Les fibres alimentaires : de quoi s'agit-il ?

Les fibres alimentaires ? Leur définition a évolué, avec leur meilleure compréhension.

Acte I

En matière alimentaire, et surtout depuis les explorations du microbiote intestinal (les micro-organismes qui sont dans notre système digestif, et contribuent à notre digestion), on parle beaucoup de "fibres alimentaires"... mais de quoi s'agit-il au juste ?
Observons que le terme fut initialement introduit pour désigner les constituants non digestibles des aliments : surtout présents dans la paroi cellulaire des tissus végétaux : la cellulose, l'hémicellulose et la lignine.

Là, commençons par expliquer que les fruits, légumes -brefs, les "tissus végétaux"- sont faits de petits "sacs" collés les uns aux autres : les "cellules".

Ces cellules sont vivantes, individuellement, même si elles ont réunies en "organismes". Elles sont limitées chacune par une "membrane", et elles sont "collées" entre elles par ce que l'on nomme la "paroi", en l’occurrence on dit aussi "paroi végétale".

Et on peut imaginer cette "paroi" de la façon suivante : il y a, pour chaque cellule des "piliers" de cellulose", qui sont liés entre eux par des sortes de cordages, que son des molécules de pectines.

Les celluloses ? Ce sont des composés de la famille des polysaccharides, dont les molécules résultent de l'enchaînement de "sucres" élémentaires, essentiellement du glucose.
Bien sûr, ce n'est pas la juxtaposition de molécules de glucose, mais j'ai bien pris soin de dire que les molécules "résultent" de l'enchaînement des molécules de glucose ; lors de la réaction d'assemblage, des atomes sont perdus, et c'est la raison pour laquelle les molécules de celluloses, elles, ne contiennent plus que des "résidus de molécules de glucose", et non pas des "molécules de glucose".

Les hémicelluloses ? Une variation des premières.

Les lignines ? Encore des composés fascinants, présents dans les tissus végétaux et dont la molécule comporte de très nombreux "groupes aromatiques", ce qui ne signifie pas qu'ils aient une odeur, mais une propriété chimique qu'ils partagent avec un chef de file qui a nom "benzène".

Acte II

Mais revenons à la définition des fibres alimentaires. Quand on a poursuivi leur exploration, on a été conduit à ajouter des caractéristiques physiologiques pour préciser les définitions : aujourd'hui, les fibres alimentaires sont définies comme "les restes des squelettes de cellules végétales résistantes à la digestion (hydrolyse) par les enzymes de l'homme".

Avec cette définition, la liste initiale s'est augmentée de gommes, de celluloses modifiées, de composés du mucilage et la pectine.

Les gommes, les mucilages : des substance mucilagineuses et transparentes, provenant de l'exsudation naturelle ou provoquée de certains végétaux.

Le mucilage ? Toute substance particulièrement répandue dans les racines de guimauve et les graines de lin, les lichens et les algues, qui se gonfle au contact de l'eau sans s'y dissoudre mais en formant une matière visqueuse, comparable à la gomme, et dont les propriétés épaississantes la font utiliser en médecine.

On voit surtout que c'est moins les matières, faites principalement d'eau et de composés polysaccharidiques, qui sont visées par la définition, que les polysaccharides présents, et qui sont variés.

Les pectines ? Là, les sucres qui sont enchaînés sont principalement des "acides galacturoniques", mais avec plein d'autres sucres ; je n'entre pas dans les détails, sauf pour signaler que si les pectines sont facilement dissociées lors d'un chauffage en milieu acide (comme quand on fait les confitures), les molécules de cellulose, elles, sont très résistantes, au point que nous pouvons laver nos chemises en coton (le coton, c'est de la cellulose presque pure) sans qu'elles ne se dissolvent !

Acte III

Et, en 2009, la définition des fibres a encore évolué avec la mise au point de nouvelles méthodes d'analyse chimique, de sorte que le Codex Alimentarius (une sorte d'agrément international pour régler le commerce des denrées alimentaires) a défini les fibres alimentaires comme des "polymères glucidiques à dix unités monomères ou plus, qui ne sont pas hydrolysés par les enzymes endogènes dans l'intestin grêle humain".

Évidemment, toute définition est dangereuse, car il peut y avoir des hydrolyses limitées. Et, à la limite de dix résidus (les "unités monomères", ce qui est un pléonasme : on devrait dire "des monomères"), il y a aussi une frontière bien difficile à tracer entre des oligomères à neuf ou dix unités, résistants à l'hydrolyse, et des oligomères à plus de dix unités, mais plus fragiles.

Mais bon, voilà ce que nous avons aujourd'hui à ce propos.

J'ajoute que si nous centrifugeons une carotte, du persil, un poireau, etc., nous récupérons du jus, d'une part, et des "fibres", de l'autre part. Avons-nous suffisamment pensé à utiliser ces matières en cuisine ? C'était en tout cas la proposition du dixième International Contest for Note by Note Cooking.

Les réactions les plus importantes en cuisine ? Pourquoi pas la beta élimination des pectines et la coagulation des protéines

Les enfants sont souvent fautifs par manichéisme : "Tu préfères quoi : les fraises ou les framboises ?" ; à quoi je réponds "les cassis". Sans compter que les choix sont changeants, et souvent non transitifs : on peut parfaitement préférer les framboises aux fraises, les cassis aux framboises, mais les fraises aux cassis !
Mais récemment, ce sont des adultes qui m'ont posée une de ces questions pas toujours judicieuses : "Quelles sont les réactions les plus importantes en cuisine ?". Et là, mon petit "radar interne" m'alerte aussitôt, à entendre le mot "important". D'abord, c'est un adjectif, et, d'autre part, il y a ce sens du mot qui veut faire croire qu'il y a quelque chose d'essentiel... mais de quel point de vue ? Important : fréquent ? par ses conséquences ? par son histoire ? Dans mon laboratoire, nous avons l'interdiction d'utiliser les adjectifs, et nous devons répondre à  la question "combien ?".

Mais tout cela étant dit, cela n'est pas inutile de signaler que, puisque nous consommons principalement des tissus animaux ou végétaux, les modifications de ces tissus sont les plus fréquentes. Or, quand on cuit une viande, les protéines de l'intérieur des fibres musculaires coagulent, puis le tissu collagénique se dégrade. Et quand on cuit une carotte, elle s'amollit parce que les pectines sont "hydrolysées", dégradées, ce qui amollit le tissu végétal.  Cette hydrolyse particulière a pour nom "bêta élimination".
Bref, la coagulation des protéines et la dégradation des pectines seraient les réactions les plus "importantes, en cuisine.

Et là, c 'est assez pour aujourd'hui, car à haute dose, comme disait mon ami Jean Jacques, la chimie devient... empoisonnante (pour certains, seulement pour certains).

Faut-il ajouter de la pectine à des fraises dont on veut faire des confitures

La question m'arrive ce matin : avec les fraises que l'on trouve ces jours-ci, plus mûres qu'il y a quelques semaines, faut-il ajouter de la pectine pour être certain que les confitures vont prendre ?
La vraie question, derrière celle-ci, c'est que certains fruits contiennent peu de pectine... mais que cela n'apparaît pas sur les fruits eux-mêmes. En conséquence, comme on ne va pas se lancer dans des analyses très longues, j'ai immédiatement répondu de faire un essai sur une petite quantité sans pectine, pour voir si la prise se fait, avant de se lancer sur tout le lot.
On n'oubliera pas de se placer dans les conditions qui favorisent la prise en gel, à savoir charger en sucre (sans dépasser 65 pour cent), cuire longuement (pour être sûr d'avoir extrait les pectines des fruits) et ajouter du jus de citron (ou de l'acide citrique).  Plus la possibilité d'ajouter un sel de calcium, puisque les ions calcium, comme ceux de cuivre mais sans la toxicité de ces derniers, renforcent les confiture : vous obtenez cela en attaquant une coquille d'oeuf lavée avec du jus de citron.

Mais, à la réflexion, il y a une autre possibilité... pour ceux qui veulent le goût frais des fruits pas trop cuits. Prenons une pomme que nous coupons en petit morceau, avec peau et pépins dans un linge), puis ajoutons un peu d'eau et tout le sucre dont on aura besoin, voire un peu plus. Chauffons pour extraire toutes les pectines de la pomme : si l'on s'arrêtait là, on aurait alors tout ce qu'il faut pour avoir une confiture qui prend (on n'oublie pas le citron, le calcium...).
Puis, dans cette super confiture, on verse les fraises, on fait un tour de bouillon, et l'on met en pots ! Goût de fraises fraîches assuré, et consistance sur mesure.

Mais, j'y pense : pourquoi ne pas utiliser de pectine ? Après tout, la pectine du commerce, c'est de la pectine qui vient des fruits. Alors on prend une partie des fraises, on met la pectine, on cuit, puis en fin de cuisson on ajoute citron et calcium, puis des fraises fraîches qui n'auront qu'un tour de bouillon.
Moi, je ne sais pas pourquoi, mais j'ajouterais volontiers un peu d'arôme violette ou fleur d'oranger, et un grain de sel et un tour de moulin à poivre... mais je sors de mon rôle.