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Je veux du croquant, du croustillant, du moelleux au c?ur, du tendre ou du mousseux... Je veux du vert clair et un rouge profond, une odeur de sous-bois et un bon goût de champignon... Cuisiner pour un gourmet, c'est chercher à optimiser de nombreux paramètres tels que la texture, la couleur, l'odeur... afin que tous ses sens soient en fusion lorsqu'il va déguster le plat. Le gastronome cuisinier recherche la perfection dans les mets qu'il crée.

Mais comment atteindre cette perfection? Cette question universelle dépasse le cadre de nos fourneaux et trouve une réponse dans la compréhension des systèmes que l'on manipule dans nos cuisines...Si l'on comprend en effet comment un système est structuré au point de pouvoir prédire son comportement dans une situation donnée, alors on est capable de l'optimiser. Le chemin semble alors tous tracé: observer, expérimenter et analyser, prendre du recul et construire un modèle, le confronter à la réalité et, dans le cas le plus favorable, dégager des lois générales.

N'est-ce pas là la démarche scientifique? La science pourrait-elle aider ces gastronomes en quête du goût exact, de l'accord parfait, de la texture adéquate à en faire chavirer le sens des gourmets? Il faut donc se pencher au dessus des casseroles, et se pencher encore, jusqu' aux échelles microscopique et moléculaire pour comprendre les nombreuses réactions et procédés physico-chimiques qui conduisent à une viande cuite mais tendre, une génoise gonflée, un soufflé bien aéré, une chips de légume croquante... C'est de là qu'une nouvelle discipline, la Gastronomie Moléculaire, a été fondée en 1988 par Hervé This et Nicholas Kurti, et c'est aussi ici que la science et la gastronomie se sont rencontrées.

En tant qu'étudiant en deuxième année de thèse, mais surtout en tant que passionné des sciences de la matière et cuisinier en loisirs, je ne peux que me "régaler" de cette discipline qui allie au mieux mes deux passions! J'ai fait une scolarité universitaire très classique et ai intégré le DEA 'science des matériaux' à l'Université Pierre et Marie Curie à Paris. Cherchant un stage de fin d'année en laboratoire de recherche, j'ai alors contacté Hervé This que j'avais appris a connaître grâce à son livre "Les Secrets de la Casserole" et son programme télévisé "Toque à la Loupe". Le courant est tout de suite passé et nous avons construit un sujet de stage qui répondait à la fois aux critères de validation de ma formation, et à notre volonté -- celle de mieux comprendre ce qui se passe dans les casseroles pour maîtriser ce que l'on cuisine! C'est donc au Laboratoire de Chimie des Interactions Moléculaires au College de France que j'ai passé trois mois inoubliables dans la vie passionnante d'Hervé This, homme généreux que je remercie sincèrement pour tout ce qu'il a fait et fait encore pour moi.

La question culinaire que nous nous sommes posée fut la suivante: comment expliquer l'origine et le mécanisme du croquant de certains aliments? Pour obtenir du croquant en cuisine, il faut très souvent partir d'une préparation initialement molle, telle qu'une pâte, une préparation pour crêpes, des tranches de pommes de terre... et chauffer afin d'obtenir un feuilletage croustillant, une crêpe dentelle cassante, des chips.... Que se passe-t'il donc pendant la cuisson?

Chacun de ces aliments crus contient de l'eau et les chauffer, c'est éliminer une partie de cette eau sous forme de vapeur. Cette évaporation conduit le système à se rigidifier jusqu'à devenir cassant. Ce passage d'un état liquide plus ou moins visqueux, voir même solide ductile (manipulable avec les doigts), à un état à la fois solide et fragile suggère qu'il s'agit une transition de phase. De plus, pour qu'un solide casse, il faut en premier lieu que des fissures parviennent à se propager d'un bout à l'autre. Nous avons donc émis l'hypothèse que des «chemins rigides» se formaient au sein de milieux aqueux au cours de la cuisson grâce à un phénomène du nom de percolation, permettant la propagation d'une fissure. Le matériau casse: l'aliment croque! Là serait toute la différence entre la crêpe cuite, mais molle, et la crêpe dentelle assurément croquante.

Nous avons ainsi étudié des sirops de sucre, mélanges de saccharose et d'eau, puisque l'on passe là aussi d'un milieu visqueux à un solide cassant selon la concentration en eau. En effet si l'on prélève des échantillons en cours de cuisson, on obtient aprés refroidissement des sirops de plus en plus visqueux qui deviennent si épais que l'on peut les manipuler avec les doigts, jusqu'à ce qu'ils deviennent cassants. Nous avons suivi l'évolution de cette viscosité puis élasticité et nos premiers résultats vont effectivement dans le sens d'une transition de phase avec percolation entre les molécules de saccharose. Ainsi, lorsque l'on élimine «suffisamment» d'eau en chauffant, soit au seuil de percolation, les molécules de saccharose se «voient», forment des clusters, lesquels s'organisent ensuite en un véritable réseau. Une fissure peut alors se propager d'un bout à l'autre du matériau: c'est le cassant. Nous espérons dans un second temps transférer ce modèle à d'autres systèmes alimentaires plus complexes tels que les pâtes à crêpes, pâtes feuilletées...où des dizaines de composés chimiques rentrent en jeu et affectent la formation et les propriétés de ces réseaux de rigidité.

Bien qu'à présent je continue ces expériences, c'est plutôt pendant mes temps de loisir vu que ma thèse elle-même est bien loin des casseroles. J'étudie des solides cristallins ferroélectriques par diffraction de rayons X et de neutrons dans le laboratoire CNRS Structure, Propriétés et Modélisation des Solides à l'Ecole Centrale de Paris. Alors quel est alors le rapport avec la gastronomie moléculaire? La volonté et démarche scientifiques sont en fait les mêmes: comprendre la matière, étudier l'intérieur pour expliquer le comportement et les propriétés extérieures. Quelle différence en effet peut-on faire entre un chewing-gum et un polymère? Les deux présentent des comportements élastiques puis plastiques avant de rompre sous la contrainte. Et pourquoi séparer l'étude d'un verre de sucre coulé amorphe et celle d'un verre de silice? Les deux sont si semblables que dans les cascades de film, nombreux sont les acteurs passant à travers des fenêtres de saccharose! Bien que culinaires, les aliments sont avant tout des matériaux, soumis aux mêmes lois et principes.

Mon objectif professionnel est de devenir enseignant-chercheur en science des matériaux. A côté de mon travail de recherche et de mes premiers pas d'enseignant, je participe aussi à de nombreuses manifestations de gastronomie moléculaire sous forme de conférences grand public, fêtes de la science et visites dans les lycées hôteliers... Alors quoi de plus formidable que de fusionner ses passions et son travail, et de plus satisfaisant quand on souhaite enseigner que de partager avec le grand public?

En plus d'aider les cuisiniers à comprendre les mécanismes qui se produisent lorsqu'ils cuisinent, et de les rapprocher de la recette parfaite, la gastronomie moléculaire est un excellent moyen de démocratiser les sciences. Alors vive la cuisine et vive la physique-chimie!

L'INRA vous convie à prendre part à un débat sur la place de la recherche dans le monde de l'alimentation prenant place au Palais de la Découverte à Paris le Vendredi 19 décembre 2003 de 14h00 à 18h00. Inscription souhaitée avant le 15 décembre 2003.


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