidu de L-phénylalanine.


Les tribulation de l'aspartame

La première autorisation de mise sur le marché de cet édulcorant a été accordée aux Etats-Unis par la Food and Drug Administration (FDA) en 1974.
Après avoir suspendu cette autorisation quelques mois plus tard, au motif que les effets toxiques et cancérogènes sur le cerveau de ce composé ou de ses métabolites étaient mal appréciés au cours des études expérimentales, la FDA a de nouveau accordé l’autorisation de mise sur le marché de l’aspartame en 1981 dans les aliments solides, après réévaluation des études sur animaux de laboratoire et examen de nouvelles données (dont une étude de cancérogenèse chez le rat).
En 1983, cette autorisation a été étendue aux boissons gazeuses et comme édulcorant général en 1996.
En France, l’aspartame a été autorisé à partir de 1988 et son emploi en tant qu’édulcorant est autorisé depuis 1994 par la directive 94/35/CE relative aux édulcorants destinés à être employés dans les denrées alimentaires. 

L’aspartame est référencé dans l’Union Européenne par le code E 951. La dose journalière admissible (DJA) de l’aspartame avait été établie en 1980 à 40 mg/kg de poids corporel par le comité d’experts sur les additifs alimentaires de la Food and Agriculture Organization (FAO) et de l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) appelé JECFA (Joint Expert Committee on Food Additives)... mais nous verrons que, après de nombreuses études, cette valeur a été conservée.


Sur quelles bases la consommation de l'aspartame est-elle fondée ? Depuis sa mise sur le marché, l’aspartame a fait l’objet de plusieurs évaluations et son innocuité a été reconnue par de nombreux organismes nationaux et internationaux.
La première évaluation de la sécurité de l’aspartame réalisée en Europe a été publiée par le Comité scientifique de l’alimentation humaine (devenu l'agence européenne de sécurité sanitaire des aliments, Efsa) en 1984.
Elle a été reconfirmée en 2002 par l’Agence française de sécurité sanitaire des sliments (Afssa, devenue l’Anses). En effet, le 16 octobre 2000, l’Afssa avait été saisie par la Direction générale de la consommation, de la concurrence et de la répression des fraudes (Dgccrf) sur la question d’un éventuel lien entre exposition à l’aspartame et tumeur au cerveau. Après examen d’environ 80 publications, l’Afssa a conclu que la consommation d’aspartame chez l’homme, même dans les populations particulièrement exposées comme les enfants diabétiques, ne dépassait pas la DJA de 40 mg/kg de poids corporel. En outre, les données ne permettent pas d’établir une relation entre exposition à l’aspartame et tumeur au cerveau chez l’homme.


Depuis, l'Efsa a régulièrement suivi les travaux concernant la sécurité de l’aspartame, et ses groupes scientifiques ont émis plusieurs avis scientifiques sur cet édulcorant.
En 2006, après avoir examiné une étude de 2005, dont les conclusions évoquaient une augmentation de l’incidence des lymphomes, leucémies et autres types de cancer chez les animaux exposés à l’aspartame, l’Afsa a réaffirmé  qu’aucun élément ne justifiait de mettre en cause les évaluations précédemment réalisées, ni la DJA de l’aspartame établie à 40 mg/kg de poids corporel/jour.
Ces conclusions ont été confirmées par la Food and Drug Administration (FDA) en avril 2007

A la suite d’une deuxième publication de l’Institut B Ramazzini, en 2007, qui faisait encore état d’une augmentation de l’incidence de leucémies, de lymphomes et de cancers des glandes mammaires chez les rats après l’exposition à l’aspartame in utero, l’Afsa a publié, en février 2009, deux autres avis concluant à nouveau à la sécurité de l’aspartame et affirmant que les données disponibles obtenues n’indiquaient pas un potentiel génotoxique ou cancérigène de l’aspartame après une exposition in utero. En conséquence, la DJA établie pour l’aspartame a été maintenue.


Puis, deux autres études ont remis en cause la sécurité de l’aspartame :  une étude épidémiologique danoise de juin 2010 et une étude italienne de septembre 2010. Afin d’évaluer ces études, l’Anses s’est auto saisie le 24 janvier 2011 et a publié l’avis suivant concluant que les deux nouvelles publications n’apportent pas de base scientifique suffisante pour justifier une révision de la DJA établie pour l’aspartame.
Et c'est ainsi que, en décembre 2013, l'Efsa a publié sa première évaluation complète des risques associés à l’aspartame. Cet avis conclut que l’aspartame et ses produits de dégradation sont sûrs pour la population générale (y compris les nourrissons, les enfants et les femmes enceintes).
La dose journalière acceptable (DJA) de 40 mg/kg pc/jour est considérée comme protectrice pour la population générale, et les experts ont estimé que l'exposition des consommateurs à l'aspartame si situe bien en-deçà de cette DJA. Chez les personnes souffrant de phénylcétonurie (PCU), cette DJA ne s’applique pas étant donné qu’elles doivent strictement respecter un régime alimentaire faible en phénylalanine (un acide aminé qui constitue les protéines présentes dans beaucoup d’aliments).

Si l’aspartame est sûr, pourquoi l’Efsa a-t-elle mené une réévaluation complète de cet additif?
Il était prévu que l’Efsa devait réévaluer tous les additifs alimentaires ayant été autorisés dans l’UE avant le 20 janvier 2009, ainsi que leurs utilisations. Étant donné l’ampleur de cette tâche, la Commission européenne a fixé un calendrier des priorités pour ce programme de réévaluation systématique. La plupart des édulcorants, tels que l’aspartame, devaient normalement être réévalués vers la fin de la période de révision étant donné que leur sécurité avait été évaluée plus récemment que beaucoup d’autres additifs autorisés dans l’UE. Ainsi, les colorants et beaucoup de conservateurs et d’émulsifiants par exemple ont été considérés comme plus urgents car beaucoup de ces additifs alimentaires avaient été évalués plusieurs années avant les édulcorants. 


Le réexamen complet réalisé  a été rendu possible grâce aux résultats de deux appels publics destinés à recueillir des données sur l’aspartame. Dans le cadre de cette réévaluation, l’EFSA avait en effet lancé un appel public destiné à recueillir des données scientifiques et elle a ensuite procédé à l’examen complet de la littérature scientifique disponible.
 À la suite de cet appel, l’EFSA a eu accès à plus de 600 études et données scientifiques, déjà publiées ou inédites à ce jour. Réaffirmant son engagement pour l’ouverture et la transparence, l’Efsa a publié la liste complète de ces études scientifiques et elle a également rendu publiquement accessibles sur son site internet des données scientifiques qui n’avaient pas été publiées jusqu’alors, notamment les 112 documents originaux sur l’aspartame qui avaient été soumis dans le cadre de la procédure d’autorisation de cet additif en Europe au début des années 1980. Ces études ont été évaluées de manière critique et étayent les points de discussion abordés dans l’avis.
Lorsqu’elle évalue les risques, l’Efsa prend en considération toutes les données et toute la littérature scientifique disponible et elle tient compte de toutes les preuves générées selon des normes scientifiques internationalement reconnues. L’Autorité peut également décider au cas par cas d’exploiter des données issues d’études n’ayant pas été menées selon les normes en vigueur, lorsque les nouvelles données sont insuffisantes, à condition que ces études et les méthodes utilisées pour présenter les données soient considérées comme appropriées et solides. Ceci est valable quelle que soit la source: secteur de l’industrie, secteur public, recherches universitaires ou autres organisations scientifiques.


Les avis adoptés par le comité scientifique et les groupes scientifiques de l’Efsa sont toujours issus de décisions collectives et de délibérations collégiales. Aucun expert, pas même le président, ne peut indûment influencer les décisions des groupes scientifiques. Dans les cas où les groupes scientifiques ne parviennent pas à un consensus sur un sujet donné, les experts ont la possibilité d’exprimer des avis minoritaires qui sont consignés dans les avis scientifiques. L’Efsa demeure à tout moment vigilante pour éviter les conflits d’intérêt, tout en reconnaissant que les meilleurs experts scientifiques d’Europe ne peuvent acquérir leur expérience qu’en travaillant de manière active dans leurs domaines respectifs. L’indépendance des experts scientifiques et de toutes les personnes participant aux activités de l’Efsa est garantie par l’une des politiques sur les déclarations d’intérêts les plus strictes au monde.



vendredi 13 mai 2022

On me dit...



On me dit :  "le frasage est l’action d’entourer l’amidon contenu dans une pâte par de la matière grasse, la plupart du temps avec une matière grasse solide".

Est-ce bien sûr ?

Il y a le niveau de la pratique, et de le niveau des interprétations microscopique, nanoscopique, moléculaire. Et les praticiens qui savent la pratique seraient prudents d'en rester à la pratique... à moins qu'ils n'aient de bonnes références ou des observations qui puissent conduire prudemment à des interprétations plausibles.

Le frasage, c'est... quoi ? Lisons le dictionnaire de Joseph Favre :
FRAISER, v. a., de fresus, dérivé du passif fendere, briser. — .Action de briser, séparer la pâte en la pétrissant avec la paume de la main.
Quelques-uns disent fraser, par rapport à l'instrument de fer appelé frase, dont les boulangers se servent pour racler le pétrin. Cette appellation est impropre s'il s'agit de la pâte. Fraser est l'action de racler avec la frase, tandis que fraiser est l'action de pétrir la pâte en sens inverse.  
Cela étant posé, quelles conséquences a le frasage, ou fraisage ? Si l'on part de pâte, avec un réseau de gluten (des protéines), où sont dispersés matière grasse et grains d'amidon, alors le résultat est moins l'enrobage des grains d'amidon dans la matière grasse (où ils sont déjà) qu'une homogénisation de l'ensemble, avec une meilleure répartition.

Mais je réserve prudemment mon jugement, dans l'attente d'observations au microscope.

Quelle différence entre huile et beurre ?

 

Commençons par l'huile, parce que c'est le plus simple du point de vue chimique : c'est un mélange de très nombreux triglycérides, des composés dont les molécules sont comme des poulpes à trois tentacules.

Ces composés ont...

 La suite ici :

https://scilogs.fr/vivelaconnaissance/culinairement-pa…beurre-et-lhuile/

Peut-on faire les mêmes préparations avec une matière grasse apparemment solide à température ambiante comme le beurre ou avec de l'huile ?

 Peut-on faire les mêmes préparations avec une matière grasse apparemment solide à température ambiante comme le beurre ou avec de l'huile ?

La réponse est évidemment...


La suite ici : https://scilogs.fr/vivelaconnaissance/peut-on-faire-les-memes-preparations-avec-une-matiere-grasse-apparemment-solide-a-temperature-ambiante-comme-le-beurre-ou-avec-de-lhuile/


mais seulement à partir du 14 mai 2022.

jeudi 12 mai 2022

Suite à la remise des diplomes d'AgroParisTech

 Lors de la dernière remise des diplomes d'AgroParisTech, un événement festif s'est politisé de façon déséquilibrée, ce qui a conduit la direction de l'Ecole à émettre le message suivant :


Communiqué de presse 12 mai 2022

 
Position dAgroParisTech
 

Établissement d'enseignement supérieur et de recherche, AgroParisTech a une mission de formation, de recherche, d’innovation, de transmission et de diffusion des connaissances.
 

Nous formons des ingénieurs du vivant, amenés à évoluer dans la complexité et dont le métier sera d'imaginer, de concevoir et de déployer des solutions. Nous nous inscrivons donc résolument dans une démarche constructive et considérons que les solutions se trouvent dans le progrès de la science et des technologies tout autant que dans les usages qui en sont et seront faits.
 

Notre volonté est de contribuer à répondre aux défis posés par le changement global, les menaces sur la biodiversité ainsi que ceux d'une alimentation suffisante, saine et durable pour l’ensemble de la population.
 

Comme il n'y a pas aujourd’hui et qu’il n’y aura pas demain de réponse unique à tous ces défis, nous exposons nos étudiants à une multiplicité de points de vue et à la nécessaire diversité des solutions à trouver et à déployer, dans les champs de l'agriculture, de l'alimentation, de la forêt, des territoires et de l'environnement.
 

Nous ne sommes donc pas surpris par la diversité des points de vue exprimés au cours d'une cérémonie qui a duré 3 heures, car ils traduisent l’ampleur des controverses engendrées par les thématiques qu’enseigne AgroParisTech. Parmi nos diplômés, certains travaillent dans la recherche, dans des coopératives agricoles, d'autres sinstallent comme exploitants agricoles, rejoignent des entreprises agro-alimentaires de toutes tailles, d'autres encore créent des start-up, déploient des politiques publiques au service des transitions, sinvestissent professionnellement dans les domaines de la santé et de la nutrition humaine, gèrent et protègent les milieux naturels et forestiers ou travaillent à la valorisation de la biomasse.
 

Cette cérémonie, préparée par nos diplômés, a montré que notre établissement remplissait sa mission : aider nos étudiants à choisir le sens qu'ils souhaitent donner à leurs études et à leur parcours professionnel. L'intervention de ces 8 diplômés, comme celles plus nombreuses de leurs camarades qui ont choisi d’autres voies, confirme que l’enseignement d’AgroParisTech s’inscrit au cœur des enjeux et débats qui traversent notre société. C’est aujourdhui plus vrai que jamais.
 

+ 33 6 82 44 48 63 / cecile.mathey@agroparistech.fr
A propos d’AgroParisTech
AgroParisTech est l’institut national des sciences et industries du vivant et de l’environnement, sous tutelle du Ministère de l’Agriculture et de l’Alimentation. Acteur de l’enseignement supérieur et de la recherche, ce grand établissement de référence au plan international s’adresse aux grands enjeux du 21e siècle : nourrir les hommes
en gérant durablement les territoires, préserver les ressources naturelles, favoriser les innovations et intégrer la bioéconomie.
L’établissement forme en s’appuyant sur la recherche et sur ses liens aux milieux professionnels des cadres, ingénieurs, docteurs et managers, dans le domaine du vivant et de l’environnement, en déployant un cursus ingénieur, une offre de master et une formation doctorale en partenariat avec de grandes universités françaises et
étrangères, ainsi qu’une gamme de formation professionnelle continue sous la marque "AgroParisTech Executive".Implantée sur 8 sites en France métropolitaine et Outre-mer, AgroParisTech développe une stratégie
d'alliances au niveau territorial par le biais de partenariats étroits avec les universités locales et leurs initiatives d'excellence. L’établissement se structure en 22 unités de recherche, une ferme expérimentale, une halle technologique, quatre tiers-lieux ouverts dits « InnLab » et compte plus de 2250 étudiants, dont 12% de doctorants, et 283 enseignants, chercheurs et enseignants-chercheurs. AgroParisTech est une grande école composante de l’Université Paris-Saclay et membre fondateur de ParisTech et Agreenium. www.agroparistech.fr

A propos de gluten

 
Tout le monde parle du gluten... même ceux qui n'en ont jamais vu... et cela continue de m'étonner ! Pire : même beaucoup de ceux que j'ai rencontrés et qui m'ont dit être intolérants au gluten n'en avaient jamais vu. Pire : même beaucoup de ceux qui l'utilisent chaque jour (en cuisine) n'en avaient jamais vu !

Le gluten est une notion ancienne qui a de la "robustesse", mais aussi beaucoup d'imprécision. Commençons par le commencement...

 

La suite ici : https://scilogs.fr/vivelaconnaissance/a-propos-du-gluten/ 

mardi 10 mai 2022

Ne parlons plus d'acides gras !

 

Ce matin, une question :

Outre les effets positif ou négatifs sur la santé que peuvent avoir les différents acides gras, y a-t-il une différence dans la pratique au niveau de l’utilisation et les propriété de ces acides gras ? Ou les influences dépendront surtout de quel type de matière grasses (huile ou graisse) nous utilisons ?

 

Commençons par le commencement, à savoir que l'on me parle d'effets positifs ou négatifs des acides gras : on trouvera dans au moins deux autres billets les raisons pour lesquelles je me refuse absolument à parler de nutrition ou de diététique en public, même si la question m'intéresse un peu et si je fais une bibliographie spécifique.
Voici :
http://hervethis.blogspot.com/2019/10/ni-nutrition-ni-toxicologie.html
et
https://hervethis.blogspot.com/2022/01/oblige-dy-revenir-en-mameliorant-un-peu.html

Mais je m'arrête surtout sur ces acides gras... car il n'y en a pas dans notre alimentation !

Je peux évidemment renvoyer un article que j'ai écrit sur cette question à propos de la rigueur terminologique de ceux qui parlent d'objets de chimie en public (https://www.academie-agriculture.fr/publications/notes-academiques/la-rigueur-terminologique-pour-les-concepts-de-la-chimie-une-base), mais il faut commencer par dire que les huiles et les autres graisses alimentaires ne contiennent pas d'acide gras !
Ces matières sont composés de triglycérides, qui sont des espèces chimiques dont les molécules sont faites chacune d'un résidu de glycérol et de trois résidus d'acides gras.
Entendons-nous bien : le mot "résidu" signifie que, dans ces molécules de triglycérides, les chimistes arrivent à distinguer des atomes organisés un peu comme dans la molécule de glycérol, un peu comme dans les molécules d'acides gras.
Mais il n'y a pas de molécule de glycérol ni de molécules d'acides gras dans mais la molécule de triglycéride ; et si l'on a synthétisé - chimiquement- un molécule de triglycéride à partir d'une molécule de glycérol et de trois molécules d'acides gras, les atomes se sont réorganisés, certains ont été perdus, et l'on n'a pas obtenu un simple assemble, au sens d'une juxtaposition, mais une nouvelle molécule.
Bref, arrêtons donc de parler des acides gras et parlons seulement de résidus d'acides gras si nous voulons décrire les parties lié au résidu de glycérol dans les triglycérides.


Allons, disons-en un peu plus sur le glycérol et sur les acides gras.

Le glycérol, pour commencer, est le composé qui fait la populaire "glycérine". Ses molécules sont formées d'un squelette de trois atomes de carbone enchaînés linéairement, avec, lié à chaque atome de carbone, un atome d'oxygène lié à un atome d'hydrogène ; plus des atomes d'hydrogène afin que chaque atome de carbone ait quatre liaisons chimiques.
Les acides gras, eux, sont des chaîne d'atomes de carbone plus ou moins longues, avec, à une extrémité, un groupe "acide carboxylique", avec l'atome de carbone lié, d'une part, à un atome d'oxygène, et, d'autre part, à un atome d'oxygène lié à un atome d'hydrogène.

Et les triglycérides, enfin, sont des composés dont les molécules sont comme des pieuvres à trois tentacules. La "tête", c'est le résidu de glycérol, et les trois tentacules sont les trois résidus d'acides gras.

 

A propos de la seconde partie de la phrase initiale de la question

Là encore, la question n'a pas de sens... car s'il n'y a pas d'acide gras dans les graisses ou huiles, il ne peut y avoir de particularités d'utilisation de ces derniers : ;-)

En revanche, on peut se poser la question à propos des triglycérides. Et là, oui, il y a de vrais différences de comportement physique des différents triglycérides.

Considérons d'abord un triglycéride où les trois résidus d'acides gras seraient petits, c'est-à-dire avec un petit nombre d'atomes de carbone. Les molécules de ce triglycérides seraient légères, donc animées d'une plus grande vitesse à une température donnée et elle s'empileraient plus difficilement que des molécules plus grosses, avec plus d'atomes de carbone dans les résidus d'acides gras.
D'ailleurs, la longueur des chaînes des résidus d'acides gras n'est pas la seule caractéristique moléculaire qui détermine la température de fusion : les "doubles liaisons" entre les atomes de carbone, ce que l'on désigne aussi par le terme d' "insaturation", font les molécules plus fusibles.

Et voilà pourquoi les triglycérides d'une huile sont liquides, aux températures ambiantes, alors que les triglycérides du beurre ou du lard ne le sont pas.
Pour ces derniers, il y a une proportion liquide, et une proportion solide. Pour le beurre, par exemple, tous les triglycérides sont solides à la température de -10 °C, et ils sont tous liquides au delà de 50 °C.

Ce qui est intéressant à savoir pour la cuisine ou la pâtisserie, c'est que les matières grasses se mélangent très bien : on peut parfaitement mélanger de l'huile à du beurre fondu, ou à du chocolat fondu.
On obtient alors des mélanges de triglycérides avec des comportements de fusion particuliers, intermédiaires, et, aux températures ambiantes, des différences de consistance intermédiaires aussi.

D'ailleurs, je ne dois pas oublier de renvoyer à une fiche de l'Encyclopédie de l'Académie d'agriculture à ce propos : https://www.academie-agriculture.fr/mots-clefs-encyclopedie/fusion

lundi 9 mai 2022

Hydrolyse ? Caramélisation ? Ce sont des choses bien différentes

 

Quand on apprend la chimie, on rencontre notamment la réaction d'hydrolyse à côté de la réaction d'estérification, c'est-à-dire de formation d'esters.

Commençons donc ainsi, en prenant un exemple : si nous mettons de l'éthanol (ce que l'on connaît sous le nom d' "alcool absolu") en présence d'acide acétique (l'acide qui fait l'essentiel de l'acidité du vinaigre), un chauffage conduit à une "réaction" : des atomes d'oxygène et d'hydrogène sont éliminés sous la forme de molécules d'eau (évaporation), tandis que l'on forme un composé de la famille des "esters", en l'occurrence de l'acétate d'éthyle. En pratique, c'est à peine plus compliqué, comme on le voit ici, par exemple : https://www.youtube.com/watch?v=SMG6uU477JQ.
Cet ester est composé d'un "résidu" d'acide et d'un "résidu" d'alcool : le mot "résidu" indique simplement que, dans les molécules de l'ester, on retrouve des atomes enchaînés presque comme dans l'acide, ou presque comme dans l'alcool. Et cet ester peut ensuite être dégradé de mille façons, mais l'une d'entre elle est l'hydrolyse, qui consiste simplement à le chauffer en présence de beaucoup d'eau : les molécules d'eau apportent des atomes d'hydrogène et d'oxygène qui viennent déranger la liaison chimique qui s'était établie entre le résidu d'alcool et le résidu d'acide... et cela forme l'acide acétique et l'alcool éthylique.

 

Plus généralement maintenant

Pourquoi ce mot "hydrolyse" ? Dans le mot, il y a hydro, l'eau, et lyse, décomposer. Un autre exemple de réaction d'hydrolyse, un peu plus compliqué, mais du même type, se retrouve à propos des triglycérides, ces composés qui constituent les huiles et les autres graisses alimentaires. Quand on hydrolyse un triglycéride, en le chauffant dans l'eau dans des conditions appropriées, alors on récupère du glycérol (qui est un alcool) et trois acides gras (qui sont des acides). C'est cela, cette réaction qui fut tant étudiée par Michel-Eugène Chevreul quand il chercha la composition des graisses.

Mais il y a bien d'autres hydrolyses : par exemple, quand on chauffe de l'amidon dans l'eau. Dans l'amidon, on trouve deux sortes de molécules, à savoir des molécules d'amylose et des molécules d'amylopectine. Les premières sont des longues chaînes dont les "anneaux", ou "maillons", sont des résidus de glucose. Les secondes sont analogues, mais ramifiées.
Et quand on les chauffe, notamment en présence d'acide, alors elles sont hydrolysées, perdant progressivement des "maillons" que sont des molécules de glucose. Là encore, il faut que des molécules d'eau apportent des atomes d'hydrogène et d'oxygène, et la réaction de décomposition est une hydrolyse.

Un autre type d'hydrolyse, l'élimination bêta des pectines. Les pectines sont également de longues chaînes, mais les "maillons" sont différents : ce sont principalement des résidus d'acide galacturonique. Et quand on chauffe les pectines en milieu acide, alors des molécules d'acides galacturoniques se forment, tandis que la chaîne est dégradée... ce qui conduit à l'amollissement des tissus végétaux où se trouvent les pectines (mais c'est là une autre histoire).
Bref, il y a une foule de réactions d'hydrolyse possibles dans les aliments.

 

Pour en venir au saccharose

Le saccharose, tout d'abord ? C'est un composé de la famille des saccharides, et plus exactement c'est un disaccharide, puisque composé d'un résidu de glucose lié chimiquement à un résidu de fructose. Il est notamment produit par les plantes, et nous le connaissons bien sur nos tables, puisque le sucre de table, souvent extrait de la betterave ou de la canne à sucre, quand il est blanc, est du saccharose pur à 99 %.

Chauffé, le saccharose peut se décomposer de nombreuses manières selon les conditions dans lesquelles la décomposition se fait.
Par exemple, quand il est chauffé dans de l'eau acidifiée, alors il peut être hydrolysé, c'est-à-dire que les deux résidus de glucose et de fructose se séparent et que des atomes l'hydrogène et l'oxygène de l'eau viennent former du glucose et du fructose.
Je le répète, cela nécessite une activation acide, par exemple. Et j'ajoute que, quand la température est suffisante, l'hydrolyse se fait rapidement, avec une règle approximative, qui est que la vitesse de réaction double tous les 10 degrés : autrement dit, à 110 degrés, l'hydrolyse se fait deux fois plus vite qu'à 100 degrés.
On notera que cette hydrolyse ne se voit pas : le glucose et le fructose, dans l'eau, forment des solutions incolores et transparentes, tout comme le saccharose. En revanche, la sucrosité de la solution change, le glucose étant bien moins sucré que le saccharose, alors que le fructose l'est environ deux fois et demie plus.
Pourquoi cette réaction est-elle importante, en cuisine et en pâtisserie ? Parce qu'un sirop de saccharose qui a été partiellement hydrolysé cristallise bien plus difficilement : quand le saccharose est pur, sa cristallisation correspond à l'empilement régulier des molécules, dans les trois directions de l'espace, comme des cubes bien assemblés ; en revanche, la présence de molécules de glucose et de fructose, qui peuvent se lier aux molécules de saccharose, vient déranger la cristallisation, comme si de petits cubes étaient mêlés à des cubes que l'on voudrait empiler.
Autrement dit, on comprend que, selon les cas, pour former des cristaux ou au contraire pour ne pas en avoir, on a intérêt à connaître la composition d'une solution sur laquelle on agit.

 

La caramélisation

Certes, il faut chauffer un sirop de saccharose pour en provoquer l'hydrolyse... mais quand on chauffe trop fort, l'énergie des chocs entre molécules vient briser les liaisons entre atomes, en commençant par les liaisons les plus faibles.
Et c'est ainsi que, quand on a atteint 100 °C, le sirop se concentre, l'eau s'évaporant... mais des réactions invisibles, puis visibles ont lieu : on observe d'abord un léger jaunissement.
Puis c'est la caramélisation, bien étudiée par notre collègue Jacques Defaye, à Grenoble : vers 140 °C, les deux résidus de glucose et de fructose se séparent, mais en perdant des atomes d'hydrogène et d'oxygène sous la forme de molécule d'eau, et des résidus de fructose forment d'abord des "dianhydrides de fructose". Cette fois, ce n'est donc pas une hydrolyse, puisque ce ne sont pas des molécules d'eau qui s'ajoutent ; on parle plutôt de déshydratation !
Et les molécules de dianhydrides de fructose, très réactives, se lient ensuite à des résidus de glucose, pour former des chaînes... qui font la masse du caramel.
Simultanément, l'énergie considérable correspondant à la température de 140 degrés dégrade les molécules présentes, et les atomes présents se réarrangement de diverses façons, l'une d'entre elles correspondant à la formation de molécule d' "hydroxyméthylfurfural", qui donne un goût de caramel.
Mais ce serait une erreur de croire que le caramel n'est qu'un mélange de polymères à base de dianhydrides de fructose et de résidus de glucose, car les dislocation des molécules conduisent à de très nombreuses possibilités, à de très nombreuses espèces moléculaires. D'ailleurs, il faut ajouter que les études à ces températures sont difficiles, parce la forte agitation des molécules conduit à des réarrangements d'atomes variés : le caramel est un fouillis molécule de toutes sortes.

 

Ainsi, la caramélisation n'est pas une seule réaction, mais un ensemble de réactions complexes, qui engendre brunissement, changement de saveur, d'odeur... Et, en tout cas, on voit que ces réactions n'ont guère de rapport avec l'hydrolyse qui, elle, se fait à température bien inférieure, dans l'eau, laquelle on s'en souvient, intervient dans la réaction.

dimanche 8 mai 2022

The translation in English of a text that I published first in French, about the rigor in the use of words of chemistry


Rigourous terminology for concepts of chemistry: a base for rational choices.

Hervé This 1



1 INRAE, UMR 0782 SayFood, France.
 Correspondance :
Intae-AgroParisTech International Centre for Molecular and Physical Gastronomy
herve.this@inrae.fr

Translated from  This H. 2021. La rigueur terminologique pour les  concepts de la chimie : une base pour des choix de société rationnels, Notes Académiques de l'Académie d'agriculture de France / Academic Notes from the French Academy of Agriculture, 2021, 1, 1-15.




Abstract
Food-related decisions that engage communities are often based on chemical concepts. Therefore, the utmost terminological rigour is required. This article considers frequent examples of confusion, and concludes with a call for the introduction of chemistry lessons as early as primary school.


Keywords
chemistry, human food, public debate, controversies, terminological rigor, molecule, compound, fatty acid, triglyceride, minerals, natural product, chemical denomination





Introduction

Public debates about food often involve chemical objects: nitrates, nitrites (Pouliquen, 2020), fatty acids (INSERM, 2020), glyphosate (Foodwatch, 2020), acrylamide (Cérou, 2020), iron (Santé Magazine, 2020), curcumin (Lacamp, 2020), DNA (Bru, 2020), mineral salts (Mary, 2020), pesticides (Foodwatch, 2020), micro-plastics (Anses, 2020a), nano-particles (Anses, 2020b)... Unfortunately, some of those who intervene in these debates are ignorant of the exact nature of these compounds and products, or have negative perceptions of them, as the consultation of the references given above shows over and over again! In particular, the belief in a "good nature" - which forgets for example natural poisons such as hemlock or datura - is not new (Mill, 1874), but it continues to rage, while unfounded fears are heard (Kressmann, 2018).
The bad knowledge of the objects of chemistry is deleterious, in the public debates where these objects intervene, because it can lead to irrational positions and choices of the public and the elected officials, then to laws which risk to govern the collective life in an unacceptable way for whoever seeks more rationality and a better use of the public money (Vaulpré et Jaffré, 2020). Already Nicolas de Condorcet wrote, at a time when science was considered as a "natural philosophy": "Any society which is not enlightened by philosophers is deceived by charlatans". (Condorcet, 1791).
It is true that chemistry courses have been introduced in secondary school courses, but they are limited, and recent surveys show the weakness of France, from this point of view (Cabioch, 2020), compared to other countries in the world. Beyond questions of national industrial competitiveness, training in chemistry is essential for citizens to be able to make up their minds in the highly technical world in which they live today. As young people become adults, and eventually elected officials, Parliament has deemed it essential to strengthen the scientific and technological knowledge of elected officials through the Parliamentary Office for the Evaluation of Scientific and Technological Choices, created in the early 1980s (OPECST, 2020): scientific information and training (especially in chemistry) help to avoid erroneous ideas, either resulting from personal preconceptions or propagated by pressure groups... And the issue of insufficient knowledge of science, especially chemistry, is serious enough that it is frequently considered by states and international organizations, including UNESCO, which has been concerned with the popularization of natural sciences in the public service media (Naji, 2006).
In this article, we analyze a series of frequent confusions, with a view to discussing further the reasons why rigorous terminology is needed, especially for the objects of chemistry. We address readers who are trained in the natural sciences, but not all of them chemists, and we also examine presentations to citizens who are not always well educated in science, seeking to show why those who are in a position to abuse language might usefully avoid it in public debate.
We wish to establish that rigor is never excessive when discussing questions that involve chemical objects, at the risk of confusions that would make the bed of ideologues or dishonest people, or that would lead to the unreasoned fears that we have mentioned.


An anthology, before taking a step back
 

1. A first common error, in relation to chemistry, is the abuse of language that consists in speaking of "molecules" to refer to "chemical species", in particular  "compounds" (Myers, 2012). Chemistry hesitated for a long time, before considering -at last- that a molecule is an assembly of atoms, whereas a compound is a category of molecules that are all identical, a particular kind of "chemical species" for which there are atoms of more than one chemical element. To say that water is a molecule, for example, must be avoided, because it is false, in the modern sense of the word "molecule". For the public, water is a liquid, and for chemistry, water is a material, a  "substance" which can be in the vapor phase, or liquid, or solid, for example, depending on temperature and pressure conditions (Lide, 2005); generally, for the samples considered on Earth, this material is made of very many identical molecules: tens of thousands of billions of identical molecules per gram of water (IUPAC, 2004).
A detail that is useless for citizens trained in the natural sciences, but essential for all those who do not have sufficient training and who participate in public debates: each of the water molecules is made of one oxygen atom and two hydrogen atoms, which is conventionally noted H2O (Lower, 2020). Water is a "compound" (since its molecules are made of atoms of two different chemical elements: oxygen and hydrogen).
Finally, above we have made the assumption of an absolute purity of the samples, but we will see later (example 5) that it is interesting to distinguish this pure water (rare on the Earth), made only of water molecules, from the water we drink, which inevitably contains a number of "impurities", i.e. molecules which are not water molecules, or various ions (sodium, magnesium, chloride, nitrate, etc.).
What is said about water obviously applies to other compounds.
In any case, the abuse (or impropriety, depending on the case) of language which consists in speaking of "molecule" to evoke a chemical species has serious consequences: the author of this text can testify to having met a science journalist from a public service television channel who thought (and explained to his audience!) that there were 450 odorant molecules in wines, and this person was thinking of 450 particular objects, of 450 molecules of chemists, and not of 450 odorant compounds (chemical species). Because yes, wine contains a few hundreds of different odorant compounds (depending on the wine), but each of these compounds is present, in a bottle of wine, at a rate of hundreds of thousands of billions of molecules (Pons et al., 2017).
The practice of popularization conferences, as well as the questioning of passers-by in the street, show that this case was very far from being isolated: when the notion of molecules is declared to be known, the idea to which it corresponds is very often erroneous, without even going so far as to hope that the citizens know that the molecules of a liquid are all in movement.
Let us add that the confusions between "compounds" and "molecules"(or  "chemical species"), when they are not abuses of language, can result as much from insufficient knowledge of chemistry, notably of its vocabulary, as from the difficulty of thinking about categories, already discussed by Aristotle, then many others (Van Aubel, 1963), before being, for example, one of the pitfalls of teaching, notably that of "modern mathematics" (Thom, 1970).
This is one reason why the introduction of the modern notion of molecules was such a remarkable achievement of chemistry, due in particular to Amedeo Avogadro (1776-1856), that it remained the object of violent scientific controversy until the first half of the twentieth century: French chemists, notably around Marcellin Berthelot, refused the modern (yet correct) idea of molecule, and their political influence, notably in terms of education and university training, caused French chemistry to lag half a century behind (Jacques, 1987).
In short, there are many reasons to be vigilant about this word "molecule", especially when one is addressing interlocutors or a public who are not aware of the possibilities of confusion.

2. More specifically, abuses of language that I believe to be harmful, in food science, technology, and engineering, are to speak of "fatty acids in a triglyceride" or "amino acids in a protein": it is more accurate (and internationally decided) to use the terminologies "fatty acid residues" and "amino acid residues", respectively, for the parts rightly designated as such, in triglycerides or in proteins (IUPAC, 2019).
Why? Because free fatty acids, for example (we are sometimes obliged to add the adjective "free" to make ourselves clear), are quite different compounds from triglycerides. And, often, it is useful to add that there are almost no (free) fatty acids in oils or in other food fats: it was, this time, a contribution of the French chemist Michel-Eugène Chevreul (Angers, 1786 - Paris, 1889) to establish that food fats are mostly composed of "triglycerides", and not fatty acids, recognizing by measurements of great precision (at that time) that the esterification reaction by which we can eventually synthesize a triglyceride does not correspond to a juxtaposition, but a real reaction, which changes the nature of the reactants (Chevreul, 1823). In the case of proteins, it was not until Theodor Svedberg's advances in the 1920s that the difference between a polymer (which proteins are) and a colloidal assembly (of amino acids, in this case) was finally understood (Florkin and Stotz, 1972).
The experience of university teaching shows how widespread is the confusion between fatty acids and triglycerides, or amino acids and proteins; it remains often until the master's degree, and, similarly, the analysis of public discussions shows how confused ideas are often on this subject.
In order to explain things to a public that constantly hears about "the fatty acids of table oils", even in food hygiene documents (PNNS, 2020; Olivier et al., 2014), we can usefully begin by pointing out that oil (like most food fats) is mainly made up of a large number of molecules similar to octopuses with three flexible arms: these molecules are "triglycerides". Note that we could also say "triacylglycerols", but this would unnecessarily increase the complexity (Figures 1 and 2).
Oils, for example, contain other compounds than triglycerides, but they are very much in the minority. For example, in the middle of the triglyceride molecules, oils also contain fatty acid molecules (free, therefore), squalene molecules, terpene acid molecules, sterol molecules, etc., but the total of all these, constituting the oil, is only one percent by mass.
Let's concentrate on these triglycerides which are in the majority. Oil and other fats contain a large number of different triglycerides (several billion for milk fat), the names of which are set by the international rules of the International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC, 2019): the general rules of chemical naming lead to the recognition, in the center of triglyceride molecules, of a unit of three linked carbon atoms, each one linked to an oxygen atom, which is also the case in the molecules of the compound named glycerol (Figure 3). However, there is no glycerol (the compound) in the molecules of triglycerides; there is only a group of atoms reminiscent of glycerol, by the way, to within three hydrogen atoms (which is no small thing, in chemistry), and so one must speak, for this part identified by thought of "glycerol residue" (IUPAC, 2019).
Starting from this center, which is the  "glycerol residue", after the oxygen atoms that have been mentioned for this residue, the triglyceride molecules carry long chains of atoms that differ little from those of molecules of compounds that would be fatty acids: fatty acid molecules are, in fact, chains of carbon atoms bonded exclusively to hydrogen atoms, with, at one end, a "carboxylic acid" group, the terminal carbon atom being bonded to an oxygen atom by a double bond, and to a hydroxyl group, made of an oxygen atom itself bonded to a hydrogen atom (Figure 4). In triglycerides, this structure is not present as such, but only discernible to a few atoms. One can only recognize, in triglyceride molecules, a glycerol residue and three "fatty acid residues".
Why would some people (chemists or not) hesitate to say the right things? Why would they refuse to be terminologically rigorous? Because triglycerides could be assembled from fatty acids, and degraded to fatty acids? In reality, triglycerides can be constituted and modified in many different ways, and not necessarily by assembling one glycerol molecule and three fatty acid molecules. It depends on the reaction conditions: reagents present, pH, presence of free radicals, catalysts, etc.
Above all, to speak improperly of fatty acids (instead of "fatty acid residues") in fats is to expose oneself to the risk that the public (and even students of food science, technology and engineering) will think that oil is made of fatty acids! The risk even concerns people trained in science: the author of this text testifies that he knows an excellent physicist, a distinguished research director in his discipline, who believed this... because the confusing ambient language made him think so.
A nutritionist colleague who spoke of "triglyceride fatty acids" was questioned in the preparation of this article, and his reasons included (1) habit and (2) the fact that the public might fear "residues"... The first reason is not sufficient, as the history of chemistry has shown, which has progressed with the clarification of terminology, but the second is debatable: is there not a risk of paternalism in believing that the public is incapable of thinking well (This and Panel, 2010), knowing moreover how many charlatans, dishonest people, and ideologues sneak into the slightest intellectual breach to propagate their pernicious ideas?
And then, if the word -accepted inter-nationally- of "residue" seems difficult to use, why not use "fragment", or "group", for example... knowing that, in French, a residue is a part that remains after a main part has been removed, for example by evaporation: the connotation is not necessarily negative.

3. A third example, concerning "mineral salts", is intended to show the extent to which abuses of language can insidiously induce false ideas, even in scientific circles. We will begin by observing that, very often, the expression "mineral salts" should be replaced by "mineral ions", or "the mineral content of... ".
Let's start by observing that we often hear and read that water contains "mineral salts", or worse, that "calcium" and other mineral ions would be mineral salts (Passport to Health, 2020; Greenfield and Southgate, 2007)... This is incorrect for several reasons. First, calcium is an "element" and is only present in foods as divalent calcium ions. Secondly, a mineral ion, such as the calcium ion, is not a mineral salt, but only a mineral ion, which could be a constituent of a mineral salt if it were in a crystalline structure, with ions of opposite charge (at least in balance). Finally, "mineral salts" are (under ambient conditions) crystallized solids, such as sodium chloride (of which our table salt is mostly composed).
If we place crystals of a salt (for example, sodium chloride) in water, the constituent ions (chloride and sodium) can disperse, surrounding themselves with water molecules, and a solution of this salt can be formed (within the limits of solubility). In this particular case of the dissolution of a single salt, the water does contain a mineral salt, in solution, as long as it has been put in.
However, this is no longer true for ordinary drinking water, which contains various mineral ions: sodium, potassium, magnesium, chlorides, nitrates, sulphates, phosphates... These waters do indeed contain mineral ions, and they therefore have a mineral content, but do they contain mineral salts?
It is with regard to the last question that the difficulty arises, as can be seen from the simple case of an aqueous solution in which two mineral salts, such as sodium chloride and potassium nitrate, for example, have been initially dissolved. This solution would be the same if potassium chloride and sodium nitrate had been dissolved instead, so that, without knowing how the solution was constituted, it is impossible to say which mineral salts it may contain.
More generally, when faced with a solution that has a mineral content, it is impossible to say what "mineral salts" it contains. What is true for an aqueous solution is true for food ingredients and foods, including plant or animal tissues, or culinary preparations made from them: all have a mineral content, all contain mineral ions, but it would be very difficult to identify the mineral salts they contain. Conclusion: food does not contain mineral salts!
 
4. The fourth example concerns a more subtle - but chemically essential - characteristic of food compounds: their "chirality". To discuss this, let us first recall a tragic episode in pharmacy.
In the 1950s and 1960s, thalidomide was prescribed to pregnant women to relieve morning sickness, but it was overlooked that the compound appears in two mirror-image forms, like a left hand and a right hand. Just as a left hand is not a right hand, a left molecular form has different chemical and biological properties than a right molecular form (Figure 5). Metaphorically, one does not fit the left hand into the right glove or vice versa, and what applies to hands and gloves applies to active ingredients and biological receptors (Jacques, 1981). In the case of thalidomide, its "right" chiral form relieves nausea, while its "left" form causes malformations in the fetus: 10,000 to 20,000 children were born in this way, terribly affected, because of the confusion!
With foods, whether nutrients or bioactive compounds, the same question arises, and so chirality (the left-hand/right-hand difference) has become the daily tool of flavourists and perfumers: for example, (+)-(S)-carvone and (-)-(R)-carvone do not smell the same, like spearmint or dill. Or, (E)-anethole (trans form) is very low in toxicity, while the cis form, synthetic or natural trace, is much more toxic. Both enantiomers of linalool are natural, but while the (+)-(S)-linalol in coriander is very low in toxicity, the (-)-(R)-linalol in basil and lavender is higher. To simply talk about "anethole", for example, is simplistic... not to mention the disasters it can cause!

5. From compounds, let us now turn to "products" used in food. For the former, we have mentioned the common difficulty of thinking in terms of categories, but we have not gone into the details of the philosophical difficulties, namely that "the horse" is a very heterogeneous category: ponies, percherons, bay horses, grey horses, piebalds... This question is encountered with food ingredients.
Here again, public debates are hasty: "the" flour, for example... Which flour? What kind? With what composition? Bakers and confectioners are well aware of the variability of this product, even when only wheat flour is considered, to the point that it complicates recipes considerably (Inbp, 1990): the amount of water that must be added to a dough depends on the year, the origin, the grinding, the temperature of use... This same type of observation is valid for most of the food ingredients: "gelatine", "lecithin", etc.
Here for "products" as about the chirality of compounds, the question is terminological, and the consequences are sometimes serious. We recall the terrible episode of 2019, when a pharmaceutical company changed the formulation of its drug against hypothyroidism: the change in formulation, which was not accompanied by a change in name, had terrible consequences for many patients who used "the" product (Ansm, 2017). For food, this issue must be analyzed in the light of the 1905 law on the food trade, which must be "fair" (horse is not beef): this fairness requires fair designations (French Academy of Agriculture, 2011) and, in particular, fair chemical designations. Hence the importance of IUPAC, mentioned earlier.
This observation finds its full importance in relation to food additives: there is certainly a need for better designation (Anses, 2016). For example, the additive designated by the European code E140 corresponds to what is sometimes called chlorophyllin, or sometimes chlorophyll (Efsa, 2015), but, ultimately, what is it?
Let us first observe that "the" chlorophyll is an outdated terminology, introduced in 1818 by the French pharmacists Joseph Bienaimé Caventou (1795-1877) and Pierre Joseph Pelletier (1788-1842) to designate what cooks called "spinach green" (This, 2019); today, we know "chlorophylls", with different light absorptions: a, a', b, b', c, d, e, etc. On the other hand, the preparations made from chlorophylls and metals, such as zinc or copper, are no longer chlorophylls (in the center of which there is naturally a divalent magnesium ion), but chlorophyllines, zinciques or cuivriques, for example.
Similarly, we find the question about "lecithin" (IUPAC, 1979), a term that still suffers from the hesitations of chemistry, when it was young and more imperfect than today. Here, the story begins in 1845, when the French chemist and pharmacist Theodore Gobley isolated "lecithin" from egg yolk (lekithos means "egg yolk" in Greek); in 1874, he established the complete chemical formula of "lecithin phosphatidylcholine" (Gobley, 1874). Between 1850 and 1874, he had demonstrated the presence of "lecithin" in a variety of biological materials, including venous blood, human lungs, bile, human brain tissue, fish eggs, and chicken and sheep brains.
How to admit that, today, "lecithin" designates preparations (mixtures of compounds, therefore), with different properties according to the producers? The differences in functionality of the various preparations expose users to problems. Of course, one could say that no material is constant: "gelatin" can have a lot or little gelling power, depending on the batch; the same goes for "pectin", of which there are various varieties... even for "egg white powder", which is sold under this name, whether it is cooked and dehydrated egg white or fresh dehydrated egg white, with considerable differences in functionality for the two products (one does not coagulate, and the other can coagulate). Wouldn't it be in our interest, in the interest of fair trade, to better designate the food ingredients that are traded?

6. The same question is found with the products called - unfortunately - "flavors" (Dgccrf, 2006), and for which I propose to analyze that the terminological vagueness has undermined social cohesion. Indeed, we all know that, on the one hand, these products are widely used by the food industry, and, on the other hand, they are widely criticized - for a long time - by a part of the population (60 Millions de consommateurs, 2016). Could it not be interpreted that the public fears deception? In fact, the food industry and regulatory authorities have warped the word "aroma", which in French means the smell of an aromatic plant, an aromatic (TLFi, 2020). It would have been wiser not to use this term to designate flavoring compositions or extracts!
Because that is what it is all about: these compositions or extracts (which are never "natural", stricto sensu, since they are produced by craftsmen or industrialists) are either "compositions", obtained by mixing odorant compounds, by a technical and artistic work which is similar to that of the perfumer ; or "extracts", obtained by methods that resemble the production of table sugar from beet, or the production of eaux-de-vie from wines, with, in this case, processes that range from cold pressing to distillation, possibly with solvents (Sniaa, 2020). Since the public is right to think that compositions or extracts are not "flavors", in the sense of the common language, but rather flavoring agents, wouldn't the food industry, if it wants to show its loyalty, and the regulatory authorities, if they aim for more social cohesion, have an interest in taking the measure of the error initially made and changing the terminology?
Let us add two points:  (1) the English language distinguishes flavour from flavourings; (2) some of these flavourings are so remarkable, from an olfactory point of view, that there is hardly any reason not to make them available to the public, so that they can use them in their daily cooking... provided that they have a correct perception of them.

7. In the previous paragraph, we sketched out a discussion of the term "natural", but we did not insist enough to point out that the regulations also contradict the dictionary when they accept this adjective for products, flavourings (Sniaa, 2020) or others. Insofar as naturalness excludes the intervention of a human being (TLFi, 2020b), this use of the term "natural" is unwarranted, even dishonest: the "products" have indeed been produced, by human beings, so that they are strictly speaking "artificial".
If one were too lax, one would go as far as to speak of "natural food", and this is quite impossible since our food is cooked. Even "raw vegetables" are subject to culinary preparation, with trimming, washing, cutting, addition of a sauce, etc. (Bocuse, 1976). (Bocuse, 1976). So no: there is nothing natural in our food, and the regulations should absolutely refuse the demagogic temptation to accept this term of naturalness about food products, because there is the source of conflicts about it.

8. Let's end this anthology with nitrates and nitrites, of which it will be observed that very few of those who speak of them have ever seen them (this is true for most of the compounds or products mentioned in this text). However, it is not difficult to go and scrape some walls to recover saltpetre (Guyon, 2006): it is a nitrate, which was once added to saltings (Anonymous, 1826) and which prevented botulism (Pascal, 2020)!
While nitrates and nitrites are denounced by some (National Assembly, 2020; Ligue contre le cancer, 2019), the food industry, which is threatened in its practices, has learned to cook hams in vegetable broths, where naturally present nitrates (truly naturally, this time) are transformed into nitrites by fermentation (Ifip, 2020). Thus, hams (for example) obtained in this way contain nitrates and nitrites like pieces to which nitrite salt, commonly used by pork butchers, has been added.
In other words, the ban on nitrates and nitrites in charcuterie leads to propose the banning of ham cooked with vegetables, which would be quite an achievement, especially since the micro-organisms that transform nitrates into nitrites are naturally present in the environment!


Excessive rigor?


Let's stop here, because we could fill volumes, and concentrate on the question initially asked: is it excessive, unnecessary rigor to be concerned with exact terminology when we talk about chemical species in public debates or in teaching? Is it a waste of time to ask for a precise terminology? Is it really necessary to avoid abuses of language and imprecision? And is it right to annoy your interlocutors by repeating in a nagging, even intrusive way that proteins are not "made of amino acids", but of "amino acid residues", for example? Should we accept to appear fastidious by recommending to our interlocutors to speak about D-glucose rather than glucose (we will not forget thalidomide)? Should we accept talking about "iron", when we know that the bioavailability of ionic iron (and not just any iron ion) is very different from that of heme iron in the blood (in the heme group of certain proteins), to the point that doctors who prescribe "iron" to combat deficiencies have to add the prescription of ascorbic acid, to increase this absorption (Cismef, 2020).
Let us first answer the question posed with an authoritative argument, by quoting Antoine-Laurent de Lavoisier: "It is while I was occupied with this work that I felt more clearly than I had done until then, the evidence of the principles that were laid down by the Abbé de Condillac in his logic, and in some of his other works. He establishes that we can only think with the help of words; that languages are true analytical methods; that the simplest, most exact algebra, best adapted to its object of all the ways of expressing itself, is at the same time a language and an analytical method; finally that the art of reasoning is reduced to a well-made language.  [...] The impossibility of isolating nomenclature from science, and science from nomenclature, is due to the fact that all physical science is necessarily founded on three things: the series of facts that constitute science, the ideas that recall them, and the words that express them [...] As it is words that preserve ideas, and transmit them, it follows that one cannot perfect languages without perfecting science, nor science without language" (Lavoisier, 1789).
As we can see, the idea of the brilliant creator of modern chemistry was clear... and who among us would dare to contradict him, on a point of thought? Who among us has done so much for science that he could feel superior to Lavoisier? Come on, a little modesty.
Then let's ask our interlocutors the question: why should we be embarrassed to use the right terms? After all, a botanist does not confuse a carrot with a turnip, and a forester does not confuse a fir with a spruce, and those who are neither botanist nor forester conform to the uses defined by these professionals, since it is up to them to initially make the difference. No disadvantage, finally, except to have to work to eradicate our own inaccuracies... but many advantages to precision in chemistry: whether it is a question of substance or form, the objective is to avoid empty speeches, to invite to go and see more closely, and to avoid that ideologists seize confusions to arrive at their masked and, sometimes, nauseating ends.
Yes, the rigor of terminology for chemical terms, as well as the coherence of units of measurement (Lavoisier also participated in their harmonization and in the creation of the Metric System), are the foundation on which sound collective decisions can be taken. It is therefore a condition of democracy.
In addition, the examination of words avoids unnecessary fears. For example, a few years ago, a consumer magazine headlined that some products contained "traces of potentially carcinogenic pesticide residues". The word "potentially" should already put us on the track of healthy doubt, because potentially carcinogenic does not mean carcinogenic. And exposure to the product is essential, because without exposure to a hazard, there is no risk (Pascal, 2020). The word "pesticide"? There are synthesized pesticides, on the one hand, but there are also compounds with which plants naturally protect themselves (Ames et al., 1990). We will not discuss here the relative merits and dangers of the two categories, especially since it would be better to consider the various "pesticides", natural or artificial, one by one, but let us insist: an apple, a carrot, a potato, protect themselves against aggressors by natural compounds... which are sometimes synthesized to use them as pesticides.
Residues of these pesticides? Let us suppose that a pesticide is carcinogenic, and that it is degraded: nothing proves that its "residues" (we would more correctly speak of degradation products) are also carcinogenic, and, even better, why couldn't residues of synthetic pesticides be beneficial? Basically, we are back to the question of triglycerides... but the word "residue" is used in a different sense... very vague!
Finally, the consumer magazine did not mention pesticides or pesticide residues... but traces of pesticide residues! Knowing that our chemical analysis equipment detects compounds at amounts as low as 10-15 mol/L (Kawai et al., 2020), we should first ask the question "how much? ", and to relate the amounts to toxicological values (tolerable daily intake, for example).
Finally, let us make a useful observation: often the mistakes that students of food science and technology make are the result of a misuse of terms, an imprecise use of words that they use without sufficient understanding. The corollary of this is that wishes for good terminology use must be accompanied by efforts at instruction: chemistry must be introduced as early as elementary school. After all, is it so difficult to think that water, for example, is made of many small moving objects (water molecules)? And then, to speak about what one does not know, to use words of which one is unaware of the meaning, to show one's ignorance by silly sentences... Still, we have our dignity, don't we?



References 

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Ames BN, Profet M, Schisky Gold L. 1990. Dietary pesticides (99.99% all natural), Proceeding of the National Academy of Sciences of USA,  87, 7777-7781.

Anonyme. 1826. La charcuterie ou L'art de saler, fumer, apprêter et cuire toutes les parties différentes du cochon et du sanglier. Editions Audor, Paris.

Anses. 2016. Le point sur les additifs alimentaires, https://www.anses.fr/fr/content/le-point-sur-les-additifs-alimentaires, dernier accès 2020-12-15.

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Anses. 2020b. Nanomatériaux dans l’alimentation : les recommandations de l’Anses pour améliorer leur identification et mieux évaluer les risques sanitaires pour les consommateurs, 9 juin 2020, https://www.anses.fr/fr/content/nanomat%C3%A9ri aux-dans-l%E2%80%99alimentation-les-recom mandations-de-l%E2%80%99anses-pour-a%C3% A9liorer-leur, dernier accès 2020-12-15.

Ansm. 2017. Levothyrox et médicaments à base de lévothyroxine, https://www.ansm.sante.fr/ Dossiers/Levothyrox-et-medicaments-a-base-de-levothyroxi ne/A-quoi-servent-les-medicaments-contenant-de-la-levothyroxine/(offset)/0, dernier accès 2020-12-15.

Assemblée nationale. 2020. Les sels nitrités dans l'industrie agro-alimentaire, http://www2.assemblee-nationale.fr/15/commissions-permanentes/commission-des-affaires-economiques/missions-d-information/les-sels-nitrites-dans-l-industrie-agro alimentaire, dernier accès 2020-12-15.

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Edité par
Nicole Moreau, Membre de la Société chimique de France et ancien Président de l'IUPAC. Président du Comité scientifique du Programme International pour les Sciences fondamentales (PISF) de l'UNESCO.

Rapporteurs
Nicole Moreau, Membre de la Société chimique de France et ancien Président de l'IUPAC. Président du Comité scientifique du Programme International pour les Sciences fondamentales (PISF) de l'UNESCO.

Jean-Pierre Foulon, ancien professeur de chimie en Spéciales au Lycée Henri IV à Paris. Membre du Comité de rédaction de l'Actualité Chimique (SCF).


Rubrique
Cet article a été publié dans la rubrique « Opinions » des Notes Académiques de l'Académie d'agriculture de France.

Reçu
17 novembre 2019

Accepté
3 janvier 2021

Publié
13 janvier 2021


Citation
This H. 2021. La rigueur terminologique pour les concepts de la chimie : une base pour des choix de société rationnels, Notes Académiques de l'Académie d'agriculture de France / Academic Notes from the French Academy of Agriculture, 2021, 1, 1-15.



Hervé This est physico-chimiste dans l'UMR 0782 SayFood INRAE - AgroParisTech, professeur consultant à AgroParisTech, membre de l'Académie d'agriculture de France, membre correspondant de l'Académie royale des sciences, arts et lettres de Belgique et de l'Académie de Stanislas, membre de l'Académie d'Alsace, sciences, lettres et arts.