L’hypothèse de la réaction de Maillard de Rogers

expliquée en détail par Rogers lui-même

Thibault Heimburger

Heimburger, T. (2012, août). L’hypothèse de la réaction de Maillard de Rogers expliquée en détail par Rogers lui-même [PDF]. Shroud of Turin Blog. https://shroudofturin.files.wordpress.com/2012/08/rogers-maillard-reaction-for-dan-blog-2.pdf


Thibault Heimburger – Août 2012.

Les énoncés fondamentaux de l’hypothèse de la réaction de Maillard de Rogers (MRH) sont bien connus et publiés dans de nombreux articles, y compris dans un article évalué par des pairs (The Shroud of Turin: an amino-carbonyl reaction (Maillard reaction) may explain the image formation, Melanoidins vol. 4, 106–113 (2003)).

Cependant, de nombreux détails de la pensée de Rogers sont généralement peu connus, mais disponibles dans plusieurs messages envoyés aux membres du groupe privé Shroud Science Group.

Je les ai réunis pour la plupart. Mon espoir est que cela puisse aider à mieux comprendre la MRH et, espérons-le, à discuter étape par étape de tous les aspects sur une base plus solide.

J’ai divisé les messages en différents sujets pour plus de clarté. Dans certains messages, j’ai remplacé le nom d’un membre du SSG par X ou Y.

PYROLYSE, CARAMÉLISATION ET RÉACTIONS DE MAILLARD

Il existe trois types de brunissement non enzymatique, en partie chevauchants :

1. Pyrolyse
2. Caramélisation
3. Réactions de Maillard

La pyrolyse est un processus à haute température qui aboutit finalement à la perte totale d’eau des molécules de sucre et à la rupture des liaisons carbone-carbone ; le produit final est du carbone amorphe noir. Les tentatives pour accélérer les processus de formation de couleur vont trop loin et conduisent à la pyrolyse : le tissu devient noir. Incidemment, la cellulose fond avec décomposition à environ 260 °C. Le produit final est du charbon noir.

La caramélisation est une déshydratation thermique induite des sucres par voie de « sucres anhydres. » De nombreuses séries et réactions parallèles font que les sucres perdent de l’eau à travers leur structure par « 1,2 et 2,3-éno-isation. » Ces processus sont influencés par le pH et apparaissent à la fois dans la caramélisation et les réactions de Maillard. Par exemple, à travers de nombreux intermédiaires, et dans la plage de pH 2–7, le D-fructose produira des furannes, de l’isomaltol et du maltol (une réaction majeure dans le brunissement du pain).
réactions de Maillard :

Je ne suis pas un expert en réactions de Maillard : elles sont bien trop complexes pour un simple chimiste. Pour une information plus autorisée, je suggérerais de consulter le Prof. Anna Arnoldi. ¹

Mais je vais essayer de donner un court résumé.

Les réactions de brunissement de Maillard impliquent des sucres simples et des amines, acides aminés et petits peptides (tous contenant le groupe –NH₂). Elles commencent à se produire à des températures plus basses et à des dilutions plus faibles que la caramélisation.

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(Ne vous méprenez pas : elle peut se produire à des concentrations très faibles également.) Le taux peut augmenter de 2 à 3 fois pour chaque augmentation de 10 °C de la température. Toutefois, même de longues périodes de stockage d’extrait de malt peuvent entraîner un brunissement de Maillard à température ambiante. La réaction a une durée de vie finie, et non infinie.

Les réactions de Maillard ont trois phases de base :

1°) La réaction initiale est la condensation d’un groupe amine avec un sucre simple, qui perd une molécule d’eau pour former une aldosylamine N-substituée. Celle-ci est instable et subit la « réorganisation d’Amadori » pour former 1-amino-1-désoxy-2-cétones (connues sous le nom de « cétosamines »). On peut considérer certaines de ces réactions comme des réactions de caramélisation catalysées par des groupes aminés.

2°) Les produits de réorganisation d’Amadori peuvent ensuite suivre trois voies dans la deuxième phase. L’une implique simplement une déshydratation ultérieure (perte de deux molécules d’eau) en composés réducteurs et non réducteurs.

Ce sont essentiellement des produits de caramélisation. Une deuxième voie implique la production de produits de clivage riches en hydrogène tels que le diacétyle, l’acétol, le glyoxal, etc. Ceux-ci subissent ensuite la « dégradation de Strecker » en aldéhydes et alcools. D’autres séries de réactions dans cette cascade forment des composés hétérocycliques (ex. : furanes, furanones et pyrones).

3°) Une troisième voie est celle de la base de Schiff / voie du furfural. Ces produits subissent également une condensation aldolique et se polymérisent davantage pour former des mélanoïdines. Les preuves spectrales issues du Suaire indiquent que l’image est un mélange complexe de mélanoïdines. Les vitesses de toutes les réactions peuvent varier considérablement en fonction des structures des produits finaux qui dépendent des amines ou acides aminés spécifiques, des sucres qui réagissent, du pH, de la température, et des concentrations relatives des réactifs.

Quant à la complexité, de simples désoxydes et de la proline peuvent produire plus de 120 produits finaux de mélanoïdine différents. Une complexité de ce type explique aisément la très large bande spectrale visible de l’image. Une forte concentration favorise à la fois la caramélisation et les réactions de Maillard, mais la dilution élimine les caramélisations.

Les températures supérieures à 100 °C favorisent la production de pyrazines.

Les preuves soutiennent un processus de formation de l’image à basse température.

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RÉACTION DE MAILLARD EN DÉTAIL (par R. Rogers)

Cher X et chercheurs,

Waouh ! Oui, vous avez mis le doigt sur un tas de problèmes. Le schéma général que vous présentez est assez proche de ce que je pense que les preuves soutiennent, mais certains détails doivent être précisés. Plutôt que de « faire une manœuvre à la Franco » sans que personne ne comprenne rien, je vais essayer de traiter les sujets un par un et de donner autant de détails que possible, dans la mesure où tout semble raisonnable. Je suivrai votre système de numérotation pour plus de clarté.

1°) « lors du processus de fabrication du fil de lin, à une ou plusieurs étapes peut se former une très fine couche de matériaux étrangers uniquement sur la surface des fibres/filaments composée du résidu de liquides évaporés. Cette couche est riche en saccharides, qui sont d’après ce que je comprends des “sucres” »

La formation d’un film dépend de la tension superficielle du liquide et de l’énergie de surface du solide. Un agent mouillant (savon ou détergent) réduit la tension superficielle du liquide, ce qui permet à celui-ci de s’étendre en un film mince. Une goutte d’eau forme une boule sur une cire neuve, mais une goutte de savon s’étale. L’extrême finesse de la couche observée indique l’utilisation d’un agent mouillant dans les dernières étapes du traitement du tissu. L’étoffe aurait très probablement été tissée à ce moment-là. Le « détergent » d’il y a 2000 ans aurait été un savon à base d’huiles.

Pour protéger et lubrifier le fil de lin pendant le tissage, on utilisait de l’amidon jusqu’à une époque très récente. L’amidon ancien était simplement extrait de céréales moulues, et il contenait un mélange complexe de sucres simples (comme le glucose, monosaccharide, C₆H₁₂O₆), de disaccharides (deux molécules de sucre liées ensemble), et de liaisons plus complexes de sucres formant des poids moléculaires très élevés (amidon). La cellulose est du même type, mais plus grande et attachée d’une manière un peu différente.

On peut s’attendre à voir quelques-uns ou tous les composants possibles. L’amidon moderne contient tous les sucres simples (extraits) et laisse derrière lui les amidons de haut poids moléculaire, car ceux-ci sont trop durs pour entrer en solution aqueuse. De même, l’amidon ancien aurait eu peu de probabilité de produire des produits de réaction très complexes. Apparemment, cela ne s’est pas produit sur le Suaire.

Certains des saccharides contiennent encore un groupement aldéhyde (–CHO) et cétone (–CO), ce qui permet de réduire la solution de Fehling assez facilement pour la détection. Ce sont les « sucres réducteurs ». Il y en a beaucoup dans l’amidon brut. Ce sont les types de saccharides qui participent aux réactions de Maillard. Le miel contient du lévulose, du cétose, et on peut faire de bonnes couleurs de Maillard avec lui. Le sucre de table, lui, ne le fera pas, car il s’agit d’un glucose α- et d’un lévulose liés ensemble. La cellulose et l’amidon de haut poids moléculaire ne produisent pas de couleurs de Maillard.

2°) « les amines de diverses sortes (qui selon mon point de vue émettent des « vapeurs tachantes ») proviennent de la surface du corps en raison de la sueur, de la décomposition initiale ou autre ». On a souvent avancé que l’ammoniac est produit par l’hydrolyse de l’urée (H₂NCONH₂) issue de la sueur.

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Le CO₂ (et certains composés charbonneux) est l’autre produit final. Je n’ai pas réussi à trouver d’analyse sérieuse qui montre que l’urée était un composant majeur. Dans tous les cas, la réaction serait terminée en quelques heures.

L’ammoniac laisserait une brume de coloration sur le tissu, car il se diffuse (comme un gaz léger). L’image a été principalement formée par l’ammoniac. Les zones floues et la plupart des bords me semblent être dus à de l’ammoniac (je le pense sérieusement).

Les produits de décomposition plus lourds commencent à apparaître assez lentement et s’accumulent avec le temps. Le Dr Fred (Dr. Zugibe) a diffusé un graphique d’ajustement pour aider à estimer les vitesses de décomposition du corps, et il a souvent fourni des informations sur les facteurs influençant ces vitesses.

Vass a publié une méthode pour estimer les « Degrés-Jours Cumulés (CDH) », accompagnée d’analyses de produits de décomposition, afin de calculer le temps écoulé depuis la mort. Vass, et d’autres, affirment que la dégradation structurelle du corps n’est pas importante avant environ 96 degrés-jours (des produits liquides apparaissent alors en surface). À titre d’exemple, le CDH pour un corps dans un environnement constant à 20 °C serait de 20 par jour. Leur conclusion est que la décomposition visible n’apparaît que bien plus tard, au-delà de 80 ou 100 CDH. Un corps devrait être dans un état très mauvais après quelque chose comme 4 jours calendaires, voire moins, à 20 °C. Si le Suaire avait recouvert un corps mort pendant plus de 30 heures, l’ammoniac de décomposition aurait continué à augmenter et aurait atteint un maximum beaucoup plus marqué. Cela est important.

Les amines se seraient évaporées lentement à la surface de la peau pendant le séjour dans le tombeau, et il n’y aurait eu aucune accumulation de liquide à la surface dans le temps imparti.

3°) « Ces vapeurs / gaz sont censés avoir été transportés vers les fibres / fils à travers deux processus : 1) contact et 2) diffusion de gaz (lorsque des molécules gazeuses très réactives diffusent vers la couche superficielle du lin). » Ces emplacements où les gaz atteignent le tissu sont les zones où le transfert est le plus fort tandis que l’oxygène en arrière-plan favorise les réactions par oxydation ou crée des radicaux hydroxyles.

Puisque le corps et le lin sont en contact étroit dans une tombe, un transfert de contact est inévitable.

Des produits de décomposition pénètrent à la surface du lin dans tous les cas. L’évaporation et la diffusion des composés gazeux sont les mécanismes principaux.
Les produits de décomposition ont des pressions de vapeur significatives (surtout l’acide butyrique et autres), ce qui signifie qu’ils passent de l’état liquide à l’état gazeux – puis s’évaporent des zones de forte concentration – pour se redéposer ensuite à l’état liquide entre le tissu et la peau. L’ammoniac peut facilement se lier au lin à partir de la surface du corps (pas uniquement d’un seul point).

L’humidité est importante.

L’oxygène n’a rien à voir avec les réactions de Maillard. Les réactions de Maillard ont ces trois phases de base :

a) La réaction initiale est la condensation d’un groupe amine avec un sucre réducteur, qui perd une molécule d’eau pour former une aldosylamine N-substituée. Remarquez qu’il s’agit d’une réaction de déshydratation. Il se forme un produit différent pour chaque combinaison spécifique de sucre et d’amine. Ces aldosylamines sont incolores, mais elles sont instables et subissent

b) une « réorganisation d’Amadori » pour former des 1-amino-1-désoxy-2-cétoses (également connues sous le nom de « cétosamines »). Il existe un très grand nombre de ces composés, mais la plupart ne sont pas colorés.
Puis

c) les cétosamines subissent des réactions complexes de déshydratation, de fission et de polymérisation. On obtient au final ce qui correspond à des saccharides caramélisés et déshydratés, mais formés à une température bien inférieure à celle requise pour la caramélisation. Ces réactions peuvent se produire à la température de la glace. Elles ne sont pas des réactions d’oxydation.
Toutes les réactions de déshydratation et de polymérisation produisent des liaisons doubles conjuguées, qui sont responsables de la coloration non spécifique que nous voyons sur le Suaire.

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4°) « Là où la réaction a lieu, on suppose qu’elle produit une couleur en proportion avec la densité de vapeur, soit immédiatement soit dans le temps selon les détails du processus »

C’est là que les choses deviennent vraiment difficiles. Il faut connaître avec précision le comportement de tous les aldéhydes et amines pour pouvoir calculer à quel moment la réaction se termine complètement. Je doute que ce soit possible pour les raisons suivantes. Voici quelques notions de chimie de surface non formelle :

La réaction est hétérogène : elle se produit entre une phase liquide à la surface de la peau ou une phase gazeuse entre la peau et le tissu. Les solides ne suivent pas le même rythme que les liquides ou les gaz, et leur vitesse ne change pas de la même manière en fonction de la concentration des réactifs. (En fait, au cours de ma carrière, je n’ai jamais étudié une « réaction simple ».) J’ai utilisé un tableau de fonctions de « limitation par épuisement » à plusieurs reprises. Une réaction commence à la surface, mais elle change ensuite la surface elle-même (par gonflement ou retrait). On appelle cela la « couche réactive superficielle ». Lorsqu’on attaque un solide, cela crée une zone réactive, un front de réaction. Une excellente étude sur ce genre de réactions solides se trouve dans le livre de G. M. Barrow, The Chemistry of the Solid State, chez McGraw-Hill. Je vous l’assure, les réactions « se renforcent » à mesure qu’elles se déroulent, jusqu’à un certain point. Puis elles s’arrêtent presque automatiquement.

Ce processus est appelé « épuisement potentiel ». Le taux atteint un maximum puis diminue. La fonction d’épuisement potentielle est proportionnelle à 1/(x + 1) exposant n, où x est le temps. Cela devient très visible lorsque la réaction est limitée par la couche (x est petit). Après le maximum, la quantité de matière solide non réagie diminue, et la fonction d’épuisement ressemble à une courbe de décroissance de type 1/(x + 1).

Mais on n’a encore rien dit sur la concentration des réactifs dans la phase gazeuse. Comme mentionné au point 2, la concentration d’amines à la surface du corps dans le tombeau augmente dans le temps, et on atteint un maximum juste avant que les tissus ne se décomposent (perte de structure). Le Suaire ne montre aucun signe que cette phase finale ait été atteinte. Si le temps passé dans le tombeau avait été de plus de 48 heures, et si la décomposition avait été importante, on s’attendrait à une coloration maximale – mais on ne la voit pas.

On aurait besoin de données expérimentales pour « faire tourner la ferme » ou faire des calculs. Il n’y a pas grand-chose, sauf quelques données de base. Peut-être que Fred Zugibe ou M. Sampel ont des données. J’aimerais bien savoir comment les vapeurs d’amines apparaissent au fil du temps, même si ce n’est qu’un peu de NH₃.

Maintenant quelques « estimations quantitatives ». Personne ne connaît les constantes de vitesse de toutes les réactions impliquées dans la formation initiale de centaines d’aldosylamines N-substituées. Personne ne sait comment réagissent tous ces réactifs. Lorsque cela arrive, le chimiste fait appel à une expression dite « cinétique globale » qui décrit les effets de toutes les réactions sur une plage assez large de conditions.

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Des publications ont indiqué que la vitesse de réaction augmente d’un facteur d’environ 3 pour chaque augmentation de 10 °C de la température. Mais cela doit être qualifié de « température normale ». J’ai mesuré des énergies d’activation pour des réactions similaires à environ 19 000 cal/mole. Cela impliquerait un facteur de fréquence d’environ 10×exp(8)/s.

Si les deux réactifs sont en solution ou en phase gazeuse à peu près à la même concentration, la réaction serait probablement du second ordre (bimoléculaire). La fonction d’épuisement serait de (1 – x)²exp, et 1/(1 – x) = kt. Il faudrait 24 jours pour atteindre 90 % de consommation (2,41 jours pour atteindre 99,9 %). Les choses ralentissent fortement à mesure qu’on approche de l’épuisement. Théoriquement, on n’atteint jamais 100 % de consommation.

Mais ce n’est pas toute l’histoire, car il faut aussi ajouter un temps initial pour que le processus commence, pendant lequel la surface du solide ou l’impureté est encore non réagie et la concentration des amines dans la phase gazeuse est proche de zéro. C’est ce qu’on appelle le « temps d’induction ».

Étant donné un faible excès de concentration d’amines, la vitesse suivra de près une loi de vitesse d’ordre zéro, dépendant principalement de la surface du réactif solide. Une étoffe tissée a une grande surface de contact.
De plus, les produits de décomposition (amines) augmentent de zéro à une certaine valeur dans les 30 à 36 heures passées dans le tombeau.

La conclusion est que la vitesse maximale de réaction sera si lente dans le premier jour environ que la réaction sera « contrôlée par la diffusion ». Mais ce n’est pas toute l’histoire.

Lorsque l’on parle de densité optique des couleurs, il faut considérer le « coefficient d’extinction » du composé coloré, c’est-à-dire comment la densité optique varie avec la concentration du chromophore. Certains produits de la réaction de Maillard ont des coefficients d’extinction très élevés et ils doivent tous être différents. Peut-être que la professeure Anna Arnoldi peut nous dire comment la densité optique varie avec le % de produits de réaction de Maillard. J’ai interrogé une personne qui fait des recherches sur la bière, mais elle n’avait pas encore trouvé les données. Peu de gens prennent le spectre de leur bière avant de la boire.

5°) « L’image » est le résultat d’une différence de concentration à la surface qui encode la distance entre le corps et le tissu, car le processus implique une atténuation dépendante du chemin de la concentration de quelque composant de sorte que l’on obtient une différence d’intensité d’image d’une zone à l’autre, selon que plus ou moins de fibres/filaments aient été impliqués dans la réaction à cette concentration réduite. »

La densité de couleur dépendra de l’ampleur de la réaction, mais l’ampleur de la réaction est fonction des concentrations des réactifs, des réactions d’épuisement, de la température, de la surface, de l’air et du temps. Ce que l’on observe dépend des rapports d’absorption de lumière des produits spécifiques formés dans chaque zone.

Les zones de contact seront plus sombres, et elles devraient être plus proches de la composition des zones non en contact à 30–36 heures. Je n’ai aucune idée du temps qu’il a fallu pour produire une image visible à température ambiante après que le Suaire ait été enlevé du corps. Cela aurait pu être des années.

Quant à une « atténuation dépendante du chemin de la concentration », cela vient de la théorie cinétique des gaz. [Notez qu’il s’agit d’une « théorie » scientifique. En réalité, c’est maintenant une « loi. »]

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Lorsque des gaz diffusent les uns dans les autres, la concentration en un point donné (c) dépend de la concentration de départ (Q) (concentration à la surface d’émission), du temps (t), et du coefficient de diffusion (delta) (aussi appelé diffusivité) :

Le gradient de concentration est dc/dx, soit la variation de concentration selon la distance. C’est l’un des aspects importants de l’atténuation selon la distance. S’il y a un changement important de concentration sur une petite distance, comme avec les amines lourdes, la résolution peut être bonne ; sinon, les valeurs deviennent « floues ». La diffusivité d’un gaz diminue lorsque son poids moléculaire augmente : par exemple, la diffusivité de l’hydrogène (mw = 2) est de 0,63, alors que celle de l’oxygène (mw = 32) est de 0,178. Les amines issues de la décomposition auront des gradients de concentration très abrupts lorsqu’elles diffusent dans l’air. La concentration sera bien plus élevée à 5 mm qu’à 1 cm.

Comme la vitesse d’émission des amines est limitée aux premiers jours, et que les gaz peuvent s’échapper par en dessous du suaire à travers les pores du tissu, on peut atteindre un état proche de « l’état stationnaire ». Le taux dc/dx deviendra essentiellement constant. Cela a une importance dans les considérations de transfert d’image.

Même si le gradient de concentration est un facteur essentiel, il ne sera pas le seul dans le calcul de la résolution maximale d’un mécanisme de formation d’image basé sur la diffusion. La fonction d’épuisement sera un facteur encore plus important. Différentes parties du tissu seront à différents niveaux d’achèvement, même en suivant la même équation de diffusion. Par exemple, une zone ayant commencé à réagir plus tôt peut être à un stade d’épuisement avancé, alors qu’une zone voisine peut encore être en période d’induction.

Les gradients de concentration sont aussi influencés par l’épuisement des réactifs dû aux réactions chimiques.

Lorsque les réactifs atteignent le tissu et réagissent, ils ne sont plus libres de diffuser hors du tissu. Ils ne produisent des produits que là où ils touchent le tissu. Les zones adjacentes doivent donc être atteintes par d’autres colonnes de réactifs pour produire une couleur.

Souvenez-vous : la diffusion à partir d’une surface ne se fait pas comme une sphère en croissance. On peut avoir une émission presque laminaire depuis la surface.

D’autres mécanismes peuvent entraîner une perte de réactifs et la production d’un gradient de concentration, incluant l’adsorption à la surface sans réaction immédiate (il y a beaucoup de surface qui n’a pas de film d’impuretés dessus), la diffusion à travers les pores du tissu, et d’autres séries ou réactions parallèles (qui ne produisent pas de couleur).

Des barrières fibreuses ou particulaires (par ex. cheveux emmêlés) peuvent inhiber les taux de diffusion. Ces barrières augmentent la concentration de gaz réactifs dans la barrière.

Des concentrations accrues entraînent des vitesses de réaction accrues. Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi les cheveux montraient tant de couleur ?

Une concentration accrue de réactifs dans les cheveux, la barbe et la moustache augmente le flux à travers les orifices (pores) du tissu.

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Cela explique l’image sur la face postérieure du tissu au niveau des cheveux, de la barbe et de la moustache. La diffusion à partir d’une zone ponctuelle serait hémisphérique, ce qui expliquerait la résolution réduite au dos du tissu.

6°) « L’image résultante est due à des liaisons carbonées conjuguées qui sont très stables et ne peuvent être enlevées que par l’action d’agents réducteurs très forts lorsqu’on retire mécaniquement les fibres. »

Mais les couches éraflées, les résidus de charges ou d’impuretés peuvent aussi être retirés des surfaces des fibres par adhésion, c’est-à-dire par un processus physique. Ce qui reste sur la fibre est incolore.

Oui, X, tu as raison : c’est assez bon pour un discours gouvernemental (comme on dit dans les administrations – mais qui admet encore travailler pour le gouvernement de nos jours ?). Le seul problème est qu’il y a quelques simplifications qui nécessitent plus de détails.

Par exemple, tu as dit : « Un élément clé, je pense, est cette idée que la réaction s’arrête quand les réactifs sont épuisés – ce qui me semble être le cas de toutes les réactions chimiques si des éléments réactifs subsistent, la réaction peut continuer – le taux de réaction diminue naturellement à mesure que les réactifs d’un côté ou de l’autre sont épuisés. »

C’est exact, mais le taux suit une fonction exponentielle de déplétion : il diminue, très progressivement, à mesure que le(s) réactif(s) est (sont) consommé(s).

Tu as ensuite dit : « Ce sont les amines qui doivent être épuisées et il faudrait croire que l’image a été « imprimée » sur le suaire selon le motif des saccharides. »

Non. Si les zones ayant les trajets de diffusion les plus courts ont atteint le pic ou le maximum de la courbe de taux avant que le groupe suivant de fibres plus éloignées de la peau ne commence à réagir, alors c’est probable (du moins possible – j’aimerais que nous ayons plus de données, mais la marge d’incertitude est grande) que la plupart des fibres d’image aient atteint à peu près le même niveau de couleur lorsque le tissu est retiré.

Cependant, l’affirmation selon laquelle toutes les fibres d’image présentent la même couleur n’est pas correcte : il y a des différences significatives. Les bandes de couleur doivent s’expliquer par l’épaisseur de la couche d’impuretés et son effet sur l’ordre de la réaction (fonction de déplétion).

X a dit : « Maintenant, si les gaz émis étaient répartis en grande quantité et transportés jusqu’à tout le tissu alors toute la surface aurait été « inondée » et décolorée et il n’y aurait eu aucune image. Ainsi, l’image résulte du fait qu’il y avait un déséquilibre délicat dans la quantité de réactif provenant du corps vers le tissu, ce qui signifie pour moi qu’il n’a jamais été embaumé, ce qui serait cohérent avec l’admonition scripturaire selon laquelle Dieu ne permettrait pas que son Saint voie la corruption. »

Je ne défends pas cette idée comme un argument, seulement comme une observation d’un raisonnement extérieur plausible que ce récit pourrait venir corroborer.

Je n’y avais pas pensé, mais cela me semble tout à fait raisonnable comme source historique. Le corps n’aurait pas dû montrer de « pourriture » dans ce laps de temps. Le taux d’évolution des amines aurait dû être faible.
Mais je parie qu’un vieux chien pisteur bien entraîné aurait pu détecter le corps à environ un kilomètre. Ces amines sont des substances volatiles puissantes.
Alors combien de ppm d’amines combinées y avait-il sur un corps de 30–36 heures ? J’aimerais bien le savoir.

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J’espère avoir répondu à cela : « La plupart des détails sont un peu flous pour moi – par exemple (5) exige que la longueur de parcours réduise la concentration du réactif de manière à ce que la distance d’extinction soit atteinte soit parce que le réactif a été épuisé par la distance parcourue, soit parce que la concentration est tombée à un point tel qu’elle est en dessous du seuil nécessaire pour que la réaction se poursuive. »

Il n’existe pas de distance d’extinction (voir la Théorie Cinétique). La concentration nécessaire à une réaction directe dépend du changement d’énergie libre. Si vous voulez plus de détails, n’hésitez pas à demander à nouveau.

Pour ceux d’entre vous qui sont experts, soyez indulgents. Je réalise que j’ai peut-être survolé certains détails que nous considérons comme essentiels. Je pense avoir abordé les plus importants. Il y a quelques effets secondaires, mais l’expérience dit qu’ils ne sont pas significatifs. Si vous pensez que certaines choses doivent être développées, dites-le-moi et je m’y remettrai.

Je suis trop fatigué pour continuer ce soir.

Bien à vous,
Ray

BRÛLURE (SCORCH)

Quand nous pensions que l’image était probablement due à une couleur de déshydratation (par brûlure), nous avions du mal à expliquer la pénétration limitée de la couleur dans le tissu. Pour obtenir une couleur profondément marquée, il faut prolonger le chauffage (ou augmenter la température). Un corollaire est que la chaleur pénètre le tissu.

Lorsque nous avons découvert que toute l’image colorée réside à la surface externe des fibres de lin, il est devenu possible de considérer des impuretés superficielles de faible stabilité thermique autres que la cellulose. Théoriquement, il devrait être possible de recouvrir un tissu d’un sucre facilement caramélisable (comme l’arabinose, le xylose, etc.) et de produire une couleur à des températures bien plus basses que celles requises pour colorer la cellulose. Cependant, plus la température est basse, plus le temps de chauffage nécessaire est long. Parfois, ce temps devient exagérément long. Le tableau de la « décomposition rapide de la cellulose » mentionne 99 % de décomposition (je l’ai utilisé pour estimer les températures de brûlure).
À 160 °C, il faudrait 7,1 ans pour atteindre 99 % de décomposition ; cependant, il faudrait seulement 1,3 jours pour atteindre 10 %. Cela reste un temps assez long pour maintenir 160 °C sur une grande pièce de tissu.

De plus, chauffer modifie les structures cristallines. On observe des modifications cristallines de la cellulose, et nous ne détectons aucun signe de chauffage dans les zones éloignées des brûlures de 1532. Chauffer à 150–160 °C changerait certainement les structures cristallines.

La seule façon dont j’ai trouvé que l’on puisse caraméliser des sucres à basse température est la voie de Maillard.
Étant donné les saccharides et les amines, la réaction aura lieu : une couleur sera finalement produite.

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Vos questions :

1. Existe-t-il des photographies M.E. de la cellulose sous la couche d’image ?
   Al Adler en avait plusieurs (si vous parlez de microscopie à balayage). Je n’ai pas de bonnes copies. Je n’ai rien trouvé d’un intérêt primaire en elles, ni Joe Kohlbeck, qui les a prises (pour d’autres raisons).
2. Comment pourrait-on exclure une formation d’image par un artiste utilisant un « modèle chaud » à une température et une durée qui ne déshydratent pas les fibres de lin (donc sans pyrolyse produite) mais induisent malgré tout une caramélisation ?
   J’aimerais bien voir une telle image. Plusieurs choses pourraient être testées : par exemple, la structure cristalline, la composition en lignine, les propriétés physiques des fibres.
3. Pour ceux qui aiment défendre le Suaire comme un « sous-produit » de la Résurrection, la seule chose nécessaire serait un type d’énergie émanant du corps et capable d’induire une réorganisation des molécules de sucre, de la même manière que la chaleur, mais sans affecter la cellulose du lin au même moment.
   Quelqu’un a-t-il une suggestion sur un type d’énergie (apparemment pas infrarouge) capable de produire une caramélisation sans aucun effet sur la structure polysaccharidique des fibres de lin ? Je n’en ai pas encore trouvé.

Nous avons testé la formation d’image par chaleur (statues chaudes, peinture au fer, torches, etc.). Plus l’image est foncée, plus la brûlure pénètre profondément dans le tissu.

Pour développer une hypothèse, j’ai dû chercher des processus chimiques à basse température produisant la couleur observée. Ces processus devaient n’impliquer que des impuretés. J’ai dû éliminer la « caramélisation » des glucides, car les températures requises étaient trop élevées (et les durées trop longues). Les processus à basse température nécessitaient soit des réactifs étrangers, soit des catalyseurs pour déshydrater les impuretés.
Une substance réactive devait donc entrer en contact avec les impuretés présentes sur le Suaire.

Les calculs de vitesse de déshydratation rendent très peu probable une déshydratation directe de n’importe quelle impureté glucidique, même les sucres pentoses.
Des températures maintenues au-dessus de 100 °C seraient nécessaires pour produire une couleur dans un laps de temps raisonnable (moins de dix mois).

Une personne tentant de falsifier l’image du Suaire n’aurait pas pu vivre assez longtemps pour produire une image à température ambiante.
Utiliser un tissu plongé dans une solution savonneuse peu concentrée contenant des sucres pentoses (par ex. une solution de Saponaria) et l’exposer au soleil, sur un support non métallique, à une température supérieure à 100 °C aurait peut-être fonctionné, mais cela aurait probablement montré des signes de chauffage sur les fibres de lin. Une telle hypothèse pourrait être testée ; cependant, selon le rasoir d’Occam, une autre hypothèse semble plus raisonnable.

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Un candidat sérieux pour un système à basse température pouvant produire la couleur de l’image est ce que l’on appelle les réactions de Maillard.

Les zones plus sombres, pré-image, ne pénètrent pas beaucoup plus profondément dans le tissu que les zones plus claires. L’effet était très différent de celui produit par une brûlure avec une statue chaude.

La cellulose n’est pas pressée de se débarrasser de l’eau. Selon une personne ayant mesuré les vitesses comme travail (Bruce Wagnack chez Phillip Morris), la cellulose pure et microcristalline a les constantes cinétiques suivantes (utilisées dans l’équation d’Arrhenius) :
E = 50,6 kcal/mole et Z = 3,46 × 10exp(6)/s. Elle est remarquablement stable pour un composé organique. Et elle est très cristalline, ce qui fait une grande différence.

En utilisant ces constantes cinétiques, on peut calculer combien de temps il faudrait pour la déshydrater de 10 % (à condition que l’on puisse voir la combustion se former).
À température corporelle (37 °C), il faudrait 5,3 × 10exp(10) années (c’est-à-dire environ 3,8 fois plus vieux que l’univers depuis le Big Bang). Je ne veux pas attendre aussi longtemps pour cette expérience. Au point d’ébullition de l’eau (100 °C), il faudrait environ 49 400 ans (ne jouez pas avec les minuteries). À 500 °C, cela prendrait environ 0,007 secondes. Comme vous le voyez, ce n’est pas une relation linéaire.

Le lin est un peu moins stable que la cellulose pure, mais pour que l’image soit le résultat de la déshydratation de la cellulose du lin, il faut soit une température élevée pendant un certain temps, soit une température plus basse pendant très longtemps.
Et souvenez-vous, l’image se trouve uniquement à la surface des fibres colorées : elle ne pénètre pas dans les fibres de lin. La conductivité thermique du lin n’est pas suffisamment élevée pour permettre cela à des températures basses – ou même à des températures élevées pendant de courtes durées.

Une couche d’impuretés sur le lin serait presque certainement moins stable que la cellulose. Les types d’impuretés que l’on trouve normalement sur le lin sont en effet beaucoup moins stables que la cellulose, et l’on peut les déshydrater à des températures plus basses et/ou pendant des durées beaucoup plus courtes. Par exemple, un composant courant de l’amidon brut (utilisé lors de l’ourdissage du fil) a les constantes suivantes : E = 25,99 kcal/mole et Z = 6,3 × 10exp(5)/s. Il commencerait à montrer une coloration en environ 1,2 ans à température corporelle. Il faudrait environ 8,2 heures à 100 °C, et environ la moitié de ce temps à 500 °C.

On pourrait colorer la surface d’une impureté par chauffage sans provoquer de coloration dans la cellulose, exactement comme ce que nous voyons avec les échantillons d’image du Suaire. Mais il y a encore plus simple.

Les réactions de Maillard (par exemple, les produits de décomposition d’un corps mort réagissant avec l’amidon brut sur le tissu) peuvent produire une coloration à température ambiante (voire plus froide).

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Quelqu’un sait-il avec précision combien de temps le reliquaire a été chauffé en 1532 ?
Les marques de brûlure semblent indiquer que la plus grande partie du tissu n’a pas été suffisamment chauffée pour permettre une réaction significative.
Si Bianca Bolom était vraiment capable de digérer le sang, et que le sang pouvait être éliminé par une enzyme protéolytique, alors le sang n’aurait pas été beaucoup chauffé.
Il était encore rouge dans la plupart des zones du Suaire.

SANG

Les réactions se produisent entre les saccharides « réducteurs » et les groupes amine (-NH₂).
Cela signifie que les groupes aldéhyde ou cétone des sucres doivent être libres pour réagir.
Il y a très peu de sucre libre dans le sang.
De plus, le sang a tendance à former une membrane sur sa surface en séchant.
Cela inhiberait toute réaction potentielle avec la phase gazeuse.

La protéine dans le sang n’a pas été dénaturée par la chaleur.

L’un des tests chimiques les plus sensibles utilisés sur le sang était le test de l’« iodure d’azote ». Lorsqu’un groupe fonctionnel contenant du soufre est présent, le réactif bouillonne vigoureusement avec des bulles d’azote. Les fibres des principales taches de sang bouillonnent. Les fibres des zones non-sang / non-image ne le font pas. Les fibres des bords des marques de brûlure non plus (ce qui a trompé McCrone). Le Suaire nous fournit ses propres normes internes irréfutables pour ce test. Quand un chimiste veut fabriquer un peu de sulfure d’hydrogène (H₂S), il chauffe doucement un peu de soufre élémentaire dans de la paraffine (ne faites pas cela sans ventilation adéquate ! le H₂S est plus toxique que le cyanure). Les sulfopeptides, que l’on trouve dans le sang et les tissus, produisent du H₂S lors d’un léger chauffage. C’est pourquoi le test à l’iodure d’azote donne une réaction négative sur les échantillons de sang chauffés.

Le sang sur le Suaire n’a jamais été chauffé assez longtemps pour éliminer les sulfopeptides.
Le Suaire n’a jamais été bouilli dans de l’huile ni soumis à une irradiation intense.
Veuillez vous souvenir du compromis entre température et durée (loi d’Arrhenius).

La composition du sang (du moins en 1978) est en accord avec les observations sur les populations de défauts dans les fibres de lin.

Permettez-moi de vous donner une petite chronologie :

1. En 1977, les chimistes du STURP ont été chargés de tester l’hypothèse selon laquelle l’image était une peinture. Nous avons planifié les méthodes pour cela.
2. En travaillant à partir de photographies en 1979, Don Janney et son groupe ont rapporté que les halos autour des taches de sang avaient les mêmes caractéristiques de couleur que les zones sans image. Cela indiquerait qu’il n’y avait pas d’image sous le sang séché.
3. En 1978, nous avons constaté que l’image n’était pas peinte. Notre hypothèse était que si un apprêt avait été ajouté sur le tissu, la couleur aurait alors été formée dans le lin du tissu. Nous avons commencé à tester cette hypothèse.
4. En 1980, Adler et Heller ont rapporté que le sang pouvait être éliminé du tissu avec des enzymes protéolytiques. Ils n’ont trouvé aucune indication de formation d’image sous le sang.
   Nous avons trouvé des fractions d’amidon comme impuretés sur le tissu. Nous avons encore supposé que la cellulose du lin n’avait pas produit la couleur.
   Nous avons supposé que la meilleure hypothèse pour l’absence de couleur d’image sous le sang était que le sang protégeait la surface des fibres du tissu au moment de la formation de l’image.
   Cela prouverait que le processus de formation de l’image n’était pas assez violent pour changer les caractéristiques du sang.
5. Vers 1982, nous avons découvert que l’image existait uniquement dans un film mince à la surface des fibres d’image : la cellulose du lin n’était pas impliquée dans la formation de la couleur.
   Nous n’avions toujours aucune hypothèse pour la formation de l’image à ce moment-là.

Lorsque j’ai développé l’hypothèse selon laquelle les réactions entre les produits -NH₂ d’un corps mort et les impuretés saccharidiques réductrices sur le tissu pourraient avoir produit la couleur, je me suis demandé pourquoi il n’y avait aucune couleur sous le sang.
Après tout, le sang ne contient-il pas de groupes -NH₂ ? Il contient certainement un excès bien connu de saccharides réducteurs.
Pourquoi le glucose dans le sang ne réagit-il pas avec les groupes -NH₂ des protéines pour produire des produits de réaction de Maillard dans le sang ?

Quelqu’un parmi les médecins ou les hématologistes peut-il nous dire pourquoi les protéines dans le sang ne réagiraient pas avec les saccharides sur le tissu ?
Tous les groupes -NH₂ auraient-ils été masqués (par un terme chimique) par le glucose dans le sang ?
Y a-t-il des problèmes stériques ?

DIVERS

Les amines lourdes apparaissent beaucoup plus lentement. J’ai envoyé le diagramme de phase du CDH à divers personnes, et Fred a envoyé son graphique d’alignement. La plupart ne commenceront à apparaître sur le tissu que lorsque celui-ci aura essentiellement cessé de contenir de l’eau.

Il n’y aura aucune convection (cellules thermiques) pour remuer / transporter les gaz.
La quantité qui apparaît à la surface de la peau va augmenter sur plusieurs jours. Ce sont des liquides à température ambiante, mais ils s’évaporent plus rapidement qu’ils ne paraissent (les mares ne s’évaporent pas vite, certainement pas en moins de 30 heures, sauf si des substances commencent à se liquéfier). Elles diffusent beaucoup plus lentement que l’ammoniac, améliorant la résolution. La putrescine bout à 158 °C, la cadavérine à 178 °C.
Elles ne s’évaporent pas aussi rapidement que l’eau, mais sentent bien plus mauvais et sont bien plus réactives avec les saccharides. Elles sont également basiques et toxiques. Elles ont une barrière de diffusion bien plus grande à travers le tissu, bien que je ne serais pas surpris d’apprendre que certaines s’y sont fixées.

Ce que cela suggère, c’est que l’image s’est probablement formée sur une période significative de temps, en au moins deux étapes principales. L’image des cheveux a probablement été en grande partie le résultat d’ammoniac provenant des cheveux.
Cela concorde avec l’observation de l’image sur le dos du tissu au niveau des cheveux.

L’image de la surface corporelle était presque certainement le résultat d’amines lourdes provenant des tissus. Comme les amines lourdes apparaissent plus lentement, elles réagiront rapidement avec les saccharides, et elles s’adsorberont fortement sur le tissu.

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Recouverts d’un tissu réactif, à grande surface spécifique, ils resteraient près de leur source.

Les vitesses d’apparition des différents produits de décomposition corporelle ne relèvent pas de la « théorie ». Elles sont fondées sur des observations et des publications évaluées par des pairs. Les réactions entre les amines issues de la décomposition corporelle et les saccharides ne sont pas de la « théorie ». Étant donné la composition du Suaire que nous avons observée, les réactions auraient eu lieu.

Vous pouvez débattre autant que vous voulez de la résolution.
Les couleurs de Maillard sont quelque part sur ce tissu. Où pensez-vous qu’elles se trouvent ?

Cordialement,
Ray

PS : J’ai publié mes observations de 1978, où j’ai sondé le tissu avec une aiguille de dissection, à plusieurs endroits. Elles ont été publiées dans plusieurs lieux.
Y a-t-il de la couleur d’image à l’intérieur du tissu ? Si quelqu’un veut croire qu’il y en a, qu’il le fasse. Mais veuillez reconnaître le fait qu’il y en a tout au mieux très, très peu, et beaucoup plus à la surface dans les zones d’image.

Cher X et chercheurs : (part R. Rogers)

X a demandé :
« Puis-je demander s’il est possible de déterminer quantitativement quelle quantité d’amidon, de polysaccharides de faible stabilité, de saccharide déshydraté, et de saccharides impliqués dans les réactions de Maillard se trouvent sur le Suaire, dans les zones d’image et les zones sans image ? »

Le mot « quantitativement » rend cette question difficile à traiter. Lorsque nous avons prélevé des échantillons sur le Suaire en 1978, notre objectif principal était de déterminer si l’image pouvait être une peinture. Cela incluait même des tentatives de formuler des hypothèses encore jamais proposées (par ex. peinte avec une torche). Malheureusement, nous n’avons pas réfléchi à tester les impuretés sur les fibres ; toutefois, nos méthodes peuvent être réévaluées pour obtenir des informations dans ce sens.

Nos tests qualitatifs ont prouvé la présence d’amidon sur le tissu. Cela ne nous a pas semblé important à l’époque. La seule méthode dont nous avons pensé qu’elle pourrait fournir des résultats quantitatifs avec la sensibilité requise était la méthode de pyrolyse.

Les couches d’impuretés varient en épaisseur, et les échantillons récupérés par bande adhésive sont très petits. La couche de revêtement représente moins de 10 % de la masse d’une fibre, et une bande sur la bande adhésive mesure normalement moins d’un millimètre de long. Nous parlons ici d’échantillons extrêmement petits, souvent bien en dessous de 10 %, pour qu’une analyse quantitative soit possible. Heureusement, nous pouvions voir les produits de pyrolyse issus de ces zones avec la spectrométrie de masse. Malheureusement, nous n’avons pas utilisé une fibre provenant d’une zone sans image valide. Nous ne savions pas que l’échantillon de Raes ne faisait pas partie du tissu d’origine, et nous l’avons utilisé comme témoin.

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La matrice des sept échantillons que nous avons analysés figure en pièce jointe.

La figure 3 de cette pièce jointe montre comment les différents produits de pyrolyse apparaissent à mesure que l’échantillon est chauffé, le total des ions courants se trouvant sous le graphe inférieur. Il restait relativement peu de polysaccharides ou de composés à faible stabilité sur cette fibre d’image. J’ai supposé que cela révélait une déplétion des saccharides réducteurs due à la formation de l’image. Je suis ouvert à d’autres hypothèses.

Il y a des saccharides visibles de poids moléculaire plus faible et d’ordre inférieur à celui de la cellulose sur le Suaire. Nous ne pouvons tout simplement pas les mesurer quantitativement.

L’amidon brut est composé d’un très grand nombre de chaînes de longueur différente, et toutes ont des propriétés différentes. Rappelons que l’image n’était pas soluble dans l’eau qui a percolé certaines parties du Suaire en 1532. De nombreux composants de l’amidon brut sont solubles dans l’eau ; je suppose donc que les zones d’image ne sont plus des polysaccharides.

Les bords des anciennes taches d’eau (voir l’hypothèse d’Aldo Guerreschi) montrent que des fractions solubles se trouvent sur le tissu (ou s’y trouvaient au moment où les taches ont été produites). La couleur intense que l’on voit autour des taches de 1532 est en grande partie du furfural polymérisé.

Les résultats de solubilité, de spectres et de pyrolyse me portent à croire que la formation de l’image a en quelque sorte « fixé » les saccharides de plus faible stabilité que la cellulose sur la surface des fibres.

Cordialement,
Ray

X a cité Y en disant que la couche colorée faisait « environ 600 nm d’épaisseur ».
Pour être précis, ce n’est pas du tout absolu. J’ai effectué des mesures allant de 180 à 600 nm.

REMARQUE : l’épaisseur est de l’ordre de grandeur de la longueur d’onde de la lumière, et les mesures ne sont pas très précises avec un microscope optique.
Ne prenez pas ces mesures comme des valeurs définitives.

Les spectres UV/visible montrent que la couleur n’est pas un jaune pur : vos yeux perçoivent principalement le jaune, donc c’est ce que vous voyez.
La couleur absorbe presque toute la lumière bleue et réfléchit presque tout le proche infrarouge.

C’est presque une ligne droite entre les deux. Cette observation ne doit pas être mal interprétée comme signifiant que la couleur de l’image est causée par un chromophore jaune. C’est très éloigné de la vérité. D’ailleurs, en chimie, un chromophore n’est pas la même chose qu’un pigment.

Les chaînes de doubles liaisons carbone-carbone conjuguées présentent de grandes différences de longueur : ces différences de longueur absorbent différentes couleurs de lumière. Il y a plus de chaînes courtes que longues.

Les réactions qui provoquent la formation de doubles liaisons raccourcissent les distances entre les atomes de carbone. Ces distances dépendent sur le reste de la structure,

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mais une liaison simple C–C normale mesure environ 1,5 Ångströms de long, et une liaison double C=C environ 1,3 Ångströms. La déshydratation et la réticulation dans tout polymère saccharidique provoquent une contraction.

Pensez à ce qu’il se passe lorsqu’une flaque de boue se dessèche : elle produit un réseau de petites fissures. C’est une bonne analogie pour la surface de certaines zones d’image – mais pas de toutes. La couche rétractée est plus facile à retirer avec le ruban adhésif : c’est la couche d’impuretés originale. Incidemment, des zones très claires produisent la même couche rétractée que celles affectées par le processus de formation de l’image.

A30) « Toutes les fibres colorées sont uniformément colorées, c’est-à-dire que chaque fibre est soit colorée soit non colorée » (Adler 1996, 1999).

C’est une déclaration quelque peu trompeuse. Certaines grandes fibres ont des couches plus épaisses que d’autres, ce qui donne une couleur plus sombre.
Beaucoup de fibres sont plus sombres aux extrémités où pendent des gouttelettes de solution de lavage (je vois le même effet dans les expériences de teinture).
J’ai envoyé des photomicrographies pour illustrer ces faits.
CEPENDANT : toutes les zones d’image présentent exactement le même spectre visible/UV.

A32) « Toutes les zones d’image présentent une couleur jaune paille uniforme avec moins de 2 % de variation dans l’absorbance de l’image corporelle individuelle » (Adler 2000, 2002).

J’aurais aimé demander comment il avait réalisé cette mesure. Le microscope que j’ai utilisé employait un éclairage incandescent, et j’imagine qu’il a utilisé le même spectromètre pour les photomicrographies.

X avait raison d’interpréter l’importance d’une variation de 2 %. Mais, peut-être n’a-t-il mesuré que les fibres les plus sombres. Quoi qu’il en soit, je suis d’accord avec cette affirmation, et j’enverrai à toute personne intéressée les mêmes photomicrographies.

Le spectre des couleurs nous indique qu’il n’existe aucun composé conjugué à double liaison carbone-carbone unique. Il y a beaucoup de structures différentes.
Chacune présente les propriétés d’un saccharide caramélisé ou d’un produit de Maillard, les deux produits finaux étant pratiquement identiques.
Les réactions de Maillard peuvent être considérées comme des catalyseurs de la déshydratation d’un saccharide.

X a ensuite demandé : « Si l’on examine une couche très mince de matériau glucidique, il faut se demander si elle est opaque. Une mesure de la couleur de la fibre ne doit-elle pas se voir au travers (comme dans la zonation) ? Le produit chimique de réaction est-il complètement passé dans le revêtement ? »

La couche de glucides n’est pas opaque. Nous avons des photomicrographies en contraste de phase qui le montrent très clairement. La couleur des fibres ne “transparaît” pas : elle est produite dans la couche glucidique. Cette couche est tellement mince que je ne peux pas dire si la couleur est partout ou non.
Je suppose qu’elle est répandue uniformément sur toute la surface en raison de la nature des réactions chimiques. La zonation correspond à la quantité d’impuretés (comme les lignines sombres) visibles sur certaines fibres depuis longtemps.

La saponarine est hémolytique, ce qui pourrait expliquer pourquoi les taches de sang anciennes sont encore rouges. Diane Soran (décédée) de Los Alamos a testé l’hémolyse avec de la saponarine sur du tissu de contrôle de Turin.
Le sang est encore rouge sur ces échantillons de 25 ans [ils ont maintenant 27 ans]. Les témoins sont noirs.

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La saponarine s’hydrolyse pour produire certaines aglycones qui sont fluorescents (je ne cite que quelques composés), et la partie non-image du Suaire est fortement fluorescente. Les zones d’image éteignent ou filtrent cette fluorescence.

La saponarine est toxique et constitue un puissant agent de conservation.
Une conservatrice textile [Anna Maria Donadoni, Musée d’égyptologie, Turin] nous a dit que les anciens tissus semblaient mieux préservés que les plus récents. Des échantillons de comparaison nous ont été prêtés par l’étonnant Musée d’Égyptologie de Turin, et plusieurs d’entre eux dataient de plusieurs milliers d’années avant J.-C.

La saponarine produit quatre saponines glycosidiques, toutes contenant de la gypsogénine. Les glycosides s’hydrolysent pour produire des chaînes de sucres (10).
Les glucides suivants ont été identifiés dans ces chaînes : galactose, glucose, arabinose, xylose, fucose, rhamnose, et acide glucuronique.

Les sucres pentoses contenant une structure furanosique semblent être les plus réactifs (11).

Les sucres de la saponarine devraient être chimiquement assez actifs.
[Ils pourraient participer aux réactions de Maillard productrices de couleur.]

Des quantités légèrement différentes d’impuretés sur différents lots de lin pourraient provoquer des variations de surface légèrement différentes.

Une impureté majeure du lin est la “cire de lin”, qui produit une surface hydrophobe.

Les liquides mouillent les fibres en fonction de la différence entre la tension de surface de la solution de lavage et l’énergie de surface du lin. Cela pourrait expliquer l’apparence en bandes du Suaire.
Les premières observations et expériences sur ce phénomène ont été réalisées par Benjamin Franklin en 1774 (35).

Mon propos en mentionnant les effets de la tension de surface est de montrer que des quantités différentes d’impuretés suspendues et/ou dissoutes se déposeraient pendant l’évaporation du liquide de lavage, selon les caractéristiques de surface de chaque fibre.

Les substances solubles et colloïdales de l’amidon brut seraient en solution/suspension, et ces impuretés seraient déposées sur toutes les parties du tissu à mesure que le liquide s’évaporerait.

Les différences de dépôt seraient visibles en fonction des propriétés de surface et du taux d’évaporation. Ce type de processus peut aussi expliquer la nature superficielle de la coloration de l’image sur la surface du tissage.

Les données suggèrent que plusieurs impuretés différentes pourraient avoir eu un effet dans la formation de l’image, mais je pense que l’amidon a été le réactif colorant le plus important.

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Il n’est pas valide d’affirmer que « la diffusion ne peut pas donner une bonne résolution » : il faut considérer les lois de la diffusion. Il faut aussi reconnaître que les anisotropies thermiques peuvent jouer un rôle, mais il faut également tenir compte de la convection dans l’air dans ce contexte.

Il faut aussi reconnaître que le tissu n’est pas dense : les réactifs peuvent être perdus à travers les pores (perte par diffusion).

Il faut aussi reconnaître que les réactions sur le tissu ne se font pas à des vitesses égales, réduisant leur propagation latérale (amélioration de la résolution).

Il faut aussi reconnaître que le tissu n’étant pas un bon conducteur thermique, il ne produira pas de cellules de convection significatives (amélioration de la résolution).

Pensez combien de temps il faudrait pour que les différents produits de décomposition atteignent le tissu.

L’évaporation à la surface d’un tissu limite la profondeur de pénétration des réactions dans le tissu ; l’image dorsale n’est pas un problème.

Les amines de décomposition n’apparaissent pas toutes au même moment, et elles se manifestent progressivement.

Des composés légers à faible poids moléculaire comme l’ammoniac apparaîtront à l’arrière du corps.
La résolution est meilleure avec des amines lourdes, car elles diffusent moins rapidement.

Si le tissu et le corps sont séparés, l’image dorsale ne sera pas inondée (sujette à une concentration excessive de vapeur).

Le tissu ne montre aucun produit liquide de décomposition.

Est-ce que cela ressemble à une hypothèse simpliste ?

La diffusion de vapeur est-elle le seul facteur ?

Soyons rigoureux en tenant compte de tous les facteurs.

— Notes —

1. collègue de Raymond Rogers entre 2002 et 2003 sur le Saint Suaire Anna Arnoldi. [↩]