Les résulltats du dernier séminaire : à propos de ramequins et de soufflés

 Et voilà terminé notre séminaire d'octobre. En public, nous avons expérimenté pour savoir si des soufflés gonflaient et attachaient différemment dans des ramequins identiques, mais qui auraient été soit huilés, soit beurrés. 

En fait, nous avons fait mieux puisque nous avons comparé des ramequins qui n'avaient pas été graissés du tout, avec des  ramequins beurrés ou des ramequins huilés. Nous avons fait trois échantillons pour chaque cas avec des ramequins tous identiques, et nous avons ajouté quelques ramequins différents parce qu'il nous restait de l'appareil à soufflé. 

Pour tes soufflés, nous avons utilisé de la farine et du beurre pour faire un "roux" léger, nous avons ajouté du lait pour obtenir un "velouté", et, quand cette préparation avait refroidi nous avons ajouté des jaunes d'oeufs, puis les blancs battus en neige assez ferme. 

La même quantité d'appareil  (au gramme près) a été versée dans tous les ramequins qui avaient été donc été préparés par avance. Les ramequins qui avaient été huilés contenait environ 4 g d'huile et les ramequins qui avaient été beurrés l'avait été largement et ils contenaient également 4 g de beurre. 

Les ramequins ainsi emplis ont été cuits ensemble, dans le même four, sur la même plaque, avec une disposition en quinconce pour arriver à des cuissons comparables malgré peut-être les différences de chauffage dans le four. 

Et quand nous avons sorti les soufflés en deux fois, d'abord 3 ramequins après 15 minutes de cuisson, puis les autres  ramequins après 17 minutes de cuisson au total, nous avons observé des résultats sans appel : les soufflés étaient tous gonflés de manière analogue, mais : 

- les soufflés cuits dans des moules non graissé ont tous attaché

- les soufflets ont attaché dans les moules huilées 

- et les soufflets ont très peu, voire pas du tout attaché dans les moules beurrés,  au point même que nous avons pu les démouler en les retournant. 

Nous avions déjà exploré le fait de beurrer une fois ou deux fois, verticalement, horizontalement ou n'importe comment, et nous n'avions pas vu de différence mais il est maintenant bien établi que le beurre permet aux soufflés de ne pas attacher aux ramequins. 

 

Et il reste à comprendre les mécanismes de ces différences ! 

Et voici une image qui parle à tous ceux qui s'intéressent à la physique : il est question d'osmose.

 

L'osmose, c'est un phénomène que l'on peut observer quand on creuse 3 trous dans une pomme de terre, que l'on met un grain de sel dans le premier trou, de l'eau pure dans le deuxième et rien dans le troisième trou. Après quelques dizaines de minutes, on voit que le sel est dissout  dans de l'eau qui est sortie de la pomme de terre tandis que le deuxième trou a été asséché ; le troisième trou est un témoin.

Ce phénomène résulte de la diffusion sélective des composés par ce que l'on nomme des membranes semi-perméables, qui laissent passer plus un composé qu'un autre.

Pour voir une telle membrane, on peut s'amuser à mettre un œuf dans du vinaigre : la coquille est attaquée par le vinaigre et l'œuf reste entouré d'une membrane. Si l'on ajoute alors de l'eau au vinaigre externe, alors on voit l'oeuf gonfler, parce que l'eau entre dans l'oeuf, tandis que le contenu de l'œuf ne sort pas dans l'eau externe.

Parfois on entend dire que l'osmose résulte du mouvement de l'eau dans une seule direction, vers le compartiment le plus concentré en soluté, mais en réalité, ce que montre cette image d'ailleurs, les molécules d'eau peuvent passer dans les deux sens et c'est simplement parce que d'autres molécules sont trop grosses pour traverser la membrane  semi-perméable que finalement le bilan s'établit de telle façon que les composés d'un côté semblent être dilués par l'eau qui arrive. C'est en réalité un bilan dynamique c'est-à-dire que l'eau rentre et sort sans cesse.

Pour des raisons que je n'explique pas ici, il est amusant de savoir qu'une loi approximative pour décrire l'osmose s'apparente à la loi que l'on applique pour les gaz. Il y a là de quoi lancer ceux qui étudie la physique sur des pistes passionnantes.

Je m'en veux de m'être encore trompé, à propos d'art culinaire !

C'est amusant comme on est poussé à la faute par la tradition, par l'habitude, par l'absence de réflexion. Les amateurs de bonne chère, les gourmands donc, ont souvent à la bouche l'expression "art culinaire". Mais parfois, il n'y a que de la technique. Plus exactement, il y a de la technique quand il y a de la technique, et il y a de l'art quand il y a de l'art. 

Quand on fait griller un steak, quand on fait le geste de griller un steak, quand on fait une sauce mayonnaise, quand on fait le geste de produire une sauce mayonnaise, il s'agit de technique. Pas d'art, à ce stade.

De même, le plus grand des musiciens fera un geste technique en appuyant sur les notes du piano, le plus grand des peintres fera un geste technique en posant le pinceau à un endroit bien déterminé pour y déposer une touche de couleur bien choisie. Et cette technique, qui n'est que de la technique, est évidemment à la base de l'art, lequel réclame une attention supérieure, un projet plus grand, pour mériter ce nom. 

J'ai déjà discuté des différences entre technique culinaire, artisanat culinaire, artisanat d'art culinaire et art culinaire. 

Il  faut bien comprendre (je me parle à moi-même) que tout cela est très différent. 

Pour la technique, nous venons de considérer les choses. L'artisanat, lui, c'est la mise en œuvre de la technique pour obtenir des produits reproductibles, bien faits techniquemnet. Je n'ai pas de mépris pour les artisans,  bien au contraire, et ce serait d'ailleurs idiot d'en avoir car il y a lieu de  s'extasier devant d'extraordinaires chefs d'oeuvre d'artisanat. 

Je me suis d'ailleurs exprimé à propos des œuvres en sucre tiré, en glace taillée,  et cetera, dont le statut ambigu conduit souvent à des appréciations mal placées. Ainsi, une œuvre en sucre qui ne se mange pas n'est certainement pas de l'art culinaire mais de la sculpture et son évaluation doit se faire à l'aune de cette autre activité. 

À côté d'une reproduction très technique, on voit quand même apparaître un artisanat d'art qui pousse aux limites l'habilité, la réalisation technique. Le poulet rôti, par exemple, s'obtient au terme d'un rôtissage que n'importe quel cuisinier amateur peut faire. Un bon technicien, un artisan qui produit répétitivement du poulet rôti, tous les jours de l'année, est un être humain, avec cerveau, esprit et culture qui lui permettent de chercher à s'améliorer et c'est à ce titre que le travail de l'artisan, du professionnel dépasse souvent celui de l'amateur. 

L'artisan d'art lui, c'est ce Joël Robuchon, ou bien ses collègues meilleurs ouvriers de France qui font bien mieux que les artisans. Cette fois, il y a une recherche de perfection et si la tradition garde ses droits, il y a une recherche technique qui permet d'aboutir à des résultats d'un autre ordre. 

Enfin il y a les artistes, qui feront tout autre chose. Par exemple, ils rôtiront du poulet ...  mais pour le transformer en fond d'assiette sur lequel il érigeront un plat tout nouveau, avec des alliances gustatives originales, des consistances inédites, des surprises sans cesses renouvelées. Ils dépassent largement la reproduction,  le perfectionnement de l'objet technique ancien, et ils y mettent une intention, une recherche de la beauté qui justifie le nom d'art. 

C'est à ce propos qu'il est bon de rappeler que le bon, c'est le beau à manger et que l'activité intellectuelle qui se préoccupe de la question du beau, branche de la philosophie, a pour nom esthétique. 

L'art est tout sauf la reproduction, et l'esthétique montre qu'il suscite des sentiments variés : le bonheur, la joie, la tristesse, la nostalgie, la colère, que sais-je. Pour l'art culinaire, la technique s'impose absolument : peut-on imaginer que Mozar ait fait des fausses notes, que Rembrandt ait laisser sa peinture couler, que Michel-Ange ait donné d'absurdes coups de maillet ? 

Mais en tout cas, j'essaierai de ne plus me laisser aller à confondre les termes de technique, d'art, d'artisanat d'art : je vois cela comme une faute personnelle, une source de confusion intellectuelle pour moi et pour les autres, et au fond un mépris de l'activité de chacun : cuisinier amateur, cuisinier professionnel, artisan, artisan d'art ou artiste.

À propos de l'autonomie des étudiants.

 

Cette image ? Elle dit beaucoup de mon idée de ce qui est nommé l'enseignement et que je préfère appeler études.

Il s'agit de considérer le degré d'autonomie que le système d'enseignement (les professeurs, l'institution qui cadre les études) doit planifier quand on concocte un programme d'étude.

Classiquement, les enfants entrent à l'école primaire vers l'âge de 6 ans et, si le parcours d'études a été régulier, alors ils sont en deuxième année de master à l'âge de 23 ans.

Évidemment, les professeurs sont là pour aider les élèves ou étudiants  à grandir en connaissances, en compétences, en savoir vivre, en savoir être... et aussi en autonomie : quand les études sont terminées c'est le moment où l'on est nécessairement parfaitement autonome.

Ce qui ne signifie pas que l'on ne puisse plus apprendre encore, mais plutôt que l'on est capable de décider ce que l'on veut apprendre et apprendre par soi-même, sans professeur qui nous accompagne.

Mais nous sommes allés déjà trop vite et il faut commencer par le commencement :  l'entrée au cours préparatoire. Là,  les élèves apprennent et ils commencent à apprendre à apprendre.
Toutefois, comme ils ne savent pas encore apprendre, il faut les guider  : le degré d'autonomie est évidemment très faible.

Sauf dans des cas particuliers, comme celui du jeune Carl Friedrich Gauss, qui, tout enfant, calcula en quelques secondes la somme des nombres entiers de 1 à 100 par une démarche qu'il avait imaginé tout seul, et qui consistait à observer que 1 + 100 fait 101, comme 2 + 98, etc., de sorte que l'on pouvait trouve un raccourci pour calculer la somme,  au lieu de faire les sommes une à une.

Oui, il y a des enfants très autonomes et, précisément, une difficulté de l'enseignement consiste à les encourager sur cette voie dès le début.

Mais revenons au principal avant de nous perdre dans les cas particuliers.
Au début donc, il y a peu d'autonomie, et, en fin d'études, il doit y avoir beaucoup. Comment planifier cette évolution ?

Le schéma qui est montré ici l'envisage de façon simpliste certes, mais marquante : en abscisses, on représente l'âge des élèves et des étudiants, et, en ordonnées, on porte le degré d'autonomie qui part donc de 0 et doit arriver à 100 en pour cent  à la fin de la seconde année de master.

Certes le chemin le plus direct est la ligne droite, mais elle a elle a l'inconvénient qu'il y a deux moments brusques dans la vie de nos jeunes amis : un choc quand on commence les études officielles, et un choc quand on les termine.
Pensons à un conducteur qui veut arrêter sa voiture :  La conduite est désagréable si elle est heurtée.

D'autre part, si l'on voulait éviter le dernier choc en augmentant rapidement le degré d'autonomie, les choses seraient pires pour les jeunes enfants qui entrent à l'école, et cette autre solution n'est donc pas bonne. Tout comme l'autre solution, qui consiste à augenter lentement l'autonomie, et la faire augmenter très vite sur la fin des études.

Finalement il y a la courbe sigmoïde, en forme de s  : on augmente lentement l'autonomie, on prend du temps pour que les élèves et étudiants deviennent de plus en plus autonomies, et l'on termine avec des étudiants parfaitement autonomes, prêts pour leur vie professionnelle.

Pourquoi ne pas utiliser cette démarche ? En considérant que la proportion de travail encadré et de travail personnel doit être conforme à ce degré d'autonomie. Avec comme conséquence qu'il doit y avoir peu de travail personnel en début d'études, mais beaucoup en fin d'études :  là, très peu de travail encadré, de cours, de travaux dirigés...

J'observe que cela n'est pas ce qui est fait en France  ! Or  les étudiants qui reviennent de pays comme le Danemark, où la méthode est mieux mise en œuvre, jugent notre système parfaitement périmé Et ils ont raison ! Luttons pour le changer, mettons les étudiants au cœur du système d'études, face à leurs responsabilités d'étudiants, sans bourrer l'emploi du temps avec des cours pendant lesquels beaucoup d'étudiants s'ennuient, des cours inefficaces, des cours qui ne se satisfont que des professeurs à l'ego démesuré...
Balayons les mauvaises raisons que l'on nous donne et restons-en au sein principe qui était illustré ici.

Et puisque les professionnels sont jugés non pas sur les moyens mais sur les résultats, appliquons dès la fin des études ce principe d'évaluation qui donnera la responsabilité aux étudiants, lesquels sont déjà les citoyens,  qui ont le droit de vote et qui sont parfaitement majeurs.

Derrière cette image... il y a une cause importante de la déstabilisation des émulsions.

 

Une émulsion, c'est la dispersion d'un liquide dans un autre avec lequel il n'est pas miscible.

Par exemple, on obient une émulsion quand on disperse de l'huile dans de l'eau. Il faut de l'énergie pour diviser en gouttelettes le liquide qui est dispersé, et plus on donne d'énergie, plus les gouttes dispersées sont petites.

Mais on se trouve bien d'utiliser des composés tensioactifs, qui permettent d'abaisser l'attention de surface, c'est-à-dire de réduire l'énergie à donner pour obtenir des émulsions avec des tailles particulières de gouttes dispersées ; et ces composés stabilisent en outre (relativement) les émulsions, en tapissant la surface des gouttelettes et en prévenant (relativement) la coalescence des gouttelettes.

Dans la sauce mayonnaise, la phase continue est une solution aqueuse venue du jaune d'œuf et du vinaigre ; c'et dans cette "eau" que l'on disperse de l'huile sous la forme de gouttelettes trop petites pour qu'on puisse les voir à l'oeil nu : ces gouttelettes, en fin de travail à la fourchette, ont un diamètre compris entre un millième de millimètre et un dixième de millimètre ; au mixeur, les gouttelettes peuvent être plus petites.
En fin de confection de la sauce, la proportion d'huile peut atteindre 95 %.

Mais nous arrivons maintenant aux phénomènes qui conduisent à la déstabilisation des émulsions, puisque tel est le sujet de l'image ci-dessus.

Il y en a de plusieurs sortes,  tel le crémage, c'est-à-dire le fait que les gouttelettes d'huile ont tendance à monter, étant moins denses que l'eau, tandis que l'eau a tendance à drainer.

D'autres mécanismes sont à l'action et notamment celui qui est figuré par cette image et qui a pour nom déplétion-floculation.

Cette fois il s'agit de considérer qu'il peut y avoir également, dans la solution aqueuse, des composés dont les molécules sont par exemple comme de longues chaînes. Et ces polymères peuvent être assez gros (par rapport à la taille des gouttelettes) pour ne pas pouvoir trouver place entre des gouttes voisines.

Par exemple, dans les aliments, il y a des protéines, qui, selon les conditions d'acidité,  peuvent être plus moins plus ou moins dépliées, et avoir une longueur de plusieurs dizaines à centaines de liaisons covalentes (ces liaisons que l'on trouve par exemple entre  des atomes de carbone dans une molécule organique).

Imaginons donc que l'espace entre trois gouttelettes soit trop petit pour qu'un polymère vienne s'y placer.
Alors la concentration en polymère à cet endroit serait nulle :  rien de difficile jusque-là.
Mais à l'extérieur, dans le liquide, la concentration en polymère n'est pas nulle, de sorte que le phénomène d'osmose conduit non pas le polymère à entrer dans l'espace où il ne peut pas entrer, mais à l'eau quitter cet espace pour aller en quelque sorte diluer le polymère à l'extérieur.

Or quand l'eau quitte cet espace, les trois gouttelettes se rapprochent et finissent par coalescer.

Nous sommes bien d'accord que cette description est approximative, mais je renvoie au Handbook of molecular gastronomy pour ceux qui voudraient en savoir plus. En tout cas voilà l'idée derrière l'image qui représentait ici.

Derrière cette image, il y a un type de calcul que j'aime beaucoup : le calcul différentiel et intégral.

 

L'idée est en réalité toute simple, pour ce cas précis : il s'agit de calculer l'airz sous la courbe en noir.

A cette fin, on approche cette courbe par une série de rectangles pour lesquels il est facile de calculer l'aire (le produit de la base par la hauteur), et ensuite de faire la somme de toutes les aires de ces rectangles.

Bien sûr, il y a de petites différences entre les rectangles et la courbe, un crénelage, mais en s'y prenant bien on arrive à montrer qu'elles peuvent ne pas être gênantes.

L'idée principale est de considérer la somme des aires pour des rectangles de plus en plus étroits, de sorte que la différence à la courbe devienne de plus en plus petite par rapport à l'aire des rectangles, nulle à la limite.

Cela, c'est pour le calcul intégral, mais ce qui est encore plus beau, c'est que cela correspond à une idée analogue que l'on met en œuvre pour le calcul de la tangente à une courbe en un point.

Pour ce cas, que je ne représente pas,  on commence par considérer deux points de part et d'autre du point où l'on veut calculer la tangente et l'on tire une droite entre ces deux points. Elle n'est pas exactement la tangente, mais elle n'en est pas loin.
Puis on rapproche les points de celui qui nous intéresse et progressivement, la droite ainsi tracée converge vers la tangente.

Bien sûr le diable est partout et il y a lieu d'être mathématiquement très propre mais l'idée est là,  et elle est sublime. Elle fut découverte par Isaac Newton et pas de Wilhelm von Leibnitz, sous les formes différentes.

N'hésitez pas : recommandez la lecture du livre Calcul différentiel et intégral de Nikolas Piskounov (on le trouve en pdf en ligne).

Derrière l'image : des molécules dans l'air.

 

Nous sommes bien d'accord que, pour  donner une idée de molécules dans l'air, il faudrait présenter un volume dans lequel se trouveraient des molécules.

Mais on peut aussi imaginer de prendre une photo dans le plan de deux molécules voisines et voici ce que l'on observerait.

Comme toujours avec les images, il y a  lieu d'être prudent, d'interpréter, car les molécules de l'air sont de différents types :  diazote, dioxygène, dioxyde de carbone...

Mais nous voulons donner ici une idée générale, un ordre de grandeur et l'on  considérera donc que l'air est fait de molécule de diazote.

Évidemment, les molécules diazote ne sont pas de petites haltères, mais au premier ordre encore, il y a peut-être lieu de se limiter à la représentation donnée ici, voire réduire les molécules à un point seulement puisque l'on verra le résultat plus tard.

La question est  :  quelle distance sépare deux molécules de diazote dans l'air ?

On considère évidemment de l'air à la température ambiante, dans des conditions normales de pression. Bref on ne tourne pas autour du pot  : on regarde l'air devant soi et l'on se demande quelle est la distance entre deux molécules d'air quitte à raffiner ensuite.

À ce stade, il doit y avoir une démarche mise en œuvre car on imagine bien que puisque les molécules d'air bougent tous sens dans le vide -j'insiste : dans le vide-, alors il y en a qui sont proches et d'autres qui sont plus éloignées.

Certes, mais pour faire un calcul d'ordre de grandeur, nous irons d'abord considérer une moyenne. Mieux encore, nous nous résoudrons pour le calcul à placer les molécules au centre d'un réseau cubique, dont nous cherchons la longueur de la maille. Avec cette démarche, il devient très facile de calculer la distance entre deux molécules d'air et plusieurs solutions sont possibles selon les lois physiques dont on se souvient.

Par exemple, si l'on a en tête la loi des gaz parfaits, alors on pourra écrire que le produit de la pression par le volume est égal au nombre de moles par une constante R et par la température absolue. Il est facile, en fixant un volume, par exemple d'un mètre cube, de calculer le nombre de moles, donc le nombre de molécules.
D'autres, qui se souviendront qu'une mole d'un composé fait un volume de gaz de 22,4 litres auront un autre point de départ pour leur calcul, mais en réalité ce sera le même.

Bref, selon ce que nous avons retenu de nos études élémentaires à l'université, nous aurons des possibilités qui nous conduiront ensuite à diviser le volume du gaz par le nombre de molécules (qui sera égal au nombre de moles multiplié par le nombre d'Avogadro).
Puis, ayant le volume associé à une molécule, on cherchera le côté du cube correspondant.

Et c'est ainsi qu'on s'aperçoit que la distance entre deux molécules dans l'air et d'environ 200 fois le diamètre d'une molécule de diazote  : l'air est donc c'est essentiellement de vide, d'où la représentation pas si fausse de la figure initiale.