Qu'est-ce que la cuisine moléculaire ?

I) Origine

Bien que la cuisine moléculaire ait pris de l’importance dans la restauration depuis les années 2000, sa création est bien plus ancienne qu’on ne le croit ! Mais avant de parler d’histoire, il faut discerner la différence entre la cuisine et la gastronomie moléculaire.

La gastronomie moléculaire utilise la méthode expérimentale pour produire uniquement des connaissances. Elle n'est donc pas, à l'inverse de la cuisine du même nom, un art culinaire mais une science pure. Ainsi l'étude de la réaction des molécules lors d'une émulsion, comme la mayonnaise, relève du domaine scientifique mais son application à des matériaux modernes et à des mélanges innovants la place dans l'univers novateur de la cuisine moléculaire. La cuisine moléculaire utilise ainsi les résultats de la gastronomie moléculaire et se sert de techniques, de méthodes et d’ustensiles nouveaux.

L’histoire de la gastronomie moléculaire commence au 3ème siècle avant J-C en Egypte lorsqu’un scientifique s’interroge sur le fait que lors de la fermentation de la viande, celle-ci perd quelques grammes. Il eut l’idée de peser chaque jour un bout de viande et de noter ses observations sur un papyrus. Ceci est donc une des premières recherches scientifiques sur un phénomène culinaire. De nombreux siècles après, en 1847, le cuisinier Antonin Carême écrit un traité dans lequel il dit que l'on fait de la chimie quand on fait de la cuisine. C’est le premier écrit qui rapproche ses deux mondes.

Puis en 1986, Hervé This rencontre le chimiste Nicholas Kurtis et deux ans plus tard ils créent une nouvelle discipline scientifique : la gastronomie moléculaire.

De cette science résultèrent de nombreuses théories culinaires, mais surtout de nouveaux horizons, gustatifs comme artistiques : il est désormais possible de produire des spaghettis à la menthe, au canard, à la vanille, au calmar… et couvrir un avocat d'une mousse rose, verte, bleue, selon les goûts ; faire des perles de coca-cola, de café, des rouleaux de fraises, des mousses de malabar, de piments… La cuisine moléculaire est une véritable révolution !


II) Utilisation d’ingrédients nouveaux : Les additifs

Définition : On entend par «additif alimentaire» toute substance qui n'est pas normalement consommée en tant que denrée alimentaire en soi et n'est pas normalement utilisée comme ingrédient caractéristique d'un aliment, qu'elle ait ou non une valeur nutritive, et dont l'addition intentionnelle à la denrée alimentaire, à une quelconque étape de la fabrication, de la transformation, de la préparation, du traitement, du conditionnement, de l'emballage, du transport ou du stockage de cette denrée, entraîne la modification des  caractéristiques de cette denrée (saveur, consistance, couleur, conservation…).

Les additifs peuvent être d'origine naturelle (issus de plantes ou d’animaux) ou artificielle (créés par l’Homme pour se substituer aux substances naturelles plus chères, ils peuvent être dangereux, notamment si leur fabrication exige des solvants qui ne sont pas entièrement éliminés).

En cuisine moléculaire, l’utilisation d’additifs alimentaires est essentielle. Leurs propriétés chimiques sont utilisées pour améliorer l'apparence des plats et pour créer des textures innovantes.  

 

1) L’Agar- Agar

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L’agar-agar (mot d’origine indonésienne-malaise signifiant « gelée » et appelé E406 dans la liste des additifs alimentaires) est un gélifiant provenant d’algues rouges de la famille des gélidiacées et des gracilariacées.  Il est utilisé depuis très longtemps par plusieurs traditions culinaires d’Asie et fût découvert au Japon au 17e siècle.

Propriétés : L’agar-agar est utilisé pour ses capacités gélifiantes et les propriétés uniques des gels obtenus grâce à lui. La gélification s’effectue lors du refroidissement d’une solution d’agar-agar dans un  mélange aqueux préalablement porté à ébullition.  En effet, l’agar-agar est insoluble dans l’eau froide et l’alcool. Selon l’espèce d’algue utilisée, la formation du gel s’effectuera à des températures comprises entre 32°C et 43°C.

L’agar-agar est un polymère contenu dans la paroi cellulaire de ces algues. Pour l’utiliser, il faut donc l’extraire :

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Le gel d’agar-agar conserve sa fermeté même lorsqu’il est soumis à des températures frôlant 85°C, à la différence des gels à base de gélatine, qui fondent à 37°C.

L’agar-agar n’apporte ni goût ni odeur aux préparations mais il favorise la libération des arômes en bouche.  Il est habituellement utilisé en très faible dosage puisqu’une gélification est perceptible à des niveaux de concentration d’agar-agar inférieurs à 1% (1g pour 100g). La fermeté du gel est directement proportionnelle à la concentration d’agar-agar utilisée dans un plat.  Plus le dosage en agar-agar est faible, plus la gelée est souple et fragile; plus le dosage est fort, plus le gel est                                                          ferme et cassant.

Formule chimique de l'agar-agar :

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 (C12H18O9)x

Utilisation en cuisine moléculaire : L’agar-agar est un des principaux additifs de la cuisine moléculaire.  Il est utilisé pour réaliser des plats aux formes et textures surprenantes comme les perles, les lentilles et les spaghettis de gel. Il suffit de dissoudre la poudre d’agar-agar dans un liquide aqueux en ébullition, puis de le laisser prendre en refroidissant. Il est par ailleurs incorporé à des préparations destinées au siphon alimentaire, pour réaliser des mousses très légères.

Les préparations d’agar-agar résistent bien à la chaleur, ce qui permet de servir des mousses et des gels chauds.


2) La lécithine de soja                                                                                                                                                     

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La lécithine de soja est un émulsifiant naturel, E322 (qui permet une émulsion, c'est-à-dire le mélange de deux substances d’origine non miscibles comme l’eau et l’huile). Dans la nature, à part le soja, seul le jaune d’œuf contient beaucoup de lécithine.

Origine : La lécithine est un lipide présent dans les membranes des cellules de tout être vivant, incluant l’humain, et qui permet leur maintient et leur réparation. Elle a été étudiée pour la première fois vers le milieu du XIXe siècle par le chimiste et pharmacien français Théodore Nicolas Gobley. Celui-ci avait alors extrait cette substance du jaune d’un œuf et l’avait nommée lekithos, mot grec signifiant jaune d’œuf. C’est par la suite qu’il a repéré ce groupe de molécules en plusieurs endroits                                                     du corps des animaux, et en quantités importantes dans la bile, le sang et le cerveau.

Propriétés : Aujourd’hui, le mot lécithine est un terme générique employé pour désigner l’ensemble de la classe des phospholipides : des composés solubles à la fois dans l’eau et dans les matières grasses. Cette propriété de la lécithine est souvent mise à profit car elle favorise l’émulsion, c’est-à-dire le mélange de deux substances qui autrement ne se mélangeraient pas. Ceci est dû à sa constitution moléculaire. La molécule de lécithine de soja est constituée d’une partie qui aime l’eau (hydrophile) et d’une partie qui ne l’aime pas (lipophile ou hydrophobe). Dans les préparations culinaires, les molécules de lécithine de soja se positionnent de sorte que la partie hydrophile soit dans l’eau et la partie lipophile hors de l’eau (soit dans l’huile ou une graisse, soit dans l’air).

Le jaune d’œuf par exemple, qui contient 30% de ces phospholipides, sert d’émulsifiant dans de nombreuses recettes de sauces traditionnelles, comme la mayonnaise, la sauce hollandaise et la sauce béarnaise.

Extraction : La lécithine est de nos jours majoritairement extraite à partir du soja dont l’huile contient entre 1,5% et 3,0% de phospholipides. L’huile de soja est d’abord extraite des grains par distillation. La lécithine est ensuite séparée du reste de l’huile par un procédé exploitant soit la force centrifuge, soit la pression de la vapeur.

Utilisation en cuisine moléculaire : La lécithine de soja est utilisée en cuisine moléculaire pour créer une multitude d’émulsions très légères surnommées « air », la plupart du temps du type air/jus ou liquide aromatisé.

  

3) L’alginate de sodium 

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L’alginate de sodium est un gélifiant principalement utilisé dans la cuisine moléculaire en relation avec les sels de calcium dans les processus de sphérification basique et inverse. L'alginate de sodium (E401) de formule NaC6H7O6, se présente dans le commerce sous forme de poudre blanche. 

Origine : L’alginate de sodium est un sel extrait de la paroi cellulaire d’algues brunes de l’espèce LaminariaSa fonction naturelle consiste à augmenter la flexibilité de l’algue.  Ainsi, les algues se développant en eaux troubles comportent généralement plus d’alginate que celles en eaux calmes.

 

Chaque algue de l’espèce Laminaria a une structure chimique différente des autres, ce qui influx sur les propriétés de l’alginate de sodium extrait.  Différentes espèces sont donc récoltées en fonction des usages auxquels elles sont destinées. Les algues les plus appréciées sont la macrocystis pyrifera de Californie et l’ascophyllum nodosum, cultivée dans l’Atlantique-Nord.

Propriétés : Une fois dissout dans une solution aqueuse, l’alginate de sodium a la propriété d’épaissir la préparation et d’en augmenter la viscosité.  De plus, lorsqu’il est mis en contact avec une solution de calcium, il forme un gel.  Cette gélification s’effectue à froid, contrairement à la formation des gels d’agar-agar.

Utilisation en cuisine moléculaire : Les applications possibles de l’alginate de sodium en cuisine se sont principalement fait connaître avec la création du procédé de sphérification par le chef catalan Ferran Adrià du restaurant el Bulli.

En dissolvant une petite quantité d’alginate de sodium dans le liquide alimentaire de son choix, on peut réaliser des sphères aux parois gélifiées et à l’intérieur liquide.  Il suffit de laisser tomber le liquide de cette solution par petites gouttes dans une solution de calcium. L’alginate et le calcium s’associeront pour former une paroi gélatineuse autour de la sphère liquide ainsi créée de sorte que ces sphères éclateront en bouche.

 

4) Les sels de calcium 

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Le calcium est un sel minéral. En cuisine moléculaire, les différents sels de calcium participent aux procédés de sphérification de base ou de sphérification inverse en réaction à l’alginate de sodium. L'alginate a en effet besoin de calcium pour former un gel.

Origine : Le calcium est un sel minéral présent naturellement dans plusieurs aliments (produits laitiers, certains poissons comme la sardine, haricots et cresson).

Les principaux sels de calcium utilisés en cuisine moléculaire sont le lactate de calcium (E327), le chlorure de calcium (E509) et le gluconate de calcium (E578).  

 

5) L’azote liquide

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L'azote est un gaz naturel, il est utilisé en cuisine moléculaire dans sa phase liquide principalement pour surgeler des mousses ou confectionner des crèmes glacées. L’azote n’est pas un additif mais est tout de même très utilisé en cuisine moléculaire. 

Origine : L’air que nous respirons est composé d’environ 78% d’azote à l’état gazeux, contre 21% de dioxygène et 1% de divers autres gaz.  L’air est d’abord liquéfié en usine et l’azote en est ensuite séparé par distillation.  Comme le point d’ébullition de l’azote est de -195,8°C, l’azote liquide est extrêmement froid, c’est un liquide dit «cryogénique» et donc très dangereux à utiliser.

Applications en cuisine créative : En cuisine, l’azote liquide sert d’agent de refroidissement. Il n’est pas un ingrédient et il n’est donc jamais ingéré; il refroidit l’aliment, puis s’évapore. Ce n’est qu’après l’évaporation complète de l’azote liquide que l’aliment peut être ingéré.  Les aliments refroidis à l’azote liquide sont extrêmement froids puisqu’ils ont été mis en contact avec cette substance cryogénique, et doivent donc réchauffer avant d’être touchés et ingérés. Plus un aliment est dense, plus il sera froid et donc long à réchauffer. C’est pourquoi les chefs utilisent généralement l’azote liquide pour faire des meringues ou des mousses glacées, c’est-à-dire qu’ils y plongent des confections très peu denses.

Certains chefs utilisent les propriétés refroidissantes de l’azote liquide pour confectionner des crèmes glacées particulièrement onctueuses. L’onctuosité de ces crèmes glacées est obtenue grâce à la petite taille des cristaux de glace formés par la vitesse de refroidissement élevée que permet l’azote liquide.  Ils sont aussi en mesure de créer des bouchées glacées surprenantes comme des meringues ou des mousses glacées.  L’azote liquide leur permet enfin de congeler de l’alcool pour confectionner des cocktails originaux, ce qui n’est pas possible avec les techniques de congélation traditionnelles.


III) Utilisation d’ustensiles nouveaux :

La cuisine moléculaire se caractérise principalement par l’utilisation d’ustensiles nouveaux qui se rapprochent quelques fois de ceux utiliser en chimie :

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1.      Balance de précision : Grâce à sa précision de 0.05g, la balance est utilisée en cuisine moléculaire pour peser de manière précise les différents additifs (agar-agar, lécithine de soja, alginate de sodium, etc...)

2.      Cuillère doseuse : Les cuillères doseuses permettent à la fois de doser les différents additifs (mais de manière moins précise que la balance) et de réaliser des ravioles rondes selon la technique de sphérification.

3.      Siphon : Le siphon est indispensable pour réaliser toutes sortes de mousses, chaudes, froides, salées, sucrées…     Le siphon est d’abord rempli d’un liquide dans lequel du gaz (le protoxyde d’azote N2O) est incorporé. La préparation ressort alors sous forme de mousse, ou espuma, très aérée puisqu’elle est composée en partie  de bulles d’air emprisonnées dans de la matière grasse. (voir les mousses)  

4.      Seringue graduée : La seringue est utilisée en cuisine moléculaire pour deux techniques. Remplie d’un liquide, elle permet soit :

  • de faire tomber celui-ci goutte à goutte et d’ainsi obtenir des sphères ou des billes (voir sphérification).
  • de l’injecter dans un tube en silicone (5) pour créer des spaghettis gélifiées. La préparation injectée dans le tube ressort alors sous forme de spaghettis. (voir gélification)

6.       Pipette : La pipette est également utilisée pour réaliser des billes. Elle permet en effet de faire tomber un liquide goutte à goutte. (voir sphérification)

7.      Cuillère percée : La cuillère percée est utilisée en cuisine moléculaire pour récupérer et égoutter toutes sortes de billes. (voir sphérification)



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