La distillation mieux expliquée que par le passé (j'espère)

Je viens de comprendre comment mieux expliquer le phénomène de la distillation.

Partons de vodka : cette "matière" est faite de molécules qui sont -en première approximation- soit des molécules d'eau, soit des molécules d'un alcool que l'on nomme éthanol ; il y a aussi des molécules de quelques autres composés, mais extrêmement minoritaires.

Pour de la vodka, il y a environ 4 molécules d'éthanol pour 9 molécules d'eau.

Quand on chauffe la vodka,  la température augmente : partant de 20 degrés, le liquide est à 21, 22, 23..., 30, 40, etc. ...mais quand on approche de 80 degrés, alors la température cesse d'augmenter  tandis que des bulles apparaissent.

Ces bulles laissent échapper une vapeur,  que l'on peut enflammer si l'on y met une allumette : ce sont les molécules d'éthanol qui quittent la vodka et passent donc en phase vapeur.

Quand la flamme s'éteint, c'est qu'il n'y a quasiment plus d'éthanol présent dans le liquide et l'on voit alors la température augmenter à nouveau jusqu'à atteindre 100 degrés, température qui se stabilise tant qu'il reste du liquide puisque c'est la température d'ébullition de l'eau.

Il y a donc deux étapes :  d'abord l'évaporation de l'éthanol, et, ensuite, l'évaporation de l'eau.

Si l'on avait récupéré les vapeurs d'éthanol au lieu de les enflammer, dans la première étape, et si on les avait refroidies, alors on aurait récupéré de l'éthanol liquide :  c'est cela la distillation à ceci près que l'on ne cherche pas avoir l'éthanol pur, mais simplement une concentration du liquide initial en éthanol, que l'on parte du vin, de la bière, du cidre, et cetera ou de tout autre liquide contenant un peu d'éthanol.

Le beurre noisette, le merveilleux beurre noisette

 

Examinons maintenant la formation du beurre noisette, ce merveilleux beurre noisette, que l'on oublie trop souvent d'utiliser, en cuisine, alors qu'il améliore les financiers, les tartes, les biscuits...

Cette préparation s'obtient par cuisson du beurre, c'est-à-dire par chauffage.

Quand on met du beurre dans une casserole et que l'on chauffe, alors on voit le beurre fondre, tout d'abord.

Si l'on chauffe très doucement, alors on peut obtenir du beurre clarifié, avec une couche laiteuse au fond de la casserole et une couche grasse transparente et un peu jaune par-dessus. On a séparé le petit lait et la matière grasse fondue, que l'on nomme beurre clarifié.

Si l'on chauffe un peu plus fort, alors la clarification ne se fait pas et l'on a plutôt une sorte de système laiteux, la matière grasse étant dispersé dans la partie aqueuse comme le montre l'examen au microscope.

Mais si l'on chauffe encore plus fort, alors on voit un phénomène différent se produire : d'abord il y a des bulles. Ces bulles résultent de l'évaporation de l'eau au contact du fond de la casserole : il est bon de savoir qu'un gramme d'eau qui est chauffé forme plus d'un litre de vapeur, de sorte que l'on comprend que le chauffage de l'eau au fond de la casserole,  formant de la vapeur, fait des bulles qui viennent crever en surface.

Tant qu'il y a de l'eau, le contenu de la casserole ne peut pas avoir une température supérieure à 100 degrés. Mais  on voit bien, si l'on prolonge le chauffage, que progressivement les bulles disparaissent... et c'est le signe qu'il n'y a plus d'eau.

A ce stade, on voit simultanément le beurre cuit changer de couleur, devenir blond, puis brun.

Quand le beurre est blond, il a aussi une odeur merveilleuse et un goût remarquable : c'est cela un beurre noisette.

Mais si l'on poursuit trop le chauffage, alors la couleur est d'un brun soutenu, voire noir,  et cela qui correspond plutôt au "beurre noir",  à cela près que l'expression beurre noir, en cuisine,  correspond non seulement au noircissement du beurre mais aussi à l'ajout de vinaigre.

Qu'il y ait eu brunissement, léger ou soutenu, les molécules de protéines qui étaient présentes dans l'eau du beurre ont été transformées, dégradées, et c'est cette dégradation des protéines  qui a conduit au brunissement.
C'est une opération de réarrangement d'atomes, de formation de nouvelles molécules, ce qui fait l'objet de l'étude par les chimistes.

Lors de cette réaction, la dégradation des protéines n'est pas la seule réaction, car le beurre contient également un sucre nommé lactose, qui peut réagir avec les protéines ou avec certains de leurs fragments. C'est là une réaction que l'on nomme glycation.
Par le passé, j'ai fait l'erreur de la nommer "réaction de Maillard", mais j'ai finalement découvert, d'une part, que Maillard n'en était pas le découvreur, de sorte qu'il est indu de donner son nom à la réaction, et, d'autre part,  que l'Union internationale de chimie pure et appliquée avait considéré la question du nom de cette réaction, et avait finalement résolu de la nommer "glycation" : oublions l'expression "réaction de Maillard", et acceptez mes excuses d'avoir promu cette dénomination !  

Les verres

 
Dans la série des matières présentes en cuisine (ingrédients ou matériels), je veux parler des verres.

Les verres, et d'abord "le verre", que l'on fabrique à partir du sable : nos lointains ancêtres qui ont fait du feu ont découvert que, parfois, de petits blocs transparents apparaissaient dans le foyer, et c'est cela, le verre.

Bien sûr, avec le temps, on a appris quelles matières il fallait utiliser, quels mélanges de matières minérales il fallait employer pour faciliter la fabrication. Et c'est ainsi que l'on a compris qu'il fallait ajouter un "fondant" à la "silice" essentiellement utilisée pour la fabrication du verre.

La silice ? C'est le sable très pur, c'est le cristal de roche... et il font quand on le chauffe, engendrant un liquide transparent qui, en refroidissant, forme le verre.

La silice ? Les chimistes ont finalement découvert que cette matière est faite d'atomes de deux sorte : l'oxygène et le silicium. D'ailleurs, le plus petit groupement d'atomes dont la répétition fait la silice est un atome de silicium pour deux atomes d'oxygène.

Dans la silice, qu'il s'agisse du sable ou du cristal de roche, les atomes de silicium et d'oxygène sont régulièrement organisés, et cela crée des "cristaux".

Mais, dans le verre, le refroidissement a figé les atomes dans des positions  aléatoires.  Les verres s'opposent en quelque sorte aux cristaux.

Et l'on peut utiliser le procédé de fabrication du verre pour d'autre matières que de la silice. Par exemple, si l'on chauffe du sucre avec de l'eau, on forme d'abord un sirop de sucre, avec des molécules de saccharose et des molécules d'eau. Puis l'eau s'évaporant, la température augmente, et le sirop devient plus épais.

Quand on verse un sirop qui a été chauffé à plus de 127,4 °C sur une surface froide, alors les molécules de saccharose et les molécules d'eau sont ralenties, et les molécules de saccharose ne s'empilent plus comme dans un cristal. Elles forment un verre de sucre, matériau transparent comme le verre à vitre.

Pour terminer, il me faut combattre un impropriété terminologique, à savoir que l'on a parfois dit que le verre était un liquide... mais ce n'est pas exact, car un liquide coule, alors que le verre ne coule pas.
On a prétendu que les vitraux des cathédrales avaient la partie inférieure plus épaisse que la partie supérieure parce que le verre des vitraux aurait été liquide... mais s'il est vrai que la partie inférieure des vitraux est parfois plus épaisse, ce n'est pas parce que le verre est liquide ; c'est parce que les maitres verriers ont placé la partie la plus épaisse en bas, pour plus de stabilité.

La gastronomie ?

Un dictionnaire définit la gastronomie comme "l'art de la bonne chère", mais rien qu'une telle définition doit nous montrer quelle est fautive : faire bonne chère, bien manger, n'a rien d'un art, si l'on prend le mot "art" comme pour la poésie, la littérature, la musique. Oui, on peut être raffiné, mais il ne faut pas tout confondre.

En revanche, oui, il y a un "art culinaire", qui lui, est  un travail vraiment artistique puisqu'il s'agit de produire des mets pour l'objectif qu'est l'émotion, et cette même émotion que celles qui sont données par la littérature, la peinture, la musique.
Je renvoie à mon livre Le terroir à tous les sauces pour bien comprendre que la mauvaise foi est partout, qu'elle nous rend humain, mais si nous voulons comprendre, il ne faut pas se laisser embobiner par les mots que nous prononçons ou que d'autres prononcent.

Je terminerai en rappelant que le mot gastronomie a été introduit en français par Jean-Anthelme Brillat-Savarin, juriste, qui a donné la définition suivante : l"a connaissance raisonnée de tout ce qui se rapporte à l'être humain en tant qu'il se nourrit".

Connaissance, pas art !

Lièvre à la royale ? Ce n'est pas ce que vous croyez

Voir mes explications ici : https://scilogs.fr/vivelaconnaissance/a-la-royale/

Les macromolécules, mais c'est très simple

 
Dans la série des matières que l'on rencontre en cuisine, il me faut maintenant considérer des systèmes qui sont faits de molécules, certes, mais des molécules faites d'un très grand nombre d'atomes, ce que l'on nomme des macromolécules.

Disons d'abord que ce fut un progrès extraordinaire de la chimie, quand on finit par admettre l'existence des macromolécules. Et un progrès récent : il ne date que de 1922, quand elle fut introduite par le chimiste allemand Hermann Staudinger.

Pour bien comprendre ce dont il s'agit, considérons une petite molécule qui pourrait réagir avec une molécule identique à elle-même. Si la molécule formée, environ deux fois plus grosse que la molécule initiale, peut réagir encore avec une petite molécule identique à la petite molécule initiale, alors on obtient une molécule environ trois fois plus grosse que la molécule initiale. Et ainsi de suite, avec des enchaînements résultat de la réaction de dizaines, de centaines, de milliers, etc. de copies de la molécule initiale : l'assemblage moléculaire peut devenir énorme, et c'est cela, une macromolécule.

Où trouve-t-on des macromolécules, en cuisine ? Dans bien des matières, mais, notamment, dans ce que l'on nomme des  "matières plastiques".

Les bases de la chimie : les métaux

En cuisine, il y a des ingrédients et des matériels.

Dans des billets précédents j'ai parlé de la constitution des ingrédients : de quoi le sel, le sucre,  l'eau,  le beurre, etc. sont ils faits ? Et la réponse était : d'atomes, regroupés (pour l'eau, pour le sucre) ou non (le sel) en molécules.

Mais je n'ai pas encore parlé des matériels, qui, pourtant, sont également faits d'atomes.

Dans les métaux, les atomes ne sont pas groupés en molécules, mais ils sont quand même groupés en métaux.

Pas de raison de nous surprendre : nous avons déjà   vu des atomes qui n'étaient pas groupés en molécules dans le cas du sel : dans les cristaux de sel, les atomes de chlore et les atomes de sodium forment un empilement régulier (ce que l'on nomme un  cristal), en se liant grâce à l'échange de particules nommées électron.
D'ailleurs, nous avons vu que l'on nommait "ions" des atomes qui ont perdu ou gagné des électrons.

Pour les métaux, c'est un peu différent mais il n'en reste pas moins qu'un morceau de fer, c'est une collection d'atomes de fer, liés ensemble non pas par l'échange d'électrons mais par la mise en commun de certains de leurs électrons, en une sorte de grand nuage.

De même, dans un morceau de cuivre, il y a un très grand nombre d'atomes de cuivre qui ont mis en commun certains de leurs électrons, ce qui forme une sorte de grand nuage autour des atomes, dans le bloc et autour.

De même pour du zinc, pour de l'aluminium, de l'argent, de l'or, du vanadium, du cobalt, du nickel...

Reste que toutes ces matières sont faites d'atomes. Pas des atomes regroupés en molécule comme pour le sucre ou pour l'eau,  mais,  quand même, des atomes.