Pas d'équation pour l'empesage de l'amidon

On m'interroge à propos de l'empesage de l'amidon, et l'on me demande quelle en est l' "équation chimique". La réponse est : puisqu'il n'y a pas de modifications moléculaire, il n'y a pas de modification chimique ; les produits sont identiques aux réactifs.
Expliquons

Considérons une pâte, telle une pâte à pain ou une pâte à tarte. Il y a principalement : des "polysaccharides", des protéines, de la matière grasse, de l'eau.

Les polysaccharides sont initialement dans des granules d'amidon, avec des couches concentriques faites de deux sortes de composés :
- des amyloses : polymères linéaires du glucose
- des amylopectines : polymères ramifiés du glucose
Ici, je ne stipule pas la forme du glucose, ni plein d'autres caractéristiques, parce que cela ne sera pas utile pour la discussion, mais si l'on voulait aller plus loin, on le pourrait largement.
Puis il y a des protéines, notamment ce que l'on nomme le "gluten", mais également bien d'autres sortes. Les protéines, on le sait, sont des polymères dont les monomères sont des résidus d'acides aminés. Et ces protéines ont pour nom gliadines, ou gluténines, par exemple.
La "matière grasse" : en réalité, on utilise souvent du beurre, lequel apporte jusqu'à 18 % d'eau, plus des protéines et d'autres composés (tel ce sucre élémentaire qu'est le lactose), et, enfin et surtout, des "triglycérides", composés faits d'un résidu de glycérol (un "manche de peigne") et de trois résidus d'acides gras. Il y a environ 400 sortes de résidus d'acides gras, d'où un très grand nombre de combinaisons, pour engendrer une foule de triglycérides différents, tous mêlés.

Quand on chauffe, que se passe-t-il ?

Initialement, les granules d'amidons sont secs, mais quand l'amidon est chauffé en présence d'eau, l'amylose s'en échappe, se dissolvant dans l'eau, tandis que les molécules d'eau s'insèrent entre les molécules d'amylopectines et font gonfler les granules d'amidon. Il est souvent dit que des températures supérieures à 80 °C sont nécessaires pour cela.

Pour les triglycérides, ces molécules sont assez résistances. Certes, elles s'oxydent dans les huiles chauffées, mais -dans les conditions culinaire- cela ne change guère le comportement physique des graisses.

L'eau ? Elle s'évapore en partie, d'autant plus que la cuisson est plus longue. Son évaporation se fait à toute température (même à la température ambiante), mais l'ébullition a lieu à 100 °C dans les conditions habituelles de pression (niveau de la mer), plus bas quand on va en altitude. Surtout, sa présence limite la température des pâtes cuites : dans les conditions de pression où la température d'ébullition de l'eau est de 72 °C, la température des pâtes ne dépasse pas 72 °C.

Les protéines : il y a en a plusieurs sortes, qui peuvent ou non coaguler selon leur composition moléculaire. Dans le lait, par exemple, certaines coagulent (la "peau"), et d'autres (les caséines) non, en tout cas quand on chauffe.

L'eau ? C'est de l'eau, qu'elle soit ou non chauffée.


La chimie de l'affaire ?

Pour les polymères, il peut y avoir des "hydrolyses", et il y en a d'ailleurs, comme on s'en aperçoit en utilisant de la liqueur de Fehling (bleue) ajoutée à de l'eau de cuisson des nouilles : après une longue cuisson, le changement de couleur, du bleu au rouge, indique l'apparition de glucose libre. Pour les protéines, aussi, il peut y avoir des hydrolyses, mais il faut savoir que l'attaque des protéines par des acides très vigoureux prend des journées. Et les chimistes ont un ordre de grandeur en tête : chaque diminution de 10 °C correspond à un doublement du temps de réaction.


Mais finalement, 72 °C ?

Evidemment la question a été étudiée, comme on s'en aperçoit en quelques clics sur Google Scholar, avec les bons mots clés. Et, par exemple, dans Olkku (1978), on lit que la température initiale de gélatinisation d'amidon de blé est de 58 °C, avec une fin de transition à 64 °C. L'hydrolyse, elle, est décrite par Goni et al. (1997), par exemple.
L'oxydation des lipides ? Elle est rapide à haute température, mais elle a lieu même à la température ambiante, quand il y a de la lumière : c'est le rancissement, qui dépend des conditions, et s'accroît notamment en présence de fer.
Bref, il faut y regarder de plus près.


Goni I, Garcia-Alonso A, Saura-Calixto F. 1997. A starch hydrolysis procedure to estimate glycemic index, Nutrition Research, 17(3), 427-437.

Olkku H. 1978. Gelatinisation of starch and wheat flour starch-a review, Fd. Chem. (3), 293-317.

Le paradoxe artistique

1. Dans mon livre intitulé "La cuisine c'est de l'amour de l'art de la technique",  je fais état du "paradoxe artistique de la Grèce antique" : l'art était (évidemment ?) porté aux nues par les Grecs, qui s'émerveillaient notamment que des dessins de grappes de raisins aient été si bien rendues que des oiseaux s'y faisaient prendre, mais ils récusaient l'art, parce que c'était un double éloignement du réel (je ne redonne pas toute la discussion qui est dans mon livre).

2. Là, aujourd'hui, la discussion est différente,  mais je retrouve un paradoxe : d'un côté, je m'émerveille que des artistes (même étymologie qu'artisan) puissent créer des choses aussi remarquables, aussi subtiles, aussi fines, aussi merveilleuses que les mélodies de Jean-Sébastien Bach, les peintures de Martin Schongauer, les textes de Gustave Flaubert...  ; de l'autre, je vois dans ce qui nous émeut un mouvement animal tel que celui qui fait dire "C'est beau" à des milliards d'humains qui observent un rond rouge (le soleil couchant) dans le ciel.

3. Cela me gêne, non pas d'être comme tous les humains, mais que ce "c'est beau" soit si analogue au "c'est bon" que l'on dit quand on mange du gras et du sucre : je ne peux m'empêcher de voir là un diktat de mon corps, au détriment de mon esprit. Et pourtant, je le répète, quel superbe travail que celui des plus grands artistes ! 

4. D'ailleurs, je ne suis pas méprisant de la composante animale de l'humain, puisque, de toute façon, elle est constitutive, mais comment ne pas être plus heureux qu'on puisse la maîtriser ! D'ailleurs, c'est bien cela que je reconnais aux grands artistes : cette capacité de recréer de la "beauté", que ceux qui la perçoivent soit manipulés ou non par leur composante animale.

5. Du côté de la réception, j'entends qu'il peut y avoir de la culture, et que, précisément, il ne soit pas inné d'aimer certaines perspectives, certains courants qui, précisément, échappent vers le haut à de l'art "primitif". Et il y a cette discussion à propos de sensiblerie et de sensibilité... mais je propose plutôt que l'on me parle de culture, du travail d'apprentissage de l'appréciation artistique. Aimer l'art ? Et si cela revenait à l'apprendre afin de le connaître ?

6. Dans le doute, je me réfugie dans ma passion pour les sciences, qui, elles, ne me semblent en rien "animales". A propos de mathématiques, par exemple, on parle de l' "honneur de l'esprit humain". A quoi servent-elles ? A quoi servent les sciences de la nature ? A obtenir un peu d'honneur, quand notre animalité nous tire vers l'animal. Et là, je n'y vois pas de paradoxe qui me mettrait en danger. M'aidera-t-on en me réfutant ?

Les Alsaciens sont travailleurs, rigoureux, hédonistes, droits

1. Les Alsaciens sont travailleurs, rigoureux, hédonistes, droits... Oui, les Alsaciens sont travailleurs, rigoureux, hédonistes, droits ; oui, les Alsaciens...
Oui, car même si l'on se doute bien qu'il y en a (vraiment ? ;-)) de paresseux, d'imprécis (vraiment ?), de moroses (ah bon ?), de malhonnêtes (quand même pas !), ceux-là ne doivent pas compter, et je ne désespère jamais qu'ils reviennent dans le droit chemin. Et, surtout, ce n'est pas là la question : l'important, c'est d'afficher un idéal auquel nous puissions tous adhérer.

2. A l'aide de cette "bannière", le moindre des Alsaciens s'efforcera d'être travailleur, rigoureux, hédoniste, droit... Nous jugerons nos défaillances à l'aune de l'étalon que nous nous serons donnés, et c'est parce que nous aurons affiché un drapeau que nous le mériterons.
Il y a dans cette idée la même préoccupation que celle de l'Alsacien qui fleurit sa maison de géranium pour faire un beau village.

3. L'écrivain anglais Lewis Carrol (John Dodgson), le père d'Alice au pays des merveilles, disait : "Ce que je dis trois fois est vrai". Il y a de la litanie, certes, dans l'idée, mais pourquoi pas ? Oui, pourquoi ne pas répéter que les Alsaciens sont travailleurs, rigoureux, hédonistes, droits, afin de faire advenir l'idée ?

4. On retrouve aussi, ici, l'idée de Marcel Achard, qui proposait la volonté individuelle comme vision du monde. Bien sûr, ce type d'idées mérite d'être partagé, mais... on y arrive. Dans le cas de Jean de la Lune d'Achard, c'est une fiction, bien sûr, mais une fiction qui contribue à doubler l'idée, ou, plus exactement, à la porter au carré.

5. Dans le cas de Jacques Waltz, l'illustrateur francophile et germanophobe qui signait Hansi, comme avec Erckmann et Chatrian, qui visaient des caricatures, on a... des caricatures, et, là encore, on donne de la force à l'idée collectivement partagée. C'est parce que le trait est mieux visible que l'on distingue bien la forme.

6. Ceux qui s'y refusent ? Ils ont le droit, évidemment, mais qu'importe, puisque notre objectif n'est pas exclusif, mais, au contraire, enthousiasme, en vue de nous aider à avancer dans une direction dont les valeurs sont difficilement contestables : qui de droit ne mettrait la droiture en exergue ? qui oserait proposer l'imprécision comme objectif, à part quelques originaux qui veulent se faire remarquer ? qui oserait proposer la paresse comme finalité (en tout cas,  je n'en veux pas dans mes amis) ? et qui voudrait proposer d'être pisse-vinaigre ?

7. En tout cas :
- oisiveté est mère de tous les vices (s nix tüa isch dr Àfàng vo àlla Làschter)
- la rigueur n'est pas le rigorisme ;
- il n'est pas nécessaire d'être lugubre pour être sérieux ;
- on relira Montaigne traversant l'Alsace dans ses voyages, pour discuter l'hédonisme alsacien, sur des bases aussi lointainement établies ;
- pas besoin de commentaire pour la droiture, à part peut-être "Le summum de l'intelligence, c'est la bonté et la droiture", qui ne donne que des bases, un petit minimum, oubliant cette qualité éminemment alsacienne qu'est l'activité.

La complainte de certains doctorants

Plus j'y pense, moi je comprends que certains doctorants puisse se plaindre de la difficulté de la préparation d'une thèse.

1. Tout d'abord, j'observe qu'avoir la possibilité de faire de la science (un financement, un travail qui ne nous abîme pas le corps, sans compter de l'intérêt intrinsèque, qui est premier !) est un immense bonheur, et quiconque ne le ressent pas ne doit  certainement pas continuer dans cette voie (de même, si l'on n'aime pas nager, faire des marathons, jouer de la musique... personne ne nous y force !).

2. Évidemment, il y a aussi les circonstances, et l'on peut imaginer que le doctorant se retrouve avec un directeur de thèse qui serait une méchante personne... mais alors, il est inutile de se plaindre, et  il faut changer immédiatement de laboratoire, de directeur de recherche, sans quoi on cause son propre malheur.
D'ailleurs les institutions ont bien pris la mesure de cette affaire,  et aussi les mesures nécessaires, puisqu'elles organisent maintenant des visites, des réunions, des entretiens,  qui visent précisément à s'assurer que tout va bien de ce point de vue-là.
Mais je le répète : ne travaillons jamais avec des salauds, et prenons nos responsabilités, sans nous plaindre, si nous décidons de rester en leur compagnie.

3. Un autre cas : que le doctorant ne soit pas "capable" de faire ce qui lui est demandé. De même que l'on aurait du mal à nous produire en concert si nous ne savons pas jouer d'un instrument, de même j'ai peur qu'il y ait parfois des personnes engagées dans des thèses sans en avoir la capacité, ou sans que soit mis en oeuvre le travail nécessaire pour faire une bonne thèse. Là, c'est d'insuffisance des doctorants dont il est question... et pourquoi se plaindraient-ils ? Après tout, les jérémiades des incapables ou des paresseurx ne nous intéressent pas, et d'ailleurs, ils se rendent un mauvais service, puisque tout le temps pris par ces plaintes serait mieux utilisé à se mettre au niveau.

4. Il y a aussi une sorte de personnes qui se plaint, quoi qu'il arrive, et ces personnes m'insupportent, moi qui ait le point de vue que nous devons montrer le ciel bleu à nos amis, moi qui écrit inlassablement que nous devons montrer des sourires, apprendre à voir le ciel bleu, apprendre à sourire...
Et je fuis comme la peste ceux qui se plaignent, parce que je les juge impolis.
J'ajoute que, pour moi comme pour les autres, la bouteille n'est ni à moitié vide, ni à moitié pleine, et j'ai le devoir d'apprendre à la voir à moitié pleine. J'exclus de mon champ ceux qui ne font pas l'effort d'être ainsi.

5. Quels cas restent-ils ? Le sentiment de ne pas être aimé, pas reconnu ? Oui, je sais qu'il y a des familles terribles, effroyables, des situations familiales désastreuses... Mais je me souviens de mon père, sur son lit d'hôpital, qui chantait encore (pour nous qui étions réunis autour de lui) "Quoi qu'il arrive, j'ai toujours le sourire  ; je vois la vie du bon côté, car je sais bien qu'il peut m'arriver pire, et ça suffit, pour me mettre en gaîté". Quel homme merveilleux c'était  ! Quel exemple !

Oui, apprenons l'optimisme, par politesse envers nos interlocuteurs.

Des questions de conservation

Conserver ?

Cela fut la grande préoccupation de l'humanité, avant la découverte de l'appertisation, des micro-organismes et du froid ! On n'a pas assez répété que nos saumons fumés, nos yaourts, nos fromages, nos vins, nos confitures... ne sont pas seulement des préparations délicieuses, mais des moyens de préserver, en prévision de disettes, des ingrédients soudainement abondants.
Que faire des haricots qui abondent, d'un coup ? Des conserves. Que faire des fruits qui font casser les branches des arbres ? Des confitures. Que faire du lait d'une traite, trop abondant pour être bu ? Du fromage. Et ainsi de suite.

Une idée simpliste, mais utile pour notre discussion : les aliments ne se conservent pas, parce que notre environnement (l'air) est plein de micro-organismes, lesquels sont des êtres vivants aux besoins analogues aux nôtres : il leur faut des températures modérées, de l'eau, des nutriments ; bref, tout ce que les ingrédients alimentaires classiques ont à leur surface. D'où des fermentations pas toujours bénéfiques : que l'on pense à ces Clostridium botulimum qui produisent la toxine botulique, mortelle !

Allons-y, en principe :

∘ Pour du yaourt, pas difficile : on ajoute des échantillons de deux micro-organismes, qui consomment lentement le lactose du lait (un sucre) et le transforment en acide lactique, qui fait "cailler", en un gel lisse qui est le yaourt. La recette est simplement d'ajouter au lait un peu de yaourt déjà fait, à du lait que l'on tiédit.

∘ Pour du fromage, pas difficile : on prend du lait, et on lui ajoute simplement de la présure, qui fait cailler ; on casse le caillé, on fait égoutter, et l'on récupère une matière sèchée que l'on peut saler, afin de guider des proliférations bactériennes utiles, comme pour le munster. Bien sûr, il y a mille variations... parfaitement décrites dans le livre du merveilleux et défunt Jean Froc, aux Editions Quae.

∘ Pour de la viande séchée, pas difficile : on passe au sel pendant plusieurs heures/jours, afin de faire croûter, le sel tirant l'eau (par le phénomène d'osmose) et imprégnant un peu la surface, puis on met dans un courant d'air, pour faire sécher : de la sorte, les micro-organismes manquent de cette eau dont ils ont besoin. Cela vaut pour les jambons ou les saucissons, mais aussi pour des pièces différentes. Et l'on garde cette idée forte : sans eau, la conservation se fait mieux.

∘ La conservation au sel ou en saumure ? Pas difficile : on met la viande ou le poisson dans du sel, lequel n'est pas un milieu favorable aux micro-organismes, dont il "tire" l'eau par osmose. Attention, je ne dis pas que des micro-organismes ne se multiplient pas dans la saumure, mais quand même, on a salé les jambons pendant des siècles : rappelons-nous l'histoire de Saint Nicolas et les trois petits enfants qui s'en allaient glaner aux champs.

∘ Tout comme le sucre ! D'ailleurs, le sucre est utilisé dans les hopitaux de campagne, directement déposé sur les plaies. Et cela engendre les fruits au sirop, mais aussi les confitures, et aussi quelques poissons : pensons aux gravlax, par exemple.
Tiens, j'y pense : ne manquez pas mon "truc" merveilleux pour bien doser le sirop des fruits au sirop ; cela est dans Mon histoire de cuisine (Editions Belin)

∘ Du sucre, on passe au miel, qui n'est en quelque sorte qu'une solution sucrée : on dit que le corps d'Alexandre le Grand fut rapporté à Alexandrie dans du miel.

∘ Et puisque nous avons évoqué sel et sucre, pensons fumage... qui sèche en même temps qu'il dépose des composés qui  bloquent la prolifération microbienne. Ne pas en abuser, toutefois, car à haute dose, ils sont cancérogènes : à preuve la plus grande incidence des cancers du tractus digestif dans les pays nordiques, qui mangent beaucoup de fumé.

∘ Le salpêtre : c'est une matière que l'on recueillait sur certains murs, afin de préparer de la poudre à canon. Il est utile dans des charcuteries, parce qu'il bloque certains micro-organismes tels que le Clostridium botulinum. Certains l'attaquent aujourd'hui, mais ont-ils raison ? A venir pour dans quelques semaines un rapport, qui explore la question, résultat de plusieurs auditions de spécialistes, scientifiques (différentes spécialités), technologues, techniciens. Sans parti pris politique !

∘ Le vinaigre ? Essentiel : j'ai ainsi dans mon garde-manger des cornichons, des mirabelles, des cerises et des quetsches au vinaigre. Indispensable pour un bon pot au feu à l'Alsacienne.
Une précision : dans mes quetsches au vinaigre, j'ajoute de la cannelle et du sucre.
Et pour les cornichons, il y a un "truc" pour les conserver croquants, à savoir les chauffer doucement dans le vinaigre, initialement, pour activer des enzymes végétales qui feront durcir.

∘ Mais on n'oublie pas que l'acide acétique du vinaigre vient de la fermentation de l'alcool éthylique (ou éthanol) du vin ! Et l'on conserve très bien dans l'eau-de-vie.

∘ L'appertisation : découverte par Nicolas Appert, elle permit de conserver des légumes... et, dans une exposition au Palais de la découverte, j'avais fait exposer des petits pois préparés par Appert  (c'était juste à la Révolution française).

∘ Et le froid : l'humanité a su conserver au froid quand elle en a disposé, mais faut-il vraiment faire un guide de l'utilisation des congélateurs.


En pratique ?

 Internet est plein de "recettes", de sorte que je ne vais quand même pas ajouter ma voix au concert... d'autant que c'est quand même simplissime.



Et l'intérêt  des conserves personnelles par rapport aux conserves industrielles ?

 Le mot "conserves" est ambigu, parce que toutes les préparations évoquées précédemment sont des "conserves", à défaut d'être de l'appertisation... qu'il faut quand même maîtriser correctement : j'ai déjà signalé le cas de tapenades artisanales qui avaient envoyé des clients à l'hôpital... et le fabricant inconscient en prison ! Mais pour des confitures, des quetsches, du saumon fumé,  de la viande séchée, et ainsi de suite, je préfère souvent les miennes !

Visiting the lab

1. After a discussion, colleagues from abroad tell me (this is perhaps only politeness) that they would dream to visit my laboratory. For sure, they are welcome, because this is the rule, in our realm of scientific research: one should be able to share at any time with any colleague.

2. But what are they going to see? A chemistry laboratory, with offices, on one side of two long corridors (on two levels), and laboratories on the other side. In the offices, people and computers; in the laboratories, microscopes, hoods, benches, rotary evaporators, vacuum machines, MNR spectroscope, GC-MS, LC-MS, Infrared, atomic absorption equipments, plus a lot of hardware, compounds, etc.

3. Yes, for scientists, all what we have is not new. No brand new equipment, because today, if you want to make some analysis using a synchrotron, you go to the synchrotron; if you need high field NMR equipment, you go to the NMR Centre; and so on.

4. Finally, my colleagues will not find that very exciting. But perhaps they are wrong, because when they say "lab", it means perhaps "having a scientific discussion".

5. And here, I have a duty to make my interlocutors excited; I have some many ideas, so many questions... It is probably this that they are willing to find. In French, on one of the walls of my office (not a lab, even if the office is in a previous lab, with a bench, old microscopes and a lot of strange stuff), it is written: "enthousiasm is a disease that you can get". But this translation is not good, because in French, the word "get" is does not simply mean that you get the disease, but also that you can "win" it.

6. Anyway, finally, science is very exciting!

Des questions d'émulsions

Nous sommes bien d'accord : en cuisine, le plus souvent, une émulsion est une dispersion de gouttelettes de matière grasse dans une "phase aqueuse", qui peut être du bouillon, du vin, du jaune d'oeuf additionné de vinaigre (pour la mayonnaise), de la moutarde et du vinaigre (pour la rémoulade), du jus de légumes ou de fruits, etc. Très rarement, on a l'inverse, à savoir la dispersion d'eau dans une matière grasse liquide, mais en aucun cas l'émulsion ne se confond avec la mousse, laquelle est une dispersion de bulles d'air, dans un liquide. On terminera en signalant que, pour faire la dispersion, il faut des composés "tensioactifs", dont les plus courants culinairement sont les protéines ou les phospholipides (du jaune d'oeuf), ou, ce qui  a été découvert en 1904, mais qui est très à la mode en science et technologie de l'aliment aujourd'hui, des particules variées (pour des "émulsions de Ramsden", parfois fautivement nommées "émulsion de Pickering").

Tout cela étant dit, nous pouvons maintenant examiner la question que je reçois aujourd'hui par email :

Bonjour Monsieur,
Où puis-je trouver la réponse aux questions suivantes :
1. Je fais une vinaigrette allégée en utilisant 50% d’huile, 50% d’eau, du vinaigre, du sel/poivre et une cuillère de fécule de maïs.
2. Par quel procédé physico-chimique l’émulsion est-elle réalisée ?
3. J’imagine que l’amidon de la fécule de maïs entre en jeu, mais comment ? est-ce que le sel joue également un rôle ?
Où puis-je trouver une réponse documentée à ce type de question ? Dans l’un de vos ouvrages ? blog ? Une autre source ?
Par avance, merci INFINIMENT pour votre réponse,
Bien à vous.

Dès le début de la question, je m'étonne que l'huile soit disposée en premier, car si l'on fouette un liquide dedans, on risque de ne pas faire une émulsion huile dans eau, mais plutôt eau dans huile : je suppose que mon interlocutrice a donné les ingrédients dans un ordre  qui n'était pas celui de la recette, et qu'elle  a plutôt commencé par l'eau, le vinaigre, le sel et le poivre, puis la fécule de maïs, avant d'émulsionner l'huile.

Et dans cette hypothèse, on peut imaginer que la fécule de maïs ait été ajoutée dans l'eau chauffée, de sorte qu'elle s'est empesée, ce qui a conduit à une phase aqueuse très visqueuse, où l'huile a pu être émulsionnée grâce aux divers composés tensioactifs qui trainent dans tous les ingrédients, notamment la fécule. Ou alors des particules de fécule auraient dispersé les gouttelettes ? Manifestement, il me faut des précisions sur la recette... et un microscope pour explorer ce système.

Pour la question 2, le procédé est l'agitation, qui divise l'huile en gouttelettes.

Pour la question 3, j'ai répondu plus haut, mais non, le sel ne joue probablement pas de rôle... alors que le poivre pourraient apporter des composés ou des particules utiles.

Mais j'attends des précisions sur la recette, afin de mieux analyser.