Fête de la science 2011 Fiche rédigée par Pascal Descamps

QUELQUES DEFINITIONS

REACTIONS CHIMIQUES :

Emulsion : Une émulsion est une dispersion, sous forme de gouttelettes, de deux

liquides non miscibles (ils ne se mélangent pas) entre eux.

Elle est donc constituée de deux phases :

la phase aqueuse (eau)

la phase grasse (huile)

Exemple : le mélange d’eau et huile forment une émulsion.

Gélification : C’est une réaction chimique obtenue à chaud grâce à un gélifiant. En

refroidissant la préparation devient un gel ou une gelée (par exemple de la

confiture) ; Le gélifiant permet aux molécules de s’agglomérer, de s’associer. Un gel

est un état intermédiaire entre l’état liquide et l’état solide.

Exemple de gélifiant : l’agar-agar, la pectine, la gélatine.

Sphérification : est une technique de gastronomie moléculaire qui constitue à mettre

une préparation liquide sous forme de sphères.

PRODUITS :

L’agar-agar : c’est une substance gélifiante issue d’algues rouges. On en trouve

dans des gelées, dans des crèmes, dans des terrines, dans des desserts, dans des glaces

L’alginate de sodium : c’est une substance émulsifiante, épaississante et gélifiante

issue d’algues brunes.

On le trouve dans les produits allégés, dans les surgelés, la pâtisserie, la mayonnaise,

les sauces de salades, les conserves …

Le chlorure de calcium : composé chimique aux très nombreuses applications :

Il est utilisé en biologie moléculaire, il augmente la dureté cellulaire (conserve de

cornichons, de pommes, d’olives …), il est utilisé sur les routes pour faire fondre la

glace, dans la composition du béton …et dans la sphérification des perles d’alginate.

La lécithine de soja : issue du soja, plante qui pousse en Asie. Elle est utilisée

comme émulsifiant (pour bien mélanger de l’huile et de l’eau par exemple).

La Gastronomie Moléculaire

La gastronomie moléculaire est une discipline scientifique qui étudie les phénomènes physiques à l'œuvre lors des préparations culinaires. Elle allie la physique/chimie et la gastronomie. C'est une approche nouvelle de l'art culinaire, qui devient alors une science.

La cuisine moléculaire est la mise en pratique de la gastronomie moléculaire. Quand on parle de cuisine, on parle d'une activité, alors que la gastronomie constitue le côté théorique, les connaissances.

Parmi les grands chefs de cuisine moléculaire, on peut notamment citer Pierre Gagnaire (grand chef cuisinier français), qui travaille en étroite collaboration avec Hervé This. Thierry Marx (cuisinier français), est également un nom connu dans le milieu de la cuisine moléculaire.

Où fait-on principalement de la gastronomie moléculaire ?

La gastronomie moléculaire est majoritairement mise en pratique à l'INRA (durant des séminaires), dans des laboratoires, et dans des restaurants de cuisine moléculaire, de plus en plus nombreux. Cependant, elle est de plus en plus expérimentée chez les particuliers (amateurs).

Qui est Hervé This?

Hervé This (1955) est un physico-chimiste français à l'I.N.R.A (Institut National de la Recherche Agronomique), qui fait partie du groupe de Gastronomie Moléculaire.

Il est également attaché à la Direction scientifique Nutrition humaine et Sécurité des Aliments, et travaille au Collège de France, au Laboratoire de chimie des interactions moléculaires (en collaboration avec J.M. Lehn, spécialiste de la chimie supramoléculaire, et prix Nobel de chimie).

C'est une donc figure scientifique relativement importante et renommée.

De plus, il s'est vu décerné une cinquantaine de prix et récompenses, dont notamment :

- Membre nommé de l'Association Française pour l'Avancement des Sciences (1997); - Félicitations du Jury du Prix de l’Académie nationale de cuisine pour ses deux ouvrages Les Secrets

de la casserole et Révélations gastronomiques (1998); - Nommé Membre d’honneur de l’Académie nationale de cuisine (1998); - Diplôme d'excellence de l’Académie nationale des arts et sciences du goût (2000).

C'est en 1988 qu'il créé le concept de gastronomie moléculaire, avec l'aide de Nicholas Kurti, physicien britannique.

Fête de la science 2011 Fiche rédigée par Pascal Descamps

La Gastronomie Moléculaire Comment rendre une viande tendre ? Comment faire une mayonnaise sans œuf ? Avez-vous goûté :

aux cubes gelés de thé pomme-betterave ? au foie gras chantilly, crème de boudins noirs aux échalotes ? aux perles de vinaigre de framboise, huîtres fraîches… ?

ou plus simplement au caviar de menthe ?

La gastronomie moléculaire est une discipline scientifique qui étudie les

phénomènes physiques et chimiques qui interviennent lors des préparations

culinaires.

Elle allie la physique/chimie et la gastronomie. C'est une approche nouvelle de

l'art culinaire, qui devient alors une science.

La cuisine moléculaire est la mise en pratique de la gastronomie moléculaire.

Quand on parle de cuisine, on parle d'une activité, alors que la gastronomie

constitue le côté théorique, le côté scientifique.

Ainsi la gastronomie moléculaire va s’intéresser :

Aux émulsions,

A la gélification

A la sphérification

A la coagulation

A la migration (des molécules)

A la déshydratation

A l’oxydation et à l’anti-oxydation

Aux températures et aux temps de cuisson

Aux réactions de Maillard (brunissement)

Au soufflage

La gastronomie moléculaire est une discipline scientifique inventée par :

Nicholas KURTI, physicien britannique à Oxford

Hervé THIS, physico-chimiste français (INRA)

La gastronomie La gastronomie moléculairemoléculaire

C’est une SCIENCE nouvelle.C’est une SCIENCE nouvelle.Elle étudie les phénomènesElle étudie les phénomènesphysicophysico--chimiques chimiques qui surviennent lors des qui surviennent lors des transformations culinaires.transformations culinaires.

Nicholas KURTI (physicien à Oxford)Nicholas KURTI (physicien à Oxford)

etet

Hervé THIS (physicoHervé THIS (physico--chimiste français à l’INRA)chimiste français à l’INRA)

ont été les pionniers de cette discipline ont été les pionniers de cette discipline en 1986.en 1986.

La cuisine moléculaire est la mise en La cuisine moléculaire est la mise en pratique de la gastronomie moléculaire.pratique de la gastronomie moléculaire.

Lorsqu’on Lorsqu’on parle de cuisine, on parle d'une parle de cuisine, on parle d'une activitéactivité, alors que la gastronomie constitue le , alors que la gastronomie constitue le côté côté théoriquethéorique, les connaissances., les connaissances.côté côté théoriquethéorique, les connaissances., les connaissances.

La cuisine moléculaire s’appuie donc sur La cuisine moléculaire s’appuie donc sur cette science pour élaborer de nouvelles cette science pour élaborer de nouvelles recettes !recettes !

Les grands chefs de Les grands chefs de la cuisine la cuisine

moléculairemoléculaire

FerranFerran AdriaAdria est le est le représentant du représentant du mouvement scientifique en mouvement scientifique en cuisine. Deux ingénieurs en cuisine. Deux ingénieurs en technologie alimentaire technologie alimentaire technologie alimentaire technologie alimentaire travaillent travaillent pour lui à pour lui à temps temps plein plein afin afin d’expérimenter d’expérimenter de nouvelles techniques de nouvelles techniques dans ses dans ses créations… qu’il créations… qu’il présente par la suite présente par la suite dans dans son restaurant son restaurant El El BulliBulli, , sacré meilleur restaurant sacré meilleur restaurant du monde.du monde.

Pierre Gagnaire Pierre Gagnaire est le complice est le complice restaurateur d’Hervé This. restaurateur d’Hervé This. Leur Leur amitié nait en 2000, amitié nait en 2000, lorsqu’ils élaborent un menu lorsqu’ils élaborent un menu Science et Cuisine, servi en Science et Cuisine, servi en avantavant--première au Cercle de première au Cercle de l’Académie des Sciences. l’Académie des Sciences. Depuis, ils créent ensemble de Depuis, ils créent ensemble de Depuis, ils créent ensemble de Depuis, ils créent ensemble de nouveaux plats tous les mois. nouveaux plats tous les mois. Un nouveau courant artistique Un nouveau courant artistique est né de leur associationest né de leur association : le : le constructivisme constructivisme culinaireculinaire..Pierre Pierre Gagnaire possède un Gagnaire possède un restaurant à Hongkong, Le restaurant à Hongkong, Le Mandarin Impérial.Mandarin Impérial.

HestonHeston Blumenthal Blumenthal est un cuisinier est un cuisinier autodidacte.autodidacte.Pendant Pendant plusieurs étés, il visite la plusieurs étés, il visite la France pour y découvrir la France pour y découvrir la gastronomie.gastronomie.Ancien Ancien élève de élève de FerranFerran AdriaAdria, , il il s'inspire des ses créations lors de s'inspire des ses créations lors de l'invention de nouveaux plats pour l'invention de nouveaux plats pour la carte de son restaurant «la carte de son restaurant « The Fat The Fat la carte de son restaurant «la carte de son restaurant « The Fat The Fat DuckDuck » , en Angleterre, considéré » , en Angleterre, considéré comme une des meilleures tables comme une des meilleures tables du du monde.monde.En En février 2009, le restaurant avait février 2009, le restaurant avait fermé pendant deux semaines, fermé pendant deux semaines, soupsonnésoupsonné d'avoird'avoir intoxiqué ses intoxiqué ses clients à coup de gélifiants, clients à coup de gélifiants, émulsifiants ou autres additifs, émulsifiants ou autres additifs, avant que les tests effectués sur ses avant que les tests effectués sur ses échantillons de cuisine échantillons de cuisine ne s'avèrent ne s'avèrent négatifs.négatifs.

Thierry MarxThierry Marx est Chef au relais et château est Chef au relais et château CordeillanCordeillan--BagesBages à à PaulliacPaulliac depuis 1994. Il depuis 1994. Il obtient sa première étoile au Michelin en 1996 obtient sa première étoile au Michelin en 1996 puis une deuxième en 2000. Il est élu en 2006 puis une deuxième en 2000. Il est élu en 2006 par le Gault et Millau chef de l’année. Il est par le Gault et Millau chef de l’année. Il est adepte de la cuisine moléculaire, qu'il adepte de la cuisine moléculaire, qu'il développe avec le physicien Jérôme développe avec le physicien Jérôme BibetteBibette, et , et aime revisiter les traditions culinaires.aime revisiter les traditions culinaires.

Les principes de base

L'émulsionUne émulsion est une dispersion d'un liquide dans un autre liquide avec lequel il ne se mélange pas, l'exemple le plus fréquent d'émulsion étant le mélange d'eau et d’huile. On dit que ces deux liquides sont non-miscibles.

L’ajout d’un émulsifiant (molécules tensioactives) stabilise le mélange. Une molécule tensioactive possède une partie hydrophile et une partie lipophile créant ainsi un lien stable entre les 2 liquides.

Molécule tensioactive

liquides.

Quelques émulsifiantsnaturels : la lécithine(contenue dans le soja,le jaune d’œuf), lacaséine du lait, lesécorces de certainsvégétaux (moutarde,ail, …) contiennent destensioactifs.

Quelques belles émulsionsQuelques belles émulsions

La mayonnaiseLa mayonnaise

Émulsion de foie gras sur compote Émulsion de foie gras sur compote d'oignons à l'aigred'oignons à l'aigre--doux doux

La gélificationLa gélification

C’est le passage d’un état fluide (liquide) à un état de gel (semiC’est le passage d’un état fluide (liquide) à un état de gel (semi--solide). solide).

C’est un solide qui peut avoir des propriétés allant de mou et ductile à dur et cassant.C’est un solide qui peut avoir des propriétés allant de mou et ductile à dur et cassant.

La gélification est une réaction qui se La gélification est une réaction qui se déroule dans nos plats au quotidien. déroule dans nos plats au quotidien. Par exemple, la gélification à lieu lors Par exemple, la gélification à lieu lors de la cuisson d’un os ou bien lors de de la cuisson d’un os ou bien lors de la confection d'unela confection d'une confiture.confiture.

Pour obtenir une gélification on doit utiliser Pour obtenir une gélification on doit utiliser un additifun additif : un gélifiant. On en trouve : un gélifiant. On en trouve naturellement dans les fruits (pectine), les naturellement dans les fruits (pectine), les protéines animales (collagène) ou dans de protéines animales (collagène) ou dans de nombreuses algues comme l’agarnombreuses algues comme l’agar--agar, le agar, le carraghénane ou l’alginate de sodium.carraghénane ou l’alginate de sodium.carraghénane ou l’alginate de sodium.carraghénane ou l’alginate de sodium.

La mousseLa mousse

PlusPlus unun liquideliquide estestvisqueuxvisqueux plusplus leslesbullesbulles dedegazgaz incorporéesincorporées sontsontstablesstables dansdans lelemélangemélange.. Cependant,Cependant,pourpour qu’unequ’une moussemoussenene retomberetombe pas,pas, onon aarecoursrecours àà ununtensioactiftensioactif..

ExempleExemple :: PourPour fairefaire moussermousser dedel’eaul’eau :: LesLes bullesbulles remontentremontent trèstrès vitevite ààlala surfacesurface etet s’échappents’échappent dansdans l’airl’airtandistandis queque l’eaul’eau retomberetombe dansdans lelerécipientrécipient.. OnOn besoinbesoin d’und’un tensioactiftensioactif–– lele savonsavon –– pourpour maintenirmaintenir uneunepelliculepellicule d’eaud’eau autourautour dede l’airl’air..

La mousseLa mousse

LesLes blancsblancs enen neigeneige :: EnEn cuisine,cuisine, onon peutpeut fairefaireuneune moussemousse avecavec dudu blancblanc d’œufd’œuf.. CetteCette moussemousseestest appeléeappelée «« blancsblancs enen neigeneige »».. L'L'ovalbumineovalbumine,,protéineprotéine faisantfaisant partiepartie dudu groupegroupe desdes albuminesalbuminestienttient lele rôlerôle dede tensioactiftensioactif..

Par exemple, prenons un mélange Par exemple, prenons un mélange d'acide citrique et de bicarbonate de d'acide citrique et de bicarbonate de sodium en poudre, que l'on solubilise sodium en poudre, que l'on solubilise dans de l'eau ; il se déclenche une dans de l'eau ; il se déclenche une réaction chimique qui libère du réaction chimique qui libère du dioxyde de carbone (CO2).dioxyde de carbone (CO2).

L’effervescenceL’effervescence

L'effervescence est la L'effervescence est la formation de bulles de gaz formation de bulles de gaz à l’intérieur d’un liquide.à l’intérieur d’un liquide.

Elle se produit au contact d'un acide et d'une base.

La sphérificationLa sphérification

PourPour réaliserréaliser uneune sphérificationsphérification ononmélangemélange unun gélifiantgélifiant (agar(agar agaragar,,alginatealginate dede sodium)sodium) àà lala préparationpréparation..LaLa formeforme dede sphèresphère estest lala formeforme dede lalagouttegoutte dede préparationpréparation quiqui tombetombedansdans unun bainbain etet sese gélifiegélifieinstantanémentinstantanément..

La sphérificationLa sphérification

La sphérification est une La sphérification est une technique de gastronomie technique de gastronomie moléculaire qui consiste à moléculaire qui consiste à mettre une préparation mettre une préparation liquide sous forme liquide sous forme sphérique.sphérique.

Sphérification à l’agar agar : Il est nécessaire de faire bouillir la préparation pour que la gélification se fasse en refroidissant. Le résultat est homogène.

Sphérification inverse : inventée par Sphérification inverse : inventée par AdriaAdria. Elle . Elle consiste à plonger une préparation liquide consiste à plonger une préparation liquide contenant naturellement du calcium (produits contenant naturellement du calcium (produits laitiers, crème anglaise,...) ou auquel on rajoute du laitiers, crème anglaise,...) ou auquel on rajoute du chlorure de calcium ou du lactate de calcium dans chlorure de calcium ou du lactate de calcium dans un bain d'alginate. C'est en fait l'inverse de la un bain d'alginate. C'est en fait l'inverse de la sphérification dite basique. Une pellicule gélifiée se sphérification dite basique. Une pellicule gélifiée se forme alors instantanément en surface et s’épaissit forme alors instantanément en surface et s’épaissit vers l’extérieur (le calcium sort de la préparation et vers l’extérieur (le calcium sort de la préparation et forme un gel avec l’alginate de sodium contenu dans forme un gel avec l’alginate de sodium contenu dans le bain). On obtient une sphère au cœur liquide, le bain). On obtient une sphère au cœur liquide, stable dans le temps.stable dans le temps.

Billes d’alginate : L’alginate est un gélifiant à froid. L’alginate de sodium se gélifie au contact du calcium. On laisse tomber les billes d’alginate dans un bain de calcium. Les billes d’alginate ont une coque gélifiée et un cœur liquide.

IlIl existeexiste d’autresd’autres réactionsréactions commecomme lesles cuissons,cuissons, leslesmigrationsmigrations ouou lesles coagulationscoagulations queque nousnous n’aborderonsn’aborderonspaspas iciici fautefaute dede tempstemps etet nonnon réalisablesréalisables enen classeclasse..

CoagulationCoagulation