TPc 4 Gastronomie moléculaire

TP de Chimie 4
LA CHIMIE EN CUISINE
OU QU’EST-CE QUE LA GASTRONOMIE MOLÉCULAIRE
La gastronomie moléculaire est la recherche des mécanismes des phénomènes qui surviennent lors des
transformations culinaires. C'est une discipline scientifique : son objet est de participer au progrès de la
connaissance culinaire et de la cuisine. Le terme a été inventé par Nicholas Kurti, physicien d'Oxford, et
Hervé This, physico-chimiste français. Nous allons en voir quelques applications dans ce TP, cela nous
permettra de revoir toutes les notions abordées lors de la première partie du programme de chimie.
Objectifs :
- Comprendre que la chimie est partout autour de nous, en particulier dans la cuisine
- Comprendre quelques transformations culinaires simples
- Revoir les notions de solubilité, miscibilité, état physique, transformation chimique, synthèse…
- Savoir manipuler correctement le matériel de laboratoire : tubes à essais, bec bunsen, agitateur
magnétique...
I. Entrée : Retour sur la mayonnaise
Nous savons que l’eau et l’huile ne se mélangent pas, pourtant les deux ingrédients principaux d’une
mayonnaise sont l’eau et… l’huile ! Pour que cela soit possible il faut réaliser une émulsion. Une
émulsion est une dispersion d'un liquide dans un autre liquide qui normalement ne se mélangent pas. Une
fois mélangées, les deux phases doivent rester stables, c'est à dire ne pas se séparer à nouveau. Pour que
le mélange demeure stable il est nécessaire de rajouter des molécules tensio-actives qui vont se
positionner à l’interface entre les deux liquides. En l’occurrence dans la mayonnaise on utilise la
lécithine contenue dans le jaune d’œuf :
Lécithine : une tête hydrophile (cercle) qui se lie à l'eau,
et une queue lipophile(en zigzag), qui se lie au gras.
Expérience n°1 : La mayonnaise moléculaire
-
Dans un premier tube à essais on mélange de l’eau et de l’huile. On agite fortement après avoir
bouché puis on laisse reposer quelques minutes. C’est notre tube témoin.
Dans un second tube à essais on mélange de l’eau et de l’huile plus un peu de jaune d’oeuf. On agite
fortement après avoir bouché puis on laisse reposer quelques minutes.
Questions :
1. Quels sont les ingrédients de la mayonnaise ?
2. Que se passe-t-il lorsqu’on mélange seulement le vinaigre et l’huile ? Qu’obtient-on ?
3. A quoi sert la lécithine ? Pourquoi faut-il battre la mayonnaise ? Faire un schéma.
II. Plat : la maïzena qui rattrape toutes les sauces…
La maïzena qui est utilisée aussi bien pour lier des sauces ou pour faire des gâteaux, possède de
propriétés très particulières.
Expérience n°2 : liquide ou solide ?
Dans un verre à pied, verser un peu de maïzena. Ajouter un peu d’eau et mélanger avec une spatule
jusqu’à obtenir un mélange homogène. Réitérer l’opération jusqu’à obtenir une pâte à l’aspect liquide.
Questions :
1. Quels sont les 3 états possibles de la matière ?
2. Quelle est la particularité de la maïzena ?
Normalement, si on réalise un mélange dont la proportion est d'environ 20 g de maïzena pour 20 mL
d'eau, il doit avoir un aspect liquide car il prend la forme du récipient qui le contient ; si on prend ce
liquide dans la main et qu'on le malaxe il ne coule pas et, au contraire, il devient solide si bien que l'on
peut en faire une boule!! Mais si, par malheur, on laisse cette boule au repos sur la main le mélange
redevient liquide et coule alors entre les doigts.
La maïzena est composée de molécules qu'on appelle des polysaccharides (exemple de polysaccharide:
l'amidon). Ces molécules ont une particularité : elles sont très longues. Pour simplifier on va dire que ces
molécules ressemblent un peu à des spaghettis. Imaginons donc un instant un bon plat de spaghetti cuits
al dente (et non collants).
3. Que se passe-t-il si l’on exerce une pression sur un groupe de spaghettis ?
4. Si on pose cette boule sur l'assiette que va-t-il se passer ?
5. Par analogie, comment peut-on expliquer la particularité de la maïzena ?
III.
Dessert : Ile flottante au caramel
Pour préparer une île flottante au caramel, il va nous falloir d’une part préparer le caramel et d’autre
part faire monter des blancs en neige.
Expérience n°3 : Cuisson des blancs en neige
Dans un bol, séparer les blancs des jaunes de deux œufs. Ajouter une pincée de sel. Battre sauvagement
les blancs avec un fouet jusqu’à obtenir des blancs bien fermes.
Mettre un peu de blancs en neige dans un bécher puis placer le récipient au four micro-onde pendant
quelques secondes.
Expérience n°4 : Caramel moléculaire
Dans un bécher, verser 10 mL d’eau distillée et y placer l’agitateur magnétique. Poser le bécher sur
l’agitateur et mettre l’agitation en marche. Ajouter une à une des spatules de sucre en poudre.
Introduire 2 mL du mélange homogène obtenu dans un tube à essais et chauffer au bec bunsen. Dès que le
mélange brunit, arrêter de chauffer.
Questions :
1.
2.
3.
4.
5.
A quoi cela sert-il de battre les blancs en neige ?
Qu’observe-t-on dans le micro-onde ? Pourquoi ?
Peut-on dissoudre autant de sucre que l’on veut dans l’eau ?
Que se passe-t-il lorsque l’on chauffe l’eau sucrée ?
Il existe une infinité de sucres différents : le sucre de base pour la formation du caramel est le glucose
de formule C6H12O6. Lorsque deux molécules de glucose réagissent ensemble, elles forment une
molécule de formule C12H20O10 (responsable de la consistance du caramel) et deux molécules d’eau.
Quelle est l’équation de cette réaction ?
IV. Accompagnements : Vin, Glace et Thé citron…