Les protéines sont l’une des trois grandes familles de macronutriments avec les glucides et les lipides, et sont essentielles à l’organisme. Les sources végétales de protéines ont toujours été présentes dans l’alimentation des Hommes à travers les céréales ou les légumineuses.

Mais leur fonction, leur utilisation et le niveau de consommation recommandée, qu’elles soient animales ou végétales restent encore méconnues du grand public. Aussi, ces 20 dernières années, plusieurs technologies, travaux de recherche et investissements significatifs ont permis d’extraire certaines protéines végétales déclenchant ainsi de nombreuses innovations dans le domaine de l’alimentation.

En réponse au défi grandissant de nourrir la population mondiale tout en réduisant notre impact environnemental, les protéines végétales apparaissent comme une solution durable aux enjeux d’aujourd’hui et de demain.  

Cette conférence permettra de découvrir ces protéines et comment elles contribueront à réduire nos émissions via la végétalisation des assiettes sans faire de compromis sur une alimentation aux goûts et textures riches.

Dans un contexte où les consommateurs recherchent des aliments à la fois savoureux, sains et respectueux de l’environnement, cette conférence met en lumière l’importance des arômes et le rôle central de la chimie dans leur création.

Les arômes, véritables artisans du plaisir gustatif, occupent une place centrale dans notre alimentation en enrichissant l’expérience sensorielle. Ils ouvrent un vaste champ d’innovation et de créativité, issu d’une harmonie entre savoir-faire naturel et avancées scientifiques. La chimie permet de reproduire des composés essentiels, tout en respectant des critères de durabilité. Elle offre également des solutions pour répondre aux attentes des consommateurs, en développant des produits plus accessibles et innovants.

MANE, est le premier groupe français et un des leaders mondiaux de l'industrie de la parfumerie et des arômes. Détenue et gérée par la famille Mane depuis 1871, l’entreprise est présente dans près de 39 pays avec des bureaux, des sites de production et des centres d'innovation. Notre division Arômes développe des solutions innovantes pour les grandes marques d'aliments et de boissons.

Les texturants sont des additives largement utilisés dans le domaine alimentaire et cosmétique. Ils apportent au produit final l’aspect de texture désiré, solution visqueuse ou gélifiée par exemple, et ainsi participent aux propriétés sensorielles de produits du quotidien (aliment, crème de beauté, etc.).

La dysphagie est un trouble de la déglutition. Les personnes touchées par ce trouble ont une sensation de gêne ou de blocage ressentie au moment de se nourrir quand un aliment est avalé. La dysphagie peut résulter de plusieurs facteurs (âge, maladie, perte de force musculaire, etc.) et touche de nombreuses personnes [1].

Le réflexe de déglutition est favorisé lorsque les aliments ont une texture définie. Naturellement, les agents de texture sont donc des alliés de choix pour permettre une meilleure assimilation des aliments par les personnes souffrant de dysphagie [2].

Cependant, les additifs texturant sont nombreux et possèdent chacun leurs spécificités. Ainsi le choix de l’agent de texture dépend énormément du milieu que l’on souhaite texturer (eau, lait, etc.) ainsi que de la mise en oeuvre et des contraintes (mélange réalisé industriellement, à l’hôpital par le personnel hospitalier, en EPHAD, etc.).

Cette présentation vise à faire un état des lieux synthétique sur cette application innovante des texturants alimentaires et montrer comment ils participent à répondre aux difficultés rencontrées pour la nutrition des séniors.

Références
[1] Christine Lepaisant, Dysphagie, Journée régionale de restitution 2019, Agence Régionale de Santé Normandie, 2019.
[2] Juan-R. Malagelada, Franco Bazzoli, Guy Boeckxstaens, Danny De Looze, Michael Fried, Peter Kahrilas, Greger Lindberg, Peter Malfertheiner, Graciela Salis, Prateek Sharma, Daniel Sifrim, Nimish Vakil, Anton Le Mair, Gastroenterology Organisation Global Guidelines: Dysphagia - Global Guidelines and Cascades Update September 2014, Journal of Clinical Gastroenterology, 49, 9, 370-378, 2015.

On ignore ou on oublie que nous sommes la première génération à ne pas avoir connu de famine, dans l’histoire de l’humanité. Chasseurs-cueilleurs, les populations étaient soumises aux aléas climatiques, mais l’introduction de l’agriculture, de l’élevage et de la cuisson des aliments ont forgé l’espèce humaine. Les deux premiers ont contribué à assurer une meilleure régularité des approvisionnements, tandis que la « cuisine » procurait :

• Un assainissement microbiologique et toxicologique.
• Une meilleure accessibilité des nutriments présents dans les denrées.
• Un changement de goût (il n’est pas anodin que d’autres mammifères que les êtres humains préfèrent des aliments cuits aux aliments crus).
• Un changement de consistance, notamment pour faciliter la consommation des denrées les plus dures (surtout à une époque où l’odontologie était absente).

La transformation des aliments (« cuisine ») ne se limitait pas à la cuisson : des fermentations bien conduites permettaient le stockage des denrées (pensons aux choucroutes actuelles, mais aussi à la confection des yaourts ou des fromages, qui sont en réalité des conserves de lait, à la production de confitures (conservation au sucre), de produits saumurés ou fumés…

Évidemment, toutes les transformations des denrées brutes étaient initialement empiriques, ce qui ne signifie d’ailleurs pas qu’elles aient été opérées par des imbéciles : la « cuisson en fosses », par exemple, est une merveilleuse manière de valoriser les nutriments des viandes, lesquels sont récupérés dans le « bouillon », et le rôtissage de nos ancêtres étaient bien mieux conduit que dans nos barbecues modernes.

La chimie, née entre la parution du premier et du quatrième tomes de l’Encyclopédie de Denis Diderot et Jean Le Rond d’Alembert (sans oublier Louis de Jaucourt) [1], s’intéressa quasi immédiatement à la production des aliments, à la cuisine. Notamment la production de ce bouillon qui est « l’âme des ménages » fut étudiée par Geoffroy Le Cadet, avant qu’Antoine Laurent de Lavoisier ne produise une étude remarquable, qui mêle la chimie à des applications techniques et sociales [2]. Puis il y eut d’autres explorations des « produits naturels » et de leurs transformations : apparurent des notions d’« albumine » [3], de « chlorophylle » [4], de « lécithine » [5], de « pectine », etc. On observera que, si de nombreux termes d’alors (essentiellement les 18 et 19^e siècles) ont été conservés, les acceptions ont changé.

Progressivement, les études se sont divisées en deux branches : l’étude des composés des ingrédients alimentaires, et les études technologiques. Mais, dans les années 1980 s’est introduite la discipline scientifique nommée « gastronomie moléculaire et physique », pour reprendre l’étude scientifique des phénomènes qui surviennent lors de la transformation « culinaires » des ingrédients alimentaires en « aliments » [6]. Ces études scientifiques se sont accompagnées de développements technologiques et techniques : ce fut d’abord la « cuisine moléculaire », qui visait à rénover les techniques culinaires, et, depuis 1994, la « cuisine de synthèse » (ce qui correspond à un courant artistique nommé « cuisine note à note ») [7].

Que mangerons-nous demain ? Pour examiner la réponse, il faut considérer les faits : il y aura environ 10 milliards d’individus à nourrir (contre 7 aujourd’hui), avec un coût de l’énergie qui augmente. La lutte contre le gaspillage doit évidemment s’intensifier, alors qu’apparaissent de nouvelles possibilités techniques : les imprimantes 3D alimentaires [8], la synthèse de nutriments à partir du dioxyde de carbone atmosphérique…

Références
1. Didier Kahn, Le fixe et le volatil (CNRS Editions, 2016)
2. Hervé This. Histoires chimiques de bouillons et de pot-au-feu, L’Actualité chimique, N°336 (2009) pp. 14-16
3. Hervé This, Albumen et albumines, Encyclopédie de l’Académie d’agriculture de France
4. Hervé This, Parlons des chlorophylles, et pas de la chlorophylle !, Encyclopédie de l’Académie d’agriculture de France
5. Hervé This, Les lécithines, Encyclopédie de l’Académie d’agriculture de France, 2 février 2021.
6. Hervé This. Molecular Gastronomy, a chemical look to cooking. Accounts of Chemical Research, vol 42, N°5 (2009) pp. 575-583
7. Hervé This, La cuisine note à note en 12 questions souriantes (Editions Belin, Paris, 2012)
8. Hervé This, Charlotte Dumoulin, Roisin Burke, L’impression alimentaire : de la 3D à la 6D !, L’Actualité chimique, N°497 (2024) pp. 5-7

La nutrition est une discipline scientifique qui fait appel à de nombreuses sciences exactes que sont les mathématiques, la physique, la chimie et bien sûr la biologie et la génétique ; mais elle doit aussi intégrer des données issues de la psychologie, de la sociologie, de l’ethnologie, de l’anthropologie, de l’histoire ou de la cuisine… classiquement considérées comme appartenant aux sciences moins « dures », ce qui fait de la nutrition aussi une science humaine.

La génétique (et l’épigénétique) ainsi que la psychologie confèrent à la nutrition une variabilité interindividuelle considérable comme pour toute matière humaine. Pour autant la nutrition n’est pas une science exacte au sens strict dans la mesure où les données utilisées dans les modèles d’études expérimentales ou épidémiologiques sont certes précises mais pas réellement exactes : mesurer les apports nutritionnels d’un individu ou d’un groupe d’individus nécessite une collecte rigoureuse d’informations alimentaires tant sur le plan des ingesta que de la composition des aliments ce qui n’est guère aisément obtenu.

La nutrition a pour objet d’étudier et de définir les apports nutritionnels permettant de satisfaire les besoins nutritionnels (et alimentaires car nous ne mangeons pas des nutriments mais des aliments) du sujet sain ou du sujet malade afin de maintenir ou restaurer sa santé. Mais ces besoins ne sont pas que nutritifs, ils sont aussi hédoniques et relationnels : ainsi l’acte alimentaire a une triple fonction : nourrir, réjouir et réunir*.

Les mécanismes métaboliques permettent à l’organisme de s’adapter en permanence pour maintenir stable notre homéostasie interne : poids, tissu adipeux, balance énergétique, glycémie, équilibre hydro-ionique (sodium/potassium), équilibre acido-basique, température corporelle, système immunitaire et état inflammatoire, anabolisme et catabolisme protidique, lipolyse et lipogénèse, ostéoformation et ostéodestruction, acides gras omega 6 et omega 3 ; autant de balances directement ou indirectement modulées par notre alimentation. En effet ces régulations biologiques sont en partie sous l’influence des apports énergétiques, lipidiques, protidiques mais aussi en micronutriments et micro-constituants ; mais la physiologie doit aujourd’hui intégrer un intermédiaire majeur qu’est le microbiote, véritable plaque tournante des interactions entre l’environnement (l’exposome) et le milieu intérieur.

Le métabolisme est ni plus ni moins que l’ensemble des processus mis en oeuvre par l’organisme pour maintenir stables ces équilibres, y compris en situation de déséquilibre nutritionnel.

Des exemples seront donnés autour du métabolisme des acides gras et du cholestérol.

Les acides gras représentent un monde de la biochimie. Une partie de ceux-ci ne sont pas indispensables car ils peuvent être synthétisés par l’organisme : les acides gras saturés circulants proviennent ainsi en partie d’une synthèse endogène à partir des sucres ; certains acides gras sont indispensables et doivent être apportés par l’alimentation dans une proportion bien définie : ils exercent des fonctions multiples et on les qualifie d’essentiels.

Dans les deux cas l’alimentation joue un rôle majeur. Quant au cholestérol il est tellement indispensable qu’il est à la fois synthétisé par l’organisme et apporté par l’alimentation.

Référence
* Lecerf Jean-Michel, La joie de manger, Editions du Cerf (Paris) 2022

La formule brute « H2O » de la molécule d’eau est connue de tous. Au fur et à mesure de sa scolarité, tout élève peut prendre conscience des propriétés physico-chimiques de l’eau, permettant par exemple d’expliquer la dissolution d’espèces chimiques dans de l’eau.

Pour certaines populations en France et dans le monde, l’accès à l’eau potable est un enjeu majeur, parfois compliqué par la présence de micropolluants dans l’eau à cause des activités humaines. Parmi eux, certains sont dangereux et d’autres, après analyses des eaux usées, nous apportent des informations pertinentes sur la santé de la population et permettent d’anticiper des pandémies ou de comprendre certains dysfonctionnements environnementaux.

 

Programmes spécifiques de physique-chimie pour les classes de première et de terminale Bac professionnel propres au groupement de Spécialités 5.
Le Groupement 5 rassemble les spécialités de baccalauréats professionnels mobilisant des compétences professionnelles qui nécessitent de solides connaissances dans le domaine de la chimie. Il réunit les spécialités de secteurs professionnels variés : l’industrie chimique, la bio-industrie, la cosmétologie, la teinturerie, les textiles, la plasturgie, l’esthétique, la gestion des pollutions et la protection de l’environnement, la verrerie, les plastique et composite…

La formule brute « H₂O » de la molécule d’eau est connue de tous. Au fur et à mesure de sa scolarité, tout élève peut prendre conscience des propriétés physico-chimiques de l’eau, parfois étonnantes. Parmi celles-ci, la déviation électrostatique d’un filet d’eau avec un objet électrisé montre la polarité des molécules d’eau, permettant d’expliquer la dissolution d’ions en solution aqueuse. C’est vertigineux quand on prend conscience du nombre de molécules d’eau déviées simultanément ! Mais depuis quelques décennies, cette eau contient des micropolluants, d’origine anthropique. Parmi eux, certains sont dangereux et d’autres, après analyses des eaux usées, nous apportent des informations pertinentes sur la santé de la population.

 

Programmes de physique-chimie :

• Première STI2D : Matière et matériaux
• Première STL : Constitution de la matière / Transformation chimique de la matière
• Terminale STL : Chimie et développement durable
• Seconde, première générale et terminale générale : Constitution et transformation de la matière

Les plantes peuvent soigner mais peuvent aussi être des poisons mortels, d'où l'intérêt de la célèbre romancière pour ces substances, qu'elle a connues comme pharmacienne pendant la guerre de 14-18 dans un hôpital militaire. La coca a vu de nombreuses applications, dont un fameux soda.

L’alimentation a forgé l’espèce humaine et est fondamentale pour sa survie dans un contexte de croissance de la population mondiale et de changement climatique. Tout au long de la vie, la qualité de l’alimentation est un facteur important du bien-être et de la santé. Avec l’évolution du mode de vie, l’industrie alimentaire ne cesse de progresser. Les problèmes et les défis à relever sont mondiaux, ils concernent toutes les couches de la société et sont d’ordre politiques et scientifiques.

Dans cette sélection de ressources faite à l'occasion du Colloque Chimie et alimentation du 12 février 2025, vous allez découvrir et comprendre pourquoi l'alimentation est un enjeu majeur et quel rôle y occupe la chimie.

Des vidéos :

• La chimie du chocolat
• La canette de l’espace
• Demain, la cuisine note à note ?
   

Des fiches pour les classes de lycées, rédigées en partenariat avec l’éditeur Nathan :

• La chimie du vinaigre
• La chimie dans le sport : chimie et bien-être
• Mesurer la quantité de matière d'une espèce en solution dans un échantillon
• Synthèse organique : la chimie au service de l'Homme

Des quiz :

• Les additifs alimentaires
• Chimie du vivant - 1 - Les glucides
• Chimie du vivant - 2 - Les lipides
• Chimie du vivant - 3 - Les protides
• Chimie du vivant - 4- Les acides nucléiques

Des questions du mois :

• Pourquoi la vitamine C est-elle indispensable ?
• Comment colorer des bonbons en bleu ? Une application de la spiruline
• Y-a-t-il des interactions entre les médicaments et l’alimentation au quotidien ?
• Pourquoi réduire la consommation de sel dans l'alimentation ?
• Quelles différences entre farines et fécules ? Et comment choisir ?
  
• Qu'est-ce que le caramel ?
• Pourquoi la levure chimique fait-elle lever les gâteaux ?
• Quelle est la chimie du vinaigre ?
• Pourquoi les bananes brunissent-elles ?
• Comment l'huile d'olive améliore-t-elle la fonction de nos viscères ?
• Peut-on faire de bonnes confitures sans bassine en cuivre ?
• Pourquoi l’oignon nous fait–il pleurer ?
• Le pain complet au levain : meilleur ou pas pour la santé ?

Des zooms sur :

• Zoom sur le saccharose : de la betterave au sucre
• Zoom sur l'amidon : de l’amidon aux polymères biosourcés
• Zoom sur l'adultération du miel
• Zoom sur la vinification complété par la fiche Une réaction en un clin d'oeil : De la vigne au verre : tout un art ?

Des ressources en lien avec l’histoire de la chimie :

• Hippolyte Mège-Mouriès invente la margarine
• La gélatine comme substitut de la viande en période de disette
• Le bœuf en folie
• Hippolyte Mège et la margarine (vidéo)
• Le quinquina. I. La découverte (vidéo)
• Le quinquina. II. Les polémiques (vidéo)
• Le quinquina. III. La synthèse de la quinine (vidéo)
• Goethe et la découverte de la caféine (vidéo)
• Édouard Grimaux, ça fermente ! (vidéo)
• La légende la vodka idéale de Dmitry Mendeleiev (vidéo)
• La gélatine ou la viande ? De Papin à Proust (vidéo)
• Liebig ou le boeuf en folie (vidéo)

Un cycle de vidéos :

• Série Chimie et agriculture durable pour tous

Une séquence LAMAP pour le cycle 3 :

• Pasteur et les fermentations

Des ressources pour le cycle 4 et le collège :

• Du produit à la bouche : la chimie des aliments
• La chimie enrichit nos assiettes
• Chimique ou naturel ?
• La chimie dans la vie quotidienne : les apports de l'alimentation
• Un exemple de transformations chimiques : la fabrication des confitures

Des articles et conférences issues des précédents colloques Chimie et :

• La construction des aliments : une question de chimie
• Le chocolat est-il bon pour la santé ?
• La chimie au service du goût
• Des additifs pour texturer des aliments
• La science et la technologie de l'alimentation vues par la chimie du bouillon
• La chimie des sens ? Il y a tant de découvertes à faire !
• Chimie du végétal, fer de lance de la chimie durable
• Le goût : de la molécule à la saveur
• Chimie et alimentation : produits de synthèse / produits naturels

Le sixième objectif de développement durable des Nations-Unies est d’assurer la disponibilité et la gestion durable de l’eau et de l’assainissement pour tous. Mais en 2022, c’était loin d’être le cas : 2,2 milliards de personnes n’avaient toujours pas accès à l’eau potable et 3,5 milliards ne bénéficiaient pas d’un assainissement des eaux usées.

Parmi les multiples causes de ces problèmes, nous trouvons dans l’eau des micropolluants, substances d’origine anthropique (issues des activités humaines). Ils proviennent de différents produits (carburants, peintures, plastiques, détergents, cosmétiques, médicaments, pesticides, etc.) utilisés dans divers secteurs d’activités (industriel, agricole, médical, sans oublier le domestique qui est loin d’être négligeable).

Parties des programmes de physique-chimie associées

• Programme spécifique de physique-chimie pour la classe de première professionnelle propre au groupement de spécialités 5, rassemblant les spécialités de baccalauréats professionnels mobilisant des compétences professionnelles qui nécessitent de solides connaissances dans le domaine de la chimie – Partie Chimie : « Comment analyser, transformer ou exploiter les matériaux dans le respect de l’environnement ? »
• Programme de la spécialité physique-chimie de terminale générale – Partie « Constitution et transformation de la matière » : 2. A) Suivre et modéliser l’évolution temporelle d’un système siège d’une transformation chimique
• Programme de physique-chimie et mathématiques de première STL : Partie « Chimie et développement durable »