mardi 6 décembre 2022

 Le monde (de la cuisine) est fait de molécules

Puisqu'il y a lieu d'expliquer la chimie commençons par les principales matières que nous rencontrons en cuisine : l'eau, l'huile, le sel, le sucre, la farine, le beurre.


Commençons donc avec l'eau


Pour l'eau, imaginons un verre d'eau devant nous. Nous percevons un liquide incolore et transparent, homogène.
Si nous le regardons avec une loupe, nous continuons à voir ce liquide incolore et transparent, apparemment homogène.
Il faut un microscope extraordinairement puissant pour finalement distinguer que l'homogénéité n'est qu'apparente et que, en réalité, l'eau est faite d'une myriade de petits objets tous identiques, qui bougent en tous sens et très rapidement (plusieurs centaines de mètres par seconde).

Il ne nous sera pas difficile d'accepter de nommer ces objets des "molécules d'eau", n'est-ce pas ?

Je propose ici de ne pas aller plus loin dans la description de ces molécules et de nous contenter de dire que l'eau est en réalité constitué de ces molécules d'eau entre lesquelles il n'y a rien, du vide.
La masse de l'eau, c'est la somme des masses de tous ces petits objets tous identiques.

Et la différence entre l'eau du robinet, ou  l'autre pluie, ou l'eau de mer, et cetera,  cela tient à la présence, parmi ces molécules d'eau, d'autres molécules de nature différente, ce que l'on pourrait nommer en quelque sorte des impuretés si l'on se réfère à l'eau parfaitement pure.
Il faut d'ailleurs ajouter que le mot "impureté" ne doit pas avoir de connotation péjorative, car la neige fondue , qui fait de l'eau très pure, et néfaste pour  notre organisme, et nous avons besoin de la présence de ce que l'on nomme des "ions",  parmi les molécules d'eau.

Mais là , avec le mot "ion",  je sais  que je suis allé trop trop loin, et je propose de passer à la seconde matière que j'avais annoncée,  à savoir l'huile.

L'huile est encore un liquide, également transparent, plutôt jaune... bien que cette couleur soit encore due à des "impuretés" : l'huile parfaitement purifiée serait incolore.  

À nouveau, à l'œil nu, l'huile paraît homogène ;  et, à la loupe, elle le paraîtrait aussi.
Et là encore, il faut un microscope extraordinairement puissant pour voir que l'huile est composée d'une myriade d'objets très semblables (pas parfaitement identiques),  et différents des molécules d'eau.
Nommons-les "molécules de triglycérides".

Avec ces deux exemples,  on voit  on comprend que la matière est souvent faite de molécules, et c'est exact  : nous avons déjà rencontré les molécules d'eau et les molécules de triglycérides.


Passons donc au sucre.

Cette fois, c'est un solide.
Si nous regardons les grains de sucre au microscope, nous voyons que ce sont des solides transparents, avec des faces planes.
Avec un très gros microscope, les grains sont encore homogènes, dans l'intérieur du grain.
Mais  si l'on prend maintenant un microscope extraordinairement puissant, alors, là encore, on s'aperçoit que le sucre est composé d'objets en très grand nombre, tous identiques : nous les  nommerons des molécules de saccharose.

Cette fois, dans le cristal, les molécules de saccharose ne bougent pas ou, plus exactement, elle se contentent de vibrer sur place, car elles sont empilées régulièrement. C'est d'ailleurs cela qui distingue un solide d'un liquide.


Passons maintenant au sel.

Cette fois, nous voyons encore, à la loupe, que le sel est fait de cristaux tous transparents. D'ailleurs pour le sel comme pour le sucre, la couleur blanche d'un tas de sel ou d'un tas de sucre n'est pas due aux grains, qui sont individuellement transparents et incolore, mais résulte de la réflexion de la lumière blanche du jour sur les faces de ces cristaux ; plus il y a le cristaux, plus le tas apparaît blanc, alors même que chaque cristal est transparent.

Pour le sel, si nous utilisions notre super microscope, nous verrions deux types d'objets : ces objets sont des "atomes de chlore" et des "atomes de sodium". Ils sont régulièrement empilés comme des cubes, et c'est leur liaison très forte qui assure la solidité du cristal de sel.

En réalité, ces atomes de chlore et les atomes de sodium, dans un cristal de sel, se sont échangés une petite partie qui est nommée "électron", ce qui a changé leur nom, d'atome en ion.
Mais c'est vraiment secondaire pour notre propos et je propose de rester à l'idée que  les cristaux de sel sont composés de ce qu'on nomme le chlorure de sodium, une entité où l'on imagine groupés un atome de chlore et un atome de sodium.


Avec le beurre, les choses se compliquent un peu.


Oui, le beurre est plus complexe... comme on le pressant quand on chauffe doucement du beurre : dans le beurre que l'on clarifie ainsi en chauffant très doucement et longtemps, on voit deux liquides se séparer, avec un liquide blanchâtre en bas et un liquide transparent et jaune par-dessus.

Le liquide blanchâtre du bas, c'est pratiquement de l'eau, et le liquide transparent et jaune par-dessus, c'est pratiquement de l'huile.
D'ailleurs on dit que le beurre fondu fait huile.

Effectivement, dans la partie inférieure, le super microscope montrerait essentiellement des molécules d'eau, tandis qu'il montrerait des molécules de triglycérides dans le liquide supérieur.
Dans le beurre lui-même, l'organisation de ces molécules est un peu compliquée, et je propose de garder ça pour une autre fois.


Pour passer maintenant à la farine, plus compliquée que le beurre.

La farine s'obtient par mouture de grains de blé, dont on élimine d'abord les enveloppes, ce que l'on nomme les sons.
Il reste, quand on moud la farine, une poudre blanche, d'autant plus blanche d'ailleurs que l'on s'est plus approché du cœur du grain.

Cette fois, une expérience encore nous permet de voir que la farine n'est pas une matière homogène : cette expérience fut faite  pour la première fois au 18e siècle, par des chimistes, et elle a pour nom  "lixiviation" :  
- on part de farine,
- on ajoute un peu d'eau,
- on travaille beaucoup pour faire une pâte qui devient de plus en plus dure à mesure que l'on travaille,
- puis on met cette pâte dans une grande bassine d'eau claire
- et on la malaxe doucement : en sort une poudre blanche que l'on a nommé l'amidon, et il reste entre les doigts une sorte de chewing-gum jaunâtre que l'on a nommé le gluten.

Je me hâte de dire que ni l'amidon ni le gluten ne sont chacun composés de molécules toute identiques, et l'on pourrait continuer à fractionner comme on vient de le faire, pour séparer l'amidon en plusieurs types de molécules dites de polysaccharide ; de même, le gluten en plusieurs sortes de protéines.

Mais on retrouve encore notre même idée la farine est faite de molécules,  certes de plus de variétés que dans l'eau ou dans l'huile, mais quand même, des molécules.

Et c'est ainsi que  le monde matériel de la cuisine est essentiellement fait de molécules.
Dans la farine, nous sommes sur la piste d'une complexité croissante qui augmenterait encore par exemple avec les viandes, les poissons, les fruits ou les légumes... mais ce sera pour une autre fois.

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