Pourquoi les boissons à la menthe sont-elles rafraîchissantes, même quand elles sont chaudes? Comment expliquer la sensation de fraîcheur en bouche de la plupart des chewing-gums ou bonbons pour l’haleine? Un principe explique en partie ce phénomène: la chaleur de dissolution négative.
Cette particularité caractérise certains édulcorants (le xylitol, notamment), mais aussi l’action de certains monoterpénols, comme le menthol, composé bien connu extrait de l’huile essentielle de menthe. Dans la pratique, la sensation obtenue en bouche est en réalité une réaction endothermique au contact de récepteurs neuronaux sensibles présents dans la bouche. Petit rappel de chimie…
L’endothermie ou absorber la chaleur
Une réaction endothermique est, de manière simplifiée, une réaction chimique accompagnée d’une absorption de chaleur. C’est l’opposé d’une réaction dite exothermique, qui, elle, dégage de la chaleur.
Lorsqu’une réaction chimique absorbe de la chaleur dans un milieu, la température de ce milieu diminue. La température finale est donc moins élevée que la température initiale: d’où la sensation de fraîcheur. C’est le milieu qui est responsable de ce transfert d’énergie.
Une réaction est endothermique uniquement si les molécules confrontées possèdent des liaisons chimiques plus faibles que celles des produits formés. De l’énergie doit dès lors être absorbée depuis l’environnement pour créer les nouvelles liaisons.
La bouche enregistre les températures
Lorsqu’un stimulus chaud ou froid, par exemple un liquide que nous buvons, dépasse un seuil de température, des neurones spécifiques de la bouche situés au niveau de la langue émettent des signaux chimiques qui véhiculent l’information sensorielle à la moelle épinière et au cerveau. Dans le cas du menthol dans un bonbon, la réaction endothermique provoque une absorption de chaleur dans la bouche. Celle-ci entraîne des courants d’ions calcium au niveau de récepteurs neuronaux du système somatosensoriels. Ces flux d’ions calciques, donc l’information, transitent de l’extérieur à l’intérieur des neurones, qui relayent l’information de «fraîcheur intense» plus haut, au cerveau.
Ce phénomène de détection est identique à celui observé, à l’opposé, par la capsaïcine, la principale molécule du piment, dont nous connaissons le goût «brûlant», enregistré par des récepteurs spécialisés différents.
Tout l’art de rendre plus frais
Le fait que les édulcorants (et notamment le xylitol) utilisés dans les chewing-gums et les bonbons rafraîchissants à la menthe (contenant du menthol) reproduisent la même sensation de frais, malgré une structure chimique différente, peut paraître surprenant. Concrètement, le point capital est la nature du récepteur qui est excité.
En effet, le xylitol, le menthol, mais aussi l’eucalyptol, le camphre ou l’iciline (environ 200 fois plus puissante que le menthol) agissent tous sur le même type de récepteurs, qui assurent par ailleurs une réaction au «frais mentholé», mais aussi au froid. Et le dénominateur commun de deux sensations serait la libération d’un important courant d’ions calcium.
Pour obtenir la sensation de fraîcheur ultime, les chimistes des édulcorants et du chewing-gum ont donc toutes les cartes en main: il suffit d’exciter les récepteurs avec les bonnes molécules, qui n’auront pas nécessairement un goût de menthol, et auxquelles ont peut aussi coupler une action de la température, par exemple dans une boisson servie glacée… ce qui exacerbe encore l’effet fraîcheur!
FIA 20_Septembre 2013
