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Dossier - Les arômes alimentaires

Épices et herbes aromatiques

Hubert Richard
Article publié le 30 avril 2008

Sommaire

  1. Introduction
  2. Terminologie
  3. Nature des flaveurs contenues dans les herbes et les épices
  4. Classification des épices et herbes aromatiques
  5. Origine de la flaveur des épices et des herbes aromatiques
  6. Le séchage des épices
  7. Contamination des épices
  8. Propriétés antiseptiques des extraits d'herbes et d'épices
  9. Propriétés antioxydantes des extraits d'herbes et d'épices
  10. Composés toxiques des extraits d'herbes et d'épices
  11. Bibliographie

I- Introduction

Les épices et les herbes aromatiques sont des produits d'origine végétale utilisées dans l'alimentation. Elles sont pour une bonne part responsables des plaisirs de la table et n'ont aucune valeur nutritionnelle.

Très prisées et convoitées depuis la plus Haute Antiquité, les épices furent monnaies d'échange ou espèces, d'où leur nom d'épices. Tour à tour, Grecs, Carthaginois, Romains, Arabes, Portugais, Hollandais, Anglais et Français créeront leurs propres comptoirs, et, pour avoir le monopole des épices, se feront des guerres coloniales sans merci (Delaveau, 1987).

II- Terminologie

La distinction faite ici entre les épices et les herbes aromatiques est proche de celle de nos voisins anglo-saxons qui ont l'habitude d'employer le terme "spices" pour les produits aromatiques dépourvus de chlorophylle et dont la majorité provient de pays tropicaux, et celui d'"herbs" pour les plantes dont on utilise la partie herbacée à l'état frais ou séchée. Ces fines herbes poussent sur tout le pourtour du bassin méditerranéen. Cultivées par des maraîchers, elles sont vendues sur nos marchés à l'état frais. Mais de plus en plus, nous les utilisons à l'état déshydraté. Cette forme est plus adaptée à notre style de vie accélérée qui nous pousse à effectuer nos achats une fois par semaine dans des hypermarchés, réservant aux week-ends, le plaisir des petits marchés et des bons petits plats mijotés.

La terminologie utilisée pour classer ces plantes aromatiques est parfois assez confuse; ainsi, l'oignon peut être considéré comme un aromate ou un légume, la moutarde et le raifort comme des condiments ou des aromates. Définir avec précision les concepts d'épices, d'aromates, ou de condiments n'est pas évident. Les définitions dépendent en fait de l'angle sous lequel on regarde ces produits, c'est-à-dire essentiellement de leurs utilisations. Dans une soupe ou une tarte à l'oignon, l'oignon sera plus perçu en tant que légume, alors que dans la sauce piquante ou la sauce Robert, l'accent est plutôt mis sur son rôle d'aromatisant.

III- Nature des flaveurs contenues dans les herbes et les épices

La popularité des épices et herbes aromatiques a été et reste très liée à leurs propriétés organoleptiques.

La notion de flaveur des épices et aromates recouvre l'ensemble des perceptions olfacto-gustatives (odeurs, arômes et saveurs). Ces perceptions résultent de stimuli générés par une multitude de composés organiques. Certains de ces composés sont volatils et constituent ce que l'on appelle en général l'huile essentielle. Les autres non-volatils sont plus particulièrement responsables de la saveur et de la couleur. Beaucoup sont sensibles à la chaleur et à la lumière qui provoquent leur dégradation, si bien que les épices et leurs extraits se conservent mieux à l'abri de la lumière et de l'humidité, c'est-à-dire dans des récipients opaques et dans des endroits secs et frais.

L'huile essentielle est extraite à partir de l'épice, soit par entraînement à la vapeur d’eau, soit par des procédés mécaniques à partir de l’épicarpe des Citrus (voir Qu'est-ce qu'un arôme alimentaire). Elle est constituée de plusieurs centaines de composés. Parmi cette multitude de constituants, certains jouent un rôle privilégié car ils représentent à eux seuls la note olfactive du produit alimentaire, (Richard et Multon, 1992; Takeoka, 1998 et Belitz et Grosch, 1999), ce sont les composés clés de l'épice (Figure 1).

Figure 1 : Quelques composés volatils des herbes et des épices

Quant à l'oléorésine, qui est une concrète si le végétal extrait était frais et un résinoïde s'il était sec, elle est obtenue par extraction de l'épice ou de l'herbe aromatique à l'aide d'un solvant organique apolaire (hexane, dioxyde de carbone, dichlorométhane, etc) qui est ensuite éliminé par distillation sous pression réduite. Cette oléorésine contient non seulement les constituants volatils de l'huile essentielle mais aussi tous les composés sapides et les pigments apolaires (Figures 2 et 3).

Figure 2 : Pigments des épices


 

 

  Moutarde et raifort

Figure 3 : Composés sapides des épices

Les rendements en huile essentielle et en oléorésine sont élevés et varient selon les épices et herbes aromatiques entre 0,1 et 20 % (Tableau 1).

Epices

Huiles essentielles (%)

Oléorésines (%)

Ail

 

0,1 - 0,25

Anis

 

1 - 4

Basilic doux

0,1

 

Cannelle

1,6 - 3,5

7 -12

Céleri

1,5 - 2,5

9 - 11

Clou de girofle

14 - 21

 15 - 18

Coriandre

0,1 - 1

 

Cumin

2,5 - 5

 

Estragon

0,3 - 1,5

 

Fenouil

4 - 6

 

Genièvre (baies)

0,5 - 2,5

36

Gingembre

0,3 - 3,5

3,5 - 10,3

Laurier

0,5 - 1

17 -19

Livèche

0,1 - 1

 

Marjolaine

0,2 - 0,3

 

Menthe poivrée

0,2 - 0,3

 

Noix de muscade

2,6 - 12

18 - 37

Origan

1 environ

 

Persil (feuilles)

0,05 - 0,2

 

Poivre

1 - 3,5

5 - 15

Romarin

0,5

 

Sarriette

0,1 - 0,2

 

Sauge

 

0,6 - 1,2

Thym

0,5 - 1,2

14 - 16

Vanille

 

29,9 – 47

Tableau 1 : Teneurs en huiles essentielles et en oléorésines de diverses épices et herbes aromatiques.

Le pouvoir brûlant et piquant des épices est évalué sensoriellement par la mesure dans une solution à 5% de saccharose de la dilution du principe sapide ne provoquant plus de sensation brûlante (Richard, 1992). Il est exprimé en unité de chaleur Scoville (SHU). La capsaïcine avec 10.000.000 SHU est environ 100 fois plus puissante que la pipérine, dont le caractère brûlant est à peu près équivalent à ceux des gingérols (80.0000 SHU), paradols (100.000 SHU) et shogaols (160.000 SHU).

Les industriels préfèrent utiliser des extraits et des préparations élaborées, plutôt que les épices et aromates en l'état. Deux raisons essentielles militent en faveur de ce choix, d'une part, la résolution des problèmes de qualités organoleptiques et microbiologiques, d'autre part, une plus grande facilité de formulation et de dosage permettant une meilleure adaptation à l'automatisation des chaînes de fabrication du produit alimentaire.

IV- Classification des épices et herbes aromatiques

Certes, la classification la moins critiquable est celle basée sur les caractéristiques morphologiques des plantes. Elle présente cependant l'inconvénient de regrouper des plantes sans aucune proximité de flaveur. Or, dans le domaine des industries alimentaires et de la gastronomie, il est au contraire plus intéressant de regrouper les épices et aromates en fonction de leurs propriétés organoleptiques (couleur, odeur, arôme et saveur), ce qui nous a conduit à proposer la classification suivante (Tableau 1).

Epices à saveur piquante et brûlante

Piment

Capsicum sp.

Solanacée

Capsaïcine

Gingembre

Zingiber officinalis Roscoe

Zingiberacée

Gingérols, Shogaols

Poivres

Piper nigrum L.

Piperacée

Pipérine

Moutardes

Brassica alba Boissier
Brassica nigra L.

Crucifère

Sinalbine
Sinigrine

Raifort

Armoracia lapathifolia Gilibert

Crucifère

Gluconasturtiin

 

Epices à pouvoir colorant

Paprika

Capsicum annuum L.

Solanée

Capsanthine, Capsorubine

Curcuma

Curcuma longa L.

Zingiberacée

Curcumine

Safran

Crocus sativus L.

Iridacée

Crocétine

 

Epices aux notes terpéniques citronnées

Orange

Citrus sinensis L.

Rutacée

Limonène, aldéhydes

Citron

Citrus limon L.

Rutacée

Limonène, Citral

Citronnelle

Cymbopogon nardus
Cymbopogon winterianus

Graminée

Citronellal

Coriandre
(feuilles)

Coriandrum sativum L.

Ombellifère

Aldéhydes

Mélisse

Melissa officinalis L.

Labiée

Citral

 

Epices à note épicée chaude

Cumin

Cuminum cyminum L.

Ombellifère

Cuminaldéhyde

Cannelles

Cinnamomum zeylanicum Nees
Cinnamomum cassia Blume

Lauracée

Cinnamaldéhyde

Fenugrec

Trigonella fœnum-græcum

Légumineuse

Lactones

Aneth

Anethum graveolens L.

Ombellifère

(+)-carvone

Carvi

Carum carvi L.

Ombellifère

 (+)-carvone

 

Epices à odeur phénolique

Clou de girofle

Eugenia caryophyllata Thomb.

Myrtacée

Eugénol

Piment de la Jamaïque

Pimenta dioica L.

Myrtacée

Eugénol

Cannelle (feuilles)

Cinnamomum zeylanicum

Lauracée

Eugénol

 

Herbes et épices à notes florale

Basilic doux

Ocimum basilicum L.

Labiée

Linalol

Coriandre (graines)

Coriandrum sativum L.

Ombellifère

Linalol

 

Herbes et épices à odeur anisée

Anis vert

Pimpinella anisum L.

Ombellifère

Anéthole

Badiane

Illicum verum Hookes

Magnoliacée

Anéthole

Fenouil

Fœniculum vulgare Miller

Ombellifère

Anéthole

Estragon

Artemisia dracunculus L.

Composée

Estragole

Basilique exotique

Ocimum basilicum L.

Labiée

Estragole

Cerfeuil

Anthriscus cerefolium L.

Ombellifère

Estragole

 

Herbes à sensation de fraîcheur

Cardamome

Elettaria cardamomum

Zingibéracée

Acétate d'a-terpényle

Laurier

Laurus nobilis L.

Lauracée

1,8-cinéole

Menthes

Mentha sp.

Labiée

Menthol
et (-)-carvone

Romarin

Rosmarinus officinalis L.

Labiée

1,8-cinéole et camphre

 

Herbes à phthalides

Céleri

Apium graveolens L.

Ombellifère

Senkyunolide et sélinènes

Livèche

Levisticum officinalis Koch.

Ombellifère

Ligustilide

 

Herbes à odeur terpénique

Angélique

Angelica archangelica L.

Ombellifère

d-3-carène

Carotte

Daucus carota L.

Ombellifère

Carotol

Gingembre

Zingiber officinalis Roscoe

Zingiberacée

b-zingibérène

Genièvre

Juniperus communis L.

Cupressacée

a-pinène

Muscade
et Macis

Myristica fragrans Houtt.

Myristicacée

Terpènes
et myristicine

Persil

Petroselinum hortense
Hoffm.

Ombellifère

Terpènes et
et myristicine

 

Herbes à phénols

Origan

Origanum vulgare L.

Labiée

Thymol
et carvacrol

Sarriette

Satureia montana L.

Labiée

Serpolet

Thymus serpyllum L.

Labiée

Thym

Thymus vulgaris L.

Labiée

 

Les alliacées

Ail

Allium sativum L.

Liliacée

Disulfures
de dipropyle
d'allyle,
de propényle,
etc…

Ciboulette

Allium schœnoprasum L.

Liliacée

Echalote

Allium ascalonicum L.

Liliacée

Oignon

Allium cepa L.

Liliacée

Poireau

Allium porum L.

Liliacée

 

Autres herbes et épices

Safran

Crocus sativus L.

Iridacée

Safranal

Vanille

Vanilla planifolia Andrews

Orchidée

Vanilline

Réglisse

Glycyrrhiza glabra L.

Légumineuse

Glycyrrhizine

Le curry est un mélange d'épices.

V- Origine de la flaveur des épices et des herbes aromatiques

Une même plante peut être à l'origine de plusieurs épices. Plusieurs cas sont bien connus.

A. Le poivre

Poivres  vert, blanc et noir proviennent tous du même grain de poivre (Figure 4) récolté à divers stade de maturité. Le séchage occasionne le noircissement du poivre noir. L'élimination du tégument externe suite à un trempage permet d'obtenir le poivre blanc après séchage.

Figure 4 : Epi de poivre et schéma du grain

Le fruit du muscadier (voir Fig. 5) donne naissance à la noix de muscade (amande) et au macis (arille enveloppant la partie boisée de la noix).

Figure 5.- Le fruit du muscadier, avec l'arille à moitié détachée sur la noix à gauche où une partie de l'enveloppe en bois a été enlevée.

B. La cannelle et les feuilles du cannelier

La cannelle est constituée des écorces des jeunes pousses, qui après séchage donne les fameux tuyaux qui s'emboîtent les uns dans les autres et donc l'arôme nous est bien connu. Les feuilles ont par contre un parfum très proche de celui du clou de girofle.

Certaines épices ou herbes aromatiques ne possèdent pratiquement pas d'arôme sans un traitement technologique. Tels sont les cas du safran, des alliacées, de la vanille, de la moutarde et du raifort.

C. Le safran

Le développement de l'arôme se développe au cours du séchage des stigmates (Figure 6) et la qualité de l'épice dépend grandement du soin qui y est apporté.

Figure 6 : Bulbe de Crocus sativus en fleur avec les stigmates de couleur rouge.

D. La vanille

Les gousses récoltées encore vertes sont amères et sans parfum. Le processus de préparation de la vanille est lent et délicat. Il s'étend sur environ quatre mois. Pour que se développe l'arôme, les gousses sont échaudées, puis placées dans des couvertures à l'intérieur de caissons d'étuvage pendant 24 à 48 heures où elles subissent une fermentation enzymatique. Elles deviennent de couleur brunâtre, signe qu'elles sont mortes.

Figure 7 : Balai de gousses de vanille

Elles sont ensuite séchées d'abord  très lentement au soleil ou au four, puis à l'ombre. Elles sont calibrées, mises en petits paquets et laissées dans des malles en bois ou en fer blanc pendant encore deux à huit mois au cours desquels l'arôme continue de s'affiner. Elles sont alors prêtes à la commercialisation. L'épice est commercialisée en gousses, en poudre, en extrait liquide ou sous forme de sucre vanillé. L'arôme fin, persistant et agréable de la vanille provient en grande partie de la vanilline.

Pour plus de détail sur la vanille voir l'article "Tout sur la vanille".

E. La moutarde, le raifort et les alliacées

Chez ces épices pour que l'arôme se développe, il est nécessaire que les précurseurs de ces arômes (glucosinolates ou sulfoxydes de L-cystéine) soient dégradés par les enzymes hydrolytiques de la plante suite à un traitement mécanique, en général un broyage.

VI- Le séchage des épices

Pour pouvoir être utilisés en toute saison, les épices doivent pouvoir se conserver sans moisir, c'est-à-dire sans être le siège d'un développement microbien. C'est ainsi que depuis une vingtaine d'années se sont développés toute une gamme de produits séchés, épices et aromates en l'état, mélanges prêts à l'emploi comme les herbes pour barbecue, poudres, etc. Les industriels spécialisés dans la commercialisation de ces produits achètent les matières premières sur les lieux de production et les conditionnent.

La qualité des produits séchés dépend énormément des modes de séchage (Figure 8) mais aussi des conditions de transport (hygrométrie et température). Soulignons que le grossiste ou le triturateur d'épices et d'aromates déshydrate rarement lui-même ses produits, les achetant déjà séchés sans avoir la possibilité de porter remède aux défauts de qualité qui se sont développés en amont. Il est en partie tributaire de l'état de ce marché. Aussi, le souci majeur du triturateur sera de maintenir la qualité organoleptique des épices et aromates au cours des transformations dont il est maître, c'est-à-dire : dépoussiérage, triage, parfois séchage, décontamination, broyage et stockage. Parmi ces opérations, le broyage est l'étape la plus délicate pour le triturateur. En effet, la fabrication de mélanges d'épices en poudres prêts à l'emploi, dont la demande va croissant, est source de pertes d'arômes importantes fonction bien souvent du type de broyeur utilisé. Pour minimiser ces pertes, il est préférable de réaliser un broyage cryogénique sous azote pendant lequel la température de l'épice reste inférieure à -70°C réduisant presque à néant les pertes en arômes et en eau. L'emballage et le stockage jouent également un rôle clef, dont on ne mesure pas toujours l'importance.

On peut avoir également recours à la surgélation qui préserve bien mieux toutes les qualités organoleptiques du produit à condition que la chaîne de froid soit maintenue de la fabrication à l'assiette du consommateur.

Figure 8 : Pertes en huiles essentielles et en pipérine au cours du séchage du poivre à différentes températures

VII- Contamination des épices

Selon l'origine des plantes (espèce, variété), l'écologie du milieu et selon le soin apporté par les pays producteurs (mode de récolte, de collecte, de préparation, de séchage, de stockage, de conditionnement), les épices et herbes aromatiques présentent des variations importantes de qualités hygiéniques (Tableau 3) et nécessitent des traitements de décontamination.

ÉPICES

UFC/g

HERBES

UFC/g

CUMIN

>107

ANETH

>106

CURCUMA

>107

BASILIC

>107

GINGEMBRE

>107

PERSIL

>105

PAPRIKA

>107

THYM

>106

POIVRE

>108

 

 

Tableau 3 : Contamination des herbes et des épices (UFC : Unité Formant Colonies)

Parmi les microorganismes identifiés dans les épices et herbes aromatiques séchées, on relève : Aflavus, A. flavus, Bacillus cereus, Staphilococcus aureus, Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, Escherichia coli, Salmonella, Shigella, Vibrio, Clostridium perfringens, Yersinia enterocolitica,  etc.
Dans ce domaine, le traitement par les radiations ionisantes, qui se développe de plus en plus, et le traitement à l'oxyde d'éthylène sont les meilleures techniques de décontamination tant sur le plan des qualités organoleptiques que nutritionnelles. Actuellement on peut affirmer que l'état sanitaire des produits sur le marché est à peu près satisfaisant.

VIII- Propriétés antiseptiques des extraits d'herbes et d'épices

Dans son livre, "Le miasme et la jonquille", Corbin nous montre comment aux XVIII et XIXèmes siècles pour lutter contre les mauvaises odeurs des villes et la pollution grandissante, le corps médical préconisait l'utilisation d'aromates auxquels il attribuait les pouvoirs de désinfection de l'air vicié et de stimulation de la défense de l'organisme. On se bardera d'aromates pour éviter les épidémies. Actuellement, l'obsession d'être en danger dans un monde très pollué renaît d'ailleurs avec en parallèle le retour de thérapies douces comme l'aromathérapie, méthode de traitement à base d'huiles essentielles de plantes aromatiques et médicinales.

En fait, plus que les épices et les herbes aromatiques, ce sont les extraits qui possèdent des propriétés antiseptiques vis-à-vis des microorganismes pathogènes. Parmi les extraits les plus étudiés, citons les origans, les armoises (Tantaoui-Eleraki et al., 1993), les thyms et la cannelle (Ferhout, et al., 1999), le clou de girofle, le piment de la Jamaïque, l'oignon, l'ail (Conner et Beuchat, 1984).

Plusieurs composés sont souvent cités comme responsables des propriétés antiseptiques des huiles essentielles : le thymol, le carvacrol, le cinnamaldéhyde, l'eugénol, le 1,8-cinéol, le camphre et les thujones.

IX- Propriétés antioxydantes des extraits d'herbes et d'épices

Depuis une quinzaine d'années, la recherche d'antioxydants naturels ou d'extraits à pouvoir antioxydant a suscité beaucoup d'intérêt. C'est ainsi que furent passées en revue toutes une série de plantes, et en particulier les épices (Figure 9).

De nombreux composés responsables du pouvoir antioxydant ont été identifiés. Ce sont surtout des phénols et polyphénols (Figure 10 et tableau 4).

Figure 9 : Pouvoirs antioxydants de quelques extraits de plantes, exprimé en équivalence par rapport au butyl-hydroxy-toluène (BHT)


Figures 10 : Structures de quelques composés d'épices et d'herbes aromatiques dotés de pouvoir antioxydant

D' excellentes capacités à inhiber les réactions oxydatives ont été mises en évidence pour les huiles essentielles ou extraits de romarin, sauge, thym, origan, sarriette, clou de girofle, gingembre et curcuma (Cuvelier et al., 1990, 1992 et 1996). Mais parmi ces plantes, seul le romarin a été l'objet d'un développement industriel. De plus aujourd'hui sous la pression des nutritionnistes, les pouvoirs publics semblent vouloir revenir sur les autorisations de ces produits, considérant que les extraits doivent être l'objet d'étude de toxicité quand leurs doses d'utilisation dépassent celles habituelles de l'épice en l'état.

Composés

Présence dans

Carvacrol
Thymol

Thym, origan, sarriette, serpolet

Eugénol

Clou de girofle, piment de la Jamaïque,
feuilles de cannelier

Vanilline

Vanille

Gingérols
Paradols
Shogaols
Zingérone

Gingembre

Capsaïcine

Piments

Sinalbine

Moutarde

Acide carnosique
Acide rosmarinique
Carnosol

Romarin, sauge

Curcumine

Curcuma

Tableau 4 : Quelques composés antioxydants

X- Composés toxiques des extraits d'herbes et d'épices

Les épices et les herbes aromatiques ne posent aucun problème de toxicité lorsqu'elles sont utilisées en l'état dans les préparations culinaires, leur puissance aromatique limitant naturellement leur dose d'emploi bien en deçà des risques de toxicité. Par contre, il n'en est pas de même des huiles essentielles et des oléorésines, extraits très concentrés, qui peuvent être consommés de façon abusive et où certains composés peuvent présenter des risques de toxicité. Tel a été le cas dans le passé des huiles essentielles d'armoise qui servaient à la confection de l'absinthe. L'abus de cet apéritif entraînait des crises d'épilepsie, concomitante de delirium tremens lié à un alcoolisme profond. Une utilisation imprudente en aromathérapie peut également provoquer des troubles fonctionnels.

Les composés toxiques des herbes et des épices sont bien connus (Tableau 5), ce sont des composés présents naturellement dans les épices, les doses d'utilisation des plus toxiques sont d'ailleurs limitées.

Composés

Toxicité

Plantes

(Z)-anéthole

Neurotoxique

Anis vert, badiane, fenouil

Apiole

Psychotrope

Persil

Asarones

Cancérogène

Acore

Bergaptène

Mutagène

Citrus (Bergamote)

Capsaïcine

Inflammation

Piment

1,8-cinéole

Brûlure (gorge)

Laurier, eucalyptus

Cinnamaldéhyde

Allergie

Cannelle

Coumarines

Phototoxique

Fève Tonka

Dillapiole

Psychotrope

Aneth

Estragole

Hépatotoxique

Basilic, cerfeuil, estragon

Glycyrrhizine

Hypertension

Réglisse

Isothiocyanate d'allyle

Suffocant

Moutarde

Myristicine

Psychotrope

Carotte, noix de muscade

Pipérine

Inflammation

Poivre

Pulégone

Hépatotoxique

Menthepouliot

Psoralène

Phototoxique

Citrus, panais, rue

Safrole

Cancérigène

Noix de muscade, macis

Thujones

Neurotoxique

Armoise, mélisse, sauge, tanaisie

Xanthotoxine

Mutagène

Citrus

Tableau 5 : Quelques composés d'arôme présentant une certaine toxicité

Notons que la Nature n'est pas toujours aussi clémente que l'on veut bien le croire. Et pourtant la législation continue à la notion de "naturel" par opposition au "synthétique ou artificiel" que le consommateur relie à une peur viscérale et peu raisonnée du chimiste.

XI- Bibliographie

Contact :

Professeur Lafleur

 

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