samedi 8 août 2015

A propos de cuivre et de confitures

Cet après midi, d'un correspondant :

Cherchant des informations sur l'intérêt des casseroles en cuivre, je découvre votre article sur le site espace-sciences  : http://www.espace-sciences.org/archives/bassines-en-cuivre-et-confiture. 
Malheureusement, il me laisse un peu perplexe, surtout votre dernière proposition d'expérience : faire deux confitures avec dans l'une un apport de sulfate de cuivre qui provoque le gel de la confiture, ce qui amène à la conclusion que le cuivre favorise la prise des confitures.
Je me demande plus particulièrement :
- quelle est la participation du souffre apporté par le sulfate ? (en dehors de probablement rendre la confiture immangeable ?  ;-) )
- est-ce que le cuivre joue un rôle de catalyseur (et donc se retrouve intégralement en fin d'expérience, par exemple après décantation), ou nécessite-t-il d'être dissous dans la confiture ? Votre phrase "le cuivre a réuni ces molécules" me laisse penser que nous serions dans le second cas, mais alors est-il raisonnable de penser que la cuisson dans une bassine en cuivre arracherait suffisamment de cuive aux parois pour participer efficacement à la prise ?

Merci à notre ami de me donner l'occasion d'apporter des précisions.

Oui, l'expérience décrite est merveilleuse, et je la redonne : on prend deux récipients en pyrex (pour lesquels il n'y aura pas d'échange avec le contenu), et l'on y chauffe, par exemple au four à micro-ondes, des quartiers d'orange avec un peu d'eau  et de sucre (c'est une expérience, pour l'instant). Puis, on ajoute une cuillerée de sulfate de cuivre (surtout ne pas le consommer !) dans un récipients, on chauffe alors à nouveau  les deux récipients, et on laisse refroidir.
On obtient alors, quand les quantités ont été bien choisies, des résultats parfaitement différents : quand on n'a pas de sulfate de cuivre, la préparation reste coulante, mais, avec le sulfate de cuivre, on a un gel ferme (et bleu  ; surtout ne pas le consommer !).
Cette expérience montre que des "ions divalents" comme le cuivre peuvent "ponter" les pectines (imaginons des fils qui flottent dans l'eau apportée par l'orange), ce qui renforce le réseau, contribue à la fermeté du gel.

Cela étant, pour répondre à notre ami, ce n'est pas tant le soufre qui est dangereux que le sulfate de cuivre, et sans doute plus l'ion cuivre que l'ion sulfate. Pour expliquer un peu, partons du sulfate de cuivre : il se présente sous la forme de cristaux d'un joli bleu.
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Quand on met ces cristaux dans de l'eau, ils se dissolvent, libérant des atomes de cuivre (Cu) qui ont perdu deux de leurs électrons (raisons pour laquelle on les nomme des ions Cu2+), et des groupes faits d'un atome de soufre (S) lié à quatre atomes d'oxygène (O), plus deux  électrons ; ce sont ces derniers qui sont les ions sulfate (SO4 2-).



Les pectines, elles, sont des molécules dont on peut simplifier la description en indiquant qu'elles sont faites par la répétition, des milliers de fois, d'un sucre particulier qui est nommé acide galacturonique. Et ces molécules portent des groupes "acide carboxylique" faits d'un atome de carbone (C), lié à deux atomes d'oxygène, dont un est lié à un atome d'hydrogène (H).
Selon l'acidité du  milieu, ces groupes peuvent ou non se repousser, mais pour que les pectines se lient et forment l'architecture de la gelée, il faut que ces groupes n'aient pas perdu leur atome d'hydrogène (d'où l'ajout utile de jus de citron dans les confitures, par exemple)... ou bien que des ions "divalents", comme l'ion cuivre, pontent les pectines.



 

Cela étant, j'avais fait l'expérience décrite plus haut parce que j'avais également vu, dans une bassine en cuivre bien propre, où des framboises avaient été laissées quelques dizaines de minutes, que le cuivre avait été considérablement attaqué. Il passe donc du cuivre en solution, quand on cuit dans des bassines en cuivre, ce que l'on savait sans doute dans le temps, puisque l'on recommandait formellement de ne jamais laisser séjourner les confitures dans les bassines en cuivre.
Mais, surtout, je propose de remplacer les ions cuivre par d'autres ions divalents... et le calcium fait l'affaire ! Oublions le cuivre en cuisine !

Le cuivre joue-t-il un rôle de catalyseur ? Un catalyseur est un corps qui déclenche une réaction, mais se retrouve non consommé par la réaction, quand celle-ci a eu lieu. Ici, le cuivre participe à la réaction : il est "consommé" dans le pontage des pectines, de sorte que non, ce n'est pas un catalyseur. Donc oui, mon correspondant a raison de penser que le cuivre est dans la confiture... hélas, puisque le cuvire est toxique !