Tpe+v6 cuisine+moleculaire(rmx+by+marko^^)

Amélie WERBAMarko MALENICA TPE : LA CUISINE MOLECULAIRE Classe de 1ère S2 au lycée Alain 2011/2012 1

La Cuisine MoléculaireSujet : La cuisine moléculaireProblématique : Quelles caractéristiques de la cuisine moléculaire peuvent se révéler utiles pour lalimentation et apporter un changement dans les "habitudes alimentaires" de l’homme ? Sommaire :Introduction……….……………………….p 4I/ Présentation de la cuisine moléculaire 1- L’origine 2- Définition 3- Les principes de bases a- Quelques ustensiles spécifiques b- Utilisation d’additifs c- les multiples ingrédients du goûtII/ Des techniques scientifiques appliquées à la cuisine 1- L’effervescence 2- La sphérification 3- La gélificationIII/ Conclusion 2

La Cuisine MoléculaireIV/ Annexes 1- D’autres techniques de la cuisine moléculaire a- La mousse b- L’émulsion c- La surgélation 2- Zoom sur Olivier Berté 3

La Cuisine Moléculaire LA CUISINE MOLECULAIRE Photo de différentes émulsionsNous avons choisi comme sujet de TPE, la cuisine moléculaire car c’est un ensemble detechniques de préparation culinaire innovante et amusante, et qui se retrouve souventdans nos plats sans le savoir.Nous nous sommes tout d’abord informés sur cette nouvelle science à travers deslectures d’articles de professionnels, de TPE d’autres lycéens et d’articles de journauxtrouvés essentiellement sur internet. 4

La Cuisine MoléculaireNous avons ensuite décidé de découvrir concrètement la cuisine moléculaire à traversl’expérience d’un expert. Nous sommes donc allés suivre un cours chez le cuisinierOlivier Berté et avons pu ainsi expérimenter et goûter cette cuisine. Nous avons tout desuite été emballés par son côté scientifique et imaginaire.Nous avons aussi constaté { travers certaines lectures d’articles de journaux que lesmédias avaient souvent tendance à critiquer durement cette cuisine en utilisant le faitqu’{ l’ère du bio, l’utilisation de certains produits et de la chimie dans nos assiettes nepouvait être positive pour le corps humain.Nous avons donc décidé d’étudier en particulier Quelles caractéristiques de la cuisinemoléculaire peuvent se révéler utiles pour lalimentation et apporter unchangement dans les "habitudes alimentaires" de l’homme ?En effet, nos premières analyses d’après nos différentes lectures nous permettaientd’envisager que la cuisine moléculaire pouvait être innovante pour la perception decertains goûts, et lorsqu’elle est utilisée dans des situations de régimes ou d’allergies.Notre équipe se résumant à 2 personnes, nous avons mené ensemble quelquesexpériences afin d’expérimenter quelques "principes de base" utilisés en cuisinemoléculaire et nous avons essayé parallèlement de regarder les bienfaits de cette cuisinelors de son utilisation au cours d’un régime ou pour une personne souffrant d’allergiealimentaire. 5

La Cuisine MoléculaireI/ Présentation de la cuisine moléculaire1-L’origineLa cuisine moléculaire est le résultat du travail commun de cuisiniers et d’ingénieursagroalimentaires :HERVE THIS « l’inventeur de la gastronomie moléculaire »Hervé This est né en juin 1955 à Suresnes. C’est un physico-chimistefrançais qui a étudiéà lécole nationale supérieure de Physique et Chimie de Paris. Il travaille à lInstitutnational de la recherche agronomique (INRA) où il étudie les transformations culinaires.Il est également directeur scientifique de la Fondation Science & culture alimentaire,président du Comité pédagogique de lInstitut des hautes études du goût, de lagastronomie et des arts de la table. Il a créé en 1988 avec Nicholas Kurti la nouvellediscipline scientifique : la «gastronomie moléculaire».Des cuisiniers se sont inspirés de leurs recherches.Certains des «cuisiniers moléculaires» sont des technologues (c’est-à-dire qu’ilsappliquent des résultats scientifiques obtenus) :ADRIA FERRANFerranAdri{ est né le 14 Mai 1962 en Espagne. C’est un cuisinier catalan, célèbre chef durestaurant Bulli sur la Costa Brava. FerranAdri{ commence { s’intéresser { la cuisine en1980, alors qu’il travaille comme plongeur dans un hôtel dIbiza. Après une formationbasée sur la cuisine catalane, Adrià se lance dans la cuisine moléculaire ou «d’avant-garde», expérimentant sans cesse de nouvelles technologies et des textures en gardantles saveurs de la cuisine catalane traditionnelle. Le restaurant est ouvert six mois par an.Le reste de l’année, d’octobre { mars, Adri{ travaille, entouré de ses chefs, dans sonatelier de Barcelone, et développe les nouvelles recettes qu’il proposera au cours de lasaison suivante.Il invente de nouvelles techniques en utilisant les connaissances de la science actuelle (lagastronomie moléculaire) ; par exemple, l’utilisation de lazote liquide. Il est considérécomme un des meilleurs chefs du monde. Son restaurant, qui avait déjà reçu trois étoilesdu Michelin, a reçu la consécration en 2002, 2006, 2007 et 2008 en étant désigné comme« meilleur restaurant du monde » par Restaurant, un magazine britannique consacré à lagastronomie. 6

La Cuisine MoléculairePIERRE GAGNAIREIl est né dans une famille de restaurateurs et commence son apprentissage de la cuisinetraditionnelle à Lyon. Il côtoie Alain Senderens (cuisinier français dans l’établissementde haute gastronomie : Lucas Carton à Paris ) où il découvre la cuisine imaginative de cegrand cuisinier. En 1976, il reprend le restaurant familial du Clos fleuri à Saint-Priest-en-Jarez, dans la région Rhône-Alpes, et y obtient sa première étoile. Il obtient sa troisièmeétoile rapidement. Lannée 1996 est une année noire pour Pierre Gagnaire qui fait faillite.Il peut compter néanmoins sur le soutien de divers amis qui laident à reconstituer sacave et à ouvrir ainsi un nouveau restaurant en novembre 1996 à Paris. Il retrouve sestrois étoiles en 1998. Il tente laventure à létranger en ouvrant le restaurant Sketch àLondres. En 2003, il publie Sucré-salé aux éditions de La Martinière, puis en 2006, ilsassocie à Hervé This dans lélaboration dun livre de cuisine intitulé « La Cuisine cestde lamour, de lart, de la technique».Sa cuisine très créative utilise des applications de lagastronomie moléculaire. Pierre Gagnaire collabore régulièrement dans ce domaine avecle physico-chimiste Hervé This. Pierre Gagnaire est membre de lAcadémie culinaire deFrance. 7

La Cuisine Moléculaire2- DéfinitionLa gastronomie moléculaire est une sciencequi se préoccupe des transformationsculinaires. (le steak qui grille, l’huile liquidequi devient une émulsion solide comme lamayonnaise sont des transformations mais ilexiste bien dautres exemples).La gastronomie moléculaire étudie lamatière élémentaire des aliments. Elle créedes réactions chimiques à partird’ingrédients, de cuisson, de macération, …et transforme ainsi cette matière par sonaspect, sa consistance, son goût ainsi quedautres facteurs susceptibles de plaire oudeffrayer. Photo d’Hervé ThisLa cuisine moléculaire est une application de cette science. En effet, lacompréhension de ces phénomènes permet de recréer de nouvelles recettesen jouant avec les textures, les couleurs, les formes, les sensations. Pourcela, la cuisine moléculaire utilise de nouveaux ustensiles, de nouveauxingrédients, et de nouvelles techniques. 8

La Cuisine Moléculaire3- Les principes de base de la cuisine moléculaireLa cuisine classique va utiliser des ingrédients dits « traditionnels » (légumes, viandes,céréales, …) avec diverses méthodes de cuisson (à la vapeur, à l’étouffée, grillée, rôtie, …)et des ustensiles basiques de la cuisine que nous utilisons depuis déjà longtemps (fouet,le batteur, ...).Tandis que la cuisine moléculaire va utiliser de nouvelles techniques, de nouveauxustensiles et de nouveaux ingrédients de cuisine :a - Quelques ustensiles achetés pour effectuer les expériences Photo dun siphon à mousseOn utilise le protoxyde dazote (N2O) pour faire mousser la crème.Ce gaz a lavantage davoir ni odeur ni saveur, ainsi il naltère pas legoût ou lodeur de notre mousse. De plus il est soluble dans leausous pression, un peu comme le gaz carbonique (CO2). Cela est trèspratique pour obtenir un liquide qui mousse une fois que lasurpression a disparu. On privilégie le protoxyde dazote au gazcarbonique car ce dernier acidifie la solution. Photo de Cuillères jaugées Ustensile pratique car la cuisine moléculaire nécessite de la précision et c’est ce que nous apportent ces « mini-doseurs »! 9

La Cuisine Moléculaire Photo dune cuillère percéeLa cuillère percée est un ustensile très utile etrecommandée en cuisine moléculaire pourpouvoir délicatement récupérer des résultatsdexpériences (sphérification et enrobage) etpouvoir les égoutter rapidement et facilement Photo de pipettes Utilisées en sphérification pour préparer des perles dalginate, elles sont aussi très tendances dans des assiettes ou dans des verres.Photo dune seringueGraduée, elle permet de doser facilement les ingrédientspour réussir avec succès vos préparations ou encoreelleest utilisée pour préparer de délicieux spaghetti dagar-agar, des caviars à lalginate et bien dautres metssavoureux. 10

La Cuisine Moléculaire b- L’utilisation d’additifsLes additifs sont des substances utilisées pour améliorer lapparence, la saveur, laconsistance ou encore la conservation des aliments. Les additifs peuvent être doriginenaturelle, artificielle ou synthétique (créés pour se substituer aux substances naturellesplus chères).En France, il y a une réglementation pour lutilisation des additifs alimentaires. Certains,ne peuvent être utilisés que dans des quantités limitées. D’autres doivent être utilisésselon les bonnes pratiques de fabrication, à la dose strictement nécessaire pour obtenirleffet technologique souhaité.Il existe dailleurs, pour chaque additif, uncode Européen, E pour la communautéeuropéenne et les trois chiffres qui suivent renseignent sur sa nature : E100 à E180 : Colorants alimentaires E200 à E297 : Conservateurs E300 à E321 : Antioxydants E322 à E495 : Emulsifiants, stabilisants, gélifiants E500 à E585 : Acides, bases, alcalis, etc. E620 à E641 : Révélateurs de goûts. E900 à E1520 : Les applications peuvent beaucoup varier à ce niveau. 11

La Cuisine Moléculaire • L’agar-agar, aussi appelé E406 est un gélifiant extrait des parois cellulaires dalgues rouges résistant à la chaleur* mais ne pouvant se dissoudre dans de leaufroide, il est utilisé en cuisine moléculaire pour réaliser les formes gélifiées des plus diverses : allant de la simple perle pour arriver aux fameux spaghettis tout en passant par les lentilles, cristaux, etc. Etant une substance naturelle, il n’apporte nigoût ni odeur aux préparations et favorise même la libération des arômes en bouche une fois la couche dagar-agar percée (telle une explosion) Photo dalgues rouges*: Le gel dagar-agar conserve sa fermeté même quand il est soumis à destempératures frôlant les 85°C, à la différence des gels à base de gélatine qui fondent,eux, à 37°C.Lagar-agar ne s’utilise pas { forte concentration ni trop régulièrement car mêmes’il n’est pas nocif, il peut avoir un effet laxatif { forte dose. De plus, il entravel’assimilation des minéraux, ce qui provoque des ballonnements, et peut entrainerdes gaz intestinaux. 12

La Cuisine MoléculaireEn effet, l’agar agar est riche en fer. De plus, il favorise la digestion. Une foisconsommé, lagar-agar se gonfle deau dans lestomac et forme un gel qui capte lesgraisses et les sucres. Impossible à digérer, il sélimine directement et nest passtocké par lorganisme. Ses vertus sont multiples. En gonflant, il prend la place quene prendront pas les autres aliments. Cest donc un ingrédient intéressant dunpoint de vue diététique puisquil accélère la satiété (état de celui qui est rassasié),retarde la sensation de faim dune part, mais fait aussi baisser le nombre de caloriesconsommées.Sa formule brute: (C12H18O9) xCar c’est une macromolécule polymère donc qui a un nombre x de grandeur quiaugmente l’effet gélifiant de la molécule en fonction de la grandeur de x. Formule semi-développée de lagar-agar 13

La Cuisine Moléculaire• L’alginate de sodium (polymère : ensemble de molécule identique), de formule NaC6H7O6 est un épaississant-gélifiant. Il permet daugmenter la viscosité dune préparation pauvre en calcium et est utilisé, en présence de calcium, pour la technique de sphérification par exemple. Cest un additif alimentaire (E401) utilisé dans les boissons, constitué dalginate et de sodium. Il se présente sous forme de poudre blanche à blanc crème, inodore et sans saveur, très soluble dans leau. Cest une longue molécule extraite dalgues brunes (subissant un long processus dassainissement avant), constituée dunités de sucre reliées ensemble pour former une chaîne. Photo dalgues brunes Parmi les principaux additifs, nous pouvons citer lacide sorbique, le sorbate de potassium, lalginate de sodium, le caramel dammonium, le caramel de sulfite de sodium, et en faire toutes la liste nous prendrais des semaines voire des mois, surtout que nous navons pas fini den découvrir des nouveaux. 14

La Cuisine Moléculaire Formule brute: NaC6N7O6 Masse molaire: 198,1059 g.mol-1 Il est inoffensif, mais, à trop forte dose peut avoir un effet laxatif qui peut rapidement devenir assez désagréable.• Le carraghénane (ou carraghénine), classé E407,est un polymère de sucre extrait dalgues rouges et servant dagent dépaississement et de stabilisation dans lindustrie alimentaire. Les carraghénanes permettent de former des gels à chaud (jusquà 60°C). Masse molaire: 1 000 à 1 000 000g /mol (car le nombre de molécule varie ) Comme lagar agar, il favorise la digestion. Il a un effet laxatif, ralentit les réactions du système immunitaire et entrave lassimilation des minéraux. Chez lenfant, il peut provoquer des dégâts sur la paroi intestinal tout comme des allergies. La dose journalière admissible (DJA) de carraghénane est de 75mg/kg de poids corporel. Photo de la formule semi-développée du Carraghénane 15

La Cuisine Moléculairec- Les multiples ingrédients du goûtComment apprécie-t-on un aliment ?Par son goût, mais aussi par l’odorat, la vue, et même louïe (craquant ou croustillant)ainsi que le toucher (dur ou tendre). Et puis notre état mental du moment, lhumeur desinvités et la mémoire des expériences passées ! Bref, il est bien difficile de parlerscientifiquement du goût. Les scientifiques ont pourtant démontré que 80 % du goût quel’on perçoit d’un aliment vient de son odeur !Le cerveau est à lorigine de ce phénomène : en effet, lorsque nous observons un aliment,un message nerveux contenant sa couleur est envoyé. Après être reçu par le lobeoccipital (aire visuelle du cerveau), ce message est traité puis est envoyé au Thalamus(aire gustative). Là, il est conjugué avec les sensations de lodorat ainsi que les messagesde la mémoire (messages hédoniques). Il y a ainsi dans le cerveau la formation dimagesmentales, qui sont ensuite acheminées aux lobes frontaux. Elles nous permettent ainside reconnaître laliment et déprouver une sensation par la nourriture. Croquis du cerveau 16

La Cuisine MoléculaireLa langue est presque entièrement recouverte de protubérances appelées papillesgustatives.Comme pour l’odorat, le goût a ses récepteurs : les papilles gustatives. Chaquegroupe de papilles, selon la place qu’elles occupent sur la langue, reconnaissentcertaines des quatre saveurs primaires : le sucré, le salé, lacide et lamer.Cependant, cette répartition est aujourdhui remise en cause, chaque langue étant un casparticulier. Photo des différentes papilles gustativesEnfin, nos sens thermiques et tactiles entrent en jeu. Le nerf trijumeau, qui innerve lapeau du visage, la langue et les dents, permet d’apprécier le piquant de la moutarde etdu radis, et la sensation si particulière du pétillant.La saveur d’un aliment varie même au cours de sa mastication et de sa déglutition ! Unecomplexité qui explique que l’homme reste irremplaçable quand les chercheurs veulenttester l’effet de nouvelles molécules. 17

La Cuisine MoléculaireExpérience sur l’influence de la vue sur le goût :Le but de cette expérience est de présenter à 10 personnes un verre de lait normalavec en ajout quelques gouttes de colorant rose qui ne modifie en rien ni le goût,ni la texture mais uniquement sa couleur.Avant de le gouter, on demande à la personne d’imaginer ce que c’est puis degouter et de dire à nouveau ce que c’est.Ensuite nous n’aurons plus qu’à analyser les résultats et à conclure.Résultats : Imagine un N’arrive pas à gout imaginerAvant de 8 2gouter ne reconnaît reconnait reconnaît mais pas trouve un gout bizarreAprès avoir 4 1 5gouté 18

La Cuisine MoléculaireConstat :Avant de goûter :Nous remarquons que 8 personnes sur 10 arrivent à imaginer un goût à ce liquide sansle deviner et que 2 en sont incapables.Après avoir goûté :Nous remarquons qu’une seule personne reconnaît le lait, 5 personnes le reconnaissentmais lui inventent un goût et 4 personnes sont incapables de reconnaître le goût.Nous pouvons donc conclure que :- la vision de ce liquide avec sa couleur suggère en général un goût,- ce goût suggéré par sa couleur est majoritairement trompeur,- un changement de couleur sur un aliment peut en modifier notre perception de songoût.La vue influence donc le goût : en effet, elle nous suggère larôme que peut avoirlaliment rien quà son aspect, sa couleur. Elle peut également nous amener àredouter le goût de laliment, si son aspect visuel ne correspond pas à un alimentque nous avons lhabitude de consommer ou à quelque chose que notre cerveaune peut associer à une image ou un goût, car inconnu de celui-ci. 19

La Cuisine MoléculaireII/ Des techniques scientifiques appliquées à la cuisine Sucre pétillant 1- L’effervescenceest la formation de bulles de gaz dans un liquide. Elle se produit au contact dun acide et dune base. Réaction Chimique : Réaction acido-basique entre lacide citrique et le bicarbonate de sodium : couple 1 acide/base : C6H8O7 / C6H5O73- couple 2 acide/base : H2O, CO2 / HCO3- (Réaction = acide 1 + base 2 ==> acide 2 + base 1) Equation réaction chimique : C6H8O7 + 3 (HCO3-) (C6H5O7 3-) + 3(CO2) + 3(H2O) Acide citrique +3 Bicarbonate de sodium ---> citrate de sodium + 3 dioxyde de carbone + 3 eau Nous remarquons : Les ions Na+ (sodium) sont spectateurs et qu’il y a la formation de CO2 qui est { l’origine de l’effervescence. 20

La Cuisine MoléculaireExpérience faite en cours de cuisine: Une sucette de caramel effervescentQuestion : la cuisine moléculaire peut-elle avoir une influence sur nossens ?Recette :Pour quil y ait effervescence, il faut donc faireagir un acide avec une base. Nous prenonsdonc lacide citrique (comme acide)et dubicarbonate de sodium en poudre (commebase), on peut remplacer l’acide citrique pardu jus de citron. Faire chauffer du sucre, du jusde citron et de leau dans une casserole (à feumoyen, sans remuer). Au bout de 15/20minutes environ, la solution va brunir; lecaramel se forme. On retire alors la casserole du feu, et on ajouteà ce mélange le bicarbonate de sodium(auparavant dilué dans 1 cuillère à soupedeau), tout en remuant la préparation. Celui-ci entre alors en réaction avec lacide citrique.Cela produit du CO2, la préparation va donc mousser pour tenter d’évacuer le gazs’échappant de la base. Au final, après refroidissement, on obtiendra donc des bulles deCO2 enfermées dans du caramel.Conclusion de cette expérience: En croquant cette sucette, elle a commencé à pétillerdans la bouche ! Pour nous, cette sensation était nouvelle et a entrainé un retard sur laperception même du goût du caramel. Une fois la consistance analysée dans notrebouche, le goût peut prendre enfin toute sa place et même être amplifié.On peut dire que la cuisine moléculaire grâce aux changements de texture qu’ellepeut créer, va pouvoir ainsi jouer un rôle sur notre perception du goût, et dansnotre cas présent l’amplifie 21

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by Marko Malenica on Feb 03, 2012

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