Pourquoi l’huile d’olive apparaît-elle rouge sous une lampe UV ?

Une huile d’olive vierge extra – c’est-à-dire issue d’une première pression à froid – est, à la lumière du jour, d’une couleur essentiellement jaune, avec toutefois diverses nuances allant du jaune d’or au jaune-vert. Prenez une lampe torche UV et éclairez une bouteille d’huile d’olive vierge extra : de façon surprenante, elle vous apparaîtra rouge ! (Fig. 1). Pour quelle raison ? Tout "simplement" parce qu’elle contient des molécules de chlorophylles qui sont fluorescentes. D’où proviennent ces dernières, et pourquoi leur fluorescence est-elle rouge alors qu’elles confèrent une couleur verte aux végétaux ?

Fig. 1. L’huile d’olive vierge extra apparaît jaune à la lumière du jour mais rouge lorsqu’on l’éclaire avec une torche UV équipée de LED (placée ici sous la petite bouteille). Cette couleur est due à la fluorescence de molécules de chlorophylles présentes dans l’huile. © Bernard Valeur

Que contient une huile d’olive ?

L’huile d’olive vierge extra¹ contient des triglycérides² à 99 %, le reste étant constitué de composés très divers : polyphénols (dont des flavonoïdes), chlorophylles, stérols, vitamines dont la vitamine E (tocophérol), etc. Or, il est bien connu que les flavonoïdes (du latin flavus, « jaune ») sont responsables de la couleur jaune des végétaux, en particulier des fleurs. Ces composés absorbent la lumière principalement dans l’UV mais l’absorption se prolonge dans le proche visible (c’est-à-dire dans le violet et le bleu). La lumière blanche qui traverse de l’huile d’olive est de ce fait amputée des courtes longueurs d’onde par absorption. Ainsi, toutes les autres longueurs d’onde qui sont transmises se superposent sur la rétine de nos yeux et procurent une sensation de jaune. Notons que la présence de produits d’oxydation contribue à faire tendre la couleur vers le jaune d’or.

Une huile d’olive présente des nuances de vert d’autant plus prononcées que la récolte est précoce, en raison de la présence de chlorophylles provenant d’olives avant maturité (vertes) ou à mi-maturité. Lorsque l’huile est produite à partir d’olives arrivées quasiment toutes à maturité, c’est-à-dire de couleur noire, la nuance de vert est à peine perceptible et provient d’une petite fraction d’olives non complètement mûres. Des feuilles d’olivier résiduelles pressées en même temps que les olives peuvent également contribuer à la nuance verte.

Rappelons que les chlorophylles³ a et b sont responsables de la couleur verte des végétaux pour la raison suivante. Elles absorbent la lumière du Soleil dans tout le domaine visible mais l’efficacité d’absorption est faible dans un domaine de longueurs d'onde autour de 530 nanomètres qui correspond au vert (Fig. 2) ; c’est donc dans ce domaine que les végétaux verts renvoient la lumière dans toutes les directions (réflexion diffuse).⁴

Fig. 2. Spectres d’absorption et de fluorescence des chlorophylles a et b.⁴ © Bernard Valeur

La fluorescence rouge des chlorophylles

Illuminées par une lampe UV ou une source de lumière bleue, les chlorophylles a et b absorbent une fraction de ces rayonnements, et consécutivement à cette absorption, elles rétrocèdent sous forme de lumière (fluorescence) une partie du surplus de l’énergie acquise. Cette émission se situe dans le rouge, comme le montrent les spectres de fluorescence (Fig. 2).⁴ Pour vous en convaincre, voici une petite expérience facile à réaliser.⁵ Après avoir broyé des feuilles d’épinard, on les fait macérer dans un solvant (alcool par exemple). La solution obtenue après filtration est verte car elle contient des chlorophylles a et b. L’illumination de cette solution par une lampe UV ou une source de lumière bleue révèle une fluorescence rouge (Fig. 3).

Fig. 3. Un faisceau UV induit la fluorescence rouge d’une solution de chlorophylles (obtenue par macération de feuilles d’épinards dans de l’alcool). Crédit : Fabrice Daumard (reproduction avec autorisation)

Dans des conditions analogues, l’huile d’olive vierge extra émet une fluorescence rouge pour les mêmes raisons. Cette émission est visible même si la couleur jaune de l’huile à la lumière du jour ne présente pas de nuance de vert détectable à l’œil nu (Fig. 1). En effet, il suffit de traces de chlorophylles pour que la fluorescence rouge soit visible, ce qui témoigne de la haute sensibilité de la fluorescence. En comparaison avec les techniques d’analyse fondées sur l’absorption de la lumière (colorimétrie, spectrophotométrie), la spectroscopie de fluorescence offre une sensibilité beaucoup plus grande.

Quant à l’huile d’olive raffinée, elle ne fluoresce pas dans le rouge car les chlorophylles ont été détruites par les traitements chimiques lors du processus de raffinage.

Nombre d’aliments sont naturellement fluorescents

Avec des appareils spécialement conçus (spectrofluorimètres) permettant d’illuminer un échantillon à une longueur d’onde adéquate, il est possible d’enregistrer le spectre de fluorescence de nombreux aliments : produits laitiers (lait, crème, fromage, beurre, etc.), viandes, poissons, céréales, fruits, légumes, huiles, bières, etc. Ces aliments contiennent en effet des composés fluorescents naturels : aminoacides (tryptophane, tyrosine, phénylalanine), NADH (nicotinamide adénine dinucléotide), riboflavine, porphyrines, vitamines, collagène, etc. Nombre de ces composés sont simultanément présents, ce qui rend les spectres de fluorescence souvent très complexes mais cette complexité, telle une empreinte digitale, est mise à profit pour l’authentification de produits. De précieux renseignements sont également obtenus sur l’état de fraîcheur et l’état de maturation. Il est également possible de suivre l’évolution d’un produit alimentaire au cours de son traitement, de sa manutention et de son stockage. La spectroscopie de fluorescence a de beaux jours devant elle dans la science des aliments.

Références et notes

¹Une huile d’olive est qualifiée de vierge extra lorsqu’elle est issue d’une première pression à froid par un procédé mécanique, à l’exclusion de tout traitement par la chaleur ou par des produits chimiques. Une huile d’olive « simplement » vierge n’est pas non plus un assemblage d’huiles d’olive mais elle a été chauffée modérément afin d’augmenter la vitesse d’extraction. Elle reste un produit de qualité mais son acidité est plus élevée que celle de l’huile vierge extra et sa saveur est moins fine. Enfin, une huile raffinée a subi des traitements chimiques. Sa qualité est médiocre.

²Dans le cas de l'huile d'olive, les triglycérides sont, à 75 %, des acides gras mono insaturés, donc bénéfiques pour la santé.

³Formules des chlorophylles aet b :

⁴B. Valeur, É. Bardez, La lumière et la vie. Une subtile alchimie, Belin (2015).

⁵W. Erb, « La chlorophylle », Science amusante.net. Article consultable ici.

⁶Pour en savoir plus sur la fluorescence et ses applications : B. Valeur, Lumière et luminescence. Ces phénomènes lumineux qui nous entourent, Belin (2005, 2^eéd. 2017).