Emulsions et tensioactifs - Hervé This

[ Février 2010 - N°228 ]

NUTRITION | PRODUIT | IDEES DU MOIS | TECHNOLOGIE | NOUVEAUTES

RESTAURATION SCOLAIRE | RESTAURATION ENTREPRISE | RESTAURATION UNIVERSITAIRE | SANTE | SOCIETE DE RESTAURATION

HACCP | FORMATION | STAGES ET FORMATIONS

HERVE THIS | BIOGRAPHIE | SEMINAIRES DE GASTRONOMIE MOLECULAIRE

EQUIPEMENTS | TECHNOLOGIE | NOUVEAUTES

RSS

FACEBOOK - A LA UNE

NEWSLETTER | DEMARRAGE | FAVORIS | PLAN DU SITE

Emulsions et tensioactifs

Physico-chimiste à l'INRA | Hervé This | Octobre 2002

C'est tout simple : les émulsions sont des dispersions d'huile dans l'eau. Toutefois les sauces réelles méritent un examen plus détaillé, parce que la cuisine a su les élaborer, au fil des siècles.

Mon dernier article, dans La Cuisine collective, est assorti d'une figure qui n'est pas de mon crû et qui montre une classification qui mérite quelques commentaires. Ce sera l'occasion d'examiner les sauces émulsionnées, si répandues en cuisine. Parlons d'abord de cuisine. La mayonnaise décrite dans ce tableau contient un ingrédient qui est la moutarde. C'est un ingrédient courant, aujourd'hui, mais rappelons-nous le grand cuisinier Philéas Gilbert (La cuisine de tous les mois, Ollendorff éditeur, Paris, 1898) qui stipule, comme d'autres grands tenants de la tradition culinaire, que " nous ne conseillons nullement l'emploi de la moutarde dans la sauce mayonnaise ou du moins en très petite quantité, attendu que celle-ci constitue la condimentation spéciale de la sauce rémoulade et qu'il importe d'observer entre les deux une différence de savorisme ". Est-ce un combat perdu d'avance que de proscrire la moutarde dans les mayonnaises ? Cette question me semble si fondamentale qu'avant de revenir à la mayonnaise, je vous propose deux exemples qui montrent que, d'une part, nous pouvons préserver notre héritage gastronomique et que, d'autre part, chacun doit être vigilant dans ce combat important. Les bonnes nouvelles, tout d'abord : il y a quelques années, un ami (chimiste également) m'avait confié une boîte de sel gris où l'étiquetage était indécent ; on y disait notamment que le sel était pauvre en sodium (alors qu'il est en fait constitué d'atomes de chlore et d'atomes de sodium), qu'il était sans amertume (alors que le sel gris, non raffiné, contient précisément du chlorure de calcium, amer), etc. Après de nombreuses interventions publiques où a été dénoncée cette mauvaise propagande commerciale, le fabricant a changé l'étiquette et assaini son discours. C'est une grande fierté que nos enfants, les miens et les vôtres, disposent aujourd'hui de ce sel (qui est bon) assorti d'une description décente. Pourtant, il y a encore beaucoup à faire : pensons à ces eaux " allégée " ou " minceur " que des grands groupes agro-alimentaires vantaient récemment. Je vous invite à écrire à leurs services consommateurs pour réclamer des publicités qui ne prennent pas les acheteurs de ces eaux (qui sont bonnes, par ailleurs) pour des imbéciles. De l'eau, remontons rapidement aux sauces : j'ai trouvé une sauce hollandaise en sachet où le fabricant annonce comme ingrédients : farine, amidons modifiés ! Scandale : c'est l'apanage de la sauce hollandaise que n'être composée que d'échalotes, de vinaigre réduit ou de jus de citron, de jaunes d'œufs et de beurre. Une sauce liée à la farine n'est pas une Hollandaise, mais, au mieux, un velouté (si elle est bien faite, avec préparation initiale d'un roux). Je vous invite à ne pas baisser les bras : réclamons ensemble, aux services consommateurs, des appellations loyales, conformes à la grande tradition culinaire française.

Les émulsions froides et chaudes
Ce point me ramène aux émulsions. Pourquoi la " sauce hollandaise " que je viens d'évoquer est-elle le signe soit d'une ignorance, soit (ce que je crois, vu la réponse que m'a faite le fabricant) le signe d'une volonté commerciale délétère ? Parce que c'est surtout une dispersion. Le mois dernier, nous avons vu qu'il existait des parentés entre les " systèmes dispersés ", que les mousses étaient cousines des émulsions, que les crèmes au chocolat étaient de la même famille que les mayonnaises, mais, outre les différences de goût, les variations entre ces systèmes sont fondamentales, en terme de texture. Dans une mayonnaise, tout d'abord, la texture résulte de la dispersion, dans l'eau du jaune d'œuf et du vinaigre, de l'huile sous la forme de minuscules gouttelettes (un dixième de millimètre quand la mayonnaise est encore un peu molle, un centième de millimètre quand la mayonnaise est bien ferme). Une telle dispersion est ce que l'on nomme une émulsion. C'est simple : de l'eau, de l'huile… et, pour favoriser la dispersion de l'eau dans l'huile, laquelle dispersion n'a pas lieu sans un petit artifice, le jaune d'œuf, qui apporte des protéines et des lécithines : ces molécules enrobent les gouttes d'huile, et les stabilisent dans l'eau. Ce sont ce que l'on nomme des " émulsifiants ", ou des molécules " tensioactives ". En bouche, la texture résulte de la déformation des gouttes d'huile, et de leur glissement les unes contre les autres. Pour la vinaigrette ou la rémoulade, les molécules tensioactives ne sont plus les protéines ou les lécithines du jaune d'œuf, mais des molécules apportées par la moutarde (plutôt que la moutarde tout entière). Cette dernière, en effet, est composée de cellules, dont l'enveloppe est composée de molécules de la même famille chimique que les lécithines du jaune d'œuf : des " phospholipides ". Et c'est ainsi que l'on peut faire une émulsion à partir de vinaigre, moutarde et huile… à condition de bien s'y prendre, c'est-à-dire d'ajouter l'huile goutte à goutte, en fouettant, dans un mélange de moutarde et de vinaigre. Plus la moutarde a été broyée finement (par le fabricant ou par le cuisinier), plus l'émulsion restera émulsionnée longtemps. Du point de vue physico-chimique, la vinaigrette, la rémoulade et la mayonnaise sont cousines, mais en cuisine, le goût n'est pas rien ! Conservons les distinctions gustatives lentement identifiées. Un mot sur la stabilité des émulsions : parler d'émulsions stables est abusif, car, si l'on attend assez longtemps, les émulsions se séparent. La raison en est que la matière grasse est moins dense que l'eau : lentement, elle vient flotter à la surface, par le phénomène de " crémage ". Si les émulsions sont bien fermes, ce crémage est lent (à titre expérimental, je vous conseille de conserver une mayonnaise au frais pour voir combien de temps elle tiendra : ne vous étonnez pas si, après un mois, l'émulsion se soutient toujours), mais il conduira toujours à la déstabilisation. Pas de " stabilité " des émulsions, par conséquent. Passons aux émulsions chaudes : naturellement, on peut en obtenir en chauffant des émulsions froides, par exemple en chauffant une mayonnaise à moins de 68 °C, sans quoi l'œuf coagule. Toutefois, la cuisine a également appris à faire des émulsions chaudes qui ne pourraient être froides : la chaleur provoque la fonte des graisses solides à la température ambiante, ce qui permet de les disperser. Par exemple, un beurre blanc est une émulsion chaude : dans un peu d'eau, apportée soit par le beurre lui-même, soit par du vinaigre, soit par de la crème, soit par du jus de citron, le beurre que l'on chauffe en fouettant provoque la fonte du beurre et sa dispersion. Les protéines nommées caséines, présentes dans le beurre, et d'autres molécules du beurre sont les tensioactifs qui enrobent les gouttes de beurre fondu. Il y a mille autres émulsions chaudes, du jus de viande réduit monté au beurre ou à la crème, à diverses sauces au chocolat. Chaque fois, les mêmes trois éléments de base : eau, matière grasse sous forme liquide, émulsifiants. Dans ces émulsions chaudes comme dans les émulsions froides, l'acidité intervient principalement pour le goût, et non pour la stabilité. Le sel et le poivre, ou d'autres épices, aromates, herbes, sont des ingrédients d'importance gustative, plutôt qu'émulsifiante, même si certains contribuent à la stabilisation (ou à la déstabilisation, parfois) des sauces. Terminons ce paragraphe consacré aux émulsions chaudes en rappelant que l'eau chauffée s'évapore. Evidence ? Oui, mais ses conséquences sont parfois désastreuses. Ainsi, une émulsion chaude qui reste trop longtemps sur le coin du fourneau perd son eau. Mais, pour que l'émulsion se soutienne, il faut que les gouttes de matière grasse soient dispersées dans l'eau ; quand l'eau devient en quantité insuffisante, l'émulsion retombe. Comment la rattraper ? En ajoutant de l'eau, et en ré-émulsionnant. Un ordre de grandeur important à conserver à l'esprit est le suivant : une émulsion doit au minimum contenir 5 pour cent d'eau.

Des suspensions
Et les sauces hollandaises ? Il y a, certes, du beurre fondu et dispersé sous la forme de gouttelettes, mais il y a aussi, surtout, de l'œuf coagulé en microscopiques agrégats. C'est ce que l'on nomme une suspension. La sauce béarnaise est exactement du même type. La texture résulte alors de la présence de ces agrégats, trop petits pour être perceptibles individuellement, mais qui contribuent à " épaissir " la sauce. Dans certains cas, ces deux sauces, et leurs cousines, contiennent aussi des bulles d'air. Par exemple, si l'on fouette jaune et réduction de vinaigre, en chauffant, on obtient un sabayon mousseux, où l'on peut ensuite disperser la matière grasse fondue. Ma collection de livres de cuisine anciens montre que cette pratique est récente. Elle pourrait d'ailleurs être perfectionnée, mais c'est une autre histoire, pour une autre chronique. Les veloutés, eux, sont également des suspensions, car les grains de farine chauffés dans l'eau absorbent celle-ci (ils s'empèsent) et occupent tout le liquide. Chaque grain est une sorte de gel, et les veloutés sont donc des suspensions de microgels. La texture de ces sauces diffère du tout au tout de celle des mayonnaises ou des beurres blancs, et la cuisine a lentement appris à obtenir des différences de texture subtiles : la Hollandaise a une texture différente de celle d'un velouté, et un velouté a une texture différente de celle d'un beurre blanc. Autrement dit, tout industriel qui prétendrait confondre ces trois sauces gommerait un patrimoine précieux… et il scierait la branche sur laquelle sa société repose : le patrimoine gastronomique français, garant de la bonne réputation des industries alimentaires françaises et, de ce fait, de leurs succès commerciaux à l'étranger. Luttons donc ensemble, si vous le voulez bien, contre les amalgames réducteurs et ignorants. En passant, permettez-moi de signaler que je suis heureux de ces déclarations fracassantes qui répondent aux très rares personnes qui repoussent la chimie ou la physique dans la cuisine : paradoxalement, ces sciences, en expliquant clairement les analogies ou les différences culinaires, protègent peut-être la tradition gastronomique !

C'est aussi ainsi que la cuisine est belle !