A propos d'oignons qui brunissent

À propos d'oignons qui brunissent, je vois évoquée une "caramélisation", ce matin. D'autres fois, je vois évoquées des "réactions de Maillard"... par des personnes qui ne savent pas ce que cela signifie.

Finalement, pourquoi les oignons brunissent-ils ? que peut-on en dire ? 

Je donne déjà la réponse  : il suffit de parler de brunissement, car c'est la seule façon vraiment juste de le faire, même si elle est d'une simplicité qui prévient la prétention d'utiliser des mots de plus de trois syllabes pour paraître savant.

Partons des faits : nous mettons des oignons dans un récipient et nous chauffons. C'est un fait qu'il brunissent, et c'est également un fait (que j'avais vérifié il y a plus de 20 ans) que l'ajout de sel peut changer considérablement la vitesse de brunissement et peut-être le brunissement lui-même. Mais oublions ce détail du sel pour l'instant, et posons la question : pourquoi ce brunissement ?

Commençons simplement en observant que  les oignons contiennent des composés variés et que, manifestement, des transformations moléculaires engendrent  des composés nouveaux, qui donnent la couleur brune.
Quels sont les composés initiaux ? Comme tous les tissus végétaux, les oignons sont faits majoritairement d'eau, puis de polysaccharides (pensons à la cellulose, chimiquement inerte, aux pectines et aux autres composés de la même famille), mais aussi de ces "petits"  sucres que sont le glucose, le fructose ou le saccharose (ce dernier étant le sucre de table),  des acides aminés, et mille autres composés.

Quand on chauffe, ces composés réagissent, par les mêmes réactions que celles que des chimistes pourraient faire dans des éprouvettes.

Par exemple,  les sucres peuvent caraméliser... mais on  gagnera à  se souvenir de la température de 140 degrés,  à partir de laquelle le brunissement commence de façon manifeste. Or, tant qu'il y a de l'eau dans les oignons, la température est limitée à 100 degrés,  et la caramélisation ne peut pas avoir lieu. En revanche, en surface, là où l'eau est évaporée, alors le brunissement par caramélisation peut se produire... mais je dis bien "peut" se produire, car personne ne l'a encore montré correctement.
Avec des acides aminés et des sucres, un brunissement d'une autre sorte peut résulter de réactions... mais pas par des réactions de Maillard, car les réactions de Maillard ne sont pas entre sucres et acides aminés, mais plutôt entre sucres et protéines. Si le brunissement découlait de réactions entre les sucres et les acides aminés, ce seraient des "réactions de  Fischer", et non des réactions de Maillard. Certes, dans les deux cas, les températures nécessaires sont plus basses que celles de la caramélisation, de sorte qu'elles pourraient expliquer le brunissement des oignons... mais il reste quand même à établir qu'elles ont lieu lors de la cuisson des oignons !  
Surtout, il peut y avoir également bien d'autres réactions, et j'en prends pour preuve le fait que des protéines chauffées à sec brunissent très vite,  je vous invite à mettre au four de la  farine (avec amidon et protéines), de la fécule (avec seulement de l'amidon), des protéines, du sucre. Chauffez, par exemple, à 200 degrés, et vous verrez rapidement les protéines brunir, puis les sucres. Le brunissement des protéines seules ? Il a lieu, donc, mais je ne sais pas par quelles réactions.

Pour en revenir aux oignons, on doit donc conclure que le brunissement résulte probablement de plusieurs réactions simultanées et j'insiste pour dire que je n'en ai cité jusque ici que quelques-unes d'envisageables... car il y en a bien d'autres  : des thermolyses, des pyrolyses, des oxydations, des déshydratations intramoléculaires des hexoses...
Finalement, laquelle de ces réactions est prépondérante ? Personne n'en sais rien, de sorte qu'il est totalement abusif de parler de "réactions de Maillard", ou même de "réactions de Fischer" ou encore de réactions de caramélisation.
A ce jour, la seule position intellectuellement soutenable est de parler ... de brunissement.

Ah, j'oubliais l'affaire du sel : non seulement j'ignore pourquoi cet effet, mais je ne connais pas de publication scientifique qui en ait établi le mécanisme. C'est un message optimiste que j'adresse aux jeunes scientifiques : ne croyez pas que le vieux aient déjà tout découvert, au contraire ! Tout reste à faire, pour comprendre les mécanismes des phénomènes qui surviennent lors des transformations culinaires.

Pourquoi ne peut-on plus parler de réactions de Maillard ?

Mais si, bien sûr, on a le droit de parler de réactions de Maillard, mais quand même, il vaudrait mieux savoir de quoi on parle, non ? Et ne pas dire n'importe quoi  !

Je suis un peu responsable - et fautif- du fait que le monde culinaire parle à tort et à travers de ces réactions, parce que, naguère, dans mon enthousiasme communicatif, avec ma volonté contagieuse de faire comprendre que la cuisine met en œuvre des réactions intermoléculaires (plutôt que "chimiques"), j'ai largement milité pour faire connaître la réaction de Maillard, que l'on devrait d'ailleurs nommer "les" réactions de Maillard.

De quoi s'agit-il ? De réactions qui ont lieu entre certains sucres et des protéines. Elles conduisent à des composés qui donnent de la couleur  et du goût aux aliments, et il est exact qu'elles sont fréquentes en cuisine. Cela étant, dire que les réactions de Maillard font la croûte brune et savoureuse des viandes grillées est faux, et je crois avoir plutôt dit que les réactions de Maillard contribuent à la couleur et au goût des viandes grillées. Disons que j'espère avoir été ainsi prudent, car en réalité, mille réactions différentes se conjuguent pour faire la couleur brune et le goût des viandes.
D'ailleurs, dans les sciences et technologies des aliments, on parle de "brunissement non enzymatique", et les réactions de Maillard ne sont qu'une sorte de réactions parmi mille. D'ailleurs, tout composé "organique" (disons : provenant des êtres vivants, animaux ou végétaux) que l'on chauffe brunit !
Plus sur les réactions de Maillard : le chimiste français (né à Pont-à-Mousson) Louis Camille Maillard a découvert en 1912 que des sucres "réducteurs" (les plus fréquents, en cuisine, sont le glucose et le fructose) réagissent avec des protéines, pour faire des composés bruns, qui avaient d'ailleurs été nommés "mélanoïdines" avant qu'il fasse sa découverte. D'ailleurs, sa découverte est venue bien après que le chimiste allemand Emil Fischer avait découvert que ces sucres réducteurs réagissent avec les acides aminés, ces composés dont l'enchaînement fait les protéines : si l'on devait parler d'une réaction essentielle en cuisine, on devrait parler de réaction de Fischer !

Mais en réalité, j'y reviens : il y a mille réactions différentes qui font du brunissement en cuisine. Maintenant que Maillard est connu, passons à autre chose !