Le brunissement des aliments est un phénomène courant. Il peut être souhaité (caramélisation, brunissement du pain...) ou redouté (bananes, pommes coupées...). Il peut résulter de deux types de processus :

• le brunissement enzymatique,
• le brunissement non enzymatique.

Brunissement enzymatique

Le brunissement enzymatique résulte de l'oxydation de polyphénols (les tanins) par une enzyme, l'oxydase, lorsque le végétal est "blessé" ou coupé (avocats, pommes...) ou vieillissant (bananes). L'oxydation des tanins donne des composés de couleur brune (mélanines) qui se mèlent aux protéines et au polysaccharides du végétal.

C'est le brunissement enzymatique qui donne leur couleur aux fruits secs.

Brunissement non enzymatique

Le brunissement non enzymatique intervient au cours du processus de caramélisation ou lors de la réaction de Maillard.

Lors de la caramélisation, le saccharose mélé à l'eau et chauffé s'hydrolyse en glucose et en fructose. Puis, à une température très élevée (entre 110° et 160°), glucose et fructose se recombinent en polydextroses et oligosaccharides. La caramélisation conduit à la formation d'un polymère cassant de couleur brune.

La réaction de Maillard est une glycation, c'est à dire une condensation entre le groupe amine d'une protéine et le groupe carbonyle d'un sucre ayant des propriétés réductrices. Un sucre "réducteur" est un aldose monosaccharide (glucose, fructose, ribose...) sous sa forme linéaire (non cyclique) ou un disaccharide (lactose, maltose...) dont l'un des oses est sous sa forme linéaire. La réaction de Maillard conduit à la production de composés "mélanoïdines", des pigments bruns et des aromes qui donnent du goût aux aliments.

Nota : formes linéaires et cycliques des oses sont en équilibre.

La réaction de Maillard est la réaction qui conduit au brunissement de la viande ou du pain... ou du sirop d'éarble. Elle produit également des composés cancérigènes comme des hydrocarbures polycycliques ou des acrylamides. Il convient donc de ne pas la pousser trop loin.

Nota : l'acrylamide est un composé cancérigène de formule H₂C=CH-C(=O)NH₂.

La torréfaction est un procédé de transformation de certains aliments sous l'effet d'une chaleur vive. Elle combine des réactions de caramélisation, de Maillard ainsi qu'un autre typre de réaction appelée réaction de Strecker. La torréfaction est utilisée dans la production du café, du chocolat ou lors du maltage des bières rousses ou brunes. On peut également torréfier tout type d'amandes.