Hydrolyse ? Caramélisation ? Ce sont des choses bien différentes

Quand on apprend la chimie, on rencontre notamment la réaction d'hydrolyse à côté de la réaction d'estérification, c'est-à-dire de formation d'esters. 

Commençons donc ainsi, en prenant un exemple : si nous mettons de l'éthanol (ce que l'on connaît sous le nom d' "alcool absolu") en présence d'acide acétique (l'acide qui fait l'essentiel de l'acidité du vinaigre), un chauffage conduit à une "réaction" : des atomes d'oxygène et d'hydrogène sont éliminés sous la forme de molécules d'eau (évaporation), tandis que l'on forme un composé de la famille des "esters", en l'occurrence de l'acétate d'éthyle. 

Cet ester est composé d'un "résidu" d'acide et d'un "résidu" d'alcool : le mot "résidu" indique simplement que, dans les molécules de l'ester, on retrouve des atomes enchaînés presque comme dans l'acide, ou presque comme dans l'alcool. 

 Et cet ester peut ensuite être dégradé de mille façons, mais l'une d'entre elle est l'hydrolyse, qui consiste simplement à le chauffer en présence de beaucoup d'eau : les molécules d'eau apportent des atomes d'hydrogène et d'oxygène qui viennent déranger la liaison chimique qui s'était établie entre le résidu d'alcool et le résidu d'acide... et cela forme l'acide acétique et l'alcool éthylique. 

 

Plus généralement maintenant 

Pourquoi ce mot "hydrolyse" ? Dans le mot, il y a hydro, l'eau, et lyse, décomposer. 

Un autre exemple de réaction d'hydrolyse, un peu plus compliqué, mais du même type, se retrouve à propos des triglycérides, ces composés qui constituent les huiles et les autres graisses alimentaires. 

Quand on hydrolyse un triglycéride, en le chauffant dans l'eau dans des conditions appropriées, alors on récupère du glycérol (qui est un alcool) et trois acides gras (qui sont des acides). 

C'est cela, cette réaction qui fut tant étudiée par Michel-Eugène Chevreul quand il chercha la composition des graisses. 

Mais il y a bien d'autres hydrolyses : par exemple, quand on chauffe de l'amidon dans l'eau. Dans l'amidon, on trouve deux sortes de molécules, à savoir des molécules d'amylose et des molécules d'amylopectine. Les premières sont des longues chaînes dont les "anneaux", ou "maillons", sont des résidus de glucose. Les secondes sont analogues, mais ramifiées. 

Et quand on les chauffe, notamment en présence d'acide, alors elles sont hydrolysées, perdant progressivement des "maillons" que sont des molécules de glucose. 

Là encore, il faut que des molécules d'eau apportent des atomes d'hydrogène et d'oxygène, et la réaction de décomposition est une hydrolyse. 

Un autre type d'hydrolyse, l'élimination bêta des pectines. Les pectines sont également de longues chaînes, mais les "maillons" sont différents : ce sont principalement des résidus d'acide galacturonique. Et quand on chauffe les pectines en milieu acide, alors des molécules d'acides galacturoniques se forment, tandis que la chaîne est dégradée... ce qui conduit à l'amollissement des tissus végétaux où se trouvent les pectines (mais c'est là une autre histoire). 

Bref, il y a une foule de réactions d'hydrolyse possibles dans les aliments. 

 

Pour en venir au saccharose 

Le saccharose, tout d'abord ? C'est un composé de la famille des saccharides, et plus exactement c'est un disaccharide, puisque composé d'un résidu de glucose lié chimiquement à un résidu de fructose. 

Il est notamment produit par les plantes, et nous le connaissons bien sur nos tables, puisque le sucre de table, souvent extrait de la betterave ou de la canne à sucre, quand il est blanc, est du saccharose pur à 99 %. 

Chauffé, le saccharose peut se décomposer de nombreuses manières selon les conditions dans lesquelles la décomposition se fait. 

Par exemple, quand il est chauffé dans de l'eau acidifiée, alors il peut être hydrolysé, c'est-à-dire que les deux résidus de glucose et de fructose se séparent et que des atomes l'hydrogène et l'oxygène de l'eau viennent former du glucose et du fructose. 

Je le répète, cela nécessite une activation acide, par exemple. Et j'ajoute que, quand la température est suffisante, l'hydrolyse se fait rapidement, avec une règle approximative, qui est que la vitesse de réaction double tous les 10 degrés : autrement dit, à 110 degrés, l'hydrolyse se fait deux fois plus vite qu'à 100 degrés. 

On notera que cette hydrolyse ne se voit pas : le glucose et le fructose, dans l'eau, forment des solutions incolores et transparentes, tout comme le saccharose. En revanche, la sucrosité de la solution change, le glucose étant bien moins sucré que le saccharose, alors que le fructose l'est environ deux fois et demie plus. 

Pourquoi cette réaction est-elle importante, en cuisine et en pâtisserie ? Parce qu'un sirop de saccharose qui a été partiellement hydrolysé cristallise bien plus difficilement : quand le saccharose est pur, sa cristallisation correspond à l'empilement régulier des molécules, dans les trois directions de l'espace, comme des cubes bien assemblés ; en revanche, la présence de molécules de glucose et de fructose, qui peuvent se lier aux molécules de saccharose, vient déranger la cristallisation, comme si de petits cubes étaient mêlés à des cubes que l'on voudrait empiler. 

Autrement dit, on comprend que, selon les cas, pour former des cristaux ou au contraire pour ne pas en avoir, on a intérêt à connaître la composition d'une solution sur laquelle on agit. 

 

La caramélisation

Certes, il faut chauffer un sirop de saccharose pour en provoquer l'hydrolyse... mais quand on chauffe trop fort, l'énergie des chocs entre molécules vient briser les liaisons entre atomes, en commençant par les liaisons les plus faibles. 

Et c'est ainsi que, quand on a atteint 100 °C, le sirop se concentre, l'eau s'évaporant... mais des réactions invisibles, puis visibles ont lieu : on observe d'abord un léger jaunissement. Puis c'est la caramélisation, bien étudiée par notre collègue Jacques Defaye, à Grenoble : vers 140 °C, les deux résidus de glucose et de fructose se séparent, mais en perdant des atomes d'hydrogène et d'oxygène sous la forme de molécule d'eau, et des résidus de fructose forment d'abord des "dianhydrides de fructose". 

Cette fois, ce n'est donc pas une hydrolyse, puisque ce ne sont pas des molécules d'eau qui s'ajoutent ; on parle plutôt de déshydratation ! Et les molécules de dianhydrides de fructose, très réactives, se lient ensuite à des résidus de glucose, pour former des chaînes... qui font la masse du caramel. 

Simultanément, l'énergie considérable correspondant à la température de 140 degrés dégrade les molécules présentes, et les atomes présents se réarrangement de diverses façons, l'une d'entre elles correspondant à la formation de molécule d' "hydroxyméthylfurfural", qui donne un goût de caramel. 

Mais ce serait une erreur de croire que le caramel n'est qu'un mélange de polymères à base de dianhydrides de fructose et de résidus de glucose, car les dislocation des molécules conduisent à de très nombreuses possibilités, à de très nombreuses espèces moléculaires. 

D'ailleurs, il faut ajouter que les études à ces températures sont difficiles, parce la forte agitation des molécules conduit à des réarrangements d'atomes variés : le caramel est un fouillis molécule de toutes sortes. 

Ainsi, la caramélisation n'est pas une seule réaction, mais un ensemble de réactions complexes, qui engendre brunissement, changement de saveur, d'odeur... Et, en tout cas, on voit que ces réactions n'ont guère de rapport avec l'hydrolyse qui, elle, se fait à température bien inférieure, dans l'eau, laquelle on s'en souvient, intervient dans la réaction.

A propos de reproductibilité des expériences

Dans un mauvais livre d'histoire des sciences, pourtant bien trop cité, et où la rigueur scientifique est sacrifiée au profit d'une volonté de s'adresser à un vaste public, je lis cette phrase selon laquelle des expériences de physique des particules donneraient des résultats différents alors qu'elles ont été faites de la même façon "exactement'.

Certes, cet auteur vise aussi le grand public, mais je ne crois pas qu'il ait raison de dire les choses ainsi,  et tout d'abord parce que, vu le coût exorbitant des expériences de physique des particules modernes, il n'y a pas d'expériences effectuées exactement de la même façon.
D'autre part, j'ai peur qu'il fasse une  confusion entre le comportement quantique des objets et le résultat des mesures, toujours un peu incertain.

A cette fin, je propose de considérer l'expérience célèbre des fentes d'Young, où l'on envoie des photons (des "particules de lumière") et des particules plus classiques vers un écran percé de deux fentes  parallèles, et où l'on regarde leur impact sur un écran placé derrière le premier.
Si l'on égraine les émissions, alors on voit des impacts dispersés, qui, progressivement, engendreront une figure de diffraction par les deux fentes, avec des raies lumineuses et sombres parallèles et alternées.

Il est exact que l'on ne peut pas prévoir un impact individuel et que l'on ne peut alors que décrire un résultat statistique mais en l'occurrence, ce résultat statistique est
constant, reproductible, par le même expérimentateur ou par des expérimentateurs différents.

En matière de physique des particules, ce phénomène se retrouve partout.

Mais,  d'autre part, il n'y a pas lieu d'aller chercher aussi loin que dans la physique des particules :  il suffit d'une balance précise pour s'apercevoir que nous pouvons avoir des résultats différents alors que nous faisons la "même" pesée (c'est le mot "même" qu'il faut absolument discuter, en relation avec le "exactement" précédent).

Par exemple, confions  une balance qui donne le centième de milligramme à des chercheurs éventuellement confirmés et proposons leur de peser un même objet. On obtiendra des nombres dont la dernière décimale risque fort de varier et oui, les résultats seront différents, stricto sensu... mais cela ne remet pas en cause la "reproductibilité" des expériences de mesures : il y a seulement un bruit inévitable qui se manifeste quand la précision est grande.

Insistons : il ne s'agit pas de maladresse des expérimentateurs, il ne s'agit pas surtout de remettre en question l'utilisation de cet instrument qui est la balance. Il s'agit surtout de toujours penser à des "validations", des expériences complémentaires pour mieux cerner la qualité  des résultats donnés par la balance.
Par exemple, on utilisera des étalons,  on vérifiera  que la balance donne des résultats très semblables pour deux pesées successives du même étalon. On prendra garde à des phénomènes supplémentaires sui viennent compliquer la chose et par exemple, si le même étalon est posé sur une surface sur laquelle je trouve aussi des particules de poussière infime, alors on pourra avoir des résultats un peu différents.
 

Bref, pour chaque expérimentation, il faut traquer le diable qui nous menace. 

PS. Avez-vous vu mon article https://hal.science/hal-01466964/document

Des hypothèses "rivales" ? Non !

 Dans un livre d'histoire des sciences, je vois un chapitre consacré à une décision qui serait à prendre entre deux "hypothèses rivales".

Et je vois bien que ce livre, que je pensais médiocres, est en réalité mauvais.

C'est la marque d'un petit esprit que d'imaginer des hypothèses "rivales",  car les hypothèses ne sont pas des individus, d'une part,  et, d'autre part, les expérimentations servent moins à s'opposer qu'à être testées en vue de réfutations.

Pour une prévision théorique que l'on teste, il y a souvent une infinité de possibilités non pas rivales, ni concurrentes, mais  simplement différentes.

Il y a, dans l'alternative réduite à deux options,  cette espèce de naïveté enfantine qui voudrait que l'on réponde toujours par un pile ou un face,  alors que je propose de ne jamais oublier la tranche, ou autre.

Avec la "rivalité", d'autre part, on voit sous-jacente cette conception des sciences selon laquelle il y aurait des écoles rivales, partisanes, des théories rivales. Il n'y a pas la place pour cela en sciences : il ne s'agit pas d'un combat, il s'agit pas d'une compétition, mais il véritablement de lever un coin du grand voile.

Enfin, je vois l'auteur du livre que je discute (je ne donne pas le titre pour ne pas faire de la publicité à un mauvais document)  très nationaliste, engagé dans une  rivalité scientifique entre la France, l'Angleterre et l'Allemagne, avec évidemment un penchant pour l'Angleterre puisqu'il est anglais.

Mais, surtout, il ne donne aucune référence pour attester ce qu'il dit.

Bref, son livre est  mauvais... mais je vais le conserver, pour mieux voir ce dont il faut se garder.

Un geste ? Il en faut l'intelligence. Une expérience ? Il en faut une interprétation théorique

Je reviens ma discussion  du livret de très mauvaise qualité qui accompagnait la boîte de chimie que j'ai reçue quand j'ai eu 6 ans.
J'ai expliqué précédemment pourquoi le texte était presque indécent tant il était mauvais, et me je me suis interrogé  sur la raison pour laquelle, malgré ce texte incompréhensible, je suis "tombé dans la marmite de la chimie quand j'étais petit".

Je vois que ce livret proposait, au delà des explications idiotes et souvent fautives, des expériences simples, succinctement décrites, telle que souffler dans de l'eau de chaux qui se met à se troubler.

Les expériences elles-mêmes étaient décrites en trois lignes, et l'on voit bien comment on aurait  pu faire mieux.

Ailleurs, j'ai expliqué combien le soin, la compréhension du geste, la manière dont l'on effectue sont essentielles à la bonne réalisation des expériences.

Par exemple, quand on utilise un acide fort, il y a évidemment lieu de ne pas le faire couler en dehors du récipient où on  veut le
veut le mettre. Et s'imposent des techniques variées, avec, par exemple, l'utilisation d'un entonnoir, une tige en verre contre laquelle fait couler le liquide, ce qui le guide, et cetera.

Dans les séances de travaux pratiques du collège ou du lycée, on enseigne à ne pas poser le bouchon d'un réactif sur la paillasse, au risque de le contaminer, ce qui
contaminerait l'ensemble du réactif.
On enseigne à ne pas mettre de
l'eau dans de l'acide sulfurique concentré, afin d'éviter des projections d'acide sulfurique concentré...

Il y a lieu, ainsi, de s'attacher à chacun des gestes, surtout pour des enfants, à leur en expliquer la bonne réalisation.
En un mot, il y a lieu de leur indiquer l'intelligence des gestes.

Puis, dans la description d'une expérience, je crois que le geste ne suffit pas :  il y a lieu pour chaque phénomène qui survient, de s'en émerveiller, de montrer l'intérêt de l'expérience qui révèle le phénomène.
C'est ainsi qu'un travaio idiot cesse d'être une technique réduite à des mains, et devient de la chimie.

À propos de soin

Certains ont dit que Berzélius avait dû son succès au soin extrême qu'il portait aux analyses chimiques qu'il faisait.

Dit ainsi, ce n'est pas faux... mais  c'est bien méprisant pour ce merveilleux Berzélius qui, en réalité, n'a cessé de perfectionner les techniques analytiques de l'époque.

D'ailleurs, Berzélius était un ami de Chevreul, qui lui-même avait perfectionné les techniques de Gay-Lussac,  lequel avait perfectionné les techniques de Lavoisier.

Berzélius avait poursuivi ce mouvement de perfectionnement et obtenu ainsi, certes avec beaucoup de soin et de méticulosité, des résultats extraordinaires.

Pour mieux faire comprendre la question, je veux rapporter ici que j'ai récemment repris des cahiers de laboratoire tenus par mes jeunes amis venus travailler à mes côté, et que j'ai détecté quelque chose tout à fait amusant à propos des pesées qu'ils effectuaient.

Je ne reviens pas sur la manière très méticuleuse que nous avons de faire des pesées, que je leur enseigne à tous, mais je me limite à évoquer le fait que nous avons des balances de précision pour lesquelles le dernier chiffre figurant sur l'indication d'une pesée est toujours difficile à obtenir trois fois de suite.

 Mieux même, l'examen rétrospectif des cahiers de laboratoires montre que certains de nos amis, qui ont compris qu'il fallait toujours peser au minimum trois fois, obtiennent les deux derniers chiffres qui varient mais  - et cela est encourageant - que beaucoup d'entre eux s'améliorent,  à savoir que bientôt, dans leurs pesées, tous les chiffres sont constants sauf le dernier. Et l'on voit même pour certains, plus soigneux que d'autres, tous les chiffres constants pour les trois pesées. Pas au début de leur travail mais à la fin.

C'est de cela dont il s'agit aussi à propos de Berzélius, et cela est essentiel pour faire des "découvertes". Car imaginons qu'il faille tester une hypothèse en disposant du dernier chiffre des pesées, alors seuls les plus méticuleux, les plus soigneux d'entre eux y auront accès, et avec des techniques sans cesse perfectionnées.

La science n'est pas la technologie

Il y a quelques jours, il a fallu que j'explique à nouveau à une étudiante la différence entre science et technologie, ainsi que la différence entre recherche scientifique et recherche technologique.

Pour la seconde, j'ai pris l'exemple de Gertrude B. Elion et George H. Hitchings qui ont mené toute leur carrière au sein des laboratoires de l'entreprise pharmaceutique Burroughs Wellcome (aujourd'hui GSK). Ils ont révolutionné la pharmacologie en abandonnant la méthode empirique des "essais et erreurs" pour concevoir de façon rationnelle des molécules ciblant spécifiquement les cellules malades ou les pathogènes. Leurs découvertes ont permis de créer des traitements majeurs contre la leucémie, le paludisme, la goutte, le rejet de greffes (l'azathioprine) et les infections virales (l'acyclovir), ouvrant également la voie au développement de l'AZT contre le VIH. Fait exceptionnel, Gertrude Elion a reçu son prix Nobel sans jamais avoir obtenu de doctorat.

Bref, j'ai expliqué à l'étudiante en question qu'il y avait une recherche tout à fait merveilleuse et tout à fait utile à faire, une "recherche technoloqique".

Pour la recherche scientifique, je sais d'expérience que beaucoup d'étudiants ont plus de mal à comprendre qu'elle puisse ne "servir à rien" ou, du moins, qu'elle n'ait d'autre finalités que de faire des découvertes. Voir https://hervethis.blogspot.com/2022/11/a-quoi-la-science-sert-elle.html?m=0

J'insiste un peu, en prenant l'exemple de la découverte de ces composés nommés "fullérènes", qui étaient sous nos yeux depuis des millénaires... puisqu'ils sont dans la suite.
Pourtant, c'est en analysant des signaux électromagnétiques de molécules présentes dans l'espace qu'on les a découvert. Et je prends cet exemple pour bien montrer qu'il s'agit là d'une découverte et non pas d'une invention.

Bien sûr, la suie avait été analysée, mais on n'avait jamais vu ces composés, car les chercher sans les connaître, sans les imaginer, revenait à chercher une aiguille dans une botte de foin  :  en principe, on peut la trouver, mais en pratique, c'est quasi impossible.

Lors de la discussion, de surcroît, j'ai été conduit à  raconter à l'étudiante l'épisode qui a eu lieu au laboratoire  il n'y a pas si longtemps, quand un collègue mexicain est venu en séjour sabbatique : il m'avait interrogé sur un phénomène que j'avais étudié, et je commençais à lui expliquer les mécanismes de ce phénomène... mais je me suis interrompu en pleine discussion, parce que je me suis aperçu que je lui transmettais un dogme, au lieu de le conduire à chercher à réfuter ce modèle insuffisant que j'avais en tête. Oui, les théories scientifiques sont "fausses", et il s'agit surtout de les réfuter.

Mon collègue mexicain était un enseignant, et les enseignants (moi le premier) feraient bien de ne pas oublier cette idée. D'ailleurs, les professionnels de la vulgarisation scientifique ne devrait-ils pas en prendre également de la graine : chaque fois qu'une idée théorique était lancé, il y a lieu de la question de la questionner et non pas d'asséner un dogme.

Un grand merci... et vite, au travail !

 A propos de la médaille de chimie 2026

Ayant reçu de l'Académie des sciences la médaille de chimie 2026, il y a trois jours, je suis un peu dépassé par les félicitations que je reçois de partout et auxquelles je suis évidemment amené à répondre.

Mais cela ne doit pas m'empêcher de remercier tous les collègues de l'académie, pour avoir oeuvre en faveur de cette attribution, sur une proposition dont je ne sais pas l'origine : j'ignore qui a fait cette proposition, et qui l'a approuvée.  

Bien sûr, j'ai adressé rapidement un message au bureau de l'académie, pour remercier de
l'accueil et de l'honneur qui m'ont été faits, en espérant que le message de remerciements sera transmis aux confrères anonymes. Mais comme je suis bien triste de ne pouvoir remercier personne en particulier, je le fais ici publiquement en général.

J'observe aussi que mon ardeur à la recherche scientifique s'en trouve avivée.. en supposant que cela soit possible car depuis toujours, mon énergie est absolument engagée dans cette chimie qui me passionne.
Bien sûr, j'en suis détourné chaque fois une tâche d'intérêt collectif m'incombe, et je suis désolé de "perdre ainsi du temps" pour mes travaux. D'ailleurs, plutôt que "ardeur avivée", j'aurais dû dire "sentiment d'urgence à revenir aux travaux scientifiques dès que j'en suis détourné".

D'autre part, quand des félicitations m'arrivent, j'ai vraiment  -honnêtement- l'impression de ne pas être à la hauteur  de l'honneur qui m'a été fait. Il faut donc que je laisse passer la tempête des félicitations et que chaque seconde de mon temps soit de nouveau consacré à mes travaux, en espérant des découvertes parfois. 

Chevreul, chimiste et encore chimiste : un livre gratuit en ligne

 J'avais annoncé la parution d'un livre gratuit, en ligne, en pdf seulement, et voici le lien : 

https://www.academie-agriculture.fr/publications/livres-academie-agriculture-de-france

 

Bonne lecture

L'éthique, en pratique

 

Le comité pour l'éthique des publications, ou COPE, est une extraordinaire initiative, parfaitement opérationnelle et utile.

Dans une des deux revues que j'anime, j'ai la situation suivante d'un éditeur en charge d'un manuscrit qui accepte ce dernier alors qu'il est véritablement inacceptable. Il s'est  fondé sur deux rapporteurs qui ont  complètement manqué le point essentiel qui rend le manuscrit inacceptable.

Que faire ?

Évidemment, ne pas transmettre la décision de l'éditeur aux auteurs et entamer une discussion avec l'éditeur, qui, lui-même, reviendra vers les rapporteurs que je ne connais pas (puisque les deux revues sont triplement anonymes).

Mais sur quelle base prendre une telle décision ?

La consultation du COPE montre des règles générales, explicite des notions essentielles  à propos de l'éthique, et, également, présente des cas pratiques, qui décrivent des situations que l'on rencontre  dans les revues.

En l'occurrence, je trouve rapidement exposé un cas très voisin de celui que je viens de rencontrer : avec le COPE, je trouve ainsi  une  discussion collégiale à ma disposition pour justifier quelque chose qui risquerait d'être très personnel et peut-être arbitraire

Une expérience donne toujours des résultats

Il ne faut pas que je m'acharne sur les mauvais livres, mais cela me désole quand même que l'on mette entre les mains du public des textes qui obscurcissent au lieu d'éclairer.
 

Or cela fait plusieurs fois que je discute d'un mauvais livre d'histoire des sciences... où je trouve à nouveau une manifestation de sa médiocrité dans une phrase qui évoque des expériences qui me donneraient "aucun résultat".
En réalité, toute expérience donne un résultat.

Certes le résultat donné par une expérience  n'est pas toujours le résultat attendu, mais c'est un résultat. Il y a donc confusion de la part de notre auteur.

Je prends un exemple dans notre groupe de recherche où un doctorant avait voulu utiliser la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire pour explorer l' "effet pastis", lequel correspond à un trouble de l'eau quand on y verse une solution d'huile dans l'éthanol : des gouttelettes d'huile apparaissent isolées dans l'eau (réfléchissant la lumière blanche, d'où le trouble), parce que l'éthanol allait se dissoudre dans l'eau.
Notre jeune ami voulait savoir où était l'éthanol dans le système et il avait donc analysé le trouble formé dans l'espoir d'observer des signaux qui lui auraient indiqué les interactions de l'éthanol avec l'eau ou avec l'huile, par exemple.
Mais finalement l'analyse faite ne lui avait montré que de l'eau.
Cela aurait pu (dû ?) être prévu, parce que les quantités d'huile et d'éthanol qu'il avait utilisées pour faire l'expérience était bien inférieures aux quantités nécessaires pour observer un signal.

Mais surtout, avec cet exemple, on voit bien que le résultat n'est pas nul, puisque nous avons vu le signal de l'eau.
 C'est seulement par rapport à nos attentes que nous avons été déçu.
 
D'ailleurs, il faut observer que notre doctorant a beaucoup appris de cette expérience  : elle  lui a rappelé que des composés peuvent être présents dans un système sans qu'ils apparaissent à l'analyse. Elle lui a rappelé qu'il y a toujours lieu de se méfier et de garder en tête cette idée, qu'il s'agisse de cette expérience particulière ou d'une autre.

En tout cas, le résultat n'était pas "nul".

En l'occurrence, l'auteur du livre d'histoire des sciences que je considère s'intéressait aux expériences d'Albert Michelson et d"Edward Morley, à propos de cet éther que l'on pensait jadis emplir l'Univers.
Ils ne l'on pas vu, même en répétant l'expérience de plus en plus précisément.  en plus l'univers ils ne l'ont pas vu, et ils ont dû conclure : « s'il y a un mouvement relatif entre la Terre et l'éther luminifère, il doit être petit ».
 

Mais cela, c'est un acquis !
 

Il faut sourcer !

 A propos de la lecture d'un livre de vulgarisation médiocre,  je m'aperçois que cette approche scientifique qui consiste à réclamer aux auteurs des références (c'est-à-dire des justifications) à propos de tout ce qu'il prétendent me conduit à ne plus supporter le livre que j'ai donc entre les mains. 

En l'occurrence, plusieurs passages de ce livre m'ont montré qu'il fourmille d'erreurs... et c'est en quelque sorte  un livre bénéfique qu'il m'a de nouveau montré précisément pourquoi il y a cette nécessité de sourcer toutes les informations que l'on transmet.

Dans des discussions avec des collègues, certains voulaient que nous soyons plus légers quand nous parlons à un public général, et que nous omettions les références bibliographiques.

Mais en quoi cela gênerait-il d'ajouter un petit exposant derrière une phrase et une référence correspondante en fin d'ouvrage ?

Je crains que mes collègues qui refusent ainsi de sourcer sont plutôt de ceux qui n'ont pas les références nécessaires ou qui sont trop paresseux pour les chercher quand ils ne les ont.

Pour moi, ma religion est faite : chaque phrase, chaque idée, chaque présentation d'un résultat expérimental seront justifiées par une ou plusieurs références sérieuses.

Un mauvais livre pour une grande passion

Je retrouve le manuel qui accompagnait la boîte de chimie que j'ai reçue quand j'avais 6 ans.
Je savais qu'il ne fallait pas que je m'étonne d'avoir raté certaines expériences, parce que certaines expériences proposées n'étaient pas possible, mais j'ai retrouvé bien pire que ce que j'imaginais.

Par exemple, le livre indique de couvrir la surface sur laquelle on expérimente avec de la toile cirée... et c'est une grave erreur, car la toile cirée peut s'enflammer.

Mais il y a pire et en notamment, l'usage des termes.

Par exemple le livre explique qu'il faut de l' "azote" pour les plantes, et, sur cette base, m'interrogeant sur cet azote, j'avais observé, vers l'âge de huit ans, qu'il y avait de l'azote dans l'ammoniac : les rosiers de mon père n'avaient pas aimé !

Mais il n'y a pas que ces questions terminologiques, et je vois des aneries à toutes les pages.

Par exemple dans les toutes premières expériences il est indiqué de chauffer du bisulfite de sodium avec de l'eau.
Le livre  écrit d'ailleurs bisulfite et sodium avec des capitales indues, qui ne montrent pas le bon exemple à des enfants qui doivent apprendre les règles, notamment celles des majuscules pour les noms propres seulement.
Mais surtout, le livre propose d'observer un dégagement gazeux, une odeur de soufre et un trouble du liquide. Dont acte... mais le livre explique ensuite que tout cela résulte de ce qu'il y avait plusieurs "corps" le tube utilisé pour l'expérience. En réalité, oui il y avait le bisulfite de sodium et l'eau.
Mais si c'est cela la question analysée, elle est idiote ; tandis que  si c'est plutôt de considérer que le bisulfite de sodium est fait de plusieurs "corps" alors c'est encore très criticable puisqu'il n'y a qu'un corps à savoir le bisulfite.
Et si c'est pour dire qu'il y a des atomes de différentes sortes, pourquoi ne pas le dire ?

A propos de cette expérience, le livre indique "Et maintenant, tu vas étonner tout le monde", à propos d'une expérience qui consiste à effectuer un changement de couleur d'une solution quand on y ajoute un acide (tartrique).
Dans l'explication, il est dit que l'on devient ainsi un "savant chimiste"... et tout me déplait ici. Tout d'abord, on est savant à peu de frais, et, surtout, il y a la confusion de la chimie avec la prestidigitation, la tromperie, en quelque sorte.

Puis je vois des confusions entre "corps", "composés", "molécules", "atomes" et "éléments" : quelle honte !

Je trouve ensuite une ânerie terrible à propos d'une expérience consiste à mettre pendant 2 secondes l'extrémité la agitateur en verre dans la flamme d'une bougie :  on observe un dépôt noir... et l'on pourrait écrire avec sur un papier.
Pourquoi pas, mais le livre indique que ce serait du "charbon" qui serait déposé sur la baguette en verre ; et pourquoi ? Parce que, dans la bougie, "il y avait du charbon que la flamme a libéré" ! Non, mille fois non.

Le livre est scandaleux... et il faut que je m'interroge : qu'avais-je pensé à l'époque ? Et pourquoi est-il possible qu'un tel livre ait été à l'origine de ma passion pour la chimie ? J'imagine que le livre n'y est pour rien, et ce sont les transformations observées qui sont la cause de tout. Décidément, Galilée avait raison de dire que l'expérience s'impose à toute "autorité" !

A l'Académie des sciences

Ce 27 octobre 2026, je me trouve dans cette situation amusante d'aller recevoir un prix de l'Académie des sciences... alors que je ne sais même pas de quel prix il s'agit

Allons voir ;-)

Le microscope : quel bel outil !

Je n'arrive pas à savoir si le billet que je me propose de faire maintenant est utile ou non, mais l'exposé de l'anecdote qui le motive me motive.

C'était au laboratoire, il y a quelques mois : un doctorants m'avait présenté un produit, en m'interrogeant sur sa structure, et j'avais immédiatement invité notre ami à le regarder au microscope. Nous avons alors vu une émulsion, et la question s'est posée : s'agissait-il d'une émulsion de type eau dans huile ou huile dans eau ?

Je donnerai plus loin la solution, mais je veux ici faire une ode au microscope.

Je n'oublie pas la fascination qui était la mienne, vers l'âge de six ans, quand j'ai appris comment Leuwenhoeck avait découvert un monde d'animalcules, quand il produisit son premier microscope. Et j'ai encore dans les yeux l'image d'une pointe métallique où l'on "voyait" les atomes du métal. Sans oublier l'émotion qui saisit qui considère le fonctionnement du microscope électronique, fondé sur la relation de de Broglie, ou celle qui survient quand on examine les microscopes confocaux, ou encore  le bouleversement que provoqua la mise au point du microscope à force atomique, par Bednorz et Müller.

Oui, n'oublions donc pas de faire l'éloge de cet instrument scientifique absolument remarquable qui nous donne accès à un monde insoupçonné.

Et je dois évoquer ici une autre anecdote : c'était pendant une formation que je donnais à des cuisiniers dans le cadre de stages de la Fondation Escoffier, et j'avais voulu discuter les émulsions avec les stagiaires, en prenant l'exemple de la  sauce mayonnaise, à propos de laquelle tant de choses fausses ont été dites.

Oui,  les livres de cuisine ont dit tout et n'importe quoi à ce propos, jusqu'à ce livre de Michel Guérard où il était écrit que les mayonnaises seraient devenues épaisses parce que le mouvement du fouet aurait "désarticulé" les molécules. Mais il est loin d'être seul puisque j'ai vu aussi parler
d'une double dispersion d'eau dans huile et d'huile dans eau toujours à propos des mayonnaise, ou de globules confondus avec des cellules, ou avec des particules, et j'en passe et des meilleures.

Mais je reviens donc à ce stage de la Fondation Escoffier, où j'avais invité un participant (un chef étoilé) à mélanger de l'huile, du vinaigre de la moutarde et du jaune, sans oublier qu'il faisait ainsi une rémoulade et non pas une mayonnaise.

Mais passons sur ce point, et revenons à l'expérience : peu après le mélange initial, j'avais pris une goutte de la sauce en début, et je l'avais  étalée sur une plaque de verre que j'avais mise sur le microscope ; j'avais fait regarder tout le monde, et chacun avait pu voir des formes rondes dispersées ; il s'agissait en l'occurrence de gouttes d'huile dispersées dans la phase aqueuse de la mayonnaise.

Phase aqueuse, cela signifie simplement de l'eau où sont dispersées des particules (tels les granules du jaune) ou dissous des composés.

Pour la mayonnaise, l'eau provient du jaune d'œuf, qui est fait de 50 % d'eau, de plus de 90 % pour le vinaigre, et de vin et de vinaigre pour la moutarde.

Ainsi, la mayonaise est une émulsion de type huile dans eau puisqu'il y a des gouttelettes
d'huile dispersées dans de l'eau.

Il faut avouer qu'à l'époque, cette idée n'était guère commune,  puisque je me souviens d'une conférence Benezra que j'avais été invité à donner à Strasbourg et où, dans un amphithéâtre complètement plein de chercheurs et d'enseignants chercheurs, un des professeurs de l'université m'avait
demandé si j'étais bien sûr que c'était de l'huile dispersée dans l'eau, et non pas de l'eau dispersée dans l'huile,  quand j'avais montré une image de mayonnaise  au microscope.

Oui, j'étais bien sûr de mes dires, puisque, auparavant,  j'avais fait une mayonnaise avec une huile que j'avais colorée.

Mais revenons au stage de la Fondation Escoffier. Les cuisiniers stagiaires, voyant ce qu'ils voyaient au microscope, m'avais rétorqué que l' "amalgame" n'avait pas été fait à ce stade de la confection de la sauce, et que ce nous considérions n'était pas une mayonnaise. J'avais donc proposé que le chef qui s'était désigné volontaire finisse la mayonnaise. Il l'avait fait, et tout le monde avait alors observé que la sauce finie était épaisse, et conforme.
J'en avais alors repris une goutte, et montré à tous, avec le microscope, que la sauce était, encore et toujours, une dispersion de gouttelettes d'huile dans l'eau : ce que l'on nomme une émulsion.

Rétrospectivement, j'obser que, à cette époque, je n'avais pas eu de remarques à propos de la confusion que font les cuisiniers depuis 1900 à environ entre les émulsions et les mousses.

Et je reviens maintenant à notre doctorant qui s'interrogeait sur l'émulsion  qu'il me soumettait. Le microscope avait montré une émulsion, mais de quel type ?

On le sait en faisant l'expérience toute simple qui consiste à mettre une goutte dans l'huile, et une goutte dans l'eau.

Avec une émulsion de type huile dans eau, l'ajout à de l'huile laisse la goutte quasi intacte.
En revanche, pour une telle émulsion mise dans l'eau, la goutte se disperse instantanément, laissant un vague trouble, dû aux gouttes d'huile dispersées.

Les cuisininers connaissent ce phénomène, et ils l'utilisent pour disperser de l'huile dans un bouillon, par exemple : on fait une mayonnaise, ou un aïolli, et on l'ajoute au bouillon.

Je n'oublie pas que ce billet est une ode au microscope. J'ai constitué un musée microscopique des aliments que je présente régulièrement à mes amis, à mes interlocuteurs, à mes étudiants.
Je n'oublie pas, aussi, que j'ai proposé au ministre de l'éducation nationale que tous les lycées hôteliers soient équipés de microscopes dans les cuisines,  afin que les apprenants puissent constamment regarder la structure intime des préparations qu'ils font.

Et je termine en signalant que la microscopie est l'étape nécessaire et logique de l'analyse des phénomènes. C'est seulement quand elle est faite que l'on peut passer à l'analyse des phénomènes à des tailles bien inférieures, avant de terminer par l'analyse moléculaire, selon cette approche descendante que j'ai publiée dans cet article :

Hervé This Vo Kientza. Using a descending approach for exploring “culinary definitions”, in view of analysis and food innovation. International Journal of Molecular and Physical Gastronomy, 2025, 11 (2), pp.1-21.

Il ne faut pas croire les indications données par des instruments de mesure !

Je me souviens d'une conférence dans un lycée hôtelier où j'avais utilisé un thermomètre... qui marquait 90° dans l'eau bouillante, alors que nous étions presque au niveau de la mer : impossible !

Je me souviens d'une mesure de viscosité qui donnait une valeur infinie alors que le fluide s'écoulait  :  c'était encore manifestement l'instrument de mesure qui était faux.

Je me souviens d'une balance qui dérivait, et il est apparu qu'elle était surtout très fausse.

Je me souviens d'une balance qui donnait des masses  différentes pour le même objet que l'on pesait plusieurs fois : quand on reposait l'objet sur la paillasse, sa partie inférieure se contaminait avec la poussière.

Pour ces quelques raisons, et bien d'autres, j'ai toujours proposé à mes collègues et amis de penser que le diable était tapis derrière chaque geste expérimental, derrière chaque mesure à l'aide d'un instrument de mesure.

Mais aujourd'hui je vais surtout signaler un cas qui nous est
arrivé lors d'analyses par chromatographie en phase gazeuse couplée à de la spectrométrie de masse. Nous voulions connaître la composition d'un mélange qui était injecté dans la colonne de chromatographie. Comme nous voulions des indications quantitatives, nous avions été amenés à injecter par avance des solutions contenant des quantités connues de certains des composés qui nous intéressaient.
Mais le stagiaire chargé de ses mesures, un garçon parfaitement consciencieux et intelligent, ne trouvait pas les quantités qu'il avait lui-même dissoute dans la solution.
A l'analyse, c'est un  cas pathologique bien intéressant qui est apparu,  à savoir que le spectre enregistré par l'appareil, sur la base d'un échantillonnage à une fréquence particulière, n'avait pas permis de voir un signal très étroit et très élevé qui tombait précisément entre deux points de mesure. La solution corrective  était simple : il fallait augmenter la fréquence des mesures.

Mais, plus généralement, nous ne devons croire aucun résultat de mesure  : que vaut l'instrument de mesure ?

Comment concevoir un enseignement moderne de science et technologie des aliments ?

Comment concevoir un enseignement moderne de science et technologie  des aliments ?

La réponse est en réalité simple : si nous sommes nous-même un enseignant chercheur,  nous savons ce qu'est d'être à la pointe de la connaissance, et c'est évidemment cela, après les bases, qui doit être donné aux étudiants,  car il est évidemment hors de question  d'enseigner des notions périmées : il faut transmettre des connaissances modernes qui permettront à nos jeunes amis d'innover véritablement, à partir des connaissances récentes (pour les autres, c'est sans doute fait depuis longtemps) ou de produire des connaissances.

De ce fait, il y a certainement lieu de rendre les étudiants capables de comprendre les articles publiés dans les tous derniers temps... et si l'on veut identifier pour eux, par avance, les notions à mettre au référentiel d'un cours, il suffit d'analyser nous-mêmes les articles récents pour en tirer des notions importantes.

Refaisant aujourd'hui ce raisonnement qui me paraît très simple, je m'aperçois que c'est la proposition que j'identifie correspond exactement ce que nous faisons dans le cours de physico-chimie pour la structuration des aliments du Master Ingénierie produits procédés  d'AgroParisTech : nous invitons les étudiants à sélectionner des articles récents, à travailler pour les comprendre jusqu'au point où ils sont capables de les exposer à leurs camarades.

Autrement dit, si je devais refaire le référentiel de ce module d'enseignement, je le referai quasi à l'identique, mais après avoir réparti sur les différentes années d'enseignement les notions à faire figurer pour arriver jusqu'à l'état de l'art.

Comment introduire des idées récentes d'intelligence artificielle ? Au fond, cela ne pose pas de difficultés particulières, car si l'IA est utilisée par certains scientifiques ou technologues, nous verrons apparaître ces notions parmi celles qui sont publiées, tout comme nous avons vu apparaître un peu avant les idées de chimie quantique, de modélisation moléculaire, et cetera.

À propos du gluten

 Tout le monde parle du gluten... même ceux qui n'en ont jamais vu... et cela continue de m'étonner ! 

 Pire : même beaucoup de ceux que j'ai rencontrés et qui m'ont dit être intolérants au gluten n'en avaient jamais vu. Pire : même beaucoup de ceux qui l'utilisent chaque jour (en cuisine) n'en avaient jamais vu ! 

Le gluten est une notion ancienne qui a de la "robustesse", mais aussi beaucoup d'imprécision. 

Commençons par le commencement, à savoir qu'au XVIIIe siècle, des chimistes ont identifié une matière intéressante, en faisant d'abord une boule de pâte avec de la farine et un peu d'eau, puis en passant la boule dans de l'eau claire, en la malaxant : ils récupéraient une sorte de matière élastique, comme un chewing-gum. C'est cela qui a été nommé le gluten. 

Et c'est l'expérience que nous devrions faire faire à des enfants, dans toutes les écoles !

Depuis le 18e siècle, la chimie a beaucoup progressé, et elle a fini par comprendre que le farine n'est pas une matière "pure". En effet, la farine contient des polysaccharides, tels les molécules d'amylose et d'amylopectine des grains d'amidon, ou encore de la cellulose, des pectines, mais aussi d'autres composés, et notamment des protéines de différentes sortes. 

Certaines protéines, les gliadines et les gluténines, peuvent s'assembler pour former ce réseau qu'avaient observé nos anciens chimistes. 

Mais les choses sont plus compliquées qu'on ne l'avait découvert par ce simple fractionnement résultant d'une opération nommée "lixiviation".
Oui, le gluten est une notion très rustique et très imprécise, parce que il y a différentes sortes de protéines, et donc des associations diverses, de sorte qu'il est bien difficile de comparer les glutens obtenus à partir de deux farines différentes. 

D'ailleurs il faut ajouter que les liaisons entre les protéines qui font ce réseau de gluten sont mal connues, même si je pense personnellement que ces liaisons sont faibles, en me fondant sur les résultats de l'expérience de l' "effet sucre", qui permet défaire complètement un réseau de gluten ou un pâton où l' on a mis du sucre, qui capte l'eau plus fortement que les protéines, manifestement. 

Bref j'hésiterais à dire beaucoup plus à propos du gluten, car il y a des subtilités moléculaires que l'expérience macroscopique ne dit pas. Ne restons pas à de la chimie d'il y a trois siècles !

Le calcul : le nerf de l'ingéniérie

 Alors que je termine les cours de master, je confirme mon impression un peu ancienne selon laquelle le calcul est en quelque sorte le nerf de la guerre.

Je vois des étudiants formés à des matières un peu molles, à des généralités sur la viande, sur les boissons, sur les filières, je vois des introduction à des notions élémentaires de technologie, telle la dose journalière admissible, à des considérations générales sur l'analyse sensorielle...

Mais l'analyse d'interactions avec de futurs ingénieurs, à propos de questions techniques précises qu'il rencontreront dans l'industrie, montre qu'ils sont hélas assez démunis quand il s'agit de calculer.

Par exemple imaginons que l'on veuille faire passer de l'azote liquide d'un récipient dans un autre récipient, comment savoir la pression à appliquer pour pousser le
liquide dans un tuyau qui mène du premier bidon au second ? Dans un tel cas, il s'agit simplement de mettre en œuvre la formule qui donne la pression hydrostatique, et, en
supposant qu'on l'ait oublié (ce qui est -j'espère-  peu probable), il y a lieu d'être capable de la retrouver.
Dans les deux cas, il faudra ensuite la mettre en œuvre et ça, c'est du calcul tel qu'on les demande à un ingénieur.

Or je constate des faiblesses en calcul de nos étudiants, comme si leurs cours des classes préparatoires étaient oubliés, correspondant -pour certains d'entre eux- à un simple moyen de sélection. Il faut donc leur montrer que, au contraire, ce sont des bases essentielles du métier d'ingénieur.

Déclarations d'intérêts

Alors que je révise mon CV, que je le complète, je m'aperçois que j'ai eu de nombreuses collaborations avec des sociétés industrielles et pas toujours dans le secteur alimentaire. Certaines ont été notées, et d'autre pas !
Je vois cela alors qu'un référent intégrité scientifique se fait justement épingler pour avoir omis de déclarer des intérêts.

En réalité mon cas est bien différent parce que mes seuls intérêts véritables sont de lever un coin du grand voile, et je ne participe pas à des instances d'évaluation, toxicologiques par exemple.

Quoi qu'il en soit, comme il m'est impossible de revenir en arrière, avec des agendas que je n'ai plus et des actions en bien trop grand nombre, je viens de trouver une solution à mon problème  : j'ai ajouté en tête de ma liste la mention :
Il faut noter sans attendre que n’ayant pas toujours eu le temps de consigner tout ce que j’avais fait, qu’il s’agisse de publications, de conférences, d’enseignements, etc., je ne suis pas certain que toutes les collaborations avec l’industrie soient indiquées ici. Il ne s’agit en aucun cas de cacher des intérêts financiers, ni d’ailleurs des intérêts intellectuels.

Se méfier de l'IA... comme on a toujours fait

 Je trouve amusant que plus j'utilise l'intelligence artificielle, plus je m'en méfie.

Il y a plusieurs années, l'apparition de wikipédia avait suscité quasiment les mêmes questions que l'apparition de l'intelligence artificielle aujourd'hui.

Par exemple, les enseignants critiquaient le recours à wikipédia par les élèves au motif que les informations n'auraient être guère été fiables. Mais, progressivement, les pages wikipédia se sont enrichis de nombreuses références qui, progressivement, attestent de l'amélioration de la qualité de cet ensemble de pages.

Avec l'intelligence artificielle, on retrouve le même type de phénomènes, à savoir que chaque fois que je le consulte,
ChatGpt ou un autre, je m'aperçois que j'ai des critiques
à y faire.

Lors d'un cours que j'ai fait aux étudiants du Master Food Innovation and Product Design, nous avons comparé des réponses données par plusieurs IA génératives à une même question posée par des personnes différentes et à des moments différents : les réponses proposées étaient très variables et souvent très insuffisantes.

Pour ce qui me concerne, l'expérience me conduit à faire  très attention de croiser les réponses  obtenues avec d'autres informations car je sais maintenant que l'IA me donne souvent des informations fausses,  des références à des articles qui n'existent pas,  des références à des articles qui ne donnent pas l'information qui est supposée être présente dans les articles cités, etc.

Autrement dit, avec ces nouveaux outils, il y a lieu de mettre au point de nouvelles stratégies de "méfiance", il va falloir apprendre à savoir ce que l'on accepte, et, expérience faite, on ne peut évidemment pas demander à l'IA de juger ce que l'IA produit ;-)

Bref il y a toute une méthodologie à  mettre au point pour arriver à bien utiliser cet outil nouveau.

Et cette question n'est pas neuve :  quand la roue a été inventée (ou découverte ?), il a fallu apprendre à ne pas la mettre dans un terrain en pente sous peine de la voir dévaler : il fallait déjà se méfier.