A very short history of note by note cooking. I tell you (for years) that I will succeed !

A short history of Note by Note Cooking

In the scientific circles, there is a traditional joke : when an innovation is proposed, the « Dear Colleagues » begin with saying that it's impossible, then « it's not new », and then « I thought about it first ». These three behaviours were indeed observed after I proposed Note by Note Cooking, in 1994.

However, on can remember that, at the beginning, I was myself – a chemist !- hesitating about this possibility of simply adding compounds in dishes, considering that I was perhaps too provocative. I needed some months about thinking it possible to make fully synthetic dishes.

What is more interesting is that in any cultural activity, there is a prehistory, a birth and an history. Note by note cooking was almost coming after drinks but also after sweets, that created low quality products by mixing gelatin, sugar, water, colorants and citric acid.

This is prehistory, as it's not cooking. And I proposed note by note cooking only in 1994. This is the birth. And I even have to say that my old friend Nicholas Kurti was reluctant about this proposal, as he writes clearly in his 1969 lecture at the Royal Society : chemistry has nothing to give, but physics can be introduced more.

How did note by note developped later ?

I showed it in lectures only in 1998, in France. At that time, the name « note by note » was not given, and I was simply discussing using pure compounds such as vanillin, cinnamic acid, paraéthylphenol… first in whiskies, then in food. I was even doing practical demonstrations during my lectures, as I was demonstration Maillard reactions from pure proteins and reducing sugars such as glucose.

Hoewever, in 1999, I observed that the number of invitations to make lectures and to give interviews was decreasing : at that time, because the world feard the 2000 year bug, the public feared chemistry. I decided to stop my provocations, and I came back to traditional « culinary precisions ».

The big bug did not come, and the rythm of interviews and lectures developped again, as before.

In 2006, as molecular cuisine and molecular cooking were spreading all over the world, I understood that I did a mistake stopping the promotion of note by note cooking, and I decided to do it again. A name was needed. As I was writing my book about the fact that cooking is art, I chose « note by note », because there is a relationship with music. Of course, the parallel with music shows that this is slightly wrong, as it should have been « wave by wave »… or synthetic cooking, but who cares : there was anyway a metaphor. And I wanted to avoid any reference to « molecules », because the name « molecular cuisine » was a mistake of the past.

In 2008, as I was lecturing in the Réunion island, I came to the idea that it would be good that my friend Pierre Gagnaire would be the first chef to serve a note by note dish. I remember that I was in the harbour of Saint Paul, at dawn. I called Pierre and he accepted.

Then, I had to work withi him, in order to design this dish, that was shown to the press and to the public in Hong Kong the 24 th of April 2009. This first note by note dish served in a restaurant was called "Note à Note N°1"

What next ? As Pierre Gagnaire is not the man of a particular trend, he had no reason to go entirely forward in this direction. But I usad a lecture at the meting of the Japan Society for the Promotion of Science, in Strasbourg, in 2010, in order to invite two Alsatian cooks, Hubert Maetz and Aline Kuntz, to make two note by note dishes, that they did in front of the audience, helped by me.

Then, still in 2010, because I was the president of the Educational Committe of the Instute for Advanced Studies in Gastronomy, I organize a note by note educational dinner at the Ecole du Corbon bleu, in Paris. The chefs were Patrick Terrien, Patrick Caals, Frédéric Lesourd, Bruno Stril, Philippe Clergue, Marc Thivet, Franck Poupard, Patrick Lebouc, Jean-François Deguignet, Jean-Jacques Tranchant, Nicolas Bernardé (MOF), and Xavier Cotte. And the menu was the following:

Royale de sous bois, blanc-manger truffé et bouillon légèrement mousseux Profondeur iodée de poulpe et Saint-Pierre, écume et transparence de spaghettis aux cèpes Pigeonneau en deux cuissons, sa compotée de cuisses, potimarron fondant, gelée aux polyphénols, asperges virtuelles Mille-feuille de chèvre frais au siphon Guimauve en deux textures Ardoise « This » Sucrette glacée au parfum de Menton

It can be observed that these first dishes contained still fruits and vegetables. At that time, cooks did not had easy access to appropriate dilutions of odorant compounds.

I jump over the large number of lectures, shows, talks, interviews, and I give only the most important steps. The next one was in 2011 : for the International Year of Chemistry, the official partner was the Dow Chemicals Company, who accepted to fund a note by note banquet, the day before the official opening at UNESCO, in Paris : the 26 th of January, the team of the catering company Potel & Chabot, under the direction of the chef Jean-Pierre Biffi, served a wonderful menu  :

Sur une idée d'huitres : huitres de tapioca, bavarois d'amylopectine, tapioca de citron vert, eau de mer gelée, crème d'huitres, vapeur cristallisée Soufflé au homard, sauce wöhler et gelée de framboises Fibres de bœuf, capellini, cylindres orange Boule de cassis

Here, one has to interpret the names of the dishes. For example, there was no lobster in the « lobster » dish, but an artificial flavouring of lobster. Lime was not present as well. For raspberries and black currants, it was the powder of these fruits… and this is indeed note entirely note by note. And there was a real mistake in the end, because the team put reals fruits in the plate, around the main element.

However it was so good that Potel & Chabot served it again in April 2011 to the 450 guests gathered for the French Michelin stars, at the Espace Cardin, in Paris.

This same year in October, another note by note dinner was served by the chefs-teachers of the Cordon bleu School, in Paris. The chefs were Patrick Terrien, Patrick Caals, Philippe Clergue, Frédéric Lesourd, Patrick Lebouc, Franck Poupard, Bruno Stril and Marc Thivet, Jean-François Deguignet, Xavier Cotte, Nicolas Jordan and Jean-Jacques Tranchant, and the menu was:

Mille feuilles terre et mer trois couleurs, souligné des deux sauces Kientzheim et crustacés Recherche note à note en pot-au-feu Reconstitution d'une mozarella, huile d'olive et mâche Le dessert Cordon bleu

One month later, the Association Toques blanches internationales was doing his first « Workshop innovation », on note by note cooking  : Jean-Pierre Lepeltier (Hôtel Renaissance La Défense, Paris), David Desplanques (Hôtel Crowne Plazza République, Paris), Michael Foubert (Hôtel Renaissance Arc de Triomphe), Marie Soyez (Hôtel Renaissance La Défense, Paris), David Crenn (Hôtel Renaissance La Défense, Paris), Vincent Vitasse (Hôtel Concorde Lafayette, Paris), Julien Mercier (Hôtel Pullmann Bercy, Paris) were experimenting, after some products were shown.

This workshop led, this same year in December, on culinary courses given by the chefs of the same Assocation, during the raise funding event Téléthon: Jean-Pierre Lepeltier (Hôtel Renaissance La Défense, Paris), David Desplanques (Hôtel Crowne Plazza République, Paris), Michael Foubert (Hôtel Renaissance Arc de Triomphe), Marie Soyez (Hôtel Renaissance La Défense, Paris), David Crenn (Hôtel Renaissance La Défense, Paris), Vincent Vitasse (Hôtel Concorde Lafayette, Paris), Julien Mercier (Hôtel Pullmann Bercy, Paris) were educating public that had paid for the courses and taste the dishes.

Then, in Montreal, April 2012, a serie of lectures and press conferences were organized at the Institut du Tourisme et d'Hôtellerie du Québec (ITHQ). For the first press conference, the chef Ismael Osorio and the scientist Erik Ayala Bribiesca, along with chefs and students of ITHQ, served four bouchées note by note to about 150 journalists. A funny phenomenon appeared : the new dishes were dividing groups of « like » and « don't like », but these groups were not the same for all bouchées.

The next day, a note by note meal that was less « art moderne » was served to international journalists, with comments.

2012 was also the year in which the public and free Courses on molecular gastronomy discussed note by note cooking. During three podcasted days of lectures, chefs were invited : Philippe Clergue, from le Cordon bleu, and Jean Pierre Lepeltier, the president of the Toques blanches internationales.

In July this year, at Euroscience Open Forum, Dublin, Ireland, my own lecture was followed by the production of note by note food samples by the chef David Desplanques. And, in August, note by note cooking was shown to the students of the Eramus Mundus Mastre Program Food Innovation and Product Design, at AgroParisTech, Paris. The chef Jean-Pierre Lepeltier (Hôtel Renaissance La Défense, Paris) came to show new note by note dishes.

Later, there are too many things, such as a new workshop of the Toques blanches internationales, in August 2012, a press conference with demonstrations when the book "La cuisine note à note en 12 questions souriantes" was shown to the press, with dishes prepared by chefs Jean-Pierre Lepeltier, chef Hôtel Renaissance Paris La Défense, Laurent Renouf, sous chef Hôtel Renaissance Paris La Défense, Julien Lasry, chef de partie Hôtel Renaissance Paris La Défense, Marie Soyer, chef de partie Hôtel Renaissance Paris La Défense, Mickael Foubert, chef Hôtel Renaissance Arc de Triomphe, Lucille Bouche, sous chef Hôtel Renaissance Le parc Trocadéro, Yannick Jaouen (sous-chef Hôtel Mariott Rive Gauche Paris)

In 2013, the first International Contest for Note by Note Cooking took place in Paris. Pierre Gagnaire came and showed the dish named « Chick Corea », that was previously shown at the Book Fair of Paris, some weeks earlier.

Now, the Contest is having its sixt event, after :

- 2014 : using methional

- 2015, playing with proteins, octenol

- 2016, using cellulose and trigeminal compounds

- 2017, fibrous consistencies and acidities.

In July 2013 the Company Mane produced a box of about 20 compounds that was offered to some French chefs, allowing training chefs in the restaurant of Akrame, then at the Plaza Athénée.

After works on multiscale food elaboration, students were trained at doing note by note dishes. The same year, a rich Georgian was introducing a note by note dish in a fast food chain that he owns, whereas the chef David Desplanques was working with Elham Tehrani, student of the Master FIPDes, for designing note by note dishes.

In Canada, a company was designing kits for children, and the Dublin Institute of Technology was inviting new students to work on a note by note educational program. 

Since, all went fater, with about 200 lectures per year, all over the world, showing note by note cooking.

Some items only.

- in Denmark, in 2014,the University of Aarhus and chefs produced a note by note meal served to the king family.

((images Danemark))

- in Estoril, Portugal, in Boston and New York, in some French culinary schools, as well, note by note cooking is taught.

- in Japan, 2015, a collaboration of the Corbon bleu and Ritsumekan University led to showing note by note sushis to the press, by the chef Guillaume Siegler.

Recette  Texture de riz « Note by Note » 200g d’eau 12g d’agar Acide tartrique 3g de glucose 2 g de glutamate de sodium 2g de Xanthane 5g de fecule de mais Quelques gouttes de “Basmati” “Note by Note” No-8 Quelques gouttes de Vinaigre acetique. Feuille de texture recouvrante “Note by Note” 200g eau Une pincee de “Bacon” note by Note” “No 10” 8g agar-agar 0,5g glutamate de sodium 0,5g acide tartrique P.S sel 2g de glucose 1g de xanthane 1g isothiocyanate d'allyle Colorant rouge et noir –Jaune et rouge

Then, in 2015, when a journalist of the New York Times came to Paris in order to make a piece on note by note cooking, the chef Pierre Gagnaire accepted to make a whole menu in which all dishes were based on one single odorant compound. The menu was :

Amuses bouche 1-cis-hexen-3-ol gaïacol et 2,4,6-triisobutyl-5-dihydro-4H-1,3,5-dithiazine 2-acétylthiazole acétyl méthyl carbinol acétyl propionyl pipérine Chick Corea benzaldéhyde

Now, the most important : in 2017, a company was created by a young French entrepreneur to sell note by note compounds… whereas the chef Andrea Camastra, of the restaurant Senses, in Warsaw, Poland, moved entirely the restaurant in the note by note domain.

Which will be the next steps ?

Aujourd'hui, un cas de conscience, vite tranché, mais qu'il est important d'expliquer.

Alors que j'incrémente le Glossaire des métiers de bouche (http://www.agroparistech.fr/1-Glossaire-des-metiers-de-bouche-en-chantier-pour-toujours-merci-de-contribuer.html), j'arrive à l'entrée "sauce Albufera", dont je me souviens avoir rêvé, en lisant les bons auteurs. De la crème, un fond de volaille, le tout réduit, et l'on émulsionne du foie gras...
Pourtant, on m'indique une autre recette, à partir de beurre de poivron rouge, qui n'a donc rien à voir avec la précédente. D'où sort-elle ? De ce livre néfaste que fut le Répertoire de la cuisine, de Gringoire et Saulnier, lesquels étaient à la sorte d'Auguste Escoffier, cet homme qui élimina les noms de ses co-auteurs (Philéas Gilbert et Emile Fetu) du Guide culinaire.
Surtout, le Guide culinaire, comme le Répertoire de la cuisine, sous une façade de "normalisation" de la cuisine, de "codification", ont introduit nombre d'erreurs terminologiques, confondant les mayonnaises avec les rémoulades, les mousses avec les mousselines, etc. Les terminologies qu'ils ont retenues méritent d'être oubliées, et la révision complète du corpus culinaire doit être faite, sans accorder d'importance particulière à ces deux livres.

Au fond, tout cela doit nous rappeler que la cuisine, comme les autres activités, doit grandir, et non pas s'effriter sous les coups de l'ignorance.
L'examen des livres de cuisine du passé doit nous faire comprendre que certains parti pris sont à abandonner, et que c'est plutôt en distinguant mieux qu'en confondant que l'on arrivera à un usage plus précis des mots... et donc à des pratiques plus intelligentes.

Donc la sauce Albufera ? De la crème, du fond de volaille, une réduction, et du foie gras émulsionné. 

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)

La gastronomie moléculaire est-elle une activité "citoyenne" ? (oui!!!!)

 On vient de me poser une question des plus difficiles, à savoir comment l'étude des précisions culinaires s'intègre à la gastronomie moléculaire, et comment elle s'articule avec nos études très fondamentales d'aujourd'hui.


A la réflexion, la question s'éclaircit si l'on considère la méthode des sciences de la nature, puisque  la gastronomie moléculaire est, on le répète, une activité de ce type.

Pour la recherche scientifique, donc, les travaux s'effectuent de  la façon suivante :
- observation d'un phénomène,
- quantification de ce phénomène,
- réunion en lois synthétiques (équations) des données quantitatives obtenues par les mesures,
- recherche de mécanismes  quantitativement compatibles avec ces lois, c'est-à-dire avec les équations établies,
- recherche d'une conséquence de la théorie constituée par l'ensemble des équations dégagées,
- et, enfin, test expérimental de cette conséquence.

Tout travail effectué à propos d'une ou plusieurs de ces étapes participe donc de la recherche scientifique qu'est la gastronomie moléculaire.

Notamment les précisions culinaires ont un rapport avec la toute première étape.
En effet, pour la cuisine, des phénomènes qui ont été signalés par les praticiens, du moins par les auteurs de livres de cuisine, ne sont pas toujours avérés. Or les mathématiciens savent bien qu'il est inutile d'aller caractériser des objets mathématiques qui n'existent pas. Avant de chercher des mécanismes des phénomènes que la tradition culinaire nous signale, nous  devons d'abord établir l'existence de ces phénomènes,  et les explorations que je faisais initialement, l'étude des précisions culinaires,  sont précisément de telles vérifications préalables. Nous devons établir les faits avant de les examiner.
Cette règle n'est pas limitée à la science, car l'un des anciens directeurs du journal Le Monde le disait en  d'autres mots  : d'abord les faits, puis les interprétations.

Les précisions culinaires, transmises oralement ou par écrit, sont innombrables, et le livre Les précisions culinaires montre bien que si certaines sont parfaitement justes, d'autre sont complètement fausses. Cela conduit à s'interroger sur la raison pour laquelle les précisions culinaires fausses ont été transmises, mais, ayant déjà fait des propositions pour  explorer cette question, et, ne cherchant pas moi-même, pour des raisons de stratégie scientifique, à suivre les pistes que j'avais alors tracées, je propose de m'arrêter là, et je renvoie à mon livre.

Nos travaux actuels, sur la bioactivité des gels, n'ont effectivement rien à voir avec cette toute première étape, mais la raison en est que, dans le champ exploré, nous avons réussi à aller plus loin que cette première étape du travail scientifique, qui, au moins pour ce qui me concerne, a constitué le début de travail de gastronomie moléculaire, depuis le 16 mars 1980.
Pour autant, le travail d'exploration des précisions culinaires est loin d'être terminé, et, mieux, il ne fait que commencer, puisque se créent aujourd'hui des centres de gastronomie moléculaire dans divers  pays, où des collègues devront faire eux-mêmes l'exploration des précisions culinaires de leur propre pays.
C’est à ce titre que je suis heureux de voir que les étudiants de notre master international Food Innovation and Product  Design, ont comme exercice de recueillir des recettes de leur pays, de sélectionner des précisions culinaires présentes dans ces recettes, et de les tester expérimentalement. Est ainsi donnée une impulsion pour qu'ils poursuivent  les travaux dans leur propre pays et  pour que, quand ils auront des résultats, nous puissions faire de la gastronomie moléculaire comparative, c’est-à-dire que nous aurons de meilleures chances d'explorer les raisons pour lesquelles les précisions culinaires ont été transmises.

Notre travail fondamental est moins accessible aux  « citoyens », puisqu'il faut beaucoup de calculs et de moyens expérimentaux perfectionnés, tant il est vrai que l'analyse chimique ne se fait plus aujourd'hui comme il y a un siècle. Dans un billet précédent, je me suis amusé de ce que l’on nomme la science citoyenne, ou collaborative, ou participative : on aura reconnu dans les trois adjectifs précédents des mots bien à la mode, qui sont d'ailleurs souvent utilisés de façon démagogique. Pourtant il est exact que les enfants, les adolescents, les adultes peuvent parfaitement participer à ce travail d' exploration des précisions culinaires, car, souvent, il est bien simple de tester expérimentalement les prescriptions qui sont données. Et c'est pour cette raison  qu'il est important de créer une sorte de musée des précisions culinaires, où l'on donnera à tous le résultats des tests, afin de faire avancer l'art culinaire.

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)

Note à note, résolument note à note

Lors de notre dernier séminaire, je montrais cette photographie d'un plat servi par Andrea Camastra, dans son restaurant Senses, à Varsovie :

 On y voit de la viande... de sorte que mes amis m'ont fait observer que les plats n'étaient pas 100 % note à note. L'observation était légitime, mais la raison est la suivante :

Le menu est en quatre actes.

Le premier est un jeu 100 % note à note.

Puis il y a un mélange de cuisine classique, cuisine moléculaire, avec des "agréments" note à note... qui tiennent la place gustative principale. Ce second acte veut également rappeler que les cuisiniers de Senses maîtrisent parfaitement toutes les techniques, anciennes ou modernes. Par exemple, il y a des cuissons inédites des viandes, mais en l'occurrence, le goût des plats est un goût note à note.

Les troisième et quatrième acte sont la partie sucrée, entièrement note à note. Bien sûr, les techniques peuvent être classiques ou moléculaires, mais elles sont au service d'un goût entièrement nouveau.

Pas d'inquiétude, donc !  Et n'hésitez pas à aller à Varsovie avant qu'il ne soit trop tard, et que le monde entier de la cuisine ait réservé les places trois ans  à l'avance, comme chez Ferran Adria





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 de crème au beurre

Voici la question :


Je fais une crème type aux amandes, un beurre foisonné et du sucre. J'incorpore les œufs 1 à 1, et quand la crème est à la limite de trancher,  j'incorpore du chocolat fondu. L'appareil deviens lisse et homogène. Pourquoi ? 

L'interprétation, maintenant : 

Observons que  mon interlocuteur me donne peu d'indications, sur les quantités... et les amandes. Je vais faire comme si la poudre d'amande ne jouait donc aucun rôle, ce qui est probable.

Si l'on bat du beurre avec du sucre, ce dernier peut venir se dissoudre dans l'eau qui est dispersée sous la forme de gouttelettes à l'intérieur  de la matière grasse du beurre. On forme donc un sirop dispersé dans une matière grasse, ce qui reste une "émulsion de type eau dans huile" (c'est la terminologie).

Puis, quand on ajoute des oeufs, on ajoute du liquide, et, notamment des composés tensioactifs (qui facilitent l'émulsion) et de l'eau.

Toutefois une émulsion ne se soutient pas quand la proportion de "phase dispersée" (ici l'eau) devient excessive. C'est pourquoi, je crois, la crème est  à la limite de trancher.

Ajouter du chocolat fondu à ce stade ? Le chocolat, c'est en gros du gras et du sucre... de sorte que l'on fait de nouveau  augmenter la proportion de matière grasse, et tout redevient comme si l'on avait moins d'eau.

A quoi bon répondre à ce type de questions, sachant qu'elles sont en nombre infini, et que cela prend du temps sur la recherche ?

D'abord, les phénomènes culinaires sont essentiels, parce que ce sont des invitations à la recherche scientifique. Ici, c'est un phénomène intéressant, qui fait intervenir les "inversions de phase", ce  qui  est quelque chose de compliqué.

Ensuite, mon interprétation est toute théorique, et j'invite les collègues à la discuter, car sans étude expérimentale de ma part, c'est une sorte de devinette que je fais.

Pour l'"industrie" (je parle, comme les Canadiens, de toutes les activités de production, de l'artisanat à l'industrie), la question est essentielle, parce que des règles fixes faciliteraient le travail : ma réponse est donc, à nouveau, à explorer le phénomène... ce qui est l'objet de la gastronomie moléculaire.

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)

Un calcul expliqué

On m'invite à produire des billets qui expliqueront mieux pourquoi la gastronomie moléculaire n'est pas la cuisine, et, en particulier, comment le calcul est à la base de nos travaux scientifiques.
Certes le monde est écrit en langage mathématique et la science fait donc usage constant du calcul, mais dire cela, c'est faire une déclaration bien abstraite, qui ne parle donc pas à nos amis, qui ne répond pas à la curiosité légitime qu'ils peuvent manifester.
Dans un autre billet, j'exposais un exemple de travaux expérimentaux que nous faisons au laboratoire, mais je ne suis pas allé jusqu'à cette question des équations, mais je propose de prendre ici un exemple pour faire ce que je n'ai pas encore fait. Cet exemple doit évidemment être très simple, sans quoi ce billet deviendrait interminable, et ce n'est certainement pas un fait d'armes mathématiques que je vais présenter, mais bien plutôt un de ces petits calculs que je fais en passant, « pour m'amuser ». Dire cela n'est pas faire le snob ; c'est seulement signaler que l'on donne le goût de la chose plutôt que la chose elle-même. Et puis, les "gros" calculs sont-ils autre chose qu'une somme de petits calculs ? Enfin, dans ma volonté d'être clair en même temps que concis (sans quoi le billet ne sera pas lu, et la tentative annihilée), il y a aussi la volonté de montrer que tout cela est à la portée de tous : il suffit d'être convaincu que l'on peut y arriver (acte de foi : on peut toujours y arriver), et que tous sont invités au grand banquet de la science.

 Les paramètres formels ont ceci de merveilleux qu'ils sont généraux, et non particuliers !

La question de calcul que je veux évoquer s'est posée quand nous avions en cours une étude des "traitements thermiques de tissus végétaux en phase aqueuse" : entendons par là tous ces procédés qui auraient, en cuisine, pour nom « bouillon de légume », sauces où figurent des dés d'oignons, purées… En effet, dans de nombreuses circonstances culinaires, on place des morceaux d'un tissu végétal dans un liquide essentiellement constitué d'eau, et l'on chauffe (ce que la cuisine nomme « cuire »). La question est d'abord de savoir ce qui s’échange entre le tissu végétal et le liquide, mais, surtout, la vraie question scientifique est de savoir comment se fait l'échange.
Avant d'y arriver, pourquoi prendre une expression aussi tarabiscotée que "traitements thermiques en phase aqueuse de tissus végétaux" ? Pourquoi pas seulement "confection de bouillons de légumes" ? Pour de nombreuses raisons, dont beaucoup sont hors sujet dans le cadre de ce billet très particulier, mais aussi parce que la même question de calcul se pose quand on fait des bouillons de carottes, des soupes à l'oignon, des purées, mais aussi des sauces où figurent des brunoises, d'oignons notamment, ou de carottes, ou de tout autre végétal utilisé en cuisine. C'est le même phénomène, mais avec des paramètres particuliers. C'est d'ailleurs une des beautés des calculs que, s'ils sont "formels" et non numériques, ils s'appliquent très généralement, dans des cas variés...

Un beau matin, une observation

Passons donc sur toutes les études expérimentales qui ont été à la base de ce calcul pour n'en évoquer qu'une, et, plus particulièrement sur une observation faite un matin, au laboratoire : passant devant de deux systèmes expérimentaux identiques... je vis qu'ils avaient des couleurs différentes ! Comment est-il possible que deux expériences identiques donnent deux résultats différents ? Dans les deux cas, il y avait un récipient en pyrex, parfaitement propre, parfaitement inerte chimiquement, qui contenait de l'eau ultra pure et des morceaux de carotte : la même carotte avait été divisée en deux dans le sens de la longueur, et des demi rondelles de mêmes tailles étaient dans les deux récipients, en même proportion. Chacun des deux récipients était surmonté d'une colonne à reflux, c'est-à-dire une colonne en verre refroidissant les vapeurs, de sorte que le liquide retombait dans le récipient. Et le chauffage des deux récipients s’effectuait à 100°C, température fixe, puisque c'est celle de l'ébullition de l'eau.
Oui, vraiment, comment était-il possible que la même expérience donne des résultats différents, à savoir un liquide orangé dans un cas et brun dans un autre ?
Je passe sur les analyses et les expériences que nous avons faites pour donner l'explication que nous avons finalement découverte, puis confirmée expérimentalement : un des deux récipients recevait plus de lumière du jour que l'autre, et nous avons finalement découvert que c'était la lumière qui était responsable de la différence de couleur. C'est là une petite découverte, mais c'est une découverte... qui a conduit à d'autres études, pour comprendre comment la lumière pouvait ainsi agir.

 Des mesures de couleurs

Mais on se rappelle que mon objet n’était pas de me taper sur la poitrine, mais d'expliquer un calcul. J'y arrive.
Pour mesurer des couleurs, il y a bien des manières, mais on peut notamment utiliser un "colorimètre", une sorte d'appareil photo, qui, au lieu d'enregistrer des images, mesure la couleur par un groupe de trois nombres : la luminosité plus ou moins forte, la couleur plus ou moins verte ou rouge, la couleur plus ou moins bleue ou jaune. On note ces trois valeurs L*, a*, b* ; pour une couleur particulière, chaque paramètre a une valeur particulière.
Dans nos études, quand nous avons exploré le phénomène que nous avions découvert par "sérendipité" (cette chance qui sourit aux esprits préparés, disons attentifs), nous avons donc enregistré la couleur à différents temps de chauffage, soit en présence de lumière, soit en l’absence de lumière, et obtenu des résultats différents dans les deux cas. Mais je ne suis pas encore tout à fait au calcul que je veux exposer.
Nous avons vu, dans nos travaux, que la luminosité variait peu entre les deux bouillons, de sorte que nous pouvions nous limiter à deux paramètres de couleurs a* et b*. Avec deux paramètres, on peut repérer un point dans un plan : par exemple, dans une carte, il y a la latitude et la longitude, et nos téléphones portables, avec le GPS, nous ont habitués à utiliser ces coordonnées. Quand on fait des mesures régulières, lors de la constitution d'un bouillon, on représente chaque couple de paramètres mesurés a* et b* par un point dans un "espace des couleurs", qui se réduit ici à un plan. Et quand on fait plusieurs mesures, on obtient plusieurs points dans ce plan. Or nous avons mesuré que les points de mesure formaient une courbe en forme de spirale. Avec ou sans lumière, il y avait toujours une spirale, mais les deux spirales étaient différentes… Pourquoi des spirales différentes ? Cela revient à s'interroger : pourquoi des couleurs différentes, et, là, la réponse est : parce que la lumière agit sur les composés présents, et change la couleur de certains. Mais, surtout, pourquoi des spirales ? Surtout que, dans le passé, des articles de sciences ou de technologies des aliments avaient fait état de telles spirales sans en expliquer la raison.

Des évolution dans le plan des couleurs

Le calcul qui a été fait correspond à l'idée suivante. Partons de carottes dans de l'eau : la couleur initiale du liquide est représentée par le centre du diagramme : l'eau est incolore. Puis imaginons que la carotte libère un composé qui aurait une couleur : le liquide prend alors de la couleur, ce qui correspond à l'évolution du "point de couleur" selon une droite qui part du point origine. Mais imaginons que, en cours de traitement, un second composé coloré vienne à sortir, avec une autre couleur pour ce second composé. S'il avait été seul, le point de couleur serait parti dans une autre direction, mais le fait que ce second composé s'ajoute au premier fait tourner le point vers une sorte de "moyenne" entre les deux directions... et voilà une spirale qui peut apparaître.
Une autre possibilité est que le premier composé apparu se transforme, dans le liquide, une fois qu'il est sorti de la carotte. La couleur "naturelle" de ce composé est alors perdue au détriment d'une autre couleur, représentée par un autre point du plan : là encore, le point couleur peut décrire une spirale.
Chacune de ces spirales, et bien d'autres possibilités se représentent à l'aide d'équations dites "différentielles" : il y a une évolution en fonction du temps. Mais, en écrivant cela, je crois m'apercevoir que je n'en dis pas assez. Il faut donc ajouter que, pour chaque temps auquel on mesure la couleur, il y a donc trois paramètres, à savoir le temps (t), la valeur de a* et la valeur de b*. Le fait qu'un composé sorte à vitesse constante, par exemple, signifie qu'il y a une relation (une équation) entre les paramètres. Et comme il est question de vitesse, c'est la variation de la couleur au cours du temps qui est proportionnelle à la couleur. "Proportionnelle" : la voici, l'équation qui apparaît.

Il faut s'arrêter

Je crois que c'est à ce point que je dois m'arrêter, car, en réalité, je vois clairement que les équations sont des "traductions" en symboles mathématiques des idées insuffisamment précises que nous donnent les mots. "Un composé sort" : à quelle vitesse, avec quelle couleur, combien de temps ? Les paramètres formels (ce que l'on nommerait des "symboles mathématiques") sont là pour mieux fixer les idées, pour dire les choses plus précisément, et c'est ce maniement qui a été à l'origine de la suite du travail évoqué plus haut. Notamment, c'est parce que nous avions une "courbe de couleur" qui partait dans une direction (vers le haut à gauche) que nous avons pu avancer, en chauffant dans de l'eau de l'acide galacturonique, ce constituant élémentaire de la pectine, si l'on peut dire, pour voir qu'il prenait de la couleur dans la même direction. Nous avons eu ici une indication du mécanisme de l'apparition de la couleur et de son changement.
Mais cela serait trop long d'aller plus loin dans cette direction, et je dois m'arrêter, en proposant à mes amis qui voudraient en savoir plus une référence à une article scientifique où les calculs sont donnés : Hervé This, Anne Cazor, David Trinh. Color Evolution of Aqueous Solutions Obtained by Thermal Processing of Carrot (Daucus carota L.) Roots: Influence of Light. Journal of Food Science, 2008, 73 (4) , E176–E182.

Un vrai billet scientifique...

Un vrai billet scientifique...
On me fait observer que je n'ai que très peu expliqué le travail scientifique que nous faisons au laboratoire (sauf bien sûr dans des articles scientifiques). Au-delà des inventions mensuelles que je publie notamment sur le site de Pierre Gagnaire, au delà des comptes rendus de séminaires, des billets de blog de réflexion, de "bonnes pratiques", par exemple, quel est le travail vraiment effectué ? Quel est le travail proprement scientifique ?
La question est évidemment légitime, et je comprends que la réponse permettrait de mieux faire comprendre que la gastronomie moléculaire (notre travail de recherche scientifique) n'a rien à voir avec la cuisine, qu'elle soit moléculaire ou note à note.
Bref, ici, je propose d'expliquer la teneur d'un travail fait il y a quelques années. La première contrainte sera d'être clair ; la seconde sera de montrer combien nos travaux sont enthousiasmants (pire : sans épithétisme !).
Mais je prends d'emblée une précaution : le travail n'est qu'un détail parmi mille, parce que ce serait trop compliqué de présenter des travaux un peu profonds, et j'en suis absolument désolé.
Mais bon, essayons quand même.

De la science, à propos de technologie
Le travail que je propose de discuter ici a été réalisé dans le cadre d'un travail de thèse sur la fraîcheur des yaourts : pourquoi les yaourts sont-ils frais, en bouche, même quand ils ne sont pas froids ?
La fraîcheur peut être due à de multiples causes, telle la présence de composés qui, tel le menthol, stimulent les terminaisons nerveuses du nerf trijumeau, mais elles peuvent aussi être associées -par une sorte de conditionnement- à des couleurs, tels certains verts.
Ou bien il peut y avoir des effets thermiques, comme quand des matières grasses fondent en bouche : la "chaleur" communiquée par la bouche à ces matières grasses donne une sensation de fraîcheur.
Certes, l'étude de la fraîcheur était initialement plus technologique que scientifique... mais on peut compter sur moi pour tirer toujours les questions du côté de la science : je fais bien la différence, et je sais parfaitement où est mon intérêt (au sens d'être passionné intellectuellement, pas au sens financier).
Bref, en réalité, le travail que je vais décrire, est bien une recherche de connaissance pure, scientifique donc, plutôt que la recherche technologique qui y a conduit.

Les yaourts ? Des gels

Pour situer le phénomène que nous avons explorer, partons du yaourt, tout d'abord, qui est produit par gélification du lait.
Comment ce phénomène a-t-il lieu ? Partons donc du lait : c'est une "émulsion", c'est-à-dire une dispersion de gouttelettes de matière grasse dans de l'eau où sont dispersés ou dissous des protéines et notamment un sucre nommé lactose.
 Quand on ajoute au lait deux types de micro-organismes qui consomment le lactose, ce dernier sucre est transformé en acide lactique, qui acidifie le lait. Or le lait n'est pas stable en milieu acide, comme le montre l'expérience toute simple qui consiste à ajouter du jus de citron dans du lait : le lait caille. Avec le citron, la coagulation est rapide, ce qui engendre des petits agrégats visibles à l'oeil nu, mais quand la coagulation est plus lente, par les micro-organismes de la fermentation des yaourts, alors un gel lisse est produit : c'est le yaourt.
Il faut imaginer la structure finale, gélifiée comme un grand échafaudage où se trouve le liquide, eau et matière grasse dispersée dans l'eau sous la forme de gouttelettes.

Les graisses du yaourt
Tout cela étant dit, il y a donc des gouttelettes de matière grasse dans les gels que sont les yaourts, et ces gouttelettes sont enrobées de protéines et de divers minéraux qui pontent ces protéines.
Que se passe-t-il quand on refroidit un yaourt ? La matière grasse qui forme les gouttelettes est celle du lait, et on la retrouve dans de la crème ou dans du beurre. C'est principalement un mélange de très nombreuses sortes de molécules nommées "triglycérides".
Or autant un matériau fait d'une seule sorte de molécules passe brusquement de l'état liquide à l'état solide, quand on le refroidit (pensons à l'eau liquide qui devient solide à exactement 0 °C), autant les matériaux faits de plusieurs sortes de molécules ont une transition progressive. Ainsi le beurre est entièrement solide à la température de -10 °C, mais entièrement fondu à la température de 50 °C ; entre les deux extrêmes, le beurre est fait d'une partie liquide dans une partie solide, en proportions qui dépendent donc de la température, entre 0 % de liquide à la température de - 10 °C et 100 % à la température de 50 °C. .

 Les transitions dans un yaourt

Et dans une gouttelette de matière grasse qui se trouve à l'intérieur d'un yaourt ? En théorie, selon la température, la proportion de matière grasse solide et la proportion de matière grasse liquide devraient évoluer comme à l'extérieur des yaourts... à cela près que l'on doit distinguer les états à l'équilibre (quand on laisse longtemps un yaourts à une température fixée) et hors d'équilibre. Ainsi, on sait que de l'eau très pure peut rester liquide même à des températures inférieures à 0 °C, quand il n'y a pas de perturbations, telles des vibrations. Cela pourrait être le cas pour des yaourts : il se pourrait que la matière grasse d'un yaourt que l'on refroidit reste en surfusion.
Comment le savoir ? Pour certaines de nos études expérimentales, nous utilisons un équipement de "résonance magnétique nucléaire", une grosse machine qui nous permet... plein de choses... mais notamment de compter le nombre de molécules de différentes espèces, quand elles sont à l'état liquide.
Je passe volontairement sur la présentation de cette machine merveilleuse, parce que cela allongerait un billet qui est déjà long, et je me contente d'observer que l'on peut notamment compter les molécules de triglycérides à l'état liquide, sans voir celles qui sont à l'état solide. De ce fait, si nous partons de matière grasse laitière fondue ou de yaourt chauffé à une température où la matière grasse doit être fondue (on peut chauffer à l'intérieur de la machine), alors on compte toutes les molécules de triglycérides du yaourt, mais si l'on refroidit suffisamment, le compte tombe à zéro.
Ainsi, en observant cette matière grasse à une température particulière, on peut déterminer la proportion de matière grasse liquide et de matière grasse solide...
Et -je fais court- les mesures ont finalement montré que la matière grasse se comportait de la même façon, qu'elle soit dans le yaourt ou en dehors : la proportion de matière grasse ne dépend que de la température, et nous n'avons pas observé de surfusion.


Je fais maintenant un pas en arrière.

Ai-je été clair ? Je l'espère. Ai-je montré pourquoi nos travaux sont enthousiasmants ? Je ne suis pas sûr, et cela pour plusieurs raisons :
1. d'abord, il a fallu expliquer beaucoup de choses avant d'arriver au fait : ce qu'est la constitution d'un yaourt, ce que sont les matières grasse laitières, etc. ; de sorte que mes amis se sont sans doute dits qu'il fallait beaucoup d'efforts pour...
 2. un résultat qui ne semble guère original
3. souvent nos amis veulent comprendre "à quoi ça sert" ; or le résultat précédent ne semble pas servir à grand chose.
4. je me suis pas rendu le travail facile, parce que, pour arriver au résultat, j'ai évité l'explication du fonctionnement de la résonance magnétique nucléaire, qui est véritablement une machine merveilleuse...
5. je n'ai absolument pas discuté tous les calculs qui fondent ces travaux ; il y a ceux qui permettent de faire les comptage, ceux qui permettent de prévoir la répartition de triglycérides à l'état liquide, ceux qui indiquent s'il y a ou non une différence entre la quantité de matière grasse liquide selon que la graisse est dans un yaourt ou pas...
6. je ne me suis guère tapé sur la poitrine, je n'ai pas fait d'épithétisme, je n'ai pas cherché à faire penser que nous faisions des choses particulièrement difficiles...

Je reprends maintenant ces raisons une à une

1. Oui, il y a lieu de dépenser beaucoup d'énergie, pour des résultats expérimentaux proprement obtenus. Et il faut dire et redire que la science progresse à très petits pas, à pas très soigneux, par des mesures que l'on répète, que l'on affine, que l'on valide. Aujourd'hui, par ces temps d'utilisation courante d'ordinateurs, de téléphones portables, d'avions, de trains, on oublie que tout cela n'a été obtenu que très lentement. Ce sont des conquêtes humaines extraordinaires.
De surcroît, il faut dire et redire aussi que la science expérimentale, c'est 99 pour cent d'échec, de mise au point, de travail de fourmi, acharné... et il faut ces 99 pour cent si l'on veut le 1 pour cent qui est au bout !
2. Le résultat ne semble pas original... mais seulement a posteriori. D'une part, nous avons mis au point une méthode de dosage des graisses à l'intérieur des yaourts, sans modification de ces derniers. D'autre part, il faut bien avouer que, quand nous avons lancé cette étude, nous nous attendions à un résultat différent. Autrement dit, nous avons progressé, en analysant les raisons pour lesquelles nos prévisions étaient fausses. Mais cela serait trop long à expliquer.
3. A propos de l'utilité des travaux scientifiques, je suis précédemment parti sur une mauvaise piste en évoquant les ordinateurs, les avions, les téléphones portables... En réalité, sous peine que la science ne devienne de la technologie, elle ne doit servir à rien d'autre qu'à produire de la connaissance. Et cela est essentiel, car on ne dira jamais assez que la technologie n'est qu'une des "utilités" de la science ; en réalité, les modifications des connaissances humaines sont essentielles, et c'est parce qu'il y a de la Raison que les intolérances peuvent reculer, les superstitions disparaître. Quand l'être humain était sans compréhension du monde, on invoquait des divinités qui laissaient à quelques uns la possibilité d'abuser des autres, comme le font, hélas encore aujourd'hui, des rebouteux, des marabouts, des prétendus devins... Oui, il faut plus de science, toujours plus de science.
Cela dit, il ne serait pas difficile de justifier technologiquement les études précédentes. Par exemple, alors que le dosage des matières grasses dans les laits ou dans les yaourts est long, la méthode précédente, maintenant qu'elle est au point, pourrait être mise sur des lignes de productions, pour des mesures qui ne prendraient que quelques minutes. Mieux encore, je n'ai pas expliqué que notre méthode de mesure permet de distinguer les "résidus d'acides gras" des triglycérides. Et ainsi de suite...

 4. Oui, je n'ai pas dit ici pourquoi la résonance magnétique nucléaire, parce que j'ai "chanté" cela dans un de mes livres (La Sagesse du chimiste, Editions L'oeil Neuf). Cette méthode est vraiment merveilleuse : pensons qu'à l'aide de deux champs magnétiques, on peut voir les atomes des molécules ! Je reste parfaitement ébloui par la beauté de la chose.

5. A propos des calculs qui ont été nécessaires pour arriver au résultat présenté, il faut bien avouer que leur présentation allongerait démesurément le billet... sans compter qu'il faudrait les expliquer, et que cela risquerait de prendre beaucoup de temps, de lasser mes amis. Je réserve ce genre d'exercices pour un autre billet. Car dans ces calculs, il y a beaucoup de "petites beautés", de petits plaisirs... Allez, une autre fois.
 6. Oui, je n'ai pas fait de rodomontades, parce que l'objectif était précisément de faire penser que tout cela était simple : quand on dit que les choses sont difficiles, nos amis ne comprennent pas. Or je m'adresse à des amis.