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

Ah, des questions (à propos de lipides, de triglycérides, d'acides gras): cela montre que mes billets sont lus ;-)

Je reçois la question suivante :

Bonjour,
Vous évoquez des "résidus d'acides gras" et "résidus de glycérol" que l'on retrouve dans la molécule de triglycéride, et qu'il n'a donc pas d'acide gras dans l'huile.
La molécule d'acide gras fait-elle bien partie de la famille des lipides ? Et où retrouvons nous à proprement parler la molécule d'acide gras si ce n'est pas dans l'huile ? Dans l'aliment ? Comme dans l'olive mais suite au procédé d'extraction de l'huile il y a une réaction chimique créant la triglycéride ?
Pourquoi parlons "d'acide", (même composition atomique en partie que l'acide citrique du citron ?)
Merci pour votre retour.

Et je réponds :

1. Oui, les molécules d'acides gras sont des "lipides"... mais il faut savoir que la catégorie des lipides est immense : ce sont tous les composés des aliments qui sont solubles dans les solvants non polaires.
 
Les acides gras sont-ils des lipides ? Il faut d'abord savoir ce que sont les acides gras en général, et la définition de l'Union internationale de chimie :
Aliphatic monocarboxylic acids derived from or contained in esterified form in an animal or vegetable fat, oil or wax. Natural fatty acids commonly have a chain of 4 to 28 carbons (usually unbranched and even-numbered), which may be saturated or unsaturated. By extension, the term is sometimes used to embrace all acyclic aliphatic carboxylic acids.

Donc en général, les acides gras sont des lipides, dans la première acception du terme. En revanche, si l'on considère la fin de la définition, alors certains ne sont pas des lipides : l'acide formique, l'acide acétique, l'acide propionique, l'acide butanoïque sont solubles dans l'eau.

2. Et où retrouvons nous à proprement parler la molécule d'acide gras si ce n'est pas dans l'huile ?
On trouve les acides gras en très petites quantités dans les graisses alimentaires, mais en quantités supérieures dans les graisses rancies. D'ailleurs ils sont un indicateur de qualité des graisses (notamment des huiles) : plus il y en a, plus la qualité est faible.

3. A propos de "au procédé d'extraction de l'huile il y a une réaction chimique créant la triglycéride"
Je vais être simple :
- dans les olives, il y a des graisses
- et comme toutes les graisses alimentaires, elles sont composées de molécules de triglycérides (très peu d'acides gras, heureusement)
- quand on presse les olives, la graisse sort, et vient surnager au dessus de la partie aqueuse : c'est l'huile d'olive
- en général, cette huile d'olive, presque exclusivement faite de molécules triglycérides, est purifiée ; et plus on purifie, plus elle est faite seulement de molécules de triglycérides
- ce pressage est simplement mécanique, et il y a peu de modifications chimiques : il y avait des molécules de triglycérides dans l'olive, et on récupère les molécules de triglycérides dans l'huile... puisque l'huile, d'olive ou autres, n'est presque faite que de molécules de triglycérides.

4. Pourquoi parle-t-on d'acides gras, quand il y en a (rarement, donc, et heureusement) ?
Parce que les molécules d'acides gras sont des chaînes d'atomes de carbone liés à des atomes d'hydrogène, avec, à une extrémité, le dernier atome de carbone lié à un atome d'oxygène, d'une part, et, d'autre part, à un autre atome d'oxygène qui est lié à un atome d'hydrogène. Et ce dernier atome d'hydrogène peut être "arraché", ce qui est le propre des acides.
D'ailleurs, les acides gras les plus petits, solubles dans l'eau, changent le pH des solutions où ils sont placés, rendant ces solutions acides.

5. Merci pour votre retour.
Si vous voulez vraiment me remercier, faites connaître autour de vous : 

- ce blog

- le Glossaire des métiers du gout : des définitions justes et référencées à propos des termes de cuisine, patisserie, charcuterie, etc. 

- les Séminaires de gastronomie moléculaire : avec des tests expérimentaux  d'idées qui trainent depuis trop longtemps dans les cuisines. 

- et proposez à vos collègues ou amis de s'abonner à tout cela en envoyant un message à icmg@agroparistech.fr

Les lipides : de quoi s'agit-il ? Un peu de chimie pour éviter de parler naïvement d'acides gras

Les lipides sont-ils catégorie de composés très variée, et très hétérogène : il y a un un fossé, du point de vue moléculaire, entre des cires telles celles qui couvrent la surface d'une laitue, par exemple, et les triglycérides qui font l'essentiel d'une huile. 

Mais cette diversité moléculaire considérable est secondaire, quand on considère les aliments au premier ordre, car la majeure partie des corps gras est composé de triglycérides. Et c'est bien de ces composés dont il faut parler en tout premier.

 

Une huile, c'est un liquide constitué d'un très grand nombre de très petits objets qui sont des molécules, et ces molécules sont très majoritairement des molécules de triglycérides.

Certes, dans une huile, il y a des triglycérides différents, mais tous sont très analogue, assimilables à des pieuvres à trois tentacules. Généralement les "tentacules" des triglycérides sont bien plus longues que les têtes. Et les tentacules sont souples. 

Mais des molécules ne sont pas des pieuvres ; ce sont des "assemblages" d'atomes, avec, comme on le voit, des guillemets au mot "assemblage", car ce n'est pas seulement une juxtaposition : la liaison chimique, c'est quelque chose de très particulier, et fascinant. Voir http://hervethis.blogspot.com/2022/03/les-assemblages-mefions-nous-de-ce.html.

 A la différence d'une pieuvre, une molécule de triglycérides peut-être considéré comme un enchaînement de petites "boules" qui seraient les atomes de carbone, d'oxygène et d'hydrogène. 

Pour un composé tel qu'un triglycéride, qui est un composé que l'on dit "organique", la structure générale est donnée par l'enchaînement des atomes de carbone. Les autres atomes viennent en quelque sorte décorer l'ensemble, le "squelette" carboné. Chaque tentacule d'une de ces pieuvres est un enchaînement linéaire d'atomes de carbone. La tête des pieuvres est ce que l'on nomme un "résidu de glycérol", fait d'un enchaînement de trois atomes de carbone seulement, ce qui est bien moins que pour les tentacules, pour lesquels il y a couramment une vingtaine d'atomes de carbone enchaînés en ce que l'on nomme ainsi un "squelette" de carbone, un "squelette carboné". 

S'ajoutent à cela quelques atomes d'oxygène, mais surtout beaucoup d'atomes d'hydrogène : les chimistes savent que le carbone est "tétravalent", ce qui signifie que les atomes de carbone établissent très généralement quatre liaisons avec ses atomes voisins. En supposant qu'une atome de carbone soit au milieu d'une chaîne d'atomes de carbone, il aura deux atomes de carbone voisins, donc deux liaisons avec des atomes de carbone, et il reste deux liaisons possibles... avec des atomes d'hydrogène. 

Ajoutons que la chimie n'est guère compliqués : quand une molécule est ainsi faite d'atomes de carbone et d'hydrogène, on dit que c'est un composé hydrocarboné, ou hydrocarbure. La description est ainsi dans le nom, rien à retenir.

 

Au-delà de cette description générale, on voit la communication alimentaire parler d' "acide gras" : de quoi s'agit-il ?

 Disons immédiatement qu'il n'y a pas d'acides gras dans les corps gras, sauf exception et en quantité très faible. En revanche, une tentacule d'une pieuvre-triglycéride est ce que l'on nomme un "résidu d'acide gras", à savoir que, si on la regarde bien, on retrouve presque la structure moléculaire d'un composé nommé "acide gras"... à quelques atomes près qui sont ceux qui sont partis lors de l'assemblage d'une molécule de glycérol avec une molécule d'acide gras. 

Dans l'assemblage final, le triglycéride fruit d'une réaction chimique, il n'y a plus de glycérol et plus d'acide gras", mais des parties de la molécule de triglycéride qui ressemblent aux deux "réactifs", c'est-à-dire aux deux composés qui ont réagi. Bref, un triglycéride est fait d'un résidu de glycérol et de trois résidus d'acides gras. 

Une précision : on entend parler de résidus d'acides gras "saturés" ou "insaturés". De quoi s'agit-il ? Cela signifie que, quand les atomes de carbone sont comme décrit précédemment, chaque atome de carbone étant lié simplement à deux voisins, alors le résidu d'acide gras est "saturé", car il n'y a plus la possibilité d'avoir plus que 2 atomes d'hydrogène.

Mais dans certains résidus d'acides gras, des atomes de carbone sont doublement liés à un voisin, et, pour faire le compte de quatre liaison, cela ne laisse qu'une possibilité pour un seul atome d'hydrogène. 

On pourrait faire réagir une telle molécule, et ajouter des atomes d'hydrogène, passer d'un composé insaturé à un composé saturé. Et, évidemment, certains résidus d'acides gras peuvent avoir plusieurs insaturations. 

Tout cela a des conséquences physiques et chimiques, la plus populaire étant la fusion à des températures différentes : des graisses animales, plus saturées sont solides à température ambiante, alors que les huiles, plus insaturées, sont liquides. Les insaturations ne sont pas la clé absolu du phénomène, et la longueur des résidus d'acides gras est essentielle, aussi.

On voit, finalement, que je n'ai pas parlé de la constitution moléculaire des cires, ou du carotène beta, ce composé qui donne la couleur aux carottes et qui fait également partie de la famille des lipides. Je propose de garder cela pour un autre billet, car cette fois-ci, les différences sont considérables, même si les composés appartiennent à la famille des lipides, laquelle est approximativement définie comme les molécules des aliments qui ne sont pas solubles dans l'eau. 

S'ajoute donc la question : quand une molécule est-elle ou non soluble dans l'eau ? Mais cela est une autre histoire qu'il faudra considérer une autre fois.

Pourquoi ce n'est pas une fioriture tatillonne de recommander de ne pas parler d'"acides gras" dans les huiles

Pourquoi ce n'est pas une fioriture tatillonne de recommander de ne pas parler d'"acides gras" dans les huiles ? 

 

1. Dans les huiles, il n'y a pas d'acides gras, mais des composés nommés triglycérides. 

2. Et, dans les molécules des triglycérides, il n'y a pas d'acides gras, mais des parties qui ressemblent à des acides gras, et que l'on doit nommer "résidus d'acides gras". 

 

J'ai fait valoir cela à des collègues, qui allaient jusqu'à enseigner que les triglycérides auraient été faits d'acides gras et de glycérol, et ils m'ont répondu que la distinction était sans intérêt, ou encore que le mot "résidu" étant connoté péjorativement dans "résidus de pesticides", il ne fallait pas le prononcer devant le public, ou bien que parler de "résidus d'acides gras" allongeait inutilement, et ainsi de suite. 

Mais je ne sais pas pourquoi, je pressens... que ces gens-là comprennent mal la chimie (qu'ils enseignent !), et qu'ils ne comprennent même pas pourquoi ce qu'ils disent est faux. 

Et, comme beaucoup de personnes insuffisantes, ils masquent leurs faiblesses derrière la mauvaise foi : c'est une erreur que de chercher à les convaincre, puisque, précisément, ils ne le veulent pas. J'ajoute que, il y a quelques années, une Grande Représentante Nationale d'une profession que je ne nommerai pas, mais pour laquelle le mot "acide gras" est quotidien a été obligée de m'avouer qu'elle ne savait pas construire une molécule d'acide gras, à l'aide de ces modèles d'atomes en plastique que l'on utilise au collège : j'ai ainsi constaté, avec autant de stupeur que de naïveté, qu'une même personne pouvait utiliser toute la journée un mot qu'elle ne comprenait pas ! 

 

Mais revenons à la question, en dépassant la mauvaise foi de certains interlocuteurs : pourquoi n'est-ce pas une fioriture tatillonne de recommander de ne pas parler d'"acides gras" dans les huiles ? 

 

La réponse tient en quatre points, que voici : 

1. parce que c'est faux. 

2. parce que c'est trompeur 

3. parce que cela ne fait pas grandir nos interlocuteurs. 

4. parce que cette négligence fait paraître pointilleux ceux qui parlent plus justement.

 

Expliquons plus en détail.

 

Premièrement, c'est simplement faux de dire qu'il y aurait des acides gras dans les triglycérides. 

D'ailleurs, puisque "acide gras" et "triglycéride" sont des catégories, il faut préciser que ce serait bien faux de dire qu'il y aurait des molécules d'acides gras dans les molécules de triglycérides... et notamment parce que, dans une molécule, il n'y a pas d'autres molécules, mais des atomes liés par des liaisons chimiques. Une molécule n'est pas un simple "assemblage", au sens d'une juxtaposition. 

Et, d'autre part, dans une molécule de triglycéride, les atomes présents ne font pas des molécules d'acide gras, masi seulement des parties de tels acides. 

Donc, premier point : parler d'acides gras dans les triglycérides, c'est faux. Un point, c'est tout. 

 

Deuxièmement, dire quelque chose de faux à quelqu'un, c'est tromper, mentir. On m'objecte parfois que c'est pour le bien de ceux à qui l'on explique, mais nos amis sont-ils des enfants, en supposant même que l'on puisse mentir aux enfants (et de quel droit ?) ? 

 

Troisièmement, il y a cette question de ne pas faire grandir nos interlocuteurs, et qui a un rapport avec une certaine prétention, une certaine "autorité" qui veut garder ses prérogatives. J'y vois des relations avec ces enseignants qui disent "c'est compliqué", pour ne pas à avoir à s'expliquer, en supposant qu'ils en soient capables. Mais je vois surtout la volonté de conserver son propre petit savoir, au lieu de le partager, en montrant à nos amis qu'ils ont la possibilité de grandir, de mieux comprendre le monde où ils vivent. Bref, c'est une attitude un peu minable. Quatrièmement, dire que c'est tatillon de rectifier des erreurs, c'est reporter sur les autres ses propres fautes, et cela est détestable, n'est-ce pas ? 

 

Il faut dénoncer ces comportements honteux.

Je reformule une question pour y répondre

Je reçois la question "Qu’est-ce que l’amylose-lipide complexion ?".

Dit ainsi, cela n'a pas de sens, mais vue la structure de la phrase et vus les éléments qui la composent, je pense que la question devrait être : "Qu'est-ce que la complexation des lipides par l'amylose ?".

Faisons-en l'hypothèse, et répondons à cette nouvelle question, qui, elle, a un sens. Et, pour commencer, examinons les divers éléments.

Les lipides, ce sont... les lipides : il s'agit là d'une catégorie de composés très vaste, très hétérogène : des composés hydrophobes (pas solubles dans l'eau) des aliments.
Ainsi, dans les huiles, les composés présents sont essentiellement des "triglycérides" : ce sont des lipides. Autre exemple : les cellules vivantes sont limitées par des membranes qui sont composées par des molécules de lipides : des "phospholipides".
Et l'on pourrait citer d'autres lipides tels que le cholestérol, les acides gras, et cetera.

D'autre part, l'amylose est un des deux principaux composés des grains d'amidon. Mais prenons la chose à rebours : la farine broyée libère de petits grains blancs, qui sont des "granules d'amidon".
Et ces granules  sont de petits grains durs, insolubles dans l'eau et  formés de couches concentriques, comme des cernes d'arbres.
Chaque couche est faites de molécules de deux sortes : des molécules ramifiées (comme de petits arbres) et des molécules linéaires. Les molécules ramifiées sont l'amylopectine, et les molécules linéaires sont l'amylose.
 
Enfin, la complexation (et non pas la complexion) est l'attachement d'une molécule à une autre, sans qu'il y ait de réaction chimique.

Avec ce bagage nous pouvons maintenant répondre à la question initiale...
 

Oui, nous pouvons répondre... à condition de savoir que les molécules d'amylose se mettent en hélice quand elles sont dans l'eau : la partie centrale est hydrophobe, et de petites molécules hydrophobes peuvent s'y loger.

C'est ainsi que certains lipides peuvent se mettre dans les hélices d'amylose (à condition d'avoir une petite taille).
Et cette complexation est la raison pour laquelle les sauces "bâtardes", avec de la farine, ont moins de goût : les composés odorants peuvent être complexés par l'amylose.
Etant complexées par l'amylose, les molécules de ces composés odorants ne sont pas libres de venir monter vers le nez (par les fosses rétronasales, entre la bouche et le nez), et stimuler les récepteurs olfactifs. Il y a moins d'odeur, donc moins de goût.

Les lipides, c'est quoi, au juste ?

 Le billet se trouve sur https://scilogs.fr/vivelaconnaissance/1953-2/

Avant de se lancer dans un gros travail, il vaut mieux une stratégie !

Aujourd'hui, je réponds à des élèves qui m'écrivent :

Bonjour Monsieur THIS,
Je suis élève en 1 ère S, et cette année, avec deux de mes camarades, nous traitons le sujet des TPE. Notre sujet comporte trois grandes parties dont la transformation des molécules au sein de la viande lors de sa cuisson. Notre but est de montrer que le gout est perçu grâce aux molécules, et que donc après cuisson, les molécules ont changé et donc le goût ne sera plus le même. Nous avons étudié la réaction de Maillard, je voulais donc vous demander s'il vous serait possible de nous transmettre les équations chimiques qui s'y passent ainsi que dans la dénaturation des protéines si cela affecte le goût. Puis pour finir est ce que l'oxydation des lipides joue un rôle dans le bon goût de la viande car j'ai seulement vu que cette oxydation était dangereuse et apportait une odeur désagréable.

On le voit, le message est confiant, et je m'en veux de lire les mots précis, et de commenter. Pardon à mes jeunes amis si c'est parfois rude, mais ils n'oublieront pas que j'ai une mission d'instruction, et que les observations que je fais visent surtout à les aider pour l'avenir (moi, je ne donne pas de bons ou de mauvais points ; j'observe seulement).

Ainsi l'accroche : c'est amusant, mais il y a seulement dix ans, elle aurait été de la dernière vulgarité, en France. On devait dire "Monsieur", et jamais "Monsieur This". Mais les temps changent.

Puis on n'aurait jamais commencé une lettre par "Je". Là, ça reste vrai, et nos jeunes amis sont en quelque sorte catalogués dès les premiers mots.

Un détail de ponctuation : il ne fallait pas de virgule après "1ere S", mais il en fallait entre "et " et "cette année". Bon, un détail... mais tout ce qui mérite d'être fait mérite d'être bien fait, non ?

Arrive le "nous traitons le sujet des TPE" : amusante formulation pour dire que nos amis ont un "travail personnel encadré à faire". Le sujet des TPE, c'est quoi ? C'est ce que chaque groupe décide, mais qu'a décidé ce groupe ? On ne le sait pas : on découvre seulement qu'il y a trois parties. 

Ah, nos amis veulent montrer que le goût est perçu grâce aux molécules. Bon, pourquoi pas... car effectivement, dans la vision, ce sont des photons, et pas des molécules, qui sont à l'origine de la sensation... mais, au fait, la perception visuelle n'est-elle pas une modalité du goût ? Le goût est la sensation synthétique que nous avons, et il inclut la saveur. D'où un premier doute : et si nos jeunes avaient en réalité la saveur, comme sujet ? Là, ils auraient tort de penser qu'elle est due aux molécules, car les ions sont des ions, parfois réduits à un atome électriquement chargé.
Je leur donne donc, en lien téléchargeable, mon texte sur les mots du goût :
https://sites.google.com/site/travauxdehervethis/Home/applications/des-applications-de-deux-types/applications-pedagogiques-educatives-intellectuelles/pour-les-collegiens-et-les-lyceens

Après une cuisson, il peut y avoir des modifications moléculaires... ou pas. Car tout dépend de la cuisson ! Et puis, il y a des modifications moléculaires induites par les cuissons qui s'accompagnent de changements de saveur, et d'autres qui ne s'accompagnent pas de telles modifications. Considérons, par exemple, le chauffage d'amidon dans de l'eau : les grains d'amidon s'empèsent... mais les espèces chimiques sont les mêmes, avant et après la "cuisson".
Certes, parfois, il y a effectivement des réactions, comme dans les oxydations, les déshydratations de hexoses, les hydrolyses, les dégradations de Strecker, les réactions de Fischer, les réactions de Maillard... mais pas toujours. Et puis, il y a aussi des différences de "biodisponibilité" qui changent la saveur : imaginons des ions sodium ou chlorure (du sel de table) libres, ou bien pris dans un gel ; nous ne les percevrons pas de la même façon, et la saveur (ainsi que le goût, donc), aura changée. De même, l'amylose peut se mettre en hélice autour de composés odorants, ce qui change la composante olfactive du goût.

Nos amis me disent qu'ils ont étudié la réaction de Maillard, mais j'espère qu'ils ont utilisé les bonnes sources ? A tout hasard, je leur donne mon article, où je relate le travail précis d'enquête historique qui permet d'éviter de dire n'importe quoi, à propos des réactions de Maillard : il est téléchargeable sur la même page https://sites.google.com/site/travauxdehervethis/Home/applications/des-applications-de-deux-types/applications-pedagogiques-educatives-intellectuelles/pour-les-collegiens-et-les-lyceens.

Mais je lis "je voulais donc vous demander s'il vous serait possible de nous transmettre les équations chimiques qui s'y passent" : quelles réactions ont-elles lieu lors des réactions de Maillard ? La question est bien trop générale, car il y a des traités entiers sur les réactions de Maillard, et je ne compte pas le nombre d'articles scientifiques que j'ai à ce sujet... alors que je n'ai même pas fait de recherche bibliographique spécifique.

Puis "ainsi que dans la dénaturation des protéines si cela affecte le goût"  : oui, comme dit précédemment, la coagulation (plutôt que la dénaturation) des protéines change le goût, puisqu'elle change la biodisponibilité des espèces molécules ou ioniques présentes ou formées lors des traitements thermiques. Encore un énorme chapitre ! Décidément, avant de se lancer dans tout cela, il vaut mieux focaliser l'étude... et c'est d'ailleurs bien ce qui est préconisé par le Journal Officiel, et que je rappelle dans mes conseils aux élèves faisant des TPE ou des TIPE (voir https://sites.google.com/site/travauxdehervethis/Home/applications/des-applications-de-deux-types/applications-pedagogiques-educatives-intellectuelles/pour-les-collegiens-et-les-lyceens).

Mais ce n'est pas tout, car nos amis écrivent encore "Puis pour finir est ce que l'oxydation des lipides joue un rôle dans le bon goût de la viande car j'ai seulement vu que cette oxydation était dangereuse et apportait une odeur désagréable". Là, il y a des traités entiers, à nouveau ! Et puis, l'oxydation des lipides, c'est bien trop vaste, puisque l'on nomme lipide tout composé des aliments qui n'est pas soluble dans l'eau : c'est une catégorie où l'on trouve tout aussi bien les cires, le cholestérol, les triglycérides, les phospholipides... Alors, l'oxydation : laquelle ? Oui, le "rancissement", que l'on devrait nommer "autoxydation" peut créer des espèces variées, parfois néfastes, mais la question de la santé est une autre question. Quant à l'odeur, c'est effectivement une composante du goût, quand elle est rétronasale... mais "désagréable" est un adjectif qui relate une appréciation personnelle, donc qui n'a rien à voir dans un tel travail : le mauvais des uns est le bon des autres.

Bref, tout ce questionnement me laisse un peu perplexe... et je crois nos amis mal partis, parce qu'ils n'ont pas fait ce que le Journal Officiel leur demandait : il faut qu'ils commencent par le lire... et, surtout, je vois bien l'intérêt de l'exercice, qui propose à la fois de la stratégie et du travail de détail.

Pardon, enfin, si j'ai offensé mes amis en leur "reprochant" de ne pas savoir : en réalité, ce reproche n'est pas la stigmatisation d'une faute, mais seulement le signalement d'erreurs qu'ils pourront apprendre à corriger. Après tout, quelqu'un qui sait, c'est quelqu'un qui a appris, n'est-ce pas ?

Un vrai billet scientifique...

Un vrai billet scientifique...
On me fait observer que je n'ai que très peu expliqué le travail scientifique que nous faisons au laboratoire (sauf bien sûr dans des articles scientifiques). Au-delà des inventions mensuelles que je publie notamment sur le site de Pierre Gagnaire, au delà des comptes rendus de séminaires, des billets de blog de réflexion, de "bonnes pratiques", par exemple, quel est le travail vraiment effectué ? Quel est le travail proprement scientifique ?
La question est évidemment légitime, et je comprends que la réponse permettrait de mieux faire comprendre que la gastronomie moléculaire (notre travail de recherche scientifique) n'a rien à voir avec la cuisine, qu'elle soit moléculaire ou note à note.
Bref, ici, je propose d'expliquer la teneur d'un travail fait il y a quelques années. La première contrainte sera d'être clair ; la seconde sera de montrer combien nos travaux sont enthousiasmants (pire : sans épithétisme !).
Mais je prends d'emblée une précaution : le travail n'est qu'un détail parmi mille, parce que ce serait trop compliqué de présenter des travaux un peu profonds, et j'en suis absolument désolé.
Mais bon, essayons quand même.

De la science, à propos de technologie
Le travail que je propose de discuter ici a été réalisé dans le cadre d'un travail de thèse sur la fraîcheur des yaourts : pourquoi les yaourts sont-ils frais, en bouche, même quand ils ne sont pas froids ?
La fraîcheur peut être due à de multiples causes, telle la présence de composés qui, tel le menthol, stimulent les terminaisons nerveuses du nerf trijumeau, mais elles peuvent aussi être associées -par une sorte de conditionnement- à des couleurs, tels certains verts.
Ou bien il peut y avoir des effets thermiques, comme quand des matières grasses fondent en bouche : la "chaleur" communiquée par la bouche à ces matières grasses donne une sensation de fraîcheur.
Certes, l'étude de la fraîcheur était initialement plus technologique que scientifique... mais on peut compter sur moi pour tirer toujours les questions du côté de la science : je fais bien la différence, et je sais parfaitement où est mon intérêt (au sens d'être passionné intellectuellement, pas au sens financier).
Bref, en réalité, le travail que je vais décrire, est bien une recherche de connaissance pure, scientifique donc, plutôt que la recherche technologique qui y a conduit.

Les yaourts ? Des gels

Pour situer le phénomène que nous avons explorer, partons du yaourt, tout d'abord, qui est produit par gélification du lait.
Comment ce phénomène a-t-il lieu ? Partons donc du lait : c'est une "émulsion", c'est-à-dire une dispersion de gouttelettes de matière grasse dans de l'eau où sont dispersés ou dissous des protéines et notamment un sucre nommé lactose.
 Quand on ajoute au lait deux types de micro-organismes qui consomment le lactose, ce dernier sucre est transformé en acide lactique, qui acidifie le lait. Or le lait n'est pas stable en milieu acide, comme le montre l'expérience toute simple qui consiste à ajouter du jus de citron dans du lait : le lait caille. Avec le citron, la coagulation est rapide, ce qui engendre des petits agrégats visibles à l'oeil nu, mais quand la coagulation est plus lente, par les micro-organismes de la fermentation des yaourts, alors un gel lisse est produit : c'est le yaourt.
Il faut imaginer la structure finale, gélifiée comme un grand échafaudage où se trouve le liquide, eau et matière grasse dispersée dans l'eau sous la forme de gouttelettes.

Les graisses du yaourt
Tout cela étant dit, il y a donc des gouttelettes de matière grasse dans les gels que sont les yaourts, et ces gouttelettes sont enrobées de protéines et de divers minéraux qui pontent ces protéines.
Que se passe-t-il quand on refroidit un yaourt ? La matière grasse qui forme les gouttelettes est celle du lait, et on la retrouve dans de la crème ou dans du beurre. C'est principalement un mélange de très nombreuses sortes de molécules nommées "triglycérides".
Or autant un matériau fait d'une seule sorte de molécules passe brusquement de l'état liquide à l'état solide, quand on le refroidit (pensons à l'eau liquide qui devient solide à exactement 0 °C), autant les matériaux faits de plusieurs sortes de molécules ont une transition progressive. Ainsi le beurre est entièrement solide à la température de -10 °C, mais entièrement fondu à la température de 50 °C ; entre les deux extrêmes, le beurre est fait d'une partie liquide dans une partie solide, en proportions qui dépendent donc de la température, entre 0 % de liquide à la température de - 10 °C et 100 % à la température de 50 °C. .

 Les transitions dans un yaourt

Et dans une gouttelette de matière grasse qui se trouve à l'intérieur d'un yaourt ? En théorie, selon la température, la proportion de matière grasse solide et la proportion de matière grasse liquide devraient évoluer comme à l'extérieur des yaourts... à cela près que l'on doit distinguer les états à l'équilibre (quand on laisse longtemps un yaourts à une température fixée) et hors d'équilibre. Ainsi, on sait que de l'eau très pure peut rester liquide même à des températures inférieures à 0 °C, quand il n'y a pas de perturbations, telles des vibrations. Cela pourrait être le cas pour des yaourts : il se pourrait que la matière grasse d'un yaourt que l'on refroidit reste en surfusion.
Comment le savoir ? Pour certaines de nos études expérimentales, nous utilisons un équipement de "résonance magnétique nucléaire", une grosse machine qui nous permet... plein de choses... mais notamment de compter le nombre de molécules de différentes espèces, quand elles sont à l'état liquide.
Je passe volontairement sur la présentation de cette machine merveilleuse, parce que cela allongerait un billet qui est déjà long, et je me contente d'observer que l'on peut notamment compter les molécules de triglycérides à l'état liquide, sans voir celles qui sont à l'état solide. De ce fait, si nous partons de matière grasse laitière fondue ou de yaourt chauffé à une température où la matière grasse doit être fondue (on peut chauffer à l'intérieur de la machine), alors on compte toutes les molécules de triglycérides du yaourt, mais si l'on refroidit suffisamment, le compte tombe à zéro.
Ainsi, en observant cette matière grasse à une température particulière, on peut déterminer la proportion de matière grasse liquide et de matière grasse solide...
Et -je fais court- les mesures ont finalement montré que la matière grasse se comportait de la même façon, qu'elle soit dans le yaourt ou en dehors : la proportion de matière grasse ne dépend que de la température, et nous n'avons pas observé de surfusion.


Je fais maintenant un pas en arrière.

Ai-je été clair ? Je l'espère. Ai-je montré pourquoi nos travaux sont enthousiasmants ? Je ne suis pas sûr, et cela pour plusieurs raisons :
1. d'abord, il a fallu expliquer beaucoup de choses avant d'arriver au fait : ce qu'est la constitution d'un yaourt, ce que sont les matières grasse laitières, etc. ; de sorte que mes amis se sont sans doute dits qu'il fallait beaucoup d'efforts pour...
 2. un résultat qui ne semble guère original
3. souvent nos amis veulent comprendre "à quoi ça sert" ; or le résultat précédent ne semble pas servir à grand chose.
4. je me suis pas rendu le travail facile, parce que, pour arriver au résultat, j'ai évité l'explication du fonctionnement de la résonance magnétique nucléaire, qui est véritablement une machine merveilleuse...
5. je n'ai absolument pas discuté tous les calculs qui fondent ces travaux ; il y a ceux qui permettent de faire les comptage, ceux qui permettent de prévoir la répartition de triglycérides à l'état liquide, ceux qui indiquent s'il y a ou non une différence entre la quantité de matière grasse liquide selon que la graisse est dans un yaourt ou pas...
6. je ne me suis guère tapé sur la poitrine, je n'ai pas fait d'épithétisme, je n'ai pas cherché à faire penser que nous faisions des choses particulièrement difficiles...

Je reprends maintenant ces raisons une à une

1. Oui, il y a lieu de dépenser beaucoup d'énergie, pour des résultats expérimentaux proprement obtenus. Et il faut dire et redire que la science progresse à très petits pas, à pas très soigneux, par des mesures que l'on répète, que l'on affine, que l'on valide. Aujourd'hui, par ces temps d'utilisation courante d'ordinateurs, de téléphones portables, d'avions, de trains, on oublie que tout cela n'a été obtenu que très lentement. Ce sont des conquêtes humaines extraordinaires.
De surcroît, il faut dire et redire aussi que la science expérimentale, c'est 99 pour cent d'échec, de mise au point, de travail de fourmi, acharné... et il faut ces 99 pour cent si l'on veut le 1 pour cent qui est au bout !
2. Le résultat ne semble pas original... mais seulement a posteriori. D'une part, nous avons mis au point une méthode de dosage des graisses à l'intérieur des yaourts, sans modification de ces derniers. D'autre part, il faut bien avouer que, quand nous avons lancé cette étude, nous nous attendions à un résultat différent. Autrement dit, nous avons progressé, en analysant les raisons pour lesquelles nos prévisions étaient fausses. Mais cela serait trop long à expliquer.
3. A propos de l'utilité des travaux scientifiques, je suis précédemment parti sur une mauvaise piste en évoquant les ordinateurs, les avions, les téléphones portables... En réalité, sous peine que la science ne devienne de la technologie, elle ne doit servir à rien d'autre qu'à produire de la connaissance. Et cela est essentiel, car on ne dira jamais assez que la technologie n'est qu'une des "utilités" de la science ; en réalité, les modifications des connaissances humaines sont essentielles, et c'est parce qu'il y a de la Raison que les intolérances peuvent reculer, les superstitions disparaître. Quand l'être humain était sans compréhension du monde, on invoquait des divinités qui laissaient à quelques uns la possibilité d'abuser des autres, comme le font, hélas encore aujourd'hui, des rebouteux, des marabouts, des prétendus devins... Oui, il faut plus de science, toujours plus de science.
Cela dit, il ne serait pas difficile de justifier technologiquement les études précédentes. Par exemple, alors que le dosage des matières grasses dans les laits ou dans les yaourts est long, la méthode précédente, maintenant qu'elle est au point, pourrait être mise sur des lignes de productions, pour des mesures qui ne prendraient que quelques minutes. Mieux encore, je n'ai pas expliqué que notre méthode de mesure permet de distinguer les "résidus d'acides gras" des triglycérides. Et ainsi de suite...

 4. Oui, je n'ai pas dit ici pourquoi la résonance magnétique nucléaire, parce que j'ai "chanté" cela dans un de mes livres (La Sagesse du chimiste, Editions L'oeil Neuf). Cette méthode est vraiment merveilleuse : pensons qu'à l'aide de deux champs magnétiques, on peut voir les atomes des molécules ! Je reste parfaitement ébloui par la beauté de la chose.

5. A propos des calculs qui ont été nécessaires pour arriver au résultat présenté, il faut bien avouer que leur présentation allongerait démesurément le billet... sans compter qu'il faudrait les expliquer, et que cela risquerait de prendre beaucoup de temps, de lasser mes amis. Je réserve ce genre d'exercices pour un autre billet. Car dans ces calculs, il y a beaucoup de "petites beautés", de petits plaisirs... Allez, une autre fois.
 6. Oui, je n'ai pas fait de rodomontades, parce que l'objectif était précisément de faire penser que tout cela était simple : quand on dit que les choses sont difficiles, nos amis ne comprennent pas. Or je m'adresse à des amis.

Les confits sont merveilleux... et nous avons de nouveau l'autorisation de manger du gras !

Tout est expliqué ici : http://gastronomie-moleculaire.blogspot.fr/2016/09/pourquoi-les-confits-sont-merveilleux.html

Vive la connaissance produite et partagée !