Etude thermodynamique chimique de la valeur énergétique des aliments

Je me suis aperçu que la valeur énergétique (en kilocalories) des aliments correspondait à l’enthalpie de la réaction chimique de combustion de la substance avec le dioxygène.

Exemple de l’éthanol :

C2H5OH + 3 O2  -> 2 CO2 + 3 H2O

La combustion de l’éthanol (le même alcool que l’on picole) avec le dioxygène libère de la chaleur (réaction exothermique) : 1367 kJ/mol.

Lorsqu’on divise les kilojoules par mole par la masse molaire et que l’on divise aussi par le coefficient 4,184 kJ/kcal, l’on obtient une valeur énergétique exprimée en kilocalories par gramme.

Ainsi, pour le cas de l’éthanol, je trouve 4 kcal/g. Je trouve la même valeur que celle des nutritionnistes.

Exemple du saccharose (sucre ordinaire) :

C12H22O11 + 12 O2 -> 12 CO2 + 11 H2O

La combustion du saccharose libère une chaleur (c’est exothermique) de 5640 kJ/mol, ce qui équivaut à 3,94 kcal/g. C’est très proche de la valeur des nutritionnistes (4 kcal/g).

Exemple de l’aspartame :

C14H18N2O5 + 16 O2 -> 14 CO2 + 9 H2O + N2

Pour le cas de l’aspartame, je trouve 7,4 kcal/g, mais il s’agit d’une réaction endothermique de combustion, contrairement à l’éthanol et le saccharose. J’ai basé ici mon calcul sur les énergies de liaisons : https://jpcmanson.files.wordpress.com/2013/01/energiesliaisons.png

Les nutritionnistes, ou la plupart, affirment que l’aspartame correspond à seulement 52 kcal pour 100 g, soit 0,52 kcal/g. Pourquoi on ne retrouve pas cette valeur selon l’enthalpie de réaction ?

L’aspartame est un dipeptide, qui est un précurseur des protéines. Or les protéines ont une valeur énergétique moyenne de 4 kcal/g. Tandis que celle des lipides est plutôt de 9 kcal/g.

En terme de masse, l’aspartame est moins calorigène car son pouvoir sucrant est environ 200 fois supérieur à celui du saccharose, ainsi on consomme 200 fois moins d’aspartame par rapport au saccharose. Mais à masse égale, l’aspartame est-il réellement moins calorique que le sucre ? L’aspartame n’est pas chimiquement si différent des protéines qui, elles, sont néanmoins calorigènes (4 kcal/g).

La valeur suggérée de 51 kcal pour 100 g pour l’aspartame, je l’ai lu ici : http://sante.journaldesfemmes.com/calories/edulcorant-a-l-aspartame/aliment-31019 D’où sortent-ils(elles) cette valeur ?

Cependant, on peut lire une tout autre valeur, équivalente à celle que j’ai calculée, dans ce document luxembourgeois : http://www.ulc.lu/Uploads/Konsument_Menage/Doc/20_1_20-23.pdf dont je cite : « à part l’aspartame (4 kcal/g) ».

Comme vous le constatez, les connaissances en chimie sont utiles pour garder un esprit critique, même en matière de diététique. En effet, quand certain(e)s déclarent qu’un édulcorant n’est pas calorique ou très peu, ce n’est pas forcément vrai.

© 2015 John Philip C. Manson

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