La composition du miel

  Il y a une grande diversité de miels, qui possèdent différentes propriétés chimiques et différents goûts. Cette diversité est due à l'origine florale du miel. On ne peut donc pas déterminer une composition précise du miel.

      Les miels sont principalement composés de sucres, en moyenne 79,6% et d'eau, en moyenne 17,2%.

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      Les 3% restants donnent au miel saveur, arôme et coloration :

- des protides, contenant une multitude d’acides aminés libres
- des sels minéraux, comme l’aluminium, l’argent, l’arsenic, le cuivre, le fer
- des acides organiques, principalement l’acide gluconique, libres ou combinés sous forme de lactones
- des protéines
- des vitamines (B1, B2, B3, B5, B6, C, A, B8, B9, D, K)
- de lipides
- de substances volatiles responsables de l’arôme
- de grains de pollen
- de spores de champignons
- de levures
- des enzymes
- des bactériostatiques, antibiotiques naturels ou inhibines
- de nombreuses autres substances comme des flavoïdes, des alcools, des esters, des substances aromatiques, des matières pigmentaires.

Les sucres

       Tous les miels sont composés au minimum de 6 sucres : fructose, glucose, saccharose, maltose, isomaltose et turanose. Certains miels contiennent plus d'une dizaine de sucres différents.

       Il ne faut pas confondre sucre et saveur sucrée : tous les sucres ne possèdent pas de saveur sucrée, et de nombreuses substances ont une saveur sucrée mais ne sont pas des sucres.

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         Les sucres simples

       Il existe des sucres simples, également appelés oses, qui sont des molécules composées uniquement d’atomes de carbone, d’oxygène et d’hydrogène. Autrefois, ils étaient appelés « hydrates de carbone », ils ont une formule brute de forme (CH2O)n avec n compris entre 3 et 7.

       Les oses contenant 3 atomes de carbone sont appelés trioses, les oses contenant 4 atomes de carbone sont des tétroses, ceux qui en contiennent 5 les pentoses, 6 les hexoses, et 7 les heptoses.

       Il existe 2 familles de sucres simples :

- les cétoses, qui possèdent la fonction chimique « cétone », comme le frucose, qui est un cétohexose
- les aldoses, qui possèdent la fonction « aldéhyde », ils peuvent être des aldotrioses, des aldopentoses ou des aldohexoses. Parmi eux, on compte le glycéraldéhyde, le ribose, le glucose, le mannose et le galactose.

       Le fructose et le glucose sont les seuls sucres simples présents dans le miel, ce sont des isomères, ils ont pour formule brute : C6H12O6. La teneur de ces deux sucres est au minimum de 60% dans les miels de nectar et de 45% dans les miels contenant du miellat.

       Le frucose est le sucre majoritaire de presque tous les miels, il représente en moyenne 38,2% du miel. Il a un pouvoir sucrant de 1,73, supérieur à celui du saccharose (1). En milieu acide, ce qui est le cas de la majorité des miels, le fructose se déshydrate pour former de l’Hydroxy-Méthyl-Furfural (HMF). Une teneur élevée de ce produit dans un miel est signe de son vieillissement.

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Molécule de fructose

       La teneur en glucose dans le miel est moins élevée : elle est en moyenne de 31,3%. Le glucose a un pouvoir sucrant inférieur à celui du saccharose (1). L’oxydation du glucose dans le miel grâce à une enzyme, la gluco-oxydase, forme de l’acide glutonique, principal acide organique des miels. Cette réaction produit également du peroxyde d’hydrogène (eau oxygénée) qui donne au miel des propriétés antiseptiques.


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Molécule de glucose


       Les solubilités du glucose et du fructose sont respectivement de 789 et 472 grammes par litre à saturation. Le fructose étant plus soluble que le glucose, les miels riches en glucose cristallisent plus rapidement que les miels riches en fructose.


       La solubilité des sucres augmente avec la température. La température de la ruche est de 34°C, la solubilité des sucres dans le miel est donc plus importante avant l'extraction qu'après. Ainsi, à l'extraction, s'il est laissé à température ambiante, il subit un choc thermique. Il refroidit rapidement et la solubilité de ses sucres diminue. La solution finit par contenir plus de sucres qu’elle ne peut : elle est saturée. Le miel va cristalliser afin d’obtenir une plus grande stabilité thermodynamique. Dans les pays tempérés, où la température est proche de 20°C, les miels refroidissent rapidement et deviennent sursaturés.


       L'élimination de l'eau dans les nectars par les abeilles les concentre de plus en plus et la teneur en sucre des miels ainsi formés augmente. À la température de la ruche, 34°C, les miels riches en fructose ne sont pas toujours saturés et peuvent rester indéfiniment liquides dans la ruche.


       Les sucres simples sont souvent sous forme cyclique : la molécule s’est repliée et refermée sur elle-même pour se cycliser en forme d’hexagone, c'est la forme pyrane. Certains oses peuvent également se cycliser sous forme furanique. Dans l'eau, le glucose est majoritairement présent sous forme pyrane. Le fructose, lui, est seulement à 25% sous cette forme et à 75% sous forme « furane ».

  

      Les miels d’acacia sont très riches en fructose, ils contiennent en moyenne 43% de fructose et 27% de glucose. Ils ont donc un rapport F/G (fructose/glucose) de 1,59. Les miels de châtaigniers ont également un rapport F/G très élevé en moyenne de 1,48.

 

 

 Les sucres complexes 


      Les miels contiennent également des sucres complexes, sucres composés de plusieurs sucres simples. Les sucres complexes les plus simples sont composés de deux sucres simples liés par une liaison dite osidique, ce sont des dihololosides, ou dasaccharides. On compte parmi ces sucres le saccharose, le maltose, l'isomaltose et le turanose, sucres présents dans tous les miels. Ce sont des isomères.

      Il existe différentes formes de sucres complexes, contenant pourtant des sucres simples identiques.

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Molécule de maltose

      Le maltose est formé de deux molécules de glucose. Cette molécule de maltose est la molécule α D(+) pyranoglucose. Les carbones sont numérotés de 1 à 6. La liaison 1-4 entre les 2 molécules de glucose est mobile, elles sont donc en libre rotation l'une par rapport à l'autre.

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      L'isomaltose est également formé de deux molécules de glucose, mais qui ne sont pas reliées entre elles de la même façon : la liaison entre ces 2 molécules est une liaison α 1-6.

      Le maltose et l'isomaltose sont issus de très longues chaînes d'amidon formées de plusieurs centaines d'unités « glucose » reliées entre elles par des liaisons α 1-4 et α 1-6.

 

 

 

 

Molécule d'isomaltose

      Le saccharose et le turanose sont des isomères formés par la liaison entre une molécule de glucose et une molécule de fructose.

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      Le saccharose est un sucre exclusivement végétal, c’est le sucre que nous utilisons quotidiennement, généralement produit à partir de la canne à sucre ou de la betterave. Il est présent dans tous les nectars, c’est pourquoi on le retrouve dans tous les miels. Dans la molécule de saccharose, le glucose est sous forme α et pyrane et le fructose sous forme β et furane.


Molécule de saccharose


      Dans la molécule de turanose, le fructose et le glucose sont présents sous forme « pyrale ». Le fructose peut aussi y être sous forme linéaire, cela dépend des conditions d’équilibre du sucre en solution.

      Les miels contiennent en général 1 à 2% de turanose. Certains miels, comme le miel de colza, sont pauvres en saccharose et ont une teneur en turanose plus basse, d’environ 0,5%.

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Molécule de turanose

      Dans certains miels, on peut trouver une autre dihololoside, le gentiobiose constituée de 2 molécules de glucose, en liaison β 1-6.

      Le tréhalose, présent dans 1 à 2% des miels de sapin, est un sucre animal qui provient du métabolisme des pucerons. Il est formé de 2 molécules de glucose en liaison 1-1.

      Les miels de bruyère callune peuvent contenir du kojibiose, molécule formée de 2 molécules de glucose avec une liaison 1-2. Il existe également une liaison 1-3 entre 2 glucoses, ce qui donne du nigérose, présent dans certains miels. Toutes ces molécules sont formées de 2 glucoses sous forme « pyrane », il en existe d’autres.

      Les sucres complexes peuvent être formés de plus de 2 sucres simples. On trouve assez fréquemment dans certains miels des trisaccharides comme le relose, le mélèzitose, le raffinose et le maltotriose.

      Lorsque les sucres complexes sont formés de moins de 10 sucres simples, ce sont des oligosaccharides, ou oligisides. S’ils en contiennent plus de 10, on les appelle polyosides.

La cristallisation

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      Au moment de leur extraction les miels sont tous liquides, avec le temps, ils se solidifient plus ou moins, et plus ou moins rapidement. Cette transformation de leur aspect n’affecte pas leur composition, elle est due à la cristallisation spontanée des sucres, les cristaux du glucose notamment, se solidifient. La cristallisation est un phénomène naturel qui n’altère pas la qualité du miel.

      Il suffit de chauffer au bain-marie un miel fermenté pour lui redonner son aspect premier. Un miel chauffé pendant 30 minutes à 70°C puis maintenu pendant 30 minutes à 62°C ne devrait pas fermenter.

      L’importance et la rapidité de la cristallisation dépendent des proportions de fructose et de glucose contenus dans le miel, mais également de la teneur en eau et de la température de stockage. Plus un miel est riche en glucose, plus il cristallise rapidement. Le miel d’acacia, riche en fructose, ne cristallise pratiquement pas et peut rester liquide longtemps, contrairement aux miels de trèfle et de colza qui se solidifient très vite.

      Pour éviter la cristallisation, on peut chauffer le miel à 60°C, ou procéder à une cristallisation dirigée appelée « encensement ». On obtient ainsi un produit crémeux, onctueux, très apprécié des consommateurs.

 

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