Le maltitol n’existe pas dans la nature en quantité utile. Ce qui existe, c’est le maltose — le sucre du malt, deux glucoses liés — et il faut d’abord le fabriquer à partir de l’amidon avant de pouvoir l’hydrogéner. La chaîne du maltitol commence donc là où commence celle de tous les sirops de glucose : dans une cuve d’amidon de maïs, de blé ou de pomme de terre.
Jusqu’à la liquéfaction, elle est d’ailleurs identique à celle du sorbitol. C’est à l’étape suivante que les deux se séparent : le sorbitol veut du glucose, et on pousse donc l’hydrolyse jusqu’au bout ; le maltitol veut du maltose, et il faut au contraire arrêter la coupure au bon endroit. On y emploie deux enzymes qui ne coupent pas n’importe où — la β-amylase et la pullulanase — puis une séparation chromatographique pour enrichir ce qui n’a pas suffi.
Cet effort a une raison. Le maltitol est, de tous les polyols, celui qui ressemble le plus au sucre : même corps en bouche, même comportement à la fonte, pouvoir sucrant à peine inférieur. C’est ce qui en fait le sucrant des chocolats « sans sucres », là où aucun autre polyol ne tient. Cette ressemblance se paie, et elle se paie à deux endroits — dans le procédé, puis dans la digestion.
Deux produits très différents portent le même nom. Le règlement européen sur les additifs distingue E965(i), le maltitol, et E965(ii), le sirop de maltitol. Le premier est un solide cristallisé presque pur ; le second est un sirop où le maltitol cohabite avec du sorbitol, du maltotriitol et des polyols de chaîne plus longue. Une liste d’ingrédients qui porte « maltitol » ou « sirop de maltitol » ne décrit donc pas la même matière, ni le même prix, ni les mêmes propriétés en cuisson.
Ni zéro calorie, ni zéro glycémie. Le maltitol est un disaccharide hydrogéné : une moitié de la molécule reste un glucose ordinaire. Les enzymes de l’intestin grêle en coupent une partie, et ce qui est coupé est absorbé. D’où la valeur réglementaire de 2,4 kcal/g fixée par le règlement (UE) n° 1169/2011, et un effet sur la glycémie qui est réel, quoique plus faible que celui du saccharose. Les emballages qui laissent entendre le contraire vont plus loin que la matière.
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Le procédé, en huit étapes
Les titres du schéma mènent chacun au cours de l’opération correspondante.
Amidon de maïs, de blé, de pomme de terre ou de manioc.
Mise en suspension dans l’eau, autour de 30 à 35 % de matière sèche
α-amylase thermostable, cuiseur à jet de vapeur vers 105 °C, puis palier vers 95 °C.
Les grains d’amidon éclatent, la pâte devient un liquide de maltodextrines
Vers 55 à 60 °C, pH légèrement acide, pendant vingt-quatre à quarante-huit heures.
C’est ici que la chaîne quitte celle du sorbitol : on vise le maltose, pas le glucose
Retrait des protéines, des lipides et des débris de grain ; charbon actif sur la couleur
Résine cationique, lit mobile simulé, en continu.
C’est cette étape qui décide de la qualité du produit fini : le maltitol ne sera jamais plus pur que le maltose qui entre dans le réacteur
Nickel de Raney, environ 100 à 150 °C, hydrogène sous plusieurs dizaines de bars.
C’est ici, et seulement ici, que le sucre devient un polyol
Résines échangeuses d’ions sur les traces de nickel et les sels, charbon actif sur la couleur et les odeurs
Le chemin se dédouble. Concentré puis stabilisé, c’est le sirop de maltitol, E965(ii).
Ensemencé, refroidi lentement, essoré et séché, c’est le maltitol cristallisé, E965(i)
Sept de ces huit étapes se retrouvent telles quelles ailleurs. La liquéfaction est celle de la siroperie, la chromatographie celle des raffineries de fructose, l’échange d’ions celui de la déminéralisation du lactosérum, la cristallisation celle du sucre. Ce sont des opérations unitaires : des briques élémentaires que chaque filière assemble dans son ordre. Chacune a son cours sur ce site — voir Les opérations unitaires du génie alimentaire.
Ce que coûte le procédé
La chimie ne perd presque rien ; la séparation perd beaucoup. La liquéfaction et la saccharification transforment la quasi-totalité de l’amidon en sucres, et l’hydrogénation du maltose est une réaction quasi quantitative — un sucre entre, un polyol sort, à quelques pour cent près. Le rendement global d’une usine de maltitol cristallisé se joue donc entièrement ailleurs : à la chromatographie et à la cristallisation.
Une saccharification bien conduite à la β-amylase et à la pullulanase amène le maltose autour de 80 à 85 % des sucres — sans la pullulanase, qui débarrasse les chaînes de leurs ramifications, on plafonnerait bien plus bas, les points de branchement arrêtant la β-amylase. La chromatographie prend le relais et pousse cette teneur au-delà de 90 à 95 %, mais elle le fait comme toute séparation : en écartant une fraction. Cette fraction n’est pas perdue au sens strict, elle redevient du sirop de glucose ; elle est seulement sortie de la chaîne du maltitol.
La cristallisation ajoute sa propre coupe. Le maltitol cristallise mal — lentement, avec un ensemencement soigné et des cycles longs, à la différence du saccharose ou du xylitol. Les eaux mères d’essorage repartent chargées, et ce sont elles qui font la particularité économique de cette filière : ce qu’un cristallisoir de sucre appellerait une perte est ici un produit à part entière, le sirop de maltitol. La ligne ne jette pas ce qu’elle ne cristallise pas — elle le vend sous un autre code.
Le résultat en rayon est un polyol nettement moins cher que le xylitol ou l’érythritol, mais plus cher que le sorbitol, dont il ne demande qu’une saccharification banale. En ordre de grandeur, le maltitol cristallisé se paie quelques fois le prix du sucre ; le sirop, moins encore. La raison est lisible dans le schéma : deux enzymes au lieu d’une, une chromatographie continue, et un cristallisoir capricieux.
Le polyol qui ressemble le plus au sucre, et ce que cette ressemblance coûte
Tous les polyols sucrent moins que le saccharose, et la plupart beaucoup moins : le sorbitol autour de 0,6, le mannitol de 0,5, le lactitol de 0,4. Le maltitol se tient à 0,8 à 0,9, assez près pour qu’on puisse le substituer au sucre à poids presque égal. Mais ce n’est pas seulement une affaire de goût sucré.
Ce qui distingue vraiment le maltitol, c’est le corps. Comme il est un disaccharide hydrogéné, sa masse molaire est celle du saccharose à quelques unités près : il occupe le même volume, il donne la même viscosité en solution, il apporte la même matière à une pâte. Sa chaleur de dissolution est faible, donc il ne donne pas au palais l’effet de froid caractéristique du xylitol ou de l’érythritol. Son point de fusion, plus bas que celui du saccharose, en fait le seul polyol avec lequel on sache conduire une conche à chocolat sans refaire toute la recette. C’est pour cette raison, et pas pour une autre, qu’on le trouve dans presque tous les chocolats et toutes les confiseries « sans sucres » du marché.
La pureté du maltitol est décidée avant le réacteur. L’hydrogénation ne trie rien : elle transforme ce qu’on lui donne. Le glucose résiduel devient du sorbitol, le maltotriose devient du maltotriitol, les maltodextrines deviennent des polyols de chaîne longue. Un sirop entré à 92 % de maltose ressort à peu près à 92 % de maltitol — l’écart se joue à la marge. Toute l’exigence de qualité pèse donc sur la chromatographie, en amont, et non sur la chimie.
De là vient la distinction commerciale entre les deux E965. Le règlement (UE) n° 231/2012, qui fixe les critères de pureté des additifs, demande au maltitol E965(i) au moins 98 % de maltitol sur matière sèche. Il demande au sirop de maltitol E965(ii) au moins 99 % de saccharides hydrogénés au total, mais seulement au moins 50 % de maltitol. Autrement dit : sous le même numéro, un produit peut être du maltitol presque pur, ou un mélange où le maltitol est majoritaire sans être écrasant. Les deux se comportent différemment — le cristallisé est peu hygroscopique et s’emploie en poudre, le sirop retient l’eau et sert justement à cela, empêcher les bonbons de cristalliser et les pâtes de sécher.
Le second prix de la ressemblance se paie plus loin, dans l’intestin. Un polyol simple comme le xylitol ou le sorbitol n’est pratiquement pas coupé par les enzymes digestives ; le maltitol, lui, garde une liaison glucosidique qu’une maltase intestinale sait attaquer, quoique lentement. Une fraction est donc hydrolysée en glucose et en sorbitol, puis absorbée — d’où les 2,4 kcal/g du règlement (UE) n° 1169/2011, et un indice glycémique qui n’est pas nul. Les valeurs publiées le situent nettement au-dessous du saccharose, et sensiblement plus haut pour les sirops que pour le maltitol cristallisé, ce qui est logique : plus il reste de glucose et de maltose non convertis, plus la réponse ressemble à celle d’un sucre. Ce qui n’est pas absorbé descend dans le côlon et y est fermenté par la flore, comme pour tous les polyols.
Ce que le procédé change pour qui l’achète
Le pouvoir sucrant. De 0,8 à 0,9 fois celui du saccharose pour le maltitol cristallisé, moins pour les sirops, dont le pouvoir sucrant suit la teneur en maltitol. En pratique on remplace le sucre poids pour poids, quitte à ajuster légèrement.
La cuisson. Comme tous les polyols, le maltitol ne caramélise pas et ne donne pas de réaction de Maillard : la fonction qui réagit, l’aldéhyde, a précisément été supprimée dans le réacteur d’hydrogénation. Il ne nourrit pas non plus la levure de boulanger. Une pâte au maltitol reste pâle et une brioche au maltitol ne lève pas — ce sont des conséquences directes du procédé, pas des défauts de recette. Le même raisonnement vaut pour le xylitol : voir pourquoi le xylitol ne caramélise pas.
La tolérance digestive. Le maltitol est fermenté dans le côlon comme les autres polyols, et il figure parmi ceux dont les seuils de tolérance sont les plus bas rapportés — ce qui tient en partie à ce qu’on en consomme de grandes quantités, une tablette de chocolat « sans sucres » en apportant vite plusieurs dizaines de grammes. Le règlement (UE) n° 1169/2011 impose, pour tout aliment contenant plus de 10 % de polyols ajoutés, la mention « une consommation excessive peut avoir des effets laxatifs ». Voir la tolérance aux polyols.
Le numéro E. E965, avec ses deux formes : E965(i) le maltitol, E965(ii) le sirop de maltitol. Sur une étiquette française, on lit l’un ou l’autre en toutes lettres plus souvent que le code. Le maltitol fait partie des six polyols autorisés en Europe, aux côtés du xylitol, du sorbitol, du mannitol, du lactitol et de l’isomalt.
Ce que « naturel » veut dire ici. L’amidon est végétal, le maltose est celui du malt d’orge et du pain qu’on mâche. Le maltitol, lui, ne se rencontre pas dans l’alimentation courante : il sort d’un réacteur d’hydrogénation catalytique, au nickel, sous hydrogène sous pression. Le mot naturel, s’il est employé, désigne l’origine de la matière première — jamais l’absence de transformation. C’est vrai de tous les polyols, et c’est la seule chose qu’ils aient rigoureusement en commun.
Sources
- O’Brien Nabors, L. (dir.), Alternative Sweeteners, 4e éd., CRC Press, 2011 — chapitre sur le maltitol et les sirops de maltitol : obtention à partir de sirops à haute teneur en maltose, pouvoir sucrant, emplois en chocolaterie.
- Mitchell, H. (dir.), Sweeteners and Sugar Alternatives in Food Technology, Blackwell — enzymologie de la saccharification, rôle de la pullulanase, propriétés fonctionnelles des polyols.
- Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, article « Sugar Alcohols » — hydrogénation catalytique des sucres, conditions opératoires, purification.
- Règlement (UE) n° 1333/2008 sur les additifs alimentaires — maltitol, E965.
- Règlement (UE) n° 231/2012 — critères de pureté : E965(i) maltitol, E965(ii) sirop de maltitol.
- Règlement (UE) n° 1169/2011 — annexe XIV, coefficient de conversion des polyols, 2,4 kcal/g ; annexe III, mention obligatoire sur les effets laxatifs au-delà de 10 % de polyols ajoutés.
Les conditions opératoires citées sont celles de la littérature technique publiée ; chaque industriel a les siennes, et elles relèvent du secret de fabrication.