jeudi 5 janvier 2017

L'émulsification, c'est quoi ?

Une question, une réponse.

 La question, tout d'abord :

Bonjour, 
Je suis en classe de première. Avec mon groupe nous travaillons sur la cuisine moléculaire pour nos TPE et notamment sur ses différentes techniques. 
Cependant il y a certaines techniques dont nous ne comprenons que très vaguement leur processus. C'est pour cela qui j'aimerai vous nous éclaireriez un peu plus sur certains sujets comme  l'émulsion.

Et la réponse :


Pour répondre à une question, il faut faire les choses "stratégiquement". Notamment, pour ne pas égarer nos amis, il faut commencer par une réponse simple, et compliquer progressivement.
D'autre part, toujours d'un point de vue stratégique, je crois que les expériences sont plus parlantes que les théories.

 Je propose donc de commencer par mettre de l'eau dans un verre. Puis de verser de l'huile : cette dernière tombe de la bouteille, formant des gouttes qui s'enfoncent dans l'eau, puis remontent vers la surface supérieure, où elles se fondent, formant une couche d'huile qui flotte sur l'eau. On dit (mais c'est juste une dénomination, par une explication !) que l'huile est "hydrophobe".
Si l'on prend maintenant un petit fouet de cuisine et que l'on fouette l'ensemble des deux "phases", on voit l'huile être divisée en petites gouttelettes qui sont dispersées dans l'eau, laquelle prend un aspect laiteux tant que l'on agite. Cette dispersion de gouttes d'huile, éventuellement très petites, dans l'eau est un exemple d'émulsion. Et le fait d'agiter pour disperser les gouttes d'huile est une émulsification.
Evidemment, dans un tel cas, il faut dépenser beaucoup d'énergie pour avoir de petites gouttelettes, et l'émulsion est très instable : elle ne subsiste généralement (ça dépend des huiles) que quelques dixièmes de secondes. En revanche, quand on ajoute une goutte de liquide à vaisselle, ou une goutte de jaune d'oeuf, alors l'émulsion se fait bien plus facilement (on peut le calculer), et elle est bien plus stable : après plus de vingt jours, l'émulsion qu'est une sauce mayonnaise subsiste presque dans déstabilisation.
Les composés qui, dans le liquide vaisselle ou dans le jaune d'oeuf, viennent enrober les gouttelettes d'huile, faciliter leur dispersion dans l'eau, éviter leur "fusion" (on parle de "coalescence") sont dites "tensioactives". Dans le liquide vaisselle, ce sont des composés  qui sont souvent des "sels d'acides gras" ; dans le jaune d'oeuf, ce sont principalement les protéines, et aussi des "lécithines".

Voilà pour la description la plus élémentaire.
Plus en détail ? Ce sera pour une autre fois, mais nos jeunes amis peuvent aussi se reporter à des traités de physico-chimie, ou à mes "cours en ligne" sur le site d'AgroParisTech, et dont voici le sommaire :



# FIPDES molecular gastronomy (in English)
# The link is https://tice.agroparistech.fr/coursenligne/main/document/document.php?cidReq=FIPDESMOLECULARGASTR
#
# In the courses given by H. This, you will find :
# - the full course
# - a How to work within this module (audio)
# -  a group of methods, including
#               - the method 1 3 9 27
#              - a course on creativity
#              - a course on reading documents
#              - another "applied" course on innovation and creativity (Let's have an egg)
#              - a document explaining why you would be wise to use Maple (or R)
#              - another document on creativity, applied on pastry products
# - a ppt on molecular gastronomy
# - a group of particular courses, including :
#               - a course on "coagulation"
#               - a course on dimension analysis, applied to the duration of cooking, for a roast
#               - an easy calculation of the distance between molecules
#               - a course on dry matter determination
#               - a group of courses on the formalism for the description of disperse (colloidal) systems, including :
#                                     -  a first comprehensive course
#                                     - a course focusing on operators
#                                     - a course explaining how to find the possible disperse systems
#              -  a course on formulation
#              - an example intended to explain calculation, based on the maximum volume of whipped egg white from one egg (more than one cubic meter)
#             - a course on the Laplace force
#             - an introduction to the nano world
#             - a group of courses on note by note cooking including
#                                       - a lecture for the European customs (2012)
#             - a course on sedimentation and creaming
#             - a course on surfactants
#
# Gastronomie moléculaire (in French)
# This is a very large group, with many documents in French. Intended for all publics.
# It is here : https://tice.agroparistech.fr/coursenligne/courses/GM/?id_session=0
#
#
# Physico-chimie pour la formulation, structuration des aliments (both French and English)
#
# The link is : https://tice.agroparistech.fr/coursenligne/courses/PHYSICOCHIMIEPOURLAF/?id_session=0
# This group of documents is initially for the Master IPP, the common module with the FIPDES Master. As such, it includes documents in French, and documents in English. 
#
# First, there is a groupe of courses on particular points :
# - a text on the Laplace force in French
# - a text on formulation in French
# - a course on the Laplace force in English
# - a course on surfactants in French
#
# Then there are courses giving methods
# In English :
# - backbone calculation : this document is the one that one is invited to use when calculating, as explained in...
# - how to calculate
# - how to read: it was recognized that students are not always as efficient as they could be
# - what you learn
# In French:
# - ce que tu pourras apprendre : in this particular environment
# - comment lire
# - enseignement scientifique et technologique : there is a difference between science and technology!
# - methode du soliloque: very important when you have a problem
# - penser en termes de chemin
# - squlette de calcul.