Je n'ai pas été clair à propos de la "chimie" ? J'essaye de faire mieux.

 Ce matin, un commentaire sur ce blog : 

 

Je n'ai rien compris à l'introduction tendant à prouver que la cuisine n'est pas de la chimie. Celle-ci couvre les réaction intra comme intermoléculaires. Dès qu'il y a transformation d'une substance en une autre, c'est de la chimie. Et qu'est-ce que c'est que cette histoire de chimie, "science de la nature" ? Le plexiglas, les colorants azoïques, le Tergal ce n'est donc pas de la chimie ?
Bon, ceci dit j'ai apprécié la suite de l'article, c'est l'essentiel !

 

Décidément, il faut que j'explique pas à pas, car je ne veux certainement pas laisser planer des doutes quant à la chimie, et mon objectif est de ne pas laisser subsister des confusions, qui sont toujours la source de conflits. 

Commençons par définir la cuisine, d'une part, et la chimie, d'autre part. 

 

La cuisine pour commencer

Pour la cuisine, je suis resté longtemps dans l'incertitude, jusqu'au jour où je suis devenu capable de dire (et d'expliquer à tous) que "la cuisine, c'est de l'amour, de l'art, de la technique". Certes, la cuisine, c'est une activité de préparation des aliments à partir d'ingrédients, mais cette activité a trois composantes : 

(1) La composante technique : il faut battre des blancs d'oeufs pour obtenir des blancs d'oeuf en neige ; il faut chauffer un steak pour avoir un steak cuit ; etc. Comme pour la peinture (qui ne doit pas couler), comme pour la musique (il ne doit pas y avoir de fausses notes), comme pour la littérature (il ne doit pas y avoir de fautes d'orthographe, de grammaire, etc.), la composante technique est évidemment essentielle, et cela d'autant plus que notre vie est entre les mains de ceux qui nous nourrissent. 

(2) La composante artistique : je dis bien "artistique"... parce que n'est pas l'époque si lointaine où des individus bornés refusaient de donner à la cuisine, au moins pour celle de certains cuisiniers, le statut d'art, à égalité avec la peinture, la musique, la littérature, etc. Pour bien comprendre, ici, il faut observer que le "bon", c'est le beau à manger. Il n'y a pas de bon général, sauf à considérer que le sucré, le gras, le salé, sont appréciés par les enfants nouveaux-nés, tout comme des primates nouveaux-nés. De même que certains préfèrent les peintures de Jérome Bosch, et d'autres celles d'Hokusai, il y a ceux qui préfèrent le style de Pierre Gagnaire, et ceux qui préfèrent des cuisines plus "classiques", voire plus "populaires". Et, tout comme on distingue les peintres en bâtiment et les Rembrandt, on distingue des cuisines d'artisans, d'artisans d'art et d'artistes. Le steak grillé frites du midi, c'est (le plus souvent) de l'artisanat : il faut que ce soit "bon", mais on ne cherche pas à pleurer d'émotion. 

(3) Enfin, il y a une composante de lien social : le meilleur des plats, le mieux exécuté, ne vaut rien s'il nous est jeté à la figure. Cuisiner, c'est cuisiner pour quelqu'un... tout comme peindre, c'est faire une peinture pour qu'elle soit vue, et écrire, c'est écrire pour être lu (ne finassons pas, s'il vous plaît : je donne ici une explication succincte de dont j'ai fait tout un livre !). 

 

La chimie, maintenant 

 

La chimie, maintenant, puisque c'est surtout là que je suis en désaccord avec mon ami lecteur. Allons-y doucement, parce que, là, j'ai eu encore plus de difficultés à comprendre que pour la cuisine. 

Tout a commencé quand je me suis demandé ce qu'était au juste cette activité. Une technique ? Une technologie ? Une science ? 

On trouvera dans la revue L'Actualité chimique ma recension d'un excellent livre sur l'alchimie (D. Kahn), qui montre excellemment que l'alchimie est devenue la chimie avant Lavoisier, progressivement. 

Mais il s'agissait toujours d'une exploration de ce que l'on ignorait être des réorganisations d'atomes, des transformations moléculaires (je prends des précautions parce que, à côté des molécules, il y a les ions). 

Puis, entre la publication du premier et du dernier tome de l'Encyclopédie, les choses se sont clarifiées, et la "chimie" est clairement devenue une activité scientifique. Pas une technologie, pas une technique. 

D'ailleurs, à l'époque, on n'aurait pas parlé de chimie pour désigner l'industrie qui usurpe ce nom aujourd'hui. Non, la chimie est bien une science. Allons un pas plus avant : la chimie est une "science de la nature". Oui, car, parmi les "sciences", il y a des activités de différentes natures : l'histoire, la sociologie, la chimie, la physique, la biologie... Parfois, on a utilisé la terminologie "sciences exactes", mais on verra dans mon livre "Cours de gastronomie moléculaire N°1 : science, technologie, technique, quelles relations ?" pourquoi je récuse cette terminologie. 

Pour faire vite, disons ici que : 

1. l'objectif des chimie, physique, biologie... est de chercher les mécanismes des phénomènes 

2. à l'aide d'une méthode qui passe par : - identification d'un phénomène - caractérisation quantitative de ce dernier - réunion des données de mesure en "lois", c'est-à-dire en équations - production d'une "théorie" (on parle parfois de modèle) par réunion des lois et introduction de nouveaux concepts - recherche de conséquences testables de la théorie - tests expérimentaux de ces prévisions théoriques - et ainsi de suite, à l'infini, parce que les modèles réduits de la réalité ne peuvent aucunement prétendre à une description parfaite. 

Bref, les sciences que sont la chimie, la physique, la biologie, et qui étaient nommées jadis "philosophie naturelle" (relisons Michael Faraday, par exemple) sont plutôt des "sciences de la nature", terme bien plus juste que "sciences exactes". 

Lavoisier l'avait bien dit : pour perfectionner les sciences, perfectionnons les mots, et vice versa

Terminons rapidement par la réponse à la question "Le plexiglas, les colorants azoïques, le tergal ce n'est donc pas de la chimie ?". 

Avec ce qui précède, on comprend que non, les colorants azoïques ne sont pas "de la chimie". Ce sont des produits qui ont été découverts par les chimistes, et qui sont produits par une industrie des colorants. Certains, d'ailleurs, sont synthétisés, mais d'autres peuvent être extraits de plantes. Pour le plexiglas ou le tergal, ce sont sans doute des produits synthétisés qui n'existe pas naturellement, mais ils ne sont pas "de la chimie". 

On sera particulièrement attentif à la faute du partitif, que l'on explique souvent avec l'expression "le cortège présidentiel" : le cortège n'est présidentiel que s'il est lui-même le président ; sinon, c'est plus clair de parler du "cortège du président". Et cela est particulièrement important de bien veiller à cette faute quand on utilise le terme "chimique". Quand on dit "produit chimique", que dit-on au juste ? D'un produit découvert par la science qu'est la chimie ? D'un produit fabriqué par une industrie d'application de la science qu'est la chimie ? D'un composé particulier (ne pas confondre svp le terme "composé" avec celui de "molécule", comme je l'explique dans un article récemment paru : https://www.academie-agriculture.fr/publications/notes-academiques/la-rigueur-terminologique-pour-les-concepts-de-la-chimie-une-base) ? 

 

La cuisine n'est certainement pas de la chimie

En tout cas, ce qui est clair, c'est que l'activité de production d'aliments à partir d'ingrédients n'a rien à voir avec une activité d'exploration du monde moléculaire : dans le premier cas, on produit des aliments, tandis que l'on produit des connaissances dans le second. Soyons bien clairs ! L'ai-je été ?

Anéthole, estragole...

 

Voici une figure intéressante pour plein de raisons, mais elle parle notamment à qui sait voir la double barre qui figure en bas de la représentation moléculaire.

Cette molécule est celle de l'anéthole, un composé qui contribue à l'odeur d'anis. Il y a,  au centre de la molécule, un groupe que l'on dit aromatique, avec 6 atomes de carbone enchaînés en un cycle hexagonal, et c'est la possibilité de se lier à l'ADN, donc à avoir possiblement des effets cancérogènes (que nieront évidemment tous ceux qui vendent des huiles essentielles).  

Mais il y a aussi cette double barre évoquée plus haut, en un point très particulier de la molécule. Si elle était déplacée vers  l'extrémité inférieure, alors la molécule sera celle de l'estragole, ou para-allylamisole, le composé principal de l'huile essentielle d'estragon ou de basilic. L'estragole est plus toxique, mais cette question est mieux traitée que je ne le ferai dans cette page : https://www.canalacademies.com/emissions/en-colloque/lestragon-est-il-cancerigene

En tout cas, il est intéressant qu'une si faible différence, entre la molécule d'anéthole et la molécule d'estragole, conduise à une telle différence d'odeur.

Les résulltats du dernier séminaire : à propos de ramequins et de soufflés

 Et voilà terminé notre séminaire d'octobre. En public, nous avons expérimenté pour savoir si des soufflés gonflaient et attachaient différemment dans des ramequins identiques, mais qui auraient été soit huilés, soit beurrés. 

En fait, nous avons fait mieux puisque nous avons comparé des ramequins qui n'avaient pas été graissés du tout, avec des  ramequins beurrés ou des ramequins huilés. Nous avons fait trois échantillons pour chaque cas avec des ramequins tous identiques, et nous avons ajouté quelques ramequins différents parce qu'il nous restait de l'appareil à soufflé. 

Pour tes soufflés, nous avons utilisé de la farine et du beurre pour faire un "roux" léger, nous avons ajouté du lait pour obtenir un "velouté", et, quand cette préparation avait refroidi nous avons ajouté des jaunes d'oeufs, puis les blancs battus en neige assez ferme. 

La même quantité d'appareil  (au gramme près) a été versée dans tous les ramequins qui avaient été donc été préparés par avance. Les ramequins qui avaient été huilés contenait environ 4 g d'huile et les ramequins qui avaient été beurrés l'avait été largement et ils contenaient également 4 g de beurre. 

Les ramequins ainsi emplis ont été cuits ensemble, dans le même four, sur la même plaque, avec une disposition en quinconce pour arriver à des cuissons comparables malgré peut-être les différences de chauffage dans le four. 

Et quand nous avons sorti les soufflés en deux fois, d'abord 3 ramequins après 15 minutes de cuisson, puis les autres  ramequins après 17 minutes de cuisson au total, nous avons observé des résultats sans appel : les soufflés étaient tous gonflés de manière analogue, mais : 

- les soufflés cuits dans des moules non graissé ont tous attaché

- les soufflets ont attaché dans les moules huilées 

- et les soufflets ont très peu, voire pas du tout attaché dans les moules beurrés,  au point même que nous avons pu les démouler en les retournant. 

Nous avions déjà exploré le fait de beurrer une fois ou deux fois, verticalement, horizontalement ou n'importe comment, et nous n'avions pas vu de différence mais il est maintenant bien établi que le beurre permet aux soufflés de ne pas attacher aux ramequins. 

 

Et il reste à comprendre les mécanismes de ces différences ! 

Et voici une image qui parle à tous ceux qui s'intéressent à la physique : il est question d'osmose.

 

L'osmose, c'est un phénomène que l'on peut observer quand on creuse 3 trous dans une pomme de terre, que l'on met un grain de sel dans le premier trou, de l'eau pure dans le deuxième et rien dans le troisième trou. Après quelques dizaines de minutes, on voit que le sel est dissout  dans de l'eau qui est sortie de la pomme de terre tandis que le deuxième trou a été asséché ; le troisième trou est un témoin.

Ce phénomène résulte de la diffusion sélective des composés par ce que l'on nomme des membranes semi-perméables, qui laissent passer plus un composé qu'un autre.

Pour voir une telle membrane, on peut s'amuser à mettre un œuf dans du vinaigre : la coquille est attaquée par le vinaigre et l'œuf reste entouré d'une membrane. Si l'on ajoute alors de l'eau au vinaigre externe, alors on voit l'oeuf gonfler, parce que l'eau entre dans l'oeuf, tandis que le contenu de l'œuf ne sort pas dans l'eau externe.

Parfois on entend dire que l'osmose résulte du mouvement de l'eau dans une seule direction, vers le compartiment le plus concentré en soluté, mais en réalité, ce que montre cette image d'ailleurs, les molécules d'eau peuvent passer dans les deux sens et c'est simplement parce que d'autres molécules sont trop grosses pour traverser la membrane  semi-perméable que finalement le bilan s'établit de telle façon que les composés d'un côté semblent être dilués par l'eau qui arrive. C'est en réalité un bilan dynamique c'est-à-dire que l'eau rentre et sort sans cesse.

Pour des raisons que je n'explique pas ici, il est amusant de savoir qu'une loi approximative pour décrire l'osmose s'apparente à la loi que l'on applique pour les gaz. Il y a là de quoi lancer ceux qui étudie la physique sur des pistes passionnantes.

Je m'en veux de m'être encore trompé, à propos d'art culinaire !

C'est amusant comme on est poussé à la faute par la tradition, par l'habitude, par l'absence de réflexion. Les amateurs de bonne chère, les gourmands donc, ont souvent à la bouche l'expression "art culinaire". Mais parfois, il n'y a que de la technique. Plus exactement, il y a de la technique quand il y a de la technique, et il y a de l'art quand il y a de l'art. 

Quand on fait griller un steak, quand on fait le geste de griller un steak, quand on fait une sauce mayonnaise, quand on fait le geste de produire une sauce mayonnaise, il s'agit de technique. Pas d'art, à ce stade.

De même, le plus grand des musiciens fera un geste technique en appuyant sur les notes du piano, le plus grand des peintres fera un geste technique en posant le pinceau à un endroit bien déterminé pour y déposer une touche de couleur bien choisie. Et cette technique, qui n'est que de la technique, est évidemment à la base de l'art, lequel réclame une attention supérieure, un projet plus grand, pour mériter ce nom. 

J'ai déjà discuté des différences entre technique culinaire, artisanat culinaire, artisanat d'art culinaire et art culinaire. 

Il  faut bien comprendre (je me parle à moi-même) que tout cela est très différent. 

Pour la technique, nous venons de considérer les choses. L'artisanat, lui, c'est la mise en œuvre de la technique pour obtenir des produits reproductibles, bien faits techniquemnet. Je n'ai pas de mépris pour les artisans,  bien au contraire, et ce serait d'ailleurs idiot d'en avoir car il y a lieu de  s'extasier devant d'extraordinaires chefs d'oeuvre d'artisanat. 

Je me suis d'ailleurs exprimé à propos des œuvres en sucre tiré, en glace taillée,  et cetera, dont le statut ambigu conduit souvent à des appréciations mal placées. Ainsi, une œuvre en sucre qui ne se mange pas n'est certainement pas de l'art culinaire mais de la sculpture et son évaluation doit se faire à l'aune de cette autre activité. 

À côté d'une reproduction très technique, on voit quand même apparaître un artisanat d'art qui pousse aux limites l'habilité, la réalisation technique. Le poulet rôti, par exemple, s'obtient au terme d'un rôtissage que n'importe quel cuisinier amateur peut faire. Un bon technicien, un artisan qui produit répétitivement du poulet rôti, tous les jours de l'année, est un être humain, avec cerveau, esprit et culture qui lui permettent de chercher à s'améliorer et c'est à ce titre que le travail de l'artisan, du professionnel dépasse souvent celui de l'amateur. 

L'artisan d'art lui, c'est ce Joël Robuchon, ou bien ses collègues meilleurs ouvriers de France qui font bien mieux que les artisans. Cette fois, il y a une recherche de perfection et si la tradition garde ses droits, il y a une recherche technique qui permet d'aboutir à des résultats d'un autre ordre. 

Enfin il y a les artistes, qui feront tout autre chose. Par exemple, ils rôtiront du poulet ...  mais pour le transformer en fond d'assiette sur lequel il érigeront un plat tout nouveau, avec des alliances gustatives originales, des consistances inédites, des surprises sans cesses renouvelées. Ils dépassent largement la reproduction,  le perfectionnement de l'objet technique ancien, et ils y mettent une intention, une recherche de la beauté qui justifie le nom d'art. 

C'est à ce propos qu'il est bon de rappeler que le bon, c'est le beau à manger et que l'activité intellectuelle qui se préoccupe de la question du beau, branche de la philosophie, a pour nom esthétique. 

L'art est tout sauf la reproduction, et l'esthétique montre qu'il suscite des sentiments variés : le bonheur, la joie, la tristesse, la nostalgie, la colère, que sais-je. Pour l'art culinaire, la technique s'impose absolument : peut-on imaginer que Mozart ait fait des fausses notes, que Rembrandt ait laisser sa peinture couler, que Michel-Ange ait donné d'absurdes coups de maillet ? 

Mais en tout cas, j'essaierai de ne plus me laisser aller à confondre les termes de technique, d'art, d'artisanat d'art : je vois cela comme une faute personnelle, une source de confusion intellectuelle pour moi et pour les autres, et au fond un mépris de l'activité de chacun : cuisinier amateur, cuisinier professionnel, artisan, artisan d'art ou artiste.

À propos de l'autonomie des étudiants.

 

Cette image ? Elle dit beaucoup de mon idée de ce qui est nommé l'enseignement et que je préfère appeler études.

Il s'agit de considérer le degré d'autonomie que le système d'enseignement (les professeurs, l'institution qui cadre les études) doit planifier quand on concocte un programme d'étude.

Classiquement, les enfants entrent à l'école primaire vers l'âge de 6 ans et, si le parcours d'études a été régulier, alors ils sont en deuxième année de master à l'âge de 23 ans.

Évidemment, les professeurs sont là pour aider les élèves ou étudiants  à grandir en connaissances, en compétences, en savoir vivre, en savoir être... et aussi en autonomie : quand les études sont terminées c'est le moment où l'on est nécessairement parfaitement autonome.

Ce qui ne signifie pas que l'on ne puisse plus apprendre encore, mais plutôt que l'on est capable de décider ce que l'on veut apprendre et apprendre par soi-même, sans professeur qui nous accompagne.

Mais nous sommes allés déjà trop vite et il faut commencer par le commencement :  l'entrée au cours préparatoire. Là,  les élèves apprennent et ils commencent à apprendre à apprendre.
Toutefois, comme ils ne savent pas encore apprendre, il faut les guider  : le degré d'autonomie est évidemment très faible.

Sauf dans des cas particuliers, comme celui du jeune Carl Friedrich Gauss, qui, tout enfant, calcula en quelques secondes la somme des nombres entiers de 1 à 100 par une démarche qu'il avait imaginé tout seul, et qui consistait à observer que 1 + 100 fait 101, comme 2 + 98, etc., de sorte que l'on pouvait trouve un raccourci pour calculer la somme,  au lieu de faire les sommes une à une.

Oui, il y a des enfants très autonomes et, précisément, une difficulté de l'enseignement consiste à les encourager sur cette voie dès le début.

Mais revenons au principal avant de nous perdre dans les cas particuliers.
Au début donc, il y a peu d'autonomie, et, en fin d'études, il doit y avoir beaucoup. Comment planifier cette évolution ?

Le schéma qui est montré ici l'envisage de façon simpliste certes, mais marquante : en abscisses, on représente l'âge des élèves et des étudiants, et, en ordonnées, on porte le degré d'autonomie qui part donc de 0 et doit arriver à 100 en pour cent  à la fin de la seconde année de master.

Certes le chemin le plus direct est la ligne droite, mais elle a elle a l'inconvénient qu'il y a deux moments brusques dans la vie de nos jeunes amis : un choc quand on commence les études officielles, et un choc quand on les termine.
Pensons à un conducteur qui veut arrêter sa voiture :  La conduite est désagréable si elle est heurtée.

D'autre part, si l'on voulait éviter le dernier choc en augmentant rapidement le degré d'autonomie, les choses seraient pires pour les jeunes enfants qui entrent à l'école, et cette autre solution n'est donc pas bonne. Tout comme l'autre solution, qui consiste à augenter lentement l'autonomie, et la faire augmenter très vite sur la fin des études.

Finalement il y a la courbe sigmoïde, en forme de s  : on augmente lentement l'autonomie, on prend du temps pour que les élèves et étudiants deviennent de plus en plus autonomies, et l'on termine avec des étudiants parfaitement autonomes, prêts pour leur vie professionnelle.

Pourquoi ne pas utiliser cette démarche ? En considérant que la proportion de travail encadré et de travail personnel doit être conforme à ce degré d'autonomie. Avec comme conséquence qu'il doit y avoir peu de travail personnel en début d'études, mais beaucoup en fin d'études :  là, très peu de travail encadré, de cours, de travaux dirigés...

J'observe que cela n'est pas ce qui est fait en France  ! Or  les étudiants qui reviennent de pays comme le Danemark, où la méthode est mieux mise en œuvre, jugent notre système parfaitement périmé Et ils ont raison ! Luttons pour le changer, mettons les étudiants au cœur du système d'études, face à leurs responsabilités d'étudiants, sans bourrer l'emploi du temps avec des cours pendant lesquels beaucoup d'étudiants s'ennuient, des cours inefficaces, des cours qui ne se satisfont que des professeurs à l'ego démesuré...
Balayons les mauvaises raisons que l'on nous donne et restons-en au sein principe qui était illustré ici.

Et puisque les professionnels sont jugés non pas sur les moyens mais sur les résultats, appliquons dès la fin des études ce principe d'évaluation qui donnera la responsabilité aux étudiants, lesquels sont déjà les citoyens,  qui ont le droit de vote et qui sont parfaitement majeurs.

Derrière cette image... il y a une cause importante de la déstabilisation des émulsions.

 

Une émulsion, c'est la dispersion d'un liquide dans un autre avec lequel il n'est pas miscible.

Par exemple, on obient une émulsion quand on disperse de l'huile dans de l'eau. Il faut de l'énergie pour diviser en gouttelettes le liquide qui est dispersé, et plus on donne d'énergie, plus les gouttes dispersées sont petites.

Mais on se trouve bien d'utiliser des composés tensioactifs, qui permettent d'abaisser l'attention de surface, c'est-à-dire de réduire l'énergie à donner pour obtenir des émulsions avec des tailles particulières de gouttes dispersées ; et ces composés stabilisent en outre (relativement) les émulsions, en tapissant la surface des gouttelettes et en prévenant (relativement) la coalescence des gouttelettes.

Dans la sauce mayonnaise, la phase continue est une solution aqueuse venue du jaune d'œuf et du vinaigre ; c'et dans cette "eau" que l'on disperse de l'huile sous la forme de gouttelettes trop petites pour qu'on puisse les voir à l'oeil nu : ces gouttelettes, en fin de travail à la fourchette, ont un diamètre compris entre un millième de millimètre et un dixième de millimètre ; au mixeur, les gouttelettes peuvent être plus petites.
En fin de confection de la sauce, la proportion d'huile peut atteindre 95 %.

Mais nous arrivons maintenant aux phénomènes qui conduisent à la déstabilisation des émulsions, puisque tel est le sujet de l'image ci-dessus.

Il y en a de plusieurs sortes,  tel le crémage, c'est-à-dire le fait que les gouttelettes d'huile ont tendance à monter, étant moins denses que l'eau, tandis que l'eau a tendance à drainer.

D'autres mécanismes sont à l'action et notamment celui qui est figuré par cette image et qui a pour nom déplétion-floculation.

Cette fois il s'agit de considérer qu'il peut y avoir également, dans la solution aqueuse, des composés dont les molécules sont par exemple comme de longues chaînes. Et ces polymères peuvent être assez gros (par rapport à la taille des gouttelettes) pour ne pas pouvoir trouver place entre des gouttes voisines.

Par exemple, dans les aliments, il y a des protéines, qui, selon les conditions d'acidité,  peuvent être plus moins plus ou moins dépliées, et avoir une longueur de plusieurs dizaines à centaines de liaisons covalentes (ces liaisons que l'on trouve par exemple entre  des atomes de carbone dans une molécule organique).

Imaginons donc que l'espace entre trois gouttelettes soit trop petit pour qu'un polymère vienne s'y placer.
Alors la concentration en polymère à cet endroit serait nulle :  rien de difficile jusque-là.
Mais à l'extérieur, dans le liquide, la concentration en polymère n'est pas nulle, de sorte que le phénomène d'osmose conduit non pas le polymère à entrer dans l'espace où il ne peut pas entrer, mais à l'eau quitter cet espace pour aller en quelque sorte diluer le polymère à l'extérieur.

Or quand l'eau quitte cet espace, les trois gouttelettes se rapprochent et finissent par coalescer.

Nous sommes bien d'accord que cette description est approximative, mais je renvoie au Handbook of molecular gastronomy pour ceux qui voudraient en savoir plus. En tout cas voilà l'idée derrière l'image qui représentait ici.