La gastronomie moléculaire

 

La discipline scientifique nommée « gastronomie moléculaire » explore les pratiques et les transformations culinaires, cherchant les mécanismes des phénomènes qui surviennent lors de l'activité culinaire. Elle permet de progresser sur la connaissance culinaire et la cuisine.

 

Le terme « gastronomie moléculaire » a été inventé par Nicholas Kurti et Hervé This*. Elle est quelque fois appelée « gastronomie déshabillée »

Selon Hervé This, la gastronomie moléculaire a pour objet :
·        La modélisation des pratiques culinaires en vue de perfectionnements

·        L’introduction d’outils, méthodes et ingrédients nouveaux en cuisine

·        L’invention de plats nouveaux fondés sur les analyses des mets classiques

·        La présentation des sciences au public, fondée sur l’analyse des gestes culinaires

·        Explorer la composante technique de la cuisine

·        Explorer la composante artistique de la cuisine

·        L'étude scientifique des et des "précisions"* culinaires


Nous pouvons donc grâce à la gastronomie moléculaire vérifier et expliquer quelques précisions culinaires.


Les gnocchis sont-ils cuits quand ils viennent flotter à la surface de l’eau ?


Nous avons fait l'expérience:

                               

Observons les gnocchis dans la casserole :
Dans un premier temps, ils tombent au fond puis gonflent lentement, suivent les courants de convection dans la casserole et enfin, il remontent en
surface et flottent

Mais sont-ils vraiment cuits ?

Après dégustation, les gnocchis sont mangeables mais ne sont pas réellement cuits.

Cette remontée est elle donc le signe de la cuisson ?

Nous avons choisi des gnocchis classiques composés de pommes de terre, de farine et d'œuf car la pâte conserve sa cohérence au cours de la cuisson (en effet, l'oeuf coagule au contact de l'eau bouillante.)
L'amidon de la farine "s'empèse" dans l'eau chaude : les molécules d'eau se mettent entre les molécules d'amidon ce qui explique le gonflement au début de la cuisson.

La densité de l'amidon étant plus élevée que celle de l'eau (quand on met de la farine avec de l'eau, la farine tombe au fond), les gnocchis prennent une densité qui tend vers celle de l'eau mais en restant supérieur à celle-ci.

Ce sont en fait, les bulles de vapeur qui se "collent" au gnocchi et l'emmènent vers le haut car ces bulles remontent à la surface.
Pour le prouver, prenons un gnocchi qui est remonté à la surface et roulons le sur un plan de travail pour chasser ces bulles de vapeur.

 

Replongeons le dans l'eau : il tombe au fond, gonfle, suit les courants de convection puis remonte à la surface.

 

 

 

 

 

Les haricots verts sont plus verts s’ils sont cuits sans couvercle ?

Nous avons fait l'expérience: 


Cette précision est donc fausse

 

 


Le jus de citron évite le noircissement des fruits et légumes ?

Prenons l'exemple de la pomme.



       


Ce dicton est vrai comme le montre l'expérience ci-dessus. Démontrons le.

Est-ce dû à son acidité ?

Non, car cela devrait marcher avec le vinaigre qui est particulièrement acide ce que réfute l'expérience :
   
      
     
On peut ajouter que le vinaigre a même empiré le noircissement !


Est-ce du à l'acide ascorbique qu'il possède ?

Le citron possède de l'acide ascorbique en grande quantité, plus familièrement appelé vitamines C qui est un composé antioxydant.
Testons l'expérience :


    
 
Le résultat est convainquant : l'acide ascorbique empêche le noircissement de la pomme.
Nous pouvons ajouter que les agrumes tels que le pamplemousse, orange,... ne sont pas victimes du brunissement car ils possèdent cet acide.

Explication :

La phloridzine, composé phénolique* caractéristique de la pomme, est oxydé par le dioxygène de l’air. La réaction d’oxydation est catalysée par les polyphénoloxydases (PPO), des
enzymes* de la pomme.

Les deux substances sont séparées par une fine membrane.(Tous les fruits et légumes contiennent des phénols* et des enzymes.)
Mais si on découpe une pomme, on casse la membrane, et l'enzyme réagit avec la phloridzine.

L’oxydation de la phloridzine provoque la formation de pigments bruns, ce sont les Produits d’Oxydation du Phloridzine bruns
(POPb) qui provoquent le brunissement de la pomme. Ce pigment brun est connu sous le nom de mélanine.

En résumé, l'acide ascorbique empèche l'oxydation de la pomme.

On appelle ce phénomène "brunissement enzymatique".

 

 

 

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Cette étude au niveau moléculaire permet de mieux modéliser les réactions chimiques qui sont spécifiques de la cuisine. Nous pourrons ainsi étudier les réactions de l'émulsion, de la coagulation, de la gélification...

 

L'EMULSION


Il existe deux sortes d’émulsion :


-L’émulsion liquide-liquide

 
Lipide vient du grec lipos, qui signifie graisse. Ces molécules de graisse sont insolubles dans l’eau comme par exemple l’huile. Elles sont composées principalement d’atomes de carbone et d’hydrogène.
 

Une émulsion liquide-liquide est une dispersion de gouttes d’un liquide dans un autre, non miscible avec le premier (si on les mélange et qu’on les laisse reposer, on pourra observer deux phases)

La mayonnaise est une émulsion d’huile dans l’eau
 
L’huile et l’eau ne se mélangent pas car ces molécules n’ont aucune affinité l’une envers l’autre.
 
On peut distinguer :


·    Les émulsions huile/eau notées H/E caractérisées par des gouttelettes d’huile dispersées dans l’eau
Exemples : la mayonnaise, la crème fraîche, le lait
 
·    Les émulsions eau/huile notées E/H caractérisées par des gouttelettes d’eau qui sont en suspension dans la phase lipidique
Exemple : le beurre
 
 
En fait, pour mélanger une graisse à l’eau, il faut donc introduire des molécules « entremetteuses », ayant une affinité pour l’huile et l’eau : elles ont une extrémité hydrophile (« qui aime l’eau ») et une extrémité lipophile («  qui aime la graisse ») : ce sont des molécules tensioactives. Elles sont nombreuses dans le jaune d’œuf ou dans la gélatine.
Ces molécules tensioactives entourent les gouttelettes d’huile par leur partie lipophile puis les dispersent dans l’eau par leur partie hydrophile.
 

Ainsi, les deux phases  ne se séparent plus grâces à ces molécules appelées micelles

 
 

-L’émulsion liquide-gaz

L’émulsion liquide-gaz est une dispersion de petites bulles d’air dans un liquide lipidique comme la crème chantilly elle est appelée familièrement mousse. Il faut que le liquide contienne de la graisse pour stabiliser les bulles d'air.


Pour cela, prenons l’exemple du chocolat chantilly d’après Hervé This dans « La casserole des enfants » :


 
Le chocolat est composé de beaucoup de beurre de cacao qui, tout comme l’huile, ne se mélange pas à l’eau, même fondu.
 
Alors pourquoi obtient-on ici une sauce homogène ?
 
Ici, c’est la gélatine qui remplace le jaune d’œuf de la mayonnaise : les molécules de gélatine viennent enrober les gouttelettes de beurre de cacao fondu et les liées ( grâce aux micelles). On obtient une émulsion de chocolat. Ensuite, nous allons transformer cette émulsion en mousse en introduisant des bulles d'air. On dit que la sauce foisonne. On peut voir que la sauce devient plus claire ce qui est du à la présence de bulles d'air.

Pour le cas des émulsions liquide-gaz, les glaçons refroidissent la graisse qui elle, va entourer les bulles d’air et les « emprisonner »  

 

 

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LA COAGULATION


Définition :


Un phénomène de coagulation est la transformation d'une masse liquide (lait, sang etc....) en masse plus compacte (fromage, caillot, etc....) par agglutination de certains des constituants. Ce changement d'état est irréversible.

Exemple de l'œuf dur :


Un œuf est constitué de protéines en solution dans de l'eau (le jaune et le blanc), se sont ces protéines qui sont à l'origine de ces coagulations.
Une protéine est une chaine d'acides aminés. La chaîne forme une hélice reliant les acides aminés entre eux selon leurs charges par des liaisons hydrogènes faibles.
Lors de la cuisson, la température augmente, et sous l'effet de la chaleur, les atomes des protéines s'agitent de plus en plus jusqu'à rompre les liaisons faibles : c'est la dénaturation (les protéines du blancs réagissent plus rapidement que celles du jaune à la chaleur et la température de coagulation commence à environ 57°C pour le blanc et 65°C pour le jaune).

A présent, la chaine déroulée, certaines zones de la protéine sont accessibles et peuvent s'associer à d'autres molécules protéiques ou molécules d'eau : c'est la coagulation. Les parties hydrophobes s'associent aux molécules grasses alors que les autres parties s'associent aux molécules d'eau. Les protéines ainsi dépliées et organisées de manière différentes (par une restructuration moléculaire) forment une sorte de réseau qui emprisonne les molécules d'eau, ce qui a pour effet de faire grossir la molécule protéique qui perd donc de sa mobilité. Une substance dont la mobilité des molécules la composant est nulle est un solide.


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

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