Perception et évaluation de la texture

Définition de la texture :

La texture et la sensation en bouche sont des propriétés sensorielles fondamentales des aliments. L'analyse de la texture des aliments est un domaine scientifique qui a débuté il y a environ un siècle, mais qui a réellement pris son essor au début des années 1960, notamment grâce à R. H. Scott Blair et A. S. Szczesniak.
Dès la fondation de ce domaine, le problème terminologique s'est posé, notamment pour définir le terme « texture » dans le domaine alimentaire. Alors que certains la définissent comme « la rigidité des unités solides de la nourriture », ou encore « la dureté ou la mollesse ainsi que la grosseur ou la petitesse des grains individuels dans la masse de la nourriture ». Des définitions plus sensorielles et plus limitées dans leur domaine d'application sont également proposées comme « la texture de la viande cuite est la sensation de moelleux ou de finesse du tissu musculaire dans la bouche ». Finalement, un certain consensus est apparu autour de la définition donnée par Szczesniak en 1998 : « La texture est la manifestation sensible et fonctionnelle des propriétés structurales et mécaniques des aliments, détectées par les sens de la vision, l'ouïe, ainsi que le toucher et les perceptions kinesthésiques ».
La texture d'un aliment dépend donc des caractéristiques de surface de cet aliment, ainsi que de ses propriétés mécaniques, qui vont être modifiées sous l'action des forces de morsure et de la langue, et aussi par l'humidification par la salive.


La perception de la texture :

La sensibilité au toucher correspond à trois qualités : la pression, le toucher et la vibration. La pression correspond à un appui important, alors que le toucher est un contact léger. La sensibilité aux vibrations entre quant à elle en jeu lors de variations de pression dont la fréquence est située entre 30 et 1500 Hz. Les deux premières qualités citées sont les plus sollicitées pour la perception de la texture, mais la sensibilité aux vibrations est également utile à la perception de textures particulières telles que le croustillant ou le craquant.
La sensibilité à la pression, au toucher et à la vibration résulte de la présence de récepteurs sensoriels qui vont transformer les stimuli mécaniques produits lors de la morsure et de la mastication en messages nerveux. Ces récepteurs sont des mécanorécepteurs. Ceux entrant en jeu dans la perception de la texture sont situés dans les muqueuses du palais, des gencives, des joues et de la langue (ainsi qu'à la base des papilles filiformes, qui tapissent le centre de la langue), et aussi au niveau des muscles de la mâchoire et des desmodontes (ou ligaments alvéolo-dentaires, ils maintiennent les dents et portent plus de 2000 mécanorécepteurs).
Suite à la stimulation des mécanorécepteurs, un potentiel d'action est généré. Il se déplace le long des fibres nerveuses qui innervent les récepteurs sensitifs, en traversant les neurones suivant le schéma suivant :

 

De neurone en neurone, le potentiel d'action arrive dans le cerveau, à la surface du cortex somesthésique primaire, qui va alors analyser le message nerveux, nous permettant ainsi d'apprécier par exemple la tendreté d'une viande, le fibreux de la rhubarbe, ou encore le granuleux de la semoule.


Comme l'ont montré les travaux de Zata Vickers et Malcolm C. Bourne en 1976, l'audition nous renseigne également sur la texture d'un aliment. L'ouïe est en effet d'une grande importance dans la perception des textures telles que le croustillant, le croquant ou le craquant. La hauteur du son émis lors de la morsure et de la mastication nous permet par exemple de différencier le croustillant (bruit aigu, correspondant à une fréquence élevée) du croquant (bruit grave, correspondant à une faible fréquence).

La vue quant à elle, nous permet d'anticiper la texture de l'aliment qui va être consommé : elle nous prépare à mordre avec une vigueur appropriée.


Quelle différence entre goût et texture ?

Les cinq sens interviennent dans la perception des saveurs mais les deux principaux sont le goût et l'odorat.
Le goût est le sens qui permet d'identifier les substances chimiques sous forme de solutions par l'intermédiaire de
chémorécepteurs. L'odorat, qui permet de détecter les substances chimiques volatiles, est un sens proche de celui du goût.

Qu'est ce que le goût ?
Le goût est un sens qui permet de percevoir les saveurs des aliments. Le terme "goût" peut avoir deux significations : celui de la gustation où le mot goût désigne une modalité sensorielle de l'aliment (une perception) et celui de saveur des aliments qui est une valeur plus subjective et propre à chaque individu.

La surface de la langue
La muqueuse linguale, richement innervée et vascularisée, est tapissée de plusieurs centaines de papilles de formes variées qui jouent un rôle dans la perception du goût (voir schéma 1 ci-dessous) :

  • Sur les deux tiers antérieurs de la langue, se trouvent 200 petites papilles en forme de champignons appelées papilles fongiformes.
  • Sur les bords postérieurs de la langue, se trouvent des papilles en forme de feuilles : les papilles foliées.
  • Dans le tiers postérieur de la langue, se trouvent en moyenne 9 grosses papilles en forme de calice : les papilles caliciformes aussi appelées papilles invaginées.

 

                

Schéma 1                                                                Schéma 2

 

 

Les récepteurs du goût que l'on appelle les bourgeons du goût (voir schéma 2 ci-dessus) sont situés à la base de chaque papille. Ils sont composés de nombreuses cellules, qui se régénèrent tous les 10 à 14 jours.

Il existe en moyenne 10.000 bourgeons du goût dans la bouche d'un adulte. Ainsi, nous avons 300 à 400 bourgeons à la base des grosses papilles du fond de la langue, alors que les papilles du bout de la langue n'en compte que quelques dizaines.

Il existe un quatrième type de papilles en forme de fil, appelées papilles filiformes, situées majoritairement au milieu de la langue. Contrairement aux trois autres, ces papilles ne possèdent pas de bourgeons du goût : elles servent uniquement à retenir les aliments lors de la mastication et à identifier leur texture.

Mais la langue n'est pas le seul organe grâce auquel nous pouvons percevoir le goût. En effet, l'
épithélium de la bouche et la gorge contient également des cellules du goût, même si elles sont moins nombreuses que sur la langue. Ainsi, le palais mou, le pharynx et même la partie supérieure de l'œsophage participent à l'élaboration du goût.


Des aliments jusqu'au message nerveux
Quand nous mâchons, les particules alimentaires sont dissoutes par la salive. Les molécules sapides entrent alors en contact avec les bourgeons du goût, récepteurs
extéroceptifs. Chaque cellule réceptrice des bourgeons du goût a une forme unique et spécifique, complémentaire à un type de molécule sapide donné. Ainsi, la molécule sapide se fixe sur un récepteur spécifique par complémentarité de forme.

 

 

 

Chaque récepteur est innervé par une ramification d'une fibre nerveuse afférente, laquelle se ramifie sur de nombreuses cellules réceptrices appartenant à différents bourgeons du gout qui appartiennent eux-mêmes à différentes papilles.
La liaison entre les récepteurs spécifiques et les molécules odorantes adéquates déclenche un potentiel d'action, c'est-à-dire un signal nerveux transmis au système nerveux.


Les signaux nerveux émis par les récepteurs gustatifs sont véhiculés principalement par deux nerfs crâniens :

  • les informations provenant des deux tiers antérieurs de la langue sont transmises par une branche du nerf facial (la chorde du tympan), 
  • les récepteurs du tiers postérieur sont innervés par des fibres du nerf glosso-pharyngien. 

 

Les informations gustatives sont alors transmises au noyau solitaire du bulbe rachidien à partir duquel, quelques fibres nerveuses s'étendent dans le système limbique et l'hypothalamus, alors que d'autres se rendent au thalamus puis se dirigent vers l'aire primaire gustative dans le lobe pariétal. C'est à cet endroit que l'encéphale interprète les différentes informations et l'aliment prend alors toute sa saveur.

 

 

 

Principales saveurs

Pendant longtemps, nous avons cru qu'il n'existait que quatre goûts différents : le sucré, le salé, l'acide et l'amer. Aujourd'hui, nous savons qu'il en existe davantage. En effet, le réglisse par exemple est inclassable parmi ces quatre catégories. De même, l'umami est un goût bien particulier que l'on retrouve dans certaines algues de la cuisine japonaise, mais aussi dans le thé vert, les bouillons cube ou encore, certaines sauces cuisinées.

On a longtemps pensé que les papilles fungiformes reconnaissaient le sucré, et que les papilles foliées identifiaient le salé et l'acide. En fait, chaque bourgeon du goût serait capable d'identifier trois ou quatre saveurs différentes. En revanche, on sait que les grosses papilles du fond de la langue sont surtout sensibles à l'amer.


Remarque : En général, lorsque nous goûtons des aliments acides ou amers, comme le citron ou l'endive, nous sécrétons beaucoup de salive. Nous n'en connaissons pas les raisons précises mais le rejet de l'amer serait du à un vieux réflexe que les premiers hommes auraient développés lorsqu'ils pratiquaient la cueillette pour se nourrir. La saveur "amer" correspondait le plus souvent à des végétaux toxiques et à des poisons naturels. En effet, les corps amers les plus actifs dans les aliments sont des molécules hautement toxiques qui servent aux plantes à se protéger des agressions des prédateurs. Cette réaction serait un réflexe de survie, pour nous avertir d'un danger alimentaire.


Le goût : sens indissociable de l'odorat
Pour percevoir les saveurs, nous avons besoin de notre nez. En effet, lorsque nous buvons ou que nous mangeons, les aliments libèrent des molécules odorantes qui parviennent jusqu'à nos narines avant même que les aliments ne se trouvent au contact de notre bouche.
Or, notre conduit nasal est tapissé de récepteurs (cils olfactifs) qui, après s'être liés aux molécules odorantes, vont transmettre les informations au cerveau par l'intermédiaire du nerf olfactif. Ainsi, avant toute dégustation, l'odeur d'un plat nous informe en partie sur ce que nous allons manger.
De plus, lorsque l'aliment est introduit dans la bouche, les saveurs continuent à atteindre nos fosses nasales en empruntant le pharynx, un conduit situé au carrefour du nez et de la bouche. On sait alors précisément ce que l'on va avaler.

 

 

Ainsi, la perception du goût au niveau des papilles est indispensable à la sensation gustative, mais l'odorat nous permet de préciser et d'anticiper la saveur d'un aliment car c'est souvent en sentant un aliment que l'envie nous vient de le goûter. Voilà pourquoi notre nez et notre langue font la paire.


Quelles techniques et sciences permettent d'évaluer une texture ?

La rhéologie est la science qui étudie et décrit l'écoulement, la déformation et la rupture de corps sous l'effet d'une contrainte. Ces corps peuvent être des liquides, des solides, ou des matériaux pulvérulents (c'est-à-dire des poudres). L'analyse de textures n'est pas un domaine où l'on ne s'intéresse qu'au sensoriel ; une approche instrumentale s'est également développée, notamment liée à l'importance de la texture dans les transformations technologiques des aliments (transport, conditionnement, emballage, ...). Trois genres de tests instrumentaux se sont développés :

  • les tests fondamentaux, qui mesurent des propriétés telles que la viscosité, la dureté, la résistance ou la fragilité d'un matériau alimentaire
  • les tests empiriques, qui font appel à des techniques basées sur trois principes fondamentaux de la déformation : la flexion, le cisaillement et la compression
  • les tests imitatifs, qui imitent par exemple l'action des dents. Les mesures obtenues par l'analyse instrumentale peuvent parfois être reliées à des valeurs sensorielles : on parle alors de psychorhéologie.


Les résultats d'une analyse organoleptique sont bien plus subjectifs que ceux d'une analyse instrumentale, notamment en raison des difficultés de terminologie, ainsi que de la différence de perception des textures en fonction des individus.

 

           

Le viscosimètre (photo 1) permet de déterminer la fluidité (la viscosité) d'un produit. La viscosité est importante à la fois pour la texture finale des produits et pour les contraintes de production. Le texturomètre (photo 2) mesure la dureté, l'élasticité, le collant, la masticabilité, l'adhésion et la cohésion d'un produit.

 

 

 

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