Modéliser pour comprendre : la mayonnaise

Dans une discussion récente à propos de mayonnaise, il était question de
"molécules tensioactives". Tensioactives : voilà beaucoup de syllabes qui s'ajoutent au mot molécule et qui gênent nombre de celles et ceux qui ne sont pas chimistes.

D'ailleurs, dans la modélisation des sauces mayonnaises que j'avais proposées par le passé, dans ce que l'on pourrait nommer l'explication de la confection de cette célèbre sauce, je sais qu'il y a souvent une confusion à propos de l'échelle à laquelle on regarde.

Et aussitôt, je m'arrête, parce que j'ai prononcé  le mot échelle et que je sais que ce mot  est difficile parce que l'on confond
grossissement et  échelle (laquelle s'exprime sous la forme d'une fraction).
Bref, je me propose de ne pas utiliser le mot échelle pour être plus simple.

Mais, surtout, je me propose de mettre en œuvre cette démarche qui devrait être celle de toute étude scientifique, celle de toute explication : la démarche descendante.
Il s'agit d'abord de considérer les phénomènes au niveau macroscopiques, ce que l'on voit à l'oeil nu. Puis, cela fait, on examine les phénomènes au niveau microscopique : ce que l'on voit avec un microscope. Ensuite, et ensuite seulement, on examine les choses au niveau mésoscopique, disons à un super grossissement, avant de passer au niveau moléculaire, quand on commence à voir les molécules. 

 

Allons y

1. Pour notre mayonnaise, commençons par le niveau macroscopique, ce que l'on voit à l'œil nu.
On part d'un jaune d'œuf qui est un liquide jaune et on ajoute du vinaigre qui est un liquide plus ou moins coloré.
Le mélange des deux conduit un liquide de consistance intermédiaire entre celle du jaune et du vinaigre, avec une couleur jaune pâle si le vinaigre n'a pas trop de couleur lui-même.

Dès ce stade, il y a quelque chose à comprendre en passant au niveau microscopique.
En effet, avec un microscope, on voit que le jaune d'œuf est fait de petits objets "solides", dispersés dans un plasma : commençons par le plasma qui est une solution aqueuse de protéines essentiellement, c'est-à-dire, dit différemment, de l'eau dans laquelle sont dispersées des molécules variées, notamment des molécules de protéines .

2. Pour mieux comprendre cela, il faut grossir davantage, jusqu'à ce que l'on voie un tas de petits objets grouillants, tous identiques, les molécules d'eau, au milieu desquelles se trouvent des espèces de grosses pelote qui sont les molécules de protéines.
J'ajoute que si l'on fouette ce mélange, alors on peut y pousser des bulles d'air, qui seront un peu stabilisés parce qu'elles seront tapissées par les molécules des protéines.

3. Que serait le mélange du jaune d'œuf et du vinaigre au niveau microscopique ?
L'eau du vinaigre vient s'ajouter à l'eau du jaune d'œuf, du plasma, et il y aurait donc plus de molécules d'eau, tout simplement.
Et le vinaigre lui est fait principalement de molécules d'eau et de molécules d'une autre sorte qui a pour nom "acide acétique" et ses molécules là, qui sont dispersées dans les molécules d'eau dans le vinaigre, viennent s'ajouter à l'ensemble, de sorte que l'on aurait finalement un très grand nombre de molécules d'eau, avec, au milieu, des molécules d'acide acétique, des protéines et  des granules.

4. Quand on ajoute une goutte d'huile au mélange de jaune d'œuf et de vinaigre, on la voit flotter à la surface : rien de plus au niveau microscopique.
Au niveau moléculaire, on voit seulement deux phases séparées, de liquide : principalement des molécules d'eau, d'un côté, et, dans l'huile, de très nombreuses molécules que l'on peut s'imaginer comme des pieuvres à trois bras souples : les molécules
de triglycérides.
Ces molécules de triglycérides, également, bougent en tous sens,  et pour desraisons que je n'explique pas ici, elles ne se mélangent pas aux molécules d'eau (en moyenne, parce que, à la limite de l'huile et de l'eau, c'est plus compliqué).

5. Revenons au niveau macroscopique et fouettons : à ce stade, le fouet peut introduire des bulles d'air dans le mélange si le mouvement pousse des bulles d'air dans l'eau (on le voit à l'oeil nu), mais il n'y a pas de mousse si l'on fait un mouvement de va-et-vient : dans ce second cas, il y a seulement le fouet qui passe à travers la gouttelette d'huile et ladivise en deux, et en deux, et encore en deux, et ainsi de suite.

6. Si l'on regardait avec un très gros microscope, on verrait que ce mouvement du fouet déroule les protéines, qui viennent se placer à la surface des gouttelettes d'huile et empêche que ces dernières ne fusionnent une fois formées, au moins à l'échelle de temps qui est celle de la cuisine.

7. Continuons de fouetter le jaune d'œuf et le vinaigre avec de l'huile : cela consiste à y introduire des gouttes d'huile de plus en plus nombreuses, et de plus en plus petites, puisqu'elles sont divisées à chaque coup de fouet. Et toutes ces gouttelettes sont tapissées de protéines venues spontanément se placer à la surface.

8. Au niveau microscopique maintenant : quand on fait la mayonnaise, le microscope ne montre pas les molécules, bien trop petites, mais il fait apparaitre des gouttes  d'huile dispersées dans la solution aqueuse.
Plus on ajoute d'huile en fouettant, plus les gouttelettes sont nombreuses jusqu'au stade où elles sont tassées les unes contre les autres et se déforment.
À ce moment-là,  la mayonnaise est épaisse parce que les gouttelettes
ne peuvent plus bouger individuellement  : chaque gouttelette est coincée par les goutteettes voisines,  et  elle ne peut donc pas bouger. Or comme toutes les gouttelettes sont ainsi tassées, coincées, aucune ne peut bouger et la sauce ne s'écoule pas.
 

C'est d'ailleurs un phénomène merveilleux que de voir ainsi un système
entièrement liquide qui ne coule pas !

Rattraper une sauce rémoulade

La sauce rémoulade existait déjà du temps de Guillaume Tirel, dit Taillevent, au 14e siècle : c'est de la moutarde et un liquide où l'on émulsionne de l'huile. A ne pas confondre avec la mayonnaise, qui n'est composée que de jaune d'oeuf, vinaigre et huile.

En l'occurrence, je voulais faire de la rémoulade à partir de moutarde à l'ancienne pour laquelle il y a peu de liquide (solution aqueuse). Or il faut assez de phase aqueuse pour disperser de l'huile et obtenir une émulsion de bon aloi. Or, dans la moutarde à l'ancienne, il y a sutout des grains.
Certes, j'avais ajouté un jaune d'œuf, mais cela faisait moins que dans une sauce mayonnaise, où l'on me autant de vinaigre (90 pour cent d'eau) que de jaune d'oeuf.

Et j'étais pressé : j'ai rapidement vu que ma sauce tournait, devenait huileuse. Comment la rattraper ?

La chose est simple  : il suffit  :
- d'ajouter beaucoup d'huile d'un coup pour être certain de bien déstabiliser le début d'émulsion,
- puis de décanter la partie supérieure dans un bol
- et d'ajouter un peu de vinaigre au liquide qui reste au fond du bol
- cette fois, en agitant un tout petit peu, on obtient un début d'émulsion
- et il suffit ensuite d'ajouter progressivement, en fouettant,  ce que l'on avait décanté par ailleurs.

De fait, j'ai obtenu une belle émulsion, une rémoulade à l'ancienne.

Et la leçons est claire : il faut suffisamment de phase aqueuse pour disperser de l'huile dans une émulsion.

Centrer le jaune d'oeuf dans un oeuf dur ? C'est expliqué dans le livre "Mon histoire de cuisine"

Comment cuire correctement des œufs durs ? 

Il y a des livres entiers à écrire à ce sujet, mais heureusement l'interlocuteur qui me pose la question se focalise sur le centrage du jaune dans l'œuf. 

 

Comme l'œuf n'est pas sphérique, il y a deux centrages à considérer  : selon la longueur et selon la largeur. Mais j'ai découvert dans les années 80 comment centrer les jaunes dans les œufs dans les deux directions à la fois. 

J'ai fait cette découverte parce que  je cherchais à savoir s'il était vrai que, comme on le disait depuis longtemps, le jaune était en bas de l'œuf quand on tient ce dernier verticalement. 

Personnellement, ma prévision était que le jaune d'œuf serait plutôt en haut en bas car il est composé de 50 % d'eau, de 15 % de matière grasse et de 35 % de lipides, de graisse donc, moins dense que l'eau.
Alors que le blanc lui est fait de 90 % d'eau et de 10 % de protéines.
Autrement dit,  le jaune est moins dense que le blanc. 

 

J'ai donc fait l'expérience de coincer un œuf dans une casserole avec des fourchettes, de faire une croix sur la partie supérieure, et de cuire l'œuf dur. En coupant l'œuf par le travers après la cuisson j'ai vu clairement le jaune en haut de l'œuf. 

D'ailleurs, j'ai publié dans Mon histoire de cuisine une image qui montre bien le phénomène et en conférence, j'ai montré cela des centaines de fois. 

 

Donc oui, pour avoir le jaune d'œuf bien centré, il faut faire rouler l'œuf avec une cuillère pendant la cuisson de sorte qu'il n'y ait plus ni haut ni bas. Une de mes découvertes... qui ne me vaudra hélas pas le prix Nobel ! 

Comment éviter que les jaunes ne crèvent, quand on fait une galette de sarrasin ?

 

Commençons par le problème : en Bretagne on produit de telles galettes à partir de farine de blé noir, ou sarrasin, et d'un peu d'eau ou de lait, du sel. La pâte assez liquide est versée à la louche sur le bilic, c'est-à-dire une plaque épaisse de fonte, chauffée et préalablement graissée ; à l'aide d'une petite raclette, on fait une couche de pâte aussi mince que possible. Quand une face est cuite, on retourne la galette et l'on dépose au choix du fromage du jambon et de l'oeuf.

 

Il existe des galettes de différents types, mais celles à l'oeuf miroir doivent avoir le jaune intègre, non crevé, ce qui n'est pas facile, car lors des manipulations il arrive souvent que la mince pellicule qui entoure le jaune d'oeuf se rompe. Comment l'éviter ?

 La suite ici : https://scilogs.fr/vivelaconnaissance/comment-eviter-que-les-jaunes-doeufs-ne-cassent-quand-on-fait-une-galette-de-sarrasin/

La lécithine ?

Dans une discussion relative à la couleur de la mayonnaise,  je vois évoquée la lécithine de soja. 

Je m'en étonne, car il n'y a absolument pas besoin de ce "produit" (on verra plus loin pourquoi j'utilise le mot "produit" que le mot "composé") pour faire une mayonnaise. 

Et je rappelle  : 

1. que la loi impose 8 % de jaune d' œuf dans une mayonnaise ; des sociétés qui prétendaient faire des "mayonnaises sans oeuf" viennent de se faire épingler pour tromperie

2. qu'il y a dans le jaune d'oeuf tous les ingrédients nécessaires à la production de la sauce mayonnaise, sans qu'il soit ni nécessaire ni honnête d'ajouter de la lécithine de soja, laquelle n'a rien à faire dans une telle sauce.

Mais commençons par le commencement, à savoir par dire ce qu'est une mayonnaise

La mayonnaise est une émulsion que l'on obtient en dispersant de l'huile sous forme de gouttelettes microscopiques dans l'eau présente dans le mélange initial que l'on fait à partir de jaune d'œuf et de vinaigre. 

Pour faire une mayonnaise, aucun autre ingrédient que le jaune d'oeuf, le vinaigre et l'huile (plus sel et poivre) n'est nécessaire, et mieux, aucun autre ingrédient ne doit être présent, sans quoi la sauce n'est plus une mayonnaise, mais une autre sauce. 

Et l'on se rappelle que je revendique absolument , pour les produits alimentaires, que ces derniers soit sains, loyaux et marchand. Loyal, cela signifie qu'une mayonnaise est une mayonnaise et non pas une autre sauce qui en aurait l'apparence. 

J'insiste enfin  pour rappeler qu'il n'y a pas de moutarde dans une mayonnaise, sans quoi ce n'est plus une mayonnaise mais une rémoulade. 

À propos de "la lécithine" maintenant.

Partons des bonnes sources, à savoir le Gold Book de l'International Union of Pure and Applied Chemistry: les lécithines sont des esters choliques d'acides phosphatidiques, à savoir que leur formule est du type :

Source:

PAC, 1995, 67, 1307 (Glossary of class names of organic compounds and reactivity intermediates based on structure (IUPAC Recommendations 1995)) on page 1347

Ces composés sont des "phospholipides", ce qui signifie qu'ils comportent un groupe phosphate, et une partie lipidique (représentée par la lettre R sur la figure). On aurait donc d'oublier le singulier de parler au pluriel des lécithines. 

Cela dit, les phospholipides composent les membranes de toutes les cellules vivantes, animales ou végétales, et ils sont abondants dans l' œuf, puisque le poussin qui se formera à partir dudit oeuf a besoin de phospholipides pour bâtir les membranes de ses cellules. 

Or,  puisqu'il y a des phospholipides dans le jaune d'œuf, pourquoi en ajouter ? De surcroît, on ajoutera que ce ne sont pas essentiellement les lécithines ou les phospholipides qui assurent la stabilité de l'émulsion, mais les protéines qui sont apportées également par le jaune d' œuf. 

Bref, avec le jaune d' œuf, on a de l'eau et des composés tensioactifs qui sont d'abord les protéines et ensuite les phospholipides, qui viennent tapisser la surface des gouttelettes d'huile que l'on disperse dans l'eau par le travail du fouet, ce qui produit émulsion. 

Dans le passé, on a pensé que les mayonnaise étaient stabilisées par les phospholipides, notamment par des lécithines, mais les progrès des sciences nous permettent aujourd'hui de dire que ce sont surtout les protéines qui sont utiles. 

Et les ollis

Je termine en signalant une de mes très anciennes inventions : les ollis. De même que l'on peut faire de l'aïoli en broyant de l'ail, puis en émulsionnant de l'huile dans l'ail broyé, j'ai montré que l'on pouvait obtenir des émulsion, par ce même procédé, à partir de n'importe quel tissu végétal ou animal : broyé, un tel tissu libère des protéines et des phospholipides, de sorte qu'une émulsion nommée "olli" peut être obtenue. Pas besoin de "lécithine", ni de lécithines, ni d'aucun autre ajout... mais les ollis ne sont pas des mayonnaises. 

Il faut revendiquer haut et fort : la mayonnaise, c'est l'émulsion que l'on obtient en émulsionnant de l'huile dans le mélange de jaune d'oeuf, vinaigre, sel et poivre !