Une émulsion sucrée

Ce matin, une question :

"Je vous écris au sujet d’une question concernant une émulsion H/E  (huile dans l’eau) dont la phase continue est partiellement sucrée.

Dans le cas d’une préparation contenant 70% d’huile, 30% d’eau, 10% de saccharose, et d’un tensioactif  est-ce que le l’huile va s’émulsionner avec les 30% d’eau ou  avec 20% à 25% d’eau  puisque le saccharose est reconnu pour retenir une partie de l’eau (retenir je ne sais pas si c’est le meilleur terme pour traduire le côté hygroscopique du saccharose)".

Ma réponse n'est au fond qu'une sorte de légende du schéma suivant :

Ce que j'ai d'abord représenté, c'est une émulsion de type huile (en jaune) dans eau (en bleu). En  pratique, faisons un "geoffroy", en fouettant de l'huile dans du blanc d'oeuf, par exemple : les protéines et les autres molécules sont  trop petites pour être représentées à cette échelle, où la taille des gouttes d'huile est entre 0,001 et 0,1 millimètres. 

Le schéma inférieur représente un fort grossissement du petit cercle : 

- le fond est noir, parce que, entre les molécules, il n'y a rien, du vide

- à gauche, les peignes à trois dents sont les molécules de triglycérides ; pour mieux faire, j'aurais dû les orienter dans toutes les directions, mais c'est un détail

- à droite, on voit les molécules de saccharose (en bleu) dispersées au milieu des molécules d'eau (une boule rouge avec deux boules blanches)

- je n'ai pas réprésenté les molécules de tensioactifs, mais elles seraient sur le trait jaune, sous la forme de "cheveux" (pour les protéines).

Reste à commenter  le : "le saccharose est reconnu pour retenir une partie de l'eau".  Cette phrase est à la fois discutable et peu claire.
Le "est reconnu" invite à demander  : par qui ? Et à rappeler que, en sciences, l'argument d'autorité ne joue pas. Les faits expérimentaux ont toujours raison.
D'autre part, le saccharose "retient" l'eau : que cela signifie-t-il ?
Ce qui est un fait, c'est que les molécules de saccharose sont "hérissées" (ce n'est pas représenté sur mon schéma) de groupes "hydroxyle", avec les atomes carbone du squelette liés à un atome d'oxygène lui-même lié à un atome d'hydrogène. Cela  donne au  saccharose une structure chimique très semblable à celle des molécules d'eau, au moins pour ce qui concerne les interactions avec les molécules voisines.
De ce fait, quand le sucre est dans l'air humide, il s'entoure de molécules d'eau de l'atmosphère, parce que les forces sont donc notables entre les molécules de saccharose et les molécules d'eau.
Dans de l'eau  liquide, les forces (nommées "liaisons hydrogène") permettent la solubilisation du sucre dans l'eau, à des concentrations considérables.
Finalement, on pourrait tout aussi bien dire que l'eau "retient" le sucre, ou que le sucre "retient" l'eau, mais je crois que le  mot "retient" est mal choisi. Il suffit de dire qu'il y a des liaisons entre les molécules de sucre et les molécules d'eau.

Et, finalement, je reviens à l'expérience : si vous faites un geoffroy, en fouettant de l'huile dans du blanc d'oeuf, vous pouvez ajouter autant de sucre que vous voulez jusqu'à atteindre la limite de solubilité dans la petite quantité d'eau (30 grammes pour un blanc environ) du blanc. Si l'on compte un litre de sucre par kilogramme d'eau, on voit qu'on peut facilement mettre 30 grammes de sucre pour un blanc émulsionné (soit un volume d'huile maximal de 600 grammes d'huile environ). Si l'on ajoute plus  de sucre, ce dernier restera sous la forme de cristaux non dissous. 

Vient de paraître aux Editions de la Nuée Bleue : Le terroir à toutes les sauces (un traité de la jovialité sous forme de roman, agrémenté de recettes de cuisine et de réflexions sur ce bonheur que nous construit la cuisine)

A propos des Hautes Etudes de la Gastronomie

Les Hautes Etudes de la Gastronomie ? Un programme de formation au plus haut niveau, porté par une collaboration de l'Université de Reims-Champagne Ardennes et par l'Ecole du Cordon bleu.
L'idée ? Réunir les meilleurs intellectuels du champ de la gastronomie, toutes disciplines, pour arriver à une formation sanctionnée par un Diplôme Universitaire.

Je vous invite évidemment à visiter le site... mais en attendant, voici un témoignage reçu ce matin :

"It's been a while since I attended the Hautes Etudes du Gout program, but even now, when writing this, I still feel the thrill of it. And being the first in my country to take part in the HEG only intensified the excitement.

Therefore, I must confess I came to the HEG with high expectations - that's why I chose to do it, after all. However, to my surprise, even from the beginning, my expectations were exceeded, and as the days went by, I found myself immersed in an incredible universe of discovery and exploration, of knowing more and becoming more. The richness and complexity of the lectures, the overwhelming expertise of the lecturers, their willingness to openly share with us their vast research, their impressive discoveries, their fascinating work, turned every class into a real indulgence. What is more, the invaluable experiences like workshops, visits, demonstrations, and the memorable educational meals only added up to the learning process, turning it into a unique adventure. One filled with great lessons and lifelong memories.

Was it easy?  Of course not. In fact, I believe the most frequent word I heard during the HEG was "intense." We all wanted to soak up every bit of information - and indeed, we had so much to process over the two weeks. Learnings and topics that sparkled long talks after the classes, meaningful conversations, enriching debates with the colleagues - they all contributed to enhancing the atmosphere and creating the right space for thriving.

Because another significant aspect of the HEG is its multicultural, diverse environment, with like-minded, passionate people having different backgrounds and coming from all over the world. This led not only to great joy but also to beautiful friendships with amazing people, both as persons and as professionals. Having the opportunity to meet each and every one of them, and share this experience together, inspired me so much.

I attended the HEG to learn about gastronomy at the highest level. But in the end, I came back home learning so much more than this: learning about life, people and about myself. And now, as I'm working on my HEG thesis, I recall two words that Mr. Herve This wrote on a book he kindly agreed to sign for me - two words still gravitating in my mind to this day, like a mantra: "Celebrate knowledge!". HEG will keep feeding your hunger for knowledge months after the program ends because attending the HEG is indeed like going to a sumptuous banquet of knowledge."

Mélange de matières grasses

Les huiles alimentaires sont-elles toujours miscibles ? 

La question culinaire simple est en réalité d'une belle complexité physico-chimique, parce que l'idée classique d'énergie est battue en brèche... et que nous verrons que le problème est résolu d'emblée (autrement dit, tout ce que je vais expliquer pour commencer est parfaitement inutile en vue de répondre à la question posée ; désolé).

Au départ, il y a la question de la miscibilité. Pourquoi du vin se mélange-t-il à de l'eau, mais pas de l'huile ? La question est difficile, et elle n'a été élucidée qu'il y a une dizaine d'années.

Commençons par une idée simple : une bille en haut d'une montagne roule vers le bas. Pour expliquer ce fait d'expérience, les physiciens ont introduit une notion, l'énergie potentielle", et établi une "loi de la nature", à savoir que les systèmes évoluent vers les états où l'énergie potentielle est inférieure. Dit ainsi, on ne semble pas avoir gagné grand chose, à part rendre abstrait ce qui était concret... mais ce sentiment n'est pas juste : il résulte du fait que la vulgarisation scientifique veut donner les résultats avec des mots, de sorte qu'il n'est pas étonnant que les mots ressemblent  aux mots. En réalité, derrière l'idée de l'énergie potentielle, il y a des quantités, des équations dont je vous prive (oui, je dis bien : je vous en prive, parce que la beauté des équations est merveilleuse).

Pour les atomes, c'est un peu pareil que pour les billes et les montagnes : de même, les atomes s'associent en molécules quand il y a des possibilités de liaison chimique sont satisfaites, et les physico-chimiste ont introduit une sorte d'énergie potentielle chimique, ce que l'on  nomme aussi des forces de liaisons chimiques. Les liaisons les plus faibles sont nommées liaisons de van der Waals, et il y en a entre les molécules de l'huile (ce que l'on nomme des triglycérides, mais j'y reviendrai) ; puis il y a des "liaisons hydrogène", par exemple entre les molécules d'eau, plus fortes que les précédentes ; et puis, beaucoup plus fortes, les "liaisons covalentes", c'est-à-dire les liaisons qui lient les atomes entre eux pour former des molécules, au lieu simplement de faire coller les molécules entre elles, comme dans les liquides ; enfin les forces électrostatiques, pour les atomes ou molécules chargés électriquement, ce qui assure la solidité des cristaux de sel, par exemple.

Cette première description permet d'expliquer certains phénomènes : par exemple, s'il n'y avait pas de liaisons hydrogène entre les molécules d'eau, qui sont de petites molécules, l'eau s'évaporerait quasi instantanément. Les liaisons hydrogène sont comme une sorte de glu, entre les molécules d'eau.
De même, pour les molécules d'huile, les liaisons de van der Waals sont une colle, bien plus faible... mais l'huile ne s'évapore guère, parce que les triglycérides sont de très grosses molécules, bien plus lentes (à température ambiante) que les molécules d'eau.
Examinons maintenant la constitution de ces molécules. Pour l'eau, c'est simple : chaque molécule d'eau est faite d'un atome d'oxygène lié à des atomes d'hydrogène, en une structure en forme de V. A la température ambiante, la vitesse moyenne des molécules d'eau est de 650 mètres par seconde.
Pour les molécules de triglycérides, la structure des molécules est plus compliquée : il faut imaginer une sorte de peigne avec des dents souples. Le manche est fait de trois atomes de carbone enchaînés linéairement, et chaque atome de carbone est lié par un atome d'oxygème à une longue chaîne d'atomes de carbone qui sont eux mêmes liés à un, deux ou trois atomes d'hydrogène. J'omets volontairement des détails, pour signaler seulement que de telles molécules ont un nombre d'atomes de carbone total de l'ordre de 20 à 100, avec un peu plus d'atomes d'hydrogène, et six atomes d'oxygène. Bref, une telle molécule est bien plus grosse qu'une molécule d'eau, et bien plus lente, aussi : la vitesse moyenne est seulement de 90 mètres par seconde.
En quoi cela fait-il une différence ? Imaginons que nous avancions assez lentement, en ligne droite, et que nous passions près d'un ami, que nous cherchons à attraper seulement en fermant les doigts. Si notre énergie de vitesse est faible, alors nous pourrons en entraîner notre ami avec nous ; en revanche, si nous allons très vite, nous ne parviendrons pas à l'entraîner. De même, des molécules lentes sont très sensibles aux liaisons possibles, même quand elles sont faibles, comme dans l'huile. Et comme les molécules de triglycérides peuvent donc s'attacher les unes aux autres, elles ne s'évaporent pas, sauf à atteindre environ 300 à 400 degrés.

Avec cela, nous en savons assez pour revenir à la question initiale, sur la miscibilité. Considérons de l'eau, et imaginons que nous voulions y mettre une molécule de triglycéride. Quand la molécule de triglycéride arrive dans l'eau, elle établit des liaisons de van der Waals avec les molécules d'eau... ce qui nous conduirait à penser que l'huile peut se dissoudre dans l'eau... Mais cela est réfuté par les faits !

Pourquoi l'huile ne se dissout-elle alors pas dans l'eau ? Parce que, quand la molécule de triglycéride est introduite dans l'eau, elle oblige les molécules d'eau à se disposer autour d'elle d'une façon spécifique, déterminée par la structure moléculaire du triglycéride. Or c'est une découverte essentielle de la physique du 19e siècle que d'avoir compris que le monde évolue spontanément vers le désordre, pas vers l'ordre. Une molécule de triglycéride qui ordonnerait des molécules d'eau ferait évoluer le monde vers un état plus ordonné... ce qui "coûterait" de l'"énergie de désordre"... de sorte que cela n'arrive pas, en pratique.
Bref, si l'huile ne se dissout pas dans l'eau, c'est une question d'"énergie de désordre". Et nous avons maintenant les deux idées indispensables pour savoir si les huiles sont miscibles entre elles...

 A cela près que tout ce que je viens d'expliquer est inutile, comme je l'avais annoncé initialement. Nous aurions dû commencer par analyser que chaque huile est déjà un mélange d'un nombre parfois très grand de triglycérides différents. Et si on mélange deux mélanges, qui sont des mélanges de triglycérides distincts seulement par la proportion des divers triglycérides, pourquoi ne se mélangeraient-ils pas, alors qu'ils sont les mêmes constituants ?

Vient de paraître aux Editions de la Nuée Bleue : Le terroir à toutes les sauces (un traité de la jovialité sous forme de roman, agrémenté de recettes de cuisine et de réflexions sur ce bonheur que nous construit la cuisine)

Huiles et graisses

On entend mille choses, à propos des graisses  : 

- l'huile, ce serait mieux que le beurre ou la crème "pour la santé"

- les graisses végétales, ce serait mal (ou bien) dans le chocolat

- les matières grasses hydrogénées, ce serait très  mauvais

- et ainsi de suite. 

Je déplore que beaucoup de mes interlocuteurs qui font ainsi des déclarations à l'emporte pièce ne savent pas de quoi ils parlent, d'un point de vue physico-chimique. Manifestement, quelques données de base sont nécessaires pour se faire une idée. 


Commençons non pas par la chimie, ni par la physique, mais par la nutrition. Ce sera vite fait : je n'y connais rien, de sorte que je ne suis pas habilité à en parler ! 


Alors passons à la politique : on nous dit qu'on peut mettre des graisses végétales dans le chocolat, afin de régulariser les cours du cacao.
Pourquoi pas, mais le chocolat doit d'abord être et rester du chocolat, donc une matière dans la composition de laquelle ne viennent  pas d'autres corps gras que le beurre de cacao.
C'est là une question de loyauté. Et j'ai déjà déploré dans des billets cette possibilité donnée aux fabricants d'ajouter de la matière grasse végétale (quelle qu'elle soit)  en petite quantité au beurre de cacao.
Plus exactement, alors que le produit ainsi obtenu ne diffère probablement pas du chocolat (le mot que je conserve pour désigner le produit sans ajout de matières grasses autres que du beurre de cacao), je propose qu'on ait deux noms différents pour désigner les produits différents, sous peine de tromperie. Ce n'est pas la règle qui a été retenue,  mais il n'est pas impossible de changer la règle actuelle, en vue d'une plus grande loyauté. 

A propos d'huile de palme, aussi, il y a des débats : la question semble être politique, mais là, je n'y connais rien, et c'est en dehors de mon champ scientifique, de sorte que je ne dois  rien en dire. Et que je n'en dis rien.



La toxicologie, maintenant ? Il y a la question des matières grasses, et de leurs impuretés... Là, des explications de chimie sont nécessaires. Nous considérerons d'abord une huile, puis une matière plus complexe. 

Les huiles sont des matières, parfois jaunes, qui sont liquides à la température ambiante. Si l'on avait un microscope très puissant, on la verrait faite d'objets qui bougent en tous sens : des molécules. Ces molécules ont une construction particulière : elles sont comme des peignes à trois dents, et, mieux, avec trois dents souples, au point qu'elles peuvent  se mettre dans toutes les directions autour du manche. Les molécules de l'huile sont nommées "triglycérides", parce que le "manche", s'il était isolé, serait un composé nommé glycérol (le nom que les chimistes donnent à la "glycérine"), et qu'il y a trois dents. 

Et les acides gras, me direz-vous ? Si l'on ne dit pas n'importe quoi, il n'y en a pas dans l'huile. Oui, j'insiste : lorsque des "dents" isolées, qui sont alors des acides gras, réagissent avec un manche isolé, qui est donc du glycérol, pour former des triglycérides, des atomes sont échangés, perdus, etc., de sorte que le glycérol n'est plus du glycérol, et les acides gras ne sont plus  des acides gras. Finalement l'huile est faite, donc, de molécules de triglycérides. 

Et il y a beaucoup de sortes de molécules de triglycérides, parce qu'il y a de nombreuses sortes de "dents". Plus exactement, pour du lait, où de la matière grasse (qui fait ensuite le beurre) est dispersée dans l'eau, sous la forme de gouttelettes microscopiques, il y a 400 sortes de dents.
De sorte que le nombre de différents triglycérides est considérable. Partons en effet d'une molécule de glycérol, et faisons la réagir avec un acide gras : il y a 400 possibilités. Puis faisons réagir l'ensemble avec un autre acide gras : pour chacun des 400 résultats initiaux, il y a 400 possibilités, soit au total 400 fois 400, soit 160 000 possibilités. Et avec le troisièmc acide gras, cela fait donc des millions de molécules différentes. 

Pourquoi cela est-il intéressant ? Parce que les divers  acides gras déterminent le comportement physique des matières grasses. En gros, à une température fixe (par exemple la température ambiante), les grosses molécules bougent plus lentement que les petites.
Or quand les molécules ne peuvent pas bouger, elles restent sur place et forment un solide. De ce fait, les divers triglycérides, s'ils étaient purs, auraient des températures de fusion différentes. Pour les triglycérides du beurre, par exemple, les plus  fusibles fondent dès - 10 °C, et les moins fusibles  fondent à 50 °C. Dans le beurre de cacao, les moins fusibles fondent à 37 °C... comme le prouve l'expérience qui consiste à placer un carré de chocolat dans la bouche. 

Et ainsi, pour chaque  matière grasse, il y a un comportement de fusion différent... mais il y a une constante : aux  températures inférieures à la température de fusion des triglycérides les plus fusibles d'une matière grasse, cette dernière est à l'état solide ; aux températures supérieures à la température de fusion des triglycérides les moins fusibles, la matière grasse est entièrement liquide (l'huile à la température ambiante). 

Et aux températures intermédiaires ? Et bien, là, une partie est liquide, et elle est le plus souvent piégée dans la partie solide. Oui, dans une motte de beurre placée à une température comprise entre -10 °C et + 50 °C, il y a de la matière grasse liquide dans ce qui paraît solide. 

D'ailleurs, c'est une expérimentation amusante que d'ajouter de l'huile à du chocolat fondu, et à refroidir ensuite ; ou, inversement, à ajouter du beurre  de cacao à de l'huile (d'accord, c'est pareil ;-), mais on n'oublie pas qu'à côté de la dénotation, il y a  la connotation) : on change ainsi le comportement de fusion. 

Commençons par dire que le chocolat est fait environ pour moitié de matière grasse (le beurre de cacao, donc) et de sucre. Et pensons à un coulant au  chocolat, gâteau  avec un coeur qui coule quand on ouvre le gâteau. Comment le faire ? Il faut faire une sorte de mousse au chocolat additionnée de farine, et placer, au centre, un "noyau" fait de chocolat rendu plus  fusible par l'ajout de matière grasse liquide à la température du service. On n'oublie pas, évidemment, de congeler ce noyau  pour le manipuler. Lors de la cuisson, il fond, et, quand on coupe le gâteau, dans l'assiette, le chocolat fondu en sort. 

Et par la même technique, on change le degré de fusion des matières grasses, on mélange du beurre avec de l'huile, de l'huile de palme avec de la matière grasse laitière, du beurre de cacao avec de la matière grasse  de fois gras, que sais-je ? 

Tiens, j'ai évoqué l'huile de palme, qui fait débat. Qu'en penser ? D'un point de vue chimique, elle est faite de triglycérides, comme le beurre, comme l'huile, comme le beurre de cacao. Après, il y a -semble-t-il, car en réalité, je n'y connais rien- des questions politiques, environnementales, mais on comprend bien que ce n'est pas à un physico-chimiste d'en parler. Pour moi, un triglycéride est un triglycéride... Chaque matière grasse a son comportement de fusion particulier, son intérêt nutritionnel particulier...

Reprenons les questions initiales. L'huile d'olive "meilleure" que les autres ? Cela n'a jamais été établi correctement, et ce n'est sans doute pas vrai. Il faut de tout, en quantités variées... et faire de l'exercice, pour se donner des chances de rester en bonne santé... si l'on ne fume pas, boit pas, etc.  

Les matières grasses végétales dans le chocolat ? Ayant déjà évoqué le cas, je n'y reviens pas. 

Les matières grasses hydrogénées : là, il faut entrer dans le détail moléculaire des "dents" des triglycérides, et expliquer que certaines de ces "dents" (le vrai nom est "résidu d'acide gras") sont "insaturées", et d'autres sont "saturées". En effet, les "dents" sont des enchaînements d'atomes de carbone (pensons à -C-C-C-C..., où la lettre C représente un atome de carbone). Parfois les atomes de carbone peuvent s'attacher les un aux autres plus fortement, ce que l'on représente par deux barres, au lieu d'une : -C-C=C-C... C'est cela que l'on nomme une "double liaison", ou un "insaturation". Or les triglycérides dont des "dents" ont des doubles liaisons sont plus fusibles que les autres. Pour obtenir une matière grasse solide, à partir d'une huile, on a découvert que l'on pouvait "hydrogéner" les triglycérides. 

Les avantages ? Les inconvénients ? Je vous renvoie vers une séance de l'Académie d'agriculture de France, où nous avions discuté la question. Il faut quand même savoir que certaines matières grasses saturées sont indispensables à notre bon fonctionnement physiologique. 



Toutes les graisses se vaudraient-elles ? Ce n'est pas ce que j'ai dit... et je voudrais terminer cette causerie en signalant que certains  triglycérides ont plus de "goût" que d'autres. Oui, de goût, alors que les matières grasses semblent ne pas avoir de goût quand elles sont pures. Il y a une dizaine  d'années, une équipe de physiologistes, à Dijon, a découvert que les triglycérides sont "coupés" par des enzymes, à proximité des papilles : ainsi sont  libérés des acides gras. Or les acides gras  "insaturés", quand ils sont assez longs,  peuvent se lier à des récepteurs de la bouche, comme une clé vient dans une serrure... et un "goût" est identifié. On a ainsi longtemps dit qu'un acide gras, c'était un acide gras, mais ce n'est pas exact : certains ont un effet sensoriel, en plus de l'onctueux qu'ont tous les triglycérides. 

Vient de paraître aux Editions de la Nuée Bleue : Le terroir à toutes les sauces (un traité de la jovialité sous forme de roman, agrémenté de recettes de cuisine et de réflexions sur ce bonheur que nous construit la cuisine)

Allons-y pour quelques questions

Les élèves des classes de Première doivent faire des "travaux personnels encadrés", et très nombreux sont ceux qui s'intéressent à la gastronomie moléculaire, ou à la cuisine moléculaire, ou encore à la cuisine note à note (pas assez).

 J'ai déjà discuté la différence entre les trois champs, en observant une fois de plus que la gastronomie n'est pas une cuisine d'ordre supérieur, et je déplore que certains élèves s'intéressent encore à la cuisne moléculaire, alors qu'elle est bien dépassée par la cuisine note à note.

Le plus souvent, j'oriente les élèves vers les parties "questions et réponses"  et "questions and answers" de mon site https://sites.google.com/site/travauxdehervethis/, puisqu'il y a des milliers de réponses à des questions, mais, parfois, survient une question qui n'a pas sa réponse dans le site, et que je discute ici. Par exemple :

Quelle est l'importance de nos sens dans notre alimentation ?

La question permet de rappeler cette idée de Theodosius Dhobzansky : tout ce qui se rapporte à du vivant doit s'interpréter en termes de biologie de l'évolution.
Et c'est la raison pour laquelle les travaux de Claude Marcel Hladik et de ses  collègues du Muséum national d'histoire naturelle sont si passionnants : nos amis et collègues étudient comment mangent les singes... et découvrent notamment que les primates ont coévolué avec les plantes, ces dernières offrant des fruits sucrés (les sucres sont de l'énergie) en échange de la dispersion des graines, noyaux, etc. Mais pour reconnaitre l'énergie, ne faut-il pas des yeux qui voient les couleurs, un nez qui voit, une bouche qui perçoit la saveur, par exemple ?
Sans compter -ce sont des travaux d'autres collègues, nutritionnistes ou physiologistes, cette fois- que la perception des goûts permet d'anticiper la digestion de composés particulièrement importants pour notre organisme (le calcium, les graisses, les acides aminés...), en même temps qu'il signale au cerveau quand il faudra s'arrêter de manger.  Mais comment répondre mieux à nos jeunes amis ? En les renvoyant à mon livre "Mon histoire de cuisine" (Editions Belin), sans quoi je serais ici en train de le réécrire.

Qu'est ce que la cuisine moléculaire va changer dans notre perception des aliments ?

Drôle de question, car la cuisine moléculaire est une technique culinaire rénovée. En gros, au lieu de battre au fouet, on utilise un siphon ; au lieu d'utiliser une sorbetière, on utilise de l'azote liquide ; au lieu de perdre son temps à dégraisser les bouillons à la cuiller, on utilise une ampoule à décanter ; au lieu d'avoir des braisages secs et durs, on valorise des viandes par de la cuisson à basse température...
Les recettes sont les mêmes que par le passé, avec la cuisine moléculaire... et rien de nos aliments ne change profondément... contrairement à la cuisine note à note... mais je ne discute pas ici cette dernière, puisque nos amis ne posent pas la question.

La société actuelle est-elle prête à ce type de changement ?

Non seulement elle est prête... mais les siphons sont en vente dans les supermarchés, les fours ont maintenant des fonctions basse température... et les cuisiniers confondent tant la gélatine avec les gélifiants que j'avais introduits (agar-agar, alginate, etc.) qu'ils en viennent à parler de "gélatine végétale"... ce qui n'est pas possible, puisque la gélatine est extraite des animaux. Ils veulent dire "gélifiant".

Bref, la révolution de la cuisine moléculaire est faite, et il faut absolument passer à la suite : la cuisine note à note.

Catégorie, espèce chimique

Qu'est-ce qu'un composé ?

Voilà une question lancinante... qui montre la faillite de l'enseignement de chimie au collège. En effet, je me souviens bien que nos cours commençaient par bien distinguer un corps pur, un mélange, une molécule, et je me souviens bien, aussi, d'ailleurs, que certains de mes condisciples  avaient le plus grand  mal à comprendre la notion de mole, de molécule, et les différences entre les divers objets.
Je me souviens aussi de ma déception à recevoir de tels cours, alors que je m'attendais presque à accéder immédiatement à des explosions, des transformations merveilleuses, la Pierre philosophale, en quelque sorte. 

Pour la difficulté de certains à penser la notion de mole, je suis un peu démuni, mais pour le reste, je suis bien certain que oui, ces introductions étaient ennuyeuses. Commencer par une série de définitions ? Ce n'est pas amusant.
Et beaucoup ont dû fermer les écoutilles à ce moment, jugeant que la matière n'avait pas grand intérêt (je passe, d'ailleurs, sur la confusion entre la technique chimique, la chimie proprement dite donc, et la science de la chimie, qui est en réalité la physique). 

Ce qui est apparent, d'après les innombrables échanges que j'ai aujourd'hui avec le monde, le public, mes interlocuteurs, mes amis que je rencontre lors de conférences ou par email, c'est que toutes les notions introductives de la chimie ne sont pas acquises, et que les efforts de nos professeurs sont donc en pure perte.
Il faut d'ailleurs observer que nombre d'entre eux "suivent les manuels", et que les manuels ne sont pas toujours merveilleusement faits. Pour avoir travaillé dans l'édition scolaire, je peux attester que le temps de rédaction, après  la publication des programmes, est court : quelques mois... alors que je mets dix ans avant de faire un livre ? Certes, les manuels sont parfois rédigés par des équipes, mais je peux attester que le temps manque cruellement pour arriver à quelque chose de bien différent de ce que l'on avait.
Et puis, ne suffit-il pas de lire ces manuels ? Certes, ils ont fait beaucoup de progrès, avec des photographies en couleur, des encadrés... Les éditeurs et les auteurs se sont donné beaucoup de mal, ont dépensé beaucoup d'énergie... mais la question n'est pas là : il reste que ces définitions, données dans un cadre rigoureux, ne correspondent pas au besoin, ne font pas rêver. Et si le socle est vermoulu, rien ne peut s'ériger. 

En vulgarisation, au contraire, on éviterait absolument de commencer par donner des définitions, et l'on prendrait sans doute un exemple, un exemple marquant, frappant, excitant.
On commencerait par montrer l'intérêt de la chose, sans formaliser immédiatement.
Existe-t-il une bonne raison pour laquelle l'enseignement pourrait faire différemment ? Le cadre scolaire est-il une justification suffisante ? Je ne le crois pas, car seul l'objectif compte : que les élèves acquièrent la notion enseignée. Et les enfilades de définitions ennuyeuses sont contre productives. Il faut donc les abandonner. 



Et répondre à la question de mon interlocuteur : qu'est-ce qu'un composé ? 

Mais avant de  répondre à sa question de fond, je propose de considérer sa question de détail : cette personne me dit que je lui dis qu'un composé, c'est un ensemble de molécules identiques. Pourquoi ne comprend-elle pas cela ? Parce que c'est abstrait, et que je propose toujours d'être d'abord concret.
Un composé ? On perle aussi d'espèce chimique, pour simplifier. Une espèce, c'est une catégorie, un groupe d'objects identiques.
Une espèce animale, par exemple le chat, c'est une catégorie d'animaux qui sont tous des chats.
En chimie ? Prenons l'eau, qui est donc un composé. L'eau est une matière, et, surtout pour un élève qui étudie les lettres, les mots sont importants. Il y a des noms d'objets particuliers (ce crayon), des noms de catégories (les marteaux). Parmi les catégories, il y a des catégories abstraites ou concrètes.


Bref, tout cela est bien difficile, et je propose d'être encore plus concret.i Parfaitement concret.

Prenons un verre, et mettons-y de l'eau.
Dans le verre, il y a de l'eau, et cette eau est une matière : nous pouvons  la toucher, la voir, la sentir (elle ne sent probablement rien), la boire, la sentir couler dans la bouche. La matière de notre corps interagit avec elle. Si nous prenons une loupe, nous continuons à voir la même chose : de l'eau. Mais si nous prenions un super-microscope, nous verrions un grouillement de petits objets tous identiques. Ces objets doivent avoir un nom : ce sont des molécules. De même pour  du sucre : un cristal de sucre serait vu, au super-microscope, comme un ensemble de petits objets tous identiques : des molécules. Mais les molécules dans l'eau  et les molécules dans le sucre apparaîtraient différemment, au super-microscope, et cela nous oblige à dire que l'eau est faite de molécules d'eau, et le sucre de molécules de sucre. 

Si nous regardons maintenant ces molécules avec non plus des super-microscopes, mais des super-super-microscopes, nous voyons que chaque molécule d'eau est faite d'objets de diverses sortes, et que les molécules de sucre sont faites d'objets de diverses sortes. Ces objets ont un nom : atome. 

Le fer ? Ou plus exactement, ce clou en fer ? Lui n'est pas fait  de molécules, mais d'atomes, et, mieux, d'atomes tous de la même sorte : des atomes de fer. Le fer est le nom d'un élément, une matière dont tous les atomes sont identiques. 

La vodka ? Cette fois, on verrait deux sortes de molécules  : des molécules d'eau et des molécules d'une autre sorte, que l'on nomme éthanol. La vodka est un mélange, donc. 

Et les composés, dans cette affaire ? L'eau, matière, est un composé, puisqu'elle est faite de molécules qui sont faites, "composées" de plusieurs sortes d'atomes. Le fer n'est pas un composé, et la vodka n'est pas un composé, puisque ce n'est pas un corps  pur. 

Le sel ? Celui de cuisine, le "chlorure de sodium",  n'est pas composé de molécules, mais d'ions, d'atomes qui ont échangé de petites parties, les "électrons"... mais faut-il d'emblée aller dans les complications ? Je propose que nos réponses aux questions soient progressives... sans quoi nous retomberons dans la litanie des définitions, et ne répondront pas bien aux questions de nos amis. 

Vient de paraître aux Editions de la Nuée Bleue : Le terroir à toutes les sauces (un traité de la jovialité sous forme de roman, agrémenté de recettes de cuisine et de réflexions sur ce bonheur que nous construit la cuisine)

Les valorisations de l'huile

Soit de l'huile, qu'en faire ?
On se propose ici de discuter des formulations de l'huile, afin de mettre cette dernière en valeur… quand elle en vaut la peine.
Partons du fait qu'un système matériel peut s'examiner du point de vue physique et du point de vue chimique. On peut donc changer le système de ces deux façons.
Commençons par la chimie, en observant qu'une huile « de terroir » est composée au premier ordre de triglycérides : l'huile est un mélange de très nombreux composés de ce type, différant par les résidus en acides gras. Chaque type de triglycéride a un point de fusion particulier, c'est-à-dire un comportement particulier. Par exemple, il y a des triglycérides solides à la température ambiante et solide dans la bouche, à la température de 37 degrés, et ils seront comme des solides. Mais il y a aussi des triglycérides solides à la température ambiante et liquides en bouche. Puis les triglycérides liquides à la température ambiante, et, donc, également liquides en bouches. Plus finement, la viscosité des liquides augmente avec la température. Et, surtout, le mélange des divers triglycérides donne à un mélange de ces derniers des comportements mécaniques ou rhéologiques particuliers. Puis, à des ordres bien supérieurs, l'huile contient des composés qui peuvent être odorants, sapides, ou avoir une action trigéminale (la fameuse « ardence » de certaines huiles d'olive).
Une première de diversifier l'huile initiale consiste donc à la fractionner, soit en séparant la partie odorantes/sapides/trigéminales de la masse des triglycérides, ce qui revient à faire une « huile essentielle d'huile », soit en fractionnant les triglycérides.
Comment faire un tel fractionnement ? On peut distiller, à pression atmosphérique ou sous vide, afin de limiter les dégradations, mais on peut aussi faire des « cristallisations fractionnées », comme quand on met de l'huile d'olive au réfrigérateur, ce qui permet de séparer des cristaux de triglycérides par filtration. Ainsi, on obtient des huiles différentes à partir de l'huile initiale… en répétant quand même que le terroir, c'est surtout la partie odorante/sapide/trigéminale.
Les traitements chimiques précédents conservent tous les composés, mais on peut aussi ne faire disparaître, ou bien en faire apparaître. La manière la plus simple est bien sûr le simple chauffage, qui fait des « goûts de cuits », mais il peut aussi chauffer en présence d'autres composés, comme par exemple avec des bases, pour faire des savons… ce qui me fait penser que, si l'on a séparé d'abord les composés non triglycéridiques et qu'on les remet ensuite dans les savons, on aura des « savons de terroir ».
Pour la question physique, les solutions découlent principalement de l'idée des « systèmes dispersés » : à l'aide d'autres produits, qui peuvent être des gaz, des liquides ou des solides, on peut faire des gels, des mousses, des émulsions, des suspensions. Les solides ? Par exemple, du sucre, du sel, mais aussi des acides citrique ou tartrique, des acides aminés, des grains d'amidon… ou des mélanges de tous ces produits. Pour les liquides, il peut s'agir de vin, de café, de bière, de thé, de bouillons, d'eau de pressage de l'huile… Les gaz ? C'est principalement l'air, mais le dioxyde de carbone, si utile pour l'effervescence des boissons gazeuses, ne doit pas être oubliée.
Pour faire une émulsion, on part d' « eau » (liste précédente), on y dissout des composés tensioactifs, et l'on disperse de l'huile, tout comme lors de la confection d'une sauce mayonnaise. Les composés tensioactifs ? Les plus courants sont les phospholipides et les protéines… que l'on trouve naturellement dans les matières végétales que l 'on a pressées pour obtenir l'huile : les tissus végétaux sont faits de cellules qui sont elles-mêmes limitées par des membranes faites phospholipides, avec des protéines incluses. Le procédé est exactement comme dans une mayonnaise, et le goût final dépendra du goût de l'huile et de celui de la phase aqueuse. La consistance de l'émulsion ? Elle dépend de la proportion d'huile et d'eau, mais aussi du procédé, les homogénéisations permettant de bien stabiliser les émulsions, comme le sait bien l'industrie du lait.
Pour les suspensions, la dispersion de solides dans l'huile peut inclure des solides cristallisés, ou amorphes, ou des gels simples ou complexes.
Le sucre, par exemple, est fait de cristaux, mais on sait faire un sirop concentré que l'on coule sur un plan de travail froid pour obtenir un « verre » que l'on peut diviser. Mais, pour faire plus évolué, on peut disperser un gel dans l'huile, ce qui permet d'obtenir des systèmes que j 'ai nommé des gerhardts. Partons par exemple d'une « eau » (le jus de citrons de Menton si nous voulons valoriser de l'huile d'olive) et gélifions-la à l'aide d'un gélifiant qui peut être la gélatine, l'agar-agar, etc. Une fois le gel pris, mixons-le gel dans l'huile, et nous obtenons alors un gerhardt hydrophobe.
Observons que nous aurions pu faire un peu plus complexe en dispersant un « gibbs », que l'on obtient en faisant une émulsion coagulée : on part d'eau, on ajoute des protéines thermocoagulantes, puis on émulsionne de l'huile, et l'on coagule les protéines par chauffage.
Mais nous avons grillé les étapes, car nous aurions aussi pu disperser de l'eau dans le gel, simplement. Ou bien évoquons les « gels d'huile », tel le gibbs précédent que l'on chauffe pour en évaporer l'eau.
Il existe bien d'autres solutions, mais la complexification risque de conduire à des procédés coûteux, alors que l'on sait bien que l'industrie alimentaire se limite au plus simple, tels les yaourts qui résultent seulement du stockage du lait avec des ferments… ce qui me conduit à évoquer les procédés microbiologiques qui conduisent éventuellement à d'autres solutions, pour l'huile.
Terminons avec les mousses. On peut partir d'eau et de protéines, fouetter pour faire une mousse, et disperser ensuite de l'huile dedans. Ou bien on peut faire de « l'huile Chantilly », en faisant une émulsion que l'on foisonne en la refroidissant, comme l'on fait pour une crème fouettée. A ce jour, je crois être le seul à avoir réalisé un tel produit (avec de l'huile d'olive). Un tel système n'est pas stable au réchauffement, mais on n'oubliera pas que l'on peut stabiliser une mousse comme dans ces « würtz » que j'ai proposés il y a longtemps.






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