Les facteurs de la stabilité thermo-oxydative des huiles végétales

D’après une étude récente, on peut distinguer 2 groupes de facteurs qui affectent la stabilité des huiles de friture (Aladedunye et al., 2017). Il y a d’un côté les facteurs externes : la température, l’oxygène, le temps de cuisson, la dimension et la composition de l’aliment. D’un autre côté, viennent les facteurs internes liés à la composition en acides gras de l’huile de friture et son contenu en composés antioxydants. À ces facteurs on pourrait aussi ajouter le récipient de friture, le type de friture (continu ou intermittent), l’utilisation ou non des filtres actifs ou passifs et l’ajout ou non de l’huile neuve au cours de la cuisson. Ces facteurs sont à la base des réactions qui se produisent dans le milieu de friture et affectent la qualité de l’huile de friture et des aliments frits.

2.7.3. L’impact du traitement thermique des huiles végétales sur

leur qualité nutritionnelle

Des études sur la stabilité thermo-oxydative des huiles végétales ont mis en lumière les pertes nutritionnelles qu’occasionne ce traitement. Une étude a observé une baisse de 69% de tocophérols après sept jours de chauffage de l’huile de canola à raison de sept heures par jour à 185 ± 5°C, imitant ainsi un contexte de la restauration rapide (Aladedunye & Przybylski, 2009). Les résultats de cette étude et de celle de Choe et Min (Choe & Min, 2007) montrent aussi que la thermo-oxydation affecte négativement les AGPI. Alors que l’huile de canola à faible teneur en acide a-linolénique résiste bien à l’oxydation (Przybylski et al., 2013), celle à teneur élevée se dégrade plus rapidement et produit des sous- produits indésirables quand elle est chauffée à plus de 190°C (Frankel et al., 1985). Ces résultats soulignent combien le contenu en acide a-linolénique est

déterminant pour la stabilité thermo-oxydative des huiles végétales. Et le traitement thermique conduit à une baisse de la teneur en acide α-linolénique de 24% à 185±5°C. Cette dégradation se produit au profit de composés nocifs à la santé humaine tels que les composés polaires (diglycérides, TG oxydés, dimères, polymères), des monomères cycliques d’acides gras (MCAG) et des composés à courte chaîne qui restent dans l’huile : ceux-ci étant absorbés par les aliments frits et finalement ingérés par le consommateur. Cela ne va pas sans impacts pathophysiologiques.

Il est reconnu que l’évaporation qui se produit à la suite de l’immersion de l’aliment dans l’huile chaude provoque le chauffage des traces d’eau à la surface de l’aliment. Cette évaporation entraine l’assèchement de la surface du produit et, en raison de la formation des bulles, accroit la surface de contact entre l’huile et l’air, accélérant de ce fait la dégradation oxydative de l’huile (Costa et al., 1999). Mais l’évaporation peut avoir des effets protecteurs surtout quand la formation des bulles diminue, créant une barrière entre l’huile et l’air (Gertz, 2014). Si l’eau qui est en surface de l’aliment peut s’évaporer si vite, celle à l’intérieur peut être chauffée jusqu’au point d’ébullition et favoriser la gélatinisation de l’amidon et la dénaturation des protéines (Gertz, 2014). Sur le plan culinaire, l’évaporation est responsable de l’aspect croustillant du produit frit.

Les qualités nutritives et organoleptiques de l’huile sont affectées par différents facteurs de la friture tels l’eau, la chaleur, et l’exposition à l’oxygène de l’air (Ziaiifar et al., 2008). L’ensemble de ces facteurs et leurs produits de réactions sont présentés dans la Figure 2.6 (Ziaiifar et al., 2008). Ces différentes réactions ont pour conséquence la formation de multiples produits de dégradation de l’huile qui sont absorbés par le produit, ce qui peut baisser sa valeur nutritive (Gertz, 2014). Le transfert des produits de dégradation vers l’aliment frit dépend

de plusieurs facteurs dont les dimensions du produit, sa composition et densité, le type et la durée d’utilisation de l’huile (Ziaiifar et al., 2008).

Figure 2.6. Schéma de synthèse des réactions et leurs produits lors de la thermo-dégradation des huiles végétales et ses conséquences sur la qualité du produit. Traduit de (Ziaiifar et al., 2008), avec permission de « John Wiley and Sons » le 15 avril 2018.

2.7.3.1. Les produits de l’hydrolyse des triglycérides

L’eau apportée par l’aliment et l’humidité de l’huile sont les facteurs favorisant les réactions d’hydrolyse dans le milieu de friture. L’hydrolyse des TG produit des acides gras libres (AGL), des diglycérides et des monoglycérides.

HUILE DE FRITURE ALIMENT EAU Acides gras trans Composés cycliques Dimères Trimères Polymères

Isomérisation Cyclisation Polymérisation

Hautes temperatures (120-200°C) CHALEUR Déshydratation Prise d’huile OXYGÈNE Oxydation Hydrolyse Hydroperoxydes Aldéhydes Kétones Acides Époxydes Dimères-trimères Monoglycérides Diglycérides Glycérol Acides gras libres

2.7.3.2. Les produits des réactions d’oxydation

Les réactions d’oxydation se produisent par la formation des radicaux libres ou par réaction directe entre différentes molécules ou par la décomposition des produits d’oxydation primaire (Boatella Riera & Codony, 2000). Ces réactions produisent des TG oxydés, des époxydes et d’autres produits d’oxydation fixe. Certains composés volatiles tels l’hexanal, le pentane, le 2,4-decadienal et le pentanol sont aussi issus des réactions d’oxydation. Les oligomères oxydés ainsi que des oxydes de stérol complètent la liste des produits d’oxydation.

2.7.3.3. La polymérisation et la cyclisation

La polymérisation produit des dimères non polaires et d’autres oligomères non polaires. Les dimères et polymères sont le plus grand groupe de composés en termes de quantité et leur formation est favorisée par la haute température du milieu de friture (Boatella Riera & Codony, 2000). Certains de ces composés peuvent être oxydés (polaires) ou pas (non polaires). Les dimères non polaires peuvent constituer jusqu'à 10-30% des huiles de friture. Il convient de signaler aussi la présence des dérivés oxydés du cholestérol et des phytostérols dans les huiles chauffées. Par exemple, le contenu en oxydes de stérol dans les pommes de terre frites peut varier entre 2 et 110 mg par kg de gras, avec plus de 200 mg d’oxystérol par kg de gras (Boatella Riera & Codony, 2000). La cyclisation est le mécanisme par lequel, à la suite d’un réchauffement de l’huile à des températures supérieures ou égales à 200˚C, se forme un cycle dans la structure des acides gras insaturés. Ce dernier point sera plus développé à la section 2.8 ci-dessous.

2.7.3.4. Les composés polaires, indice chimique de la dégradation des huiles de friture

Les composés polaires (CP) incluent les produits de dégradation des huiles chauffées tels que des TG partiellement oxydés, des lipides autres que des TG,

et des dimères oxydés. Les CP constituent l’indice chimique de la dégradation des huiles chauffées (Tableau 2.1 ) et peuvent constituer un facteur prédicteur de la qualité des aliments frits (Blumenthal, 1996). Le pourcentage total des composés polaires est considéré par l’Union Européenne comme le critère analytique déterminant pour évaluer la qualité des huiles de friture avec un seuil supérieur acceptable de 25% de CP (Boatella Riera & Codony, 2000).

Tableau 2.1. Un exemple de synthèse de paramètres de contrôle de qualité de l’huile de friture dans l’Union Européenne. Source des données : Recycled Cooking Oils: Assessment of Risks for Public Health (Boatella Riera & Codony, 2000).

Paramètres Limite d’acceptabilité

Composés polaires <25-28 %

Polymères <16-18 %

Triglycérides oxydés <6-8 % Acides gras insolubles dans

l’éther <1-2 %

Acides gras libres <5%

Viscosité <27 mPa-sec a 50 ºC

Constante diélectrique <4

Indice carbonyle <44-55

Indice p-anisidine <150-160

Fraction insaponifiable <5-6 %