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 !
