La structure des articles scientifiques

C'est amusant de voir qu'aujourd'hui, pour les sciences de la nature, la structure conventionnelle des articles scientifiques est parfois considérée comme un carcan, alors que sa mise au point progressive a été un progrès extraordinaire, une innovation merveilleuse.

Jadis, les articles scientifiques étaient de très longues descriptions d'expériences, avec des mots, des phrases interminables, et chacun devait en quelque sorte  inventer la structure de son récit.

Progressivement, on en est arrivé à une structure qui est la suivante : les articles ont un titre ; puis on indique les auteurs, assortis de leur affiliation ; suit un résumé, des mots clés, puis une introduction, une partie qui décrit les matériels et les méthodes, avant d'arriver aux résultats, ces derniers étant ensuite discutés avant que l'on conclue, que l'on imagine des perspectives, et que l'on termine par des références indispensables.


Je propose d'observer que cette structure est rationnelle.

Tout d'abord,  il y a le titre,  qui est "efficace" : on sait aussitôt ce que l'on pourra trouver, on sait si le sujet est celui qui nous intéresse.

Ensuite les indications des auteurs sont importantes, parce qu'elles reconnaissent la paternité d'un travail, qu'elles le remettent dans un contexte d'une oeuvre, qu'elles nous signalent un collègue intéressant, dont nous irons éventuellement lire d'autres articles.
Je ne saurais dénoncer assez énergiquement les revues qui indiquent les auteurs en fin d'article, ce qui force les lecteurs à s'y reporter avant de revenir lire le texte. Et puis, il y a un peu de mépris, en quelque sorte, à ne pas reconnaitre immédiatement les auteurs d'un travail.

Le résumé en début  de document est utile, on s'en aperçoit quotidiennement, car il précise un peu le titre, de façon rapide,  et permet d'éviter de se lancer dans des lectures qui nous intéresseraient pas vraiment.

Les mots clés aussi, sont importants, car ils permettent les indexations, les rangements dans des bibliothèques, mais leur place est de moindre importance, car ils correspondent maintenant à des objets numériques.

L'introduction est manifestement indispensable en début de texte, parce qu'elle annonce la question, le travail, la structure du texte : ne pas donner ces informations, ce serait comme tirer derrière nous des personnes sans leur expliquer où l'on veut les conduire et pourquoi.
Bref, il y a lieu d'expliquer le contexte, de situer la question étudiée dans un ensemble de connaissances plus vaste, de montrer des relations entre les expériences effectuées et la question posée, et ainsi de suite, mais je n'insiste pas  ici, parce que j'ai déjà traité cela ailleurs.

Vient ensuite la partie qui dérit les matériels et les méthodes. Là, c'est  tout à fait indispensable, parce qu'un résultat sans la description fine des matériels des méthodes qui y ont conduit ne vaut rien. Donner un résultat de mesure sans indication de l'incertitude de mesure, par exemple, c'est nul, et notamment parce que l'on ne pourra pas rapporter ce résultat à un autre, à le comparer.

Les résultats : il faut les donner, mais on  aurait peut-être intérêt à le faire en deux fois : d'abord exposer rapidement, au premier ordre, les résultats, puis entrer ensuite plus dans les détails.

Les discussions ne peuvent venir qu'après, et être séparées des résultats, car ce sont des interprétations, d'un autre ordre que des résultats.
Là,  c'est le moment de faire véritablement œuvre scientifique, et ne pas se contenter de dire que l'on retrouve des choses qui ont déjà été observées... sans quoi le travail ne sert pas à grand chose...  mais je me suis exprimé à ce propos.

Vient alors le moment de conclure, ce qui se fait mieux si l'on envisage positivement des perspectives.

Et l'on termine avec les références qui doivent être nombreuses : chaque fait, chaque idée, chaque résultat qui est donné doit être parfaitement justifié, et part de bonnes références.
Je suis très opposé aux revues qui limitent le nombre des références que l'on peut donner,  car si beaucoup de référence s'imposent, elle s'imposent ;  et autant les questions de place, de papier à imprimer, étaient  importantes naguères, autant elles sont devenues obsolètes aujourd'hui.

Bien sûr, on pourrait s'amuser à changer l'ordre de tout cela mais j'espère avoir montré qu'il y a une grande cohérence, un grand progrès. Il faut dire et redire que l'analyse des publications du passé montre combien notre structuration moderne est utile pour les lecteurs, efficace en terme de communication scientifique.
Je ne dis pas qu'on peut pas faire mieux, mais j'observe quand même que nos amis les plus originaux ont fort à faire avant de trouver mieux. Et s'ils trouvent vraiment mieux, je serai le premier a populariser leurs idées.
Car il y a des tas de questions que l'on peut se poser  : à propos de la représentation des molécules, à propos de la communication des résultats d'un spectre... Au fond, pour chacune de ces questions, il faut de l'intelligence, afin de  faciliter la lecture :  pour nos  amis qui nous lisent, déroulons le tapis rouge.

Notre repas de laboratoire

Nous  venons d'avoir un repas de laboratoire pour le groupe de gastronomie moléculaire élargi. J'en profite pour donner les recettes que nous avons inventées pour l'occasion.

Tout a commencé par l'observation du fait que les stagiaires de notre groupe sont souvent interrogés par leurs amis ou famille à propos des activités qu'ils ont, avec ce fantasme que nous passerions notre temps à faire de la cuisine.
En réalité, nous passons notre temps à faire de la physico-chimie, c'est-à-dire à préparer des échantillons dont la masse ne dépasse pas le milligramme (cela ne nourrit  pas son homme) et à les analyser par spectroscopie de résonance magnétique nucléaire,  par exemple.

Nos amis disent donc à leur entourage qu'il n'y a pas de cuisine dans le groupe de gastronomie moléculaire, sauf peut-être pendant deux heures par mois, lors des séminaires de gastronomie moléculaire.

Reste qu'ils m'interrogent sur les inventions que je donne chaque mois depuis plus de 20 ans à mon ami Pierre Gagnaire . Ne pourrions-nous pas faire un repas où nous réaliserions certaines de ces inventions ?
La réponse est évidemment oui, à cet inconvénient près que nous sommes très peu outillés, avec trois fois rien en matière de récipients ou de casseroles. Nous avons un four et cela nous sauve (en réalité, c'est un four expérimental, équipé d'un  nez électronique).

Tout cela étant dit, pour faire plaisir à mes amis, j'ai donc accepté l'idée que nous fassions un repas de laboratoire. Et nous l'avons fait : les stagiaires ont cuisiné des plats fondés  sur certaines de mes inventions.

Le menu comportait les plats suivants :
1. Un gaspacho surmonté d'une mousse de Bloody Mary.
2. Un œuf à 65 degrés assorti d'un debye de lait d'ail.
3. Un saumon à basse température, avec un gauss de sarrasin courgettes et champignons, accompagné d'une crème d'échalotes et de ciboulette.
4. Des sablés "plus que parfaits" avec un sorbet à la pêche, un gibbs au café et une mousse d'expresso etwhisky.

Donnons maintenant les recettes de toutes ces préparations

1. Premièrement,  pour le gaspacho, nous avons simplement mixé des tomates avec une demi échalote, une demi gousse d'ail, du sucre, du sel, un peu de caramel, un peu d'acite tartrique, et de l'huile d'olive.
Pour le bBloody Mary, c'était effectivement un Bloody Mary,  à savoir des tomates mixées additionnées de vodka, d'acide citrique, d'un peu de sucre, de sel... mais l'ensemble avait été mis dans un siphon, avec une demi cuillèrée de protéine (de blanc d'oeuf), secoué et ajouté sous la forme d'une mousse au-dessus du gaspacho, juste au moment de servir.

2. Pour les oeufs à 65 degrés, rien de plus  simple : la boite d'oeufs, vaguement ouverte, a été mise  dans un four à 65 degrés pendant deux heures. Puis, au dernier moment, on a cassé les oeufs dans les assiettes.
Pour le debye, nous avons commencé par faire bouillir longuement des gousses d'ail dans du lait. Nous avons assaisonné, et nous avons laissé refroidir avant d'ajouter 10 grammes par litre d'agar-agar. Puis nous avons de nouveau porté à ébullition, et quand, après le refroidissement, nous avons obtenu un gel ferme, nous l'avons mixé dans une bonne ville d'olive,  en ajoutant quelques gouttes de l'évocation Hertzon de la société Iqemusu :  il s'agit de 1-cis-hexèn-3-ol,  qui a une merveilleuse odeur d'herbe fraîchement coupée.

3. Pour le saumon, il était mis dans le four, peau dessus (afin d'éviter de sécher) et cuit à la  température de 70 degrés pendant également quelques heures. Peu  de travail, donc,  mais je peux vous assurer que le résultat était exceptionnel.
La crème d'échalotes et ciboulette était simplement obtenue par cuisson d'échalotes dans du vin blanc que l'on réduisait presque à sec ; puis, après ajout d'acide tartrique, de glucose, nous avons ajouté de la crème liquide, réduit à consistance, puis infusé de la ciboulette.
Le gauss, lui, était obtenu de la manière suivante : nous avons étalé un film plastique alimentaire sur le plan de travail, puis nous avons couvert le film avec des galettes de blé noir ; nous avons alors badigeonné les galettes de beurre noisette. Puis nous avons couvert avec de très minces lamelles de courgettes, badigeonné à nouveau de beurre noisette, couvert de lamelles très minces de champignon de Paris, badigeonné à nouveau. Enfin, nous avons replié le tout en deux, puis en deux, puis encore en deux une ou deux fois. Nous avons bien serré le film, et l'ensemble a été mis au grand froid pour durcir. Au moment de servir, nous avons coupé des tranches qui laissaient apparaître la succession de couches.


4.  Pour le sorbet, peu de travail : un sirop de pêche additionné de vodka et un peu assaisonné, puis additionné d'azote liquide.
Pour les sablés, de la farine torréfiée (à sec, dans une poele), puis du caramel, du beurre noisette, du sucre, et très peu de blanc d'oeuf (en réalité, eau et protéines de blanc). L'ensemble a été formé en petites masses cuites pendant 14 minutes à 200 degrés.
Enfin, nous avons fait un gibbs de café en partant d'eau, de protéines d'oeuf, où nous avons émulsionné de l'huile que nous avions stockée pendant quelques jours avec du café moulu. L'émulsion était mise dans des verres, lesquels étaient passés quelques dizaines de secondes au four à micro-ondes, jusqu'à gonflement. Sucre, whisky, puis un expresso additionné de sucre et de protéines de blanc d'oeuf, dans un siphon, pour une mousse sur le gibbs.

Hopla, l'affaire est faite, et même si nous avons bien identifié les pistes d'améliorations, je vous invite à faire les recettes  !

Pourquoi ne peut-on pas cuire une mousse au chocolat ? (si, on peut !)

 
Pourquoi ne peut-on pas cuire une mousse au chocolat ? Répondons d'abord rapidement que l'on peut cuire une mousse au chocolat, si l'on sait s'y prendre.

Mais pour la question initiale, elle est de celles qui montrent la supériorité d'une compréhension de la microstructure (la structure physique et chimique) des aliments.

Quand ne sais rien de la constitution physique et chimique des aliments, alors tout est incompréhensible.
En l'occurrence, on serait réduit à faire cuire une mousse au chocolat et à voir qu'elle s'effondre. On ne peut pas prévoir le résultat d'opérations que l'on n'a pas encore faites, sauf quand elle sont très semblables à des opérations qu'on a faites.

Inversement, en comprenant, je suis certain du résultat que j'aurais, et, mieux, je peux faire cuire une mousse au chocolat si je la construis de façon que je puisse la faire cuire.

Mais commençons par la mousse au chocolat on l'a produit généralement à partir de blanc d'oeuf que l'on bat en neige, et que l'on ajoute à du chocolat fondu (éventuellement additionné de beurre et de jaune d'oeuf).
Là, la phase "dispersante", c'est-à-dire la matière où l'on disperse quelque chose, c'est la matière grasse. A l'intérieur, il y a de la mousse qui a été divisée, et que l'on voit d'ailleurs à l'oeil nu quand la division n'a pas été parfaitement homogène.
Si l'on cuit cette préparation, la phase dispersante, le chocolat fondu, va fondre à nouveau ;  il va donc couler comme la matière grasse fondue, et la mousse qui est à l'intérieur va donc s'effondrer.

Notons qu'on aurait pu s'y prendre très différemment en dispersant plutôt le chocolat fondu dans la mousse. Dans ce cas, on aurait pu cuire la mousse au chocolat et obtenir une sorte de gâteau : en effet, une mousse de blanc d'oeuf peut se cuire au four à micro-ondes, par exemple, parce que la phase dispersante est de l'eau : il y a  des bulles d'air qui sont dispersées dans l'eau, entourées par des protéines. Or ces protéines peuvent coaguler et, lors d'une cuisson micro-ondes, l'ensemble des protéines coagule et fige la mousse.
Si l'on a dispersé du chocolat dans la mousse, il peut fondre localement, mais la mousse au chocolat continuera de se tenir, puisque le réseau global aura été formé.

Il en va de même npour une mayonnaise et plus généralement pour les gibbs que j'ai introduits il y a plusieurs années et qui sont des émulsions dans du blanc d'oeuf, que l'on passe au four pendant quelques instants pour faire comme des soufflés qui tiennent très bien... parce que les protéines autour des gouttes d'huile sont coagulées par la chaleur.

Décidément, c'est la compréhension de la microscopie des aliments qui permet de prévoir leur comportement, alors que se reposer sur des recettes nous laisse bien démunis !  

N'hésitons pas : réfléchissons toujours à la microscopie des aliments que nous préparons.

Monter une mayonnaise

Quand on fait de la mayonnaise, on part de jaune d'œuf, de vinaigre, sel, poivre,  et l'on ajoute de l'huile en fouettant.
Je ne reviens pas sur le fait que l'utilisation de moutarde conduit à la confection d'une rémoulade et non plus d'une mayonnaise, car je veux arriver au fait : monter une mayonnaise provoque-t-il une augmentation de volume ?

La réponse et oui, puisque, parti d'un petit volume d'oeuf et de vinaigre, on ajoute de l'huile. Le vague espoir de mauvaise foi de certains cuisiniers est que l'on ajouterait également de l'air, et qu'une mayonnaise bien monté serait foisonnée, c'est-à-dire pas aussi grasse que nos bourrelets ne le supportent.

Désolé :  l'observation au microscope est absolument sans appel. Non, il n'y a pas de bulles d'air dans les mayonnaise, mais seulement des gouttelettes d'huile tassées les unes contre les autres dans la phase aqueuse faite du mélange de jaune d' œuf et de vinaigre. 

On ne dira jamais assez qu'une mayonnaise c'est de l'huile, d'abord de l'huile, encore de l'huile. De l'huile déguisée en sauce ! D'ailleurs, si la mayonnaise retombe, alors on voit bien l'huile  surnager, et personne ne mangerait cela !  C'est seulement parce que l'huile a été incorporée  sous forme d'une sauce onctueuse que l'on se permet de manger de la mayonnaise,  mais c'est quand même de l'huile, et pas de l'air.

Pour conclure, monter une mayonnaise, c'est augmenter son volume en dispersion de l'huile dans une phase aqueuse et le fort volume que l'on obtient est un volume d'huile, essentiellement. Un peu d'eau, pas d'air. De l'huile, de l'huile !

Tomates séchées

Des tomates séchées ? J'en fais régulièrement, sans y prêter attention, mais on me reproche de ne pas avoir expliqué mon protocole.
Pourtant, c'est tout simple :

1. Plonger des tomates dans de l'eau bouillante pendant exactement 20 secondes : ce temps a été déterminé lors d'un de nos séminaires de gastronomie moléculaire comme le meilleur.

2. Fendre la peau et l'enlever.

3. Couper les tomates en deux perpendiculairement à leur axe.

4. Les presser, pour enlever jus et pépins.

5. Les déposer, face coupée par dessus, sur une plaque à four.

6. Par dessus, mettre ail en minces lamelles, thym émietté, sucre en poudre, sel, et une bonne rasade d'huile d'olives.

7. Mettre la plaque au four à 105 °C, et chauffer ainsi pendant plusieurs heures, en ouvrant parfois pour faire sortir la vapeur.

Evidemment, c'est mieux, en saison, quand les tomates sont abondantes et bon marché, car les tomates séchées se conserveront bien au congélateur.

À quelle température ajouter du lait à une farce pour faire un boudin blanc

Un boudin blanc, c'est de la chair de volaille et de porc broyée parfois avec de la mie de pain, de l'oeuf et du lait. L'appareil est travaillé, puis  il est mis dans un boyau et il est ensuite poché.
Parmi les critères de qualité du boudin blanc,  il y a notamment le fait que, à la cuisson,  le boudin doit se tenir: il est considéré comme une faute qu'il s'émiette.

Bref, on part  d'une farce avec de la viande, de l'oeuf, de la mie de pain, et on ajoute du lait qui,  pour des raisons de sécurité sanitaire,  est bouilli.
Se pose la question de la température maximale à laquelle on peut mettre le lait dans la farce.

Les éléments en présence

La farce c'est  d'abord de la chair,  c'est-à-dire du tissu musculaire : la masse du muscle est constituée de fibres musculaires alignées ; chaque fibre est comme un tuyau, avec une gaine de tissu collagénique (la protéine qui fait la gélatine quand la chauffe longtemps) et, à l'intérieur,  comme du blanc d'oeuf,  sauf que au lieu d'avoir de l'eau et des protéines du blanc d'oeuf, on a de l'eau les protéines de la viande, c'est-à-dire surtout des actines et des myosines.
Quand on coupe les fibres musculaires, on les divise, mais leur malaxage aide à libérer leur contenu, c'est-à-dire qu'on libère dans la mêlée de l'eau et des protéines.

D'autre part,  les oeufs,  c'est essentiellement de l'eau et des protéines, avec un peu de matière grasse.

Quant à la mie de pain trempée dans du lait, c'est une matière un peu inerte, puisque elle va faire un empois,  c'est-à-dire une charge qui va donner un peu de moelleux.

Enfin, si l'on ajoute du gras, ce dernier est dispersé dans la phase aqueuse apportée précisément par la viande et par les oeufs.


L'ajout du lait

Si l'on chauffe trop cette préparation, avec le lait qui serait bouillant, avant la cuisson proprement dite des boudins blancs, alors les protéines de la chair et des oeufs vont coaguler localement, de sorte qu'elles ne sont plus disponibles ensuite pour assurer la gélification de l'ensemble. De ce fait, à la découpe de consommation, après la cuisson, le boudin blanc va s'émietter, les rondelles coupées ne se tiendront pas.  Il faut donc éviter que le lait ne coagule les protéines quand on l'ajoute à la mêlée, avant la cuisson des boudins blancs.
Disons cela différemment. Supposons que j'ai des morceaux d'oignons dans une poêle, et que j'ajoute de l'oeuf battu ; si je cuis, je fais une omelette, donc une sorte de masse coagulée continue, comme un flan. Mais si je travaille ensuite l'omelette, alors elle se divisera... et si je cherche ensuite à la recuire, je ne récupérerai pas l'omelette bien homogène, d'un seul tenant. Avec notre mêlée, c'est pareil, mais les protéines qui coagulent sont celles de la viande et des oeufs.

Bref, pour éviter la coagulation intempestive due au lait chaud,  il est bon de connaître la température de coagulation des protéines des oeufs et de la viande. Pour la viande, on aurait intérêt à garder une température de 55 degrés en mémoire, mais pour les oeufs, la température la plus basse à partir de laquelle il y a coagulation est environ  62 degrés.
Autrement dit, on aura toujours intérêt à ajouter le lait quand on peut mettre la main contre le flanc de la casserole de lait sans se brûler : c'est ainsi qu'on l'ajoutera à la mêlée sans la coaguler localement.
Y a-t-il une température minimale pour le lait ? Là je ne vois pas de d'inconvénient à mettre un lait très froid parce que le lait, c'est de l'eau de la matière grasse et quelques protéines. L'eau va s'ajouter, tant  qu'elle n'est pas congelée. La matière grasse, elle, s'ajoutera à   la matière grasse dispersée dans l'appareil.Quant aux protéines, elles ne risquent rien de spécial.

L'intérêt de la théorie

"De la théorie"... L'expression est parfois péjorative, alors que ce sont bien les considérations théoriques qui permettent au praticien de progresser !

A ce propos, je me souviens des revendications d'élèves d'AgroParisTech, qui disaient qu'ils auraient préféré que leurs études soient des stages, puisque c'est là -disaient-ils- qu'ils apprenaient le plus.
Pour répondre métaphoriquement à ce propos, je propose de considérer la confection de sablés : j'espère que l'on me pardonnera d'être si prosaïque, en considérant que je sais au moins ce dont je parle.

Bref, restons au niveau pratique, et cherchons à faire des sablés. On trouve mille recettes, et d'autant plus que n'importe qui, aujourd'hui, fait un site et y met son "savoir". En matière de cuisine, il y a donc de tout, des amateurs, des étudiants qui valorisent des travaux, des professionnels, des institutions... Et finalement, on est bien perdu... d'autant que le nombre d'erreurs est considérable. A ce propos, on reviendra vers mon analyse des pâtes à foncer pour bien voir combien la cacophonie est assourdissante, avec des manuels... qui ne méritent pas d'être préconisés pour l'enseignement tant ils sont erronés.

Si l'on reste au niveau pratique, comment séparer le bon grain de l'ivraie ? L'expérience ? On ne pourra en faire que quelques unes, alors que la diversité des paramètres est considérable : la quantité de farine, la quantité de beurre, la quantité de sucre, la quantité d'oeuf, l'ordre d'incorporation des ingrédients, leur température, leur qualité, leur emploi, leur travail, leur cuisson... Manifestement, il y a trop de possibilités pour que les praticiens puissent s'y retrouver... sans théorie !

Or, en l'occurrence, les idées théoriques sont simples :
- de l'eau ajoutée à de la farine permet de ponter les protéines et de faire un réseau visco-élastique de "gluten"
- l'oeuf coagule à la chaleur
- le sucre permet de capter l'eau, jusqu'à défaire le réseau de gluten
- le sucre chauffé caramélise, brunit, prend du goût
- le beurre chauffé brunit (pensons au beurre noisette), parce que les protéines sont dégradées
- et quelques autres.

Muni de ce bagage théorique, on comprend que le travail de la farine avec l'eau, ou l'oeuf (puisque le blanc, c'est 90 pour cent d'eau, et le jaune 50 pour cent) produit ce réseau de gluten qui donne de la fermeté. Inversement, le travail de la farine avec le beurre permet d'éviter la formation de ce réseau, d'où une friabilité supérieure. On comprend que l'ajout de sucre contribue à la friabilité. Et l'on comprend que le chauffage peut donner du goût.

Bref, la théorie donne des possibilités d'actions rationnelles, qui, non seulement, permettent de faire le tri dans les prétentions des praticiens, mais, de surcroît, conduisent à des possibilités de choix.

Il en va de même pour les travaux de l'ingénieur. Certes,  on pourrait se limiter à savoir utiliser un appareil d'analyse (spectroscopies UV-visible, infrarouge, de résonance magnétique nucléaire, chromatographies...), mais la capacité théorique permettra de faire meilleur usage de ces équipements. Ou encore, oui, on peut savoir confectionner une émulsion, en suivant un protocole, mais la connaissance des composés tensioactifs particuliers, des effets de stabilisation ou de déstabilisation (coalescence, déplétion...) permet de mieux faire, de gérer les cas difficiles, de mieux doser.

Au fond, il y a souvent, dans ces questions, à distinguer le conducteur de voiture et le mécanicien. On peut conduire... jusqu'à ce que la voiture tombe en panne, et, là, le mécanicien - celui qui a les connaissances "théoriques", en quelque sorte, s'impose !