Potentiel d'oxydoréduction (Eh) des matrices alimentaires

Parmi les différents paramètres qui caractérisent un milieu, la prise en compte de son état redox est assez récente. La notion d'oxydation a été souvent associée à la présence d'oxygène, et l'amalgame oxygène/oxydation peut réduire la vision que l'on peut avoir des processus d'oxydoréduction.

Le potentiel d'oxydoréduction ou E_h au même titre que le pH, est un paramètre intrinsèque à tous les milieux, dès lors qu'ils contiennent une molécule pouvant passer d'un état d'oxydation à un autre. Alors que le pH en détermine les caractéristiques acido-basiques, le E_h concerne les propriétés oxydoréductrices (milieu réducteur, E_h négatif = donneur d'électrons, milieu oxydant, E_h positif = accepteur d'électrons).

La mesure du E_h a fait l'objet de différentes investigations, depuis le développement des capteurs en biotechnologie et en industrie alimentaire, notamment dans les années 1980, avec des résultats plus ou moins probants. En effet, il est apparu des problèmes de reproductibilité des mesures et d'expression des valeurs de potentiel d'oxydoréduction qui rendaient l'interprétation des résultats difficiles. Or, on dispose de peu de capteurs dans ces domaines, et il serait regrettable de se priver de l'information que peut fournir un capteur redox.

La dernière décennie a montré un regain d'intérêt pour la mesure E_h en industrie alimentaire, notamment par une approche métrologique rigoureuse, ce qui a permis de corriger la variabilité des résultats.

Il s'agit ensuite d'utiliser les données recueillies. Au même titre que le pH, la mesure du E_h ne fournit généralement pas d'information précise de la composition physico-chimique du milieu, car ce n'est pas une électrode spécifique. L'utiliser pour comparer deux milieux, de composition physico-chimique proche, peut ainsi s'avérer délicat. Par contre, c'est une mesure qui peut avantageusement être utilisée dans deux domaines :

• la mesure d'activités biologiques : les organismes vivants, par leur métabolisme respiratoire ou fermentaire, conduisent à une réduction du milieu environnant, ce qui peut avantageusement être utilisé, tant pour les flores d'intérêt, que pour les flores d'altération ;

• le contrôle de l'état redox d'un milieu : des applications ont montré l'intérêt de fixer l'état redox d'un milieu, ou du moins d'assurer un suivi de cet état redox. La mesure du E_h permet alors une mesure directe et un suivi en ligne.

Cet article se propose d'exposer en détail ces différents aspects, en soulignant les aspects concrets de la mesure E_h dans les matrices alimentaires.