Les glucides sont des molécules organiques composées de carbone (C), d’hydrogène (H) et d’oxygène (O). Les plantes produisent des glucides en utilisant du dioxyde de carbone et de l’eau par photosynthèse.
Alors que certains des glucides produits sont convertis en protéines, graisses et autres composés organiques, d’autres sont transformés en polysaccharides pour être stockés.
Les glucides sont consommés par des organismes incapables de faire la photosynthèse, principalement pour obtenir de l’énergie. Bien que les glucides soient naturellement présents dans les aliments, certains sont également ajoutés comme gélifiants, stabilisants et épaississants.
La formule structurelle générale des monosaccharides, leurs éléments constitutifs, est CnH2nOn, mais certains monosaccharides ne correspondent pas à cette formule. Un autre nom pour les glucides est les sucres. Le nom vient du mot grec “gluco” qui signifie “doux.”
Classification des glucides
Les glucides sont divisés en trois groupes selon leur taille :
1. Monosaccharides (ou oses),
2. Disaccharides,
3. Polysaccharides
Les plus petits éléments constitutifs des glucides sont les monosaccharides. Les disaccharides sont des glucides formés par la réunion de deux monosaccharides. Les polysaccharides sont des glucides formés par la combinaison d’un nombre plus élevé de monosaccharides.
Certaines sources emploient le terme « oligosaccharide » pour les glucides constitués de 2 à 10 monosaccharides, tandis que d’autres l’utilisent pour ceux qui en contiennent de 2 à 20.
1. Monosaccharides (Oses)
Les monosaccharides (ou oses) sont les plus petits éléments constitutifs des glucides. Lorsque les monosaccharides sont décomposés, un glucide plus petit ne se forme pas. Ils sont généralement constitués d’une seule chaîne carbonée non ramifiée. Les longueurs de chaîne varient généralement entre 2 et 8 atomes de carbone.
L’oxygène est attaché à l’un des carbones de la chaîne par une double liaison (C=O). D’autres carbones sont liés au groupe -OH. Si le carbone lié à l’oxygène par une double liaison est en bout de chaîne, de tels monosaccharides sont des “aldoses”; si le carbone à double liaison n’est pas situé en bout de chaîne, ces monosaccharides sont appelés « cétoses ».
Par exemple, le glucose est un aldose tandis que le fructose est un cétose. Par conséquent, alors que les formules moléculaires des deux composés sont les mêmes (C6H12O6), leurs structures, propriétés physiques et chimiques sont différentes les unes des autres.
Cependant, les monosaccharides sont nommés en fonction du nombre de carbones dans leur longueur de chaîne. En résumé :
• Les monosaccharides à 3 carbones sont appelés « trioses » ; le glycéraldéhyde et la dihydroxyacétone sont des trioses.
• Les monosaccharides à 4 carbones sont appelés « tétroses » ; l’érythrose et l’érythrulose sont des tétroses.
• Les monosaccharides à 5 carbones sont appelés “pentoses”; le ribose, le ribulose, l’arabinose et le xylose sont des pentoses.
• Les monosaccharides à 6 carbones sont appelés “hexoses”; le glucose, le fructose, le galactose, le mannose et le sorbose sont des hexoses.
La structure moléculaire des monosaccharides et leur isomérie sont des sujets complexes. C’est pourquoi ils sont traités en détail dans un article séparé. Pour une compréhension approfondie des glucides, je recommande la lecture de l’article intitulé “Monosaccharides; Structure cyclique, conformation et isomérie.”
Monosaccharides Communs;
Ribose; Le ribose entre dans la structure des nucléotides, des acides nucléiques, de la vitamine B2 et des enzymes. Le dérivé du ribose, le 2-désoxyribose, se trouve dans la structure de l’ADN.
Arabinose; est l’un des constituants des gommes utilisées comme additifs alimentaires. On le trouve dans les pommes, les figues, les pamplemousses et certains cépages.
Glucose (Dextrose, sucre dans le sang, sucre de raisin); est le monosaccharide le plus répandu dans la nature. On le trouve sous forme libre dans les fruits mûrs, le miel et le sang. Il entre aussi principalement dans la composition des disaccharides et des polysaccharides.
Fructose (lévulose, sucre de fruits); se trouve sous forme libre dans les fruits sucrés et le miel. C’est le glucide le plus sucré parmi tous les glucides. L’absorption du fructose par les intestins est plus lente que celle du glucose.
Galactose; On ne le trouve pas sous forme libre dans la nature; Il est situé dans les structures des disaccharides et des polysaccharides. Ses principales sources sont le lait et les produits laitiers contenant du lactose. Le galactose est un constituant des galactolipides présents dans le cerveau et les cellules nerveuses.
Mannose; Il ne se trouve pas libre dans la nature. C’est un constituant des glycolipides, des glycoprotéines et des albumines sériques dans les tissus animaux.
2. Disaccharides
Les disaccharides se forment lorsque deux monosaccharides sont reliés par une liaison glycosidique. Ils ne peuvent pas être utilisés directement par l’organisme ; ils sont décomposés en leurs monomères dans le tube digestif et les monosaccharides résultants sont absorbés dans les intestins.
Disaccharides Communs;
Saccharose; Le saccharose est constitué d’une molécule de glucose et d’une molécule de fructose. Le saccharose se trouve dans toutes les plantes, mais seules la betterave sucrière et la canne à sucre en contiennent des quantités adaptées à une exploitation commerciale.
Le sucre cristallisé que nous utilisons comme sucre de table est constitué de cristaux de saccharose issus du raffinage de la canne à sucre et de la betterave sucrière.
Lactose (sucre du lait); On le trouve dans la nature uniquement dans la structure du lait. Il est formé en raison de la combinaison d’une molécule de glucose et d’une molécule de galactose.
Le lactose est décomposé en glucose et en galactose par l’enzyme lactase dans le tube digestif. L’absence ou la très faible présence de l’enzyme lactase dans le système digestif rend le lactose indigeste. Cette situation provoque une gêne appelée « intolérance au lactose » et se manifeste par des ballonnements, des douleurs, des crampes, des gaz et de la diarrhée dans l’abdomen.
Maltose; C’est un disaccharide qui se trouve rarement sous forme libre dans la nature et qui est généralement obtenu par hydrolyse de l’amidon. Il a deux molécules de glucose dans sa structure.
3. Polysaccharides
Les structures formées en raison de la combinaison de nombreux monosaccharides sont appelées polysaccharides. Il existe des polysaccharides constitués de 20 monosaccharides, ainsi que des polysaccharides formés par la combinaison de 15 000 monosaccharides. Les polysaccharides contiennent généralement 200 à 3 000 monosaccharides.
Polysaccharides communs;
Amidon; L’amidon produit par les plantes pour stocker l’énergie se trouve généralement en fortes concentrations dans des structures telles que les graines, les fruits et les racines. En plus d’être une source d’énergie importante, l’amidon est également utilisé comme additif alimentaire dans l’industrie alimentaire en raison de ses propriétés, telles que la gélification et l’épaississement.
Bien qu’il n’y ait que du glucose comme élément constitutif de l’amidon, les chaînes de glucose existent sous 2 formes différentes : à chaîne droite (amylose) et à chaîne ramifiée (amylopectine). Le nombre d’unités de glucose dans l’amidon varie selon la plante qui le produit. Il existe également une variété d’amidon contenant 3 millions de molécules de glucose.
Glycogène; Ce sont des polysaccharides constitués de glucose produit pour le stockage d’énergie dans les tissus animaux et humains. On ne le trouve pas dans les aliments végétaux. Alors qu’il est quasiment absent de la viande consommée, on le retrouve dans le foie à raison d’environ 6 %.
Cellulose; La cellulose, qui se trouve dans la structure des parois cellulaires des plantes, est constituée d’une très grande quantité de glucose. La place de la cellulose dans l’alimentation humaine est importante; la cellulose est indigeste dans le système digestif humain mais est une excellente fibre alimentaire. Ainsi, bien que l’énergie ou les éléments constitutifs ne puissent pas être obtenus à partir de la cellulose, les celluloses sont très utiles pour une bonne digestion. En revanche, c’est la matière première du papier et son taux d’utilisation dans l’industrie est assez élevé. (Pour plus de détails sur l’amidon et les fibres alimentaires des différents pains, voir Atlas mondial du pain ; variétés, nutrition et culture.)
Références
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Halil İbrahim Akgül
Halil Ibrahim Akgul, Ph.D., is an Assistant Professor of Food Engineering at Bayburt University, where he works in the Division of Food Sciences within the Faculty of Engineering. He received his B.Sc. in Food Engineering from Akdeniz University in 2010, followed by an M.Sc. and a Ph.D. in Food Engineering from Atatürk University in 2015 and 2020, respectively. His formally recognised academic fields are Food Sciences and Engineering, Food Technologies, Dairy and Dairy Products Technology, and Food Microbiology.
Dr. Akgul has more than fifteen years of professional, research, and academic experience in food science. Between 2011 and 2013, he worked as the food engineer responsible for operations at the Pilot Dairy and Bread Factory of Atatürk University’s Directorate of Agricultural Enterprises. This industrial experience, combined with his subsequent academic research, gave him extensive practical and scientific knowledge of milk processing, dairy production, food quality, hygiene, and product development.
His research is primarily focused on milk and dairy products, dairy microbiology, starter cultures, lactic acid bacteria, exopolysaccharides, butter technology, and the physicochemical, microbiological, sensory, and nutritional properties of foods. His studies have examined the quality and fatty-acid composition of traditional butter, aroma formation in butter produced with different starter cultures, raw-milk quality, the characterisation and antioxidant activity of bacterial exopolysaccharides, traditional dairy products such as çökelek and karın kaymağı, colostrum powder, and the use of fruit-derived ingredients in ice cream production.
His academic record includes peer-reviewed research articles published in national and international journals, including Mljekarstvo, Acta Scientiarum Technology, the Journal of Food Safety and Food Quality, the International Journal of Food Engineering, the Atatürk University Journal of Agricultural Faculty, and ATA Food Journal. Four of the research articles currently listed in his university profile were published in SCI-Expanded-indexed journals. He has also contributed to twelve national and international conference papers and presentations covering dairy products, food microbiology, butter quality, fatty-acid composition, starter cultures, exopolysaccharide-producing bacteria, colostrum, traditional foods, and functional ice-cream formulations.
Dr. Akgul has participated as a researcher or adviser in eleven completed scientific and applied research projects. These projects have addressed the modernisation of pilot dairy-processing facilities; the production and quality characteristics of colostrum powder; the physicochemical and microbiological quality of butter and raw milk; the identification of exopolysaccharide-producing lactic acid bacteria; the development and production optimisation of starter cultures for mould-ripened cheese; the standardisation of traditional dairy products; and the use of sloe berry and persimmon fibre in ice-cream production.
His teaching experience spans undergraduate, associate-degree, and graduate education. The courses he has taught include Food Chemistry, Analytical Chemistry, General Chemistry, Organic Chemistry, Fermented Dairy Products Technology, Butter Production and Processing Technology, Healthy Living and Nutrition, Organic Agriculture and Food, Popular Science, Digital Literacy, and Information Technologies. Through these courses, he combines fundamental food chemistry and engineering principles with dairy technology, nutrition, scientific literacy, and the practical communication of scientific knowledge.
He is the founder and Editor-in-Chief of Gıda ve Sağlık, a multilingual digital publication devoted to food, nutrition, health, food chemistry, food microbiology, and culinary science. Through this platform, he draws upon his academic background, teaching experience, research activity, and practical knowledge of food production to present scientifically grounded information in a detailed and accessible form for an international readership.