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Document ressource pour l’enseignant et le professionnel Juin 2013 © A l’initia

Document ressource pour l’enseignant et le professionnel Juin 2013 © A l’initiative de Denis Herrero & Germain Etienne - 2013 1 VERSION DOCUMENT DE TRAVAIL Réactualisation : juin 2013 TRAITÉ SCIENTIFIQUE de cuisine et de pâtisserie LES NOUVELLES INFLUENCES dans les métiers de la Restauration et de l’Alimentation ou comment les apports scientifiques donnent à ces métiers de nouvelles opportunités en matière de formation et de professionnalisation Document ressource pour l’enseignant et le professionnel Juin 2013 © A l’initiative de Denis Herrero & Germain Etienne - 2013 2 SOMMAIRE BIBLIOGRAPHIE : ......................................................................................................................................................................... 5 Propos liminaire ............................................................................................................................................................................... 9 INTRODUCTION ........................................................................................................................................................................ 10 1 UNE APPROCHE par l’étude des constituants de la matière vivante et de leurs interactions : .............................. 14 1.1 Etude de l’EAU : .......................................................................................................................................................... 16 1.1.1 Présentation générale : ........................................................................................................................................ 16 1.1.2 Les réactions de l’eau à la température ou l’étude des changements d’état de l’eau : ............................... 18 1.1.2.1 Les réactions exothermiques : ...................................................................................................................... 18 1.1.2.1.1 La liquéfaction : ...................................................................................................................................... 18 1.1.2.1.2 La solidification : .................................................................................................................................... 18 1.1.2.1.3 La condensation : .................................................................................................................................. 19 1.1.2.2 Les réactions endothermiques : .................................................................................................................... 20 1.1.2.2.1 La fusion : ............................................................................................................................................... 20 1.1.2.2.2 La vaporisation : .................................................................................................................................... 20 1.1.2.2.3 La sublimation : ...................................................................................................................................... 21 1.1.2.3 Les facteurs variables des changements d’état de l’eau : ........................................................................ 21 1.1.3 Les réactions de l’eau aux principaux constituants de la matière vivante : ................................................ 22 1.1.4 Les réactions de l’eau au contact d’un alcool : ................................................................................................. 22 1.2 Etude des LIPIDES : .................................................................................................................................................... 23 1.2.1 Présentation générale : ........................................................................................................................................ 23 1.2.2 Les réactions des lipides : ................................................................................................................................... 26 1.2.2.1 Au contact de l’eau : l’insolubilité .................................................................................................................. 26 1.2.2.2 Au contact de l’eau et en présence d’agents tensio-actifs : l’émulsion ................................................... 27 1.2.2.3 Au contact de l’air : l’oxydation...................................................................................................................... 30 1.2.2.4 Au contact de molécules odorantes : l’enfleurage ..................................................................................... 31 1.2.2.5 Au contact de la température : ...................................................................................................................... 31 1.2.2.5.1 La cristallisation : ................................................................................................................................... 31 1.2.2.5.2 La fusion : ............................................................................................................................................... 33 1.2.2.5.3 La décomposition par la chaleur (pyrolyse) : ..................................................................................... 35 1.2.2.6 Sous l’action mécanique : .............................................................................................................................. 35 1.3 Etude des PROTIDES : ................................................................................................................................................ 37 1.3.1 Présentation générale : ........................................................................................................................................ 37 1.3.2 Les réactions des protéines : ............................................................................................................................... 40 1.3.2.1 Avant propos : la question de la dénaturation ............................................................................................ 40 1.3.2.2 Au contact de l’eau : ....................................................................................................................................... 40 1.3.2.3 Au contact de la température : ...................................................................................................................... 41 1.3.2.3.1 La décomposition par la chaleur (pyrolyse) : ..................................................................................... 41 1.3.2.3.2 La fusion : ............................................................................................................................................... 41 1.3.2.3.3 La gélification thermique : .................................................................................................................... 41 1.3.2.3.4 Le cas particulier de la gélification thermique au contact de l’azote liquide : ............................... 46 1.3.2.4 Au contact d’un milieu acide : la gélification acide ..................................................................................... 46 1.3.2.5 Au contact d’alcool : ........................................................................................................................................ 47 1.3.2.6 Au contact d’enzymes (protéinases) : .......................................................................................................... 47 1.3.2.7 Le cas particulier des enzymes responsables de fermentation : ............................................................. 48 1.3.2.8 Par l’action mécanique : ................................................................................................................................. 49 1.3.2.9 Le foisonnement : .......................................................................................................................................... 50 1.3.2.9.1 Le foisonnement par action mécanique ............................................................................................. 50 1.3.2.9.2 Le foisonnement par ajout direct de gaz : .......................................................................................... 53 1.4 Etude des GLUCIDES : ............................................................................................................................................... 55 1.4.1 Présentation générale : ........................................................................................................................................ 55 1.4.2 Les réactions des glucides : ................................................................................................................................ 57 1.4.2.1 Au contact de l’eau : ....................................................................................................................................... 57 1.4.2.1.1 Le cas du saccharose : ......................................................................................................................... 57 1.4.2.1.2 Le cas des autres sucres : ................................................................................................................... 58 Document ressource pour l’enseignant et le professionnel Juin 2013 © A l’initiative de Denis Herrero & Germain Etienne - 2013 3 1.4.2.1.3 Le cas des glucides de réserve : ......................................................................................................... 58 1.4.2.2 Au contact de sel et/ou de sucre : ................................................................................................................ 59 1.4.2.3 Au contact d’un alcool : .................................................................................................................................. 59 1.4.2.4 Au contact d’enzymes : .................................................................................................................................. 59 1.4.2.5 Au contact d’un acide : ................................................................................................................................... 59 1.4.2.6 Au contact de l’air : le brunissement enzymatique ..................................................................................... 60 1.4.2.7 Au contact de la température : ...................................................................................................................... 61 1.4.2.7.1 Avant propos : les températures de cuisson ..................................................................................... 61 1.4.2.7.2 La fusion : ............................................................................................................................................... 61 1.4.2.7.3 La dextrinisation : .................................................................................................................................. 61 1.4.2.7.4 La caramélisation : ................................................................................................................................ 61 1.4.2.7.5 Les réactions de Maillard : ................................................................................................................... 62 1.4.2.7.6 La gélatinisation : ................................................................................................................................... 63 1.4.2.7.7 La gélification par l’amidon : ................................................................................................................ 64 1.4.2.7.8 La gélification par d’autres hydrocolloïdes : ...................................................................................... 64 1.4.2.7.9 La cristallisation : ................................................................................................................................... 72 1.5 Étude des nutriments non énergétiques : ................................................................................................................. 76 1.5.1 Les sels minéraux : ............................................................................................................................................... 76 1.5.2 Les fibres : ............................................................................................................................................................. 76 1.5.3 Les vitamines : ...................................................................................................................................................... 76 1.5.1 Les alcaloïdes : ..................................................................................................................................................... 78 1.6 Des constituants de la matière vivante aux fabrications : étude de leurs interactions dans les systèmes dispersés : ................................................................................................................................................................................. 79 1.6.1 Présentation schématique des matières premières : ....................................................................................... 79 1.6.1.1 Effet sur les volumes, sur les masses : ....................................................................................................... 84 1.6.1.2 Effet sur la densité : ........................................................................................................................................ 84 1.6.2 Les phénomènes d’échange entre les milieux :................................................................................................ 85 1.6.2.1 La diffusion : ..................................................................................................................................................... 85 1.6.2.2 La lixiviation : ................................................................................................................................................... 87 1.6.2.3 La percolation : ................................................................................................................................................ 87 1.6.2.4 L’enfleurage : ................................................................................................................................................... 88 1.6.3 Les mélanges, et les facteurs de stabilisation des mélanges : ........................................................................ 88 1.6.3.1 Préambule : l’étude des phénomènes de déstabilisation .......................................................................... 89 1.6.3.1.1 Les altérations physiques :................................................................................................................... 89 1.6.3.1.2 Les altérations chimiques et biochimiques : ...................................................................................... 91 1.6.3.1.3 Les altérations microbiologiques : ....................................................................................................... 92 1.6.3.2 La stabilisation par la maîtrise de l’eau : ..................................................................................................... 93 1.6.3.2.1 L’activité de l’eau (aw) : ........................................................................................................................ 94 1.6.3.2.2 L’humidité relative (HR) et l’humidité relative d’équilibre (HRE) : ................................................... 96 1.6.3.2.3 Les facteurs agissant sur l’activité de l’eau : ..................................................................................... 98 1.6.3.2.4 Le cas des ingrédients alimentaires utilisés comme hydrocolloïdes : ........................................... 99 1.6.3.2.5 Le cas des additifs alimentaires utilisés comme hydrocolloïdes : ................................................ 101 1.6.3.3 La stabilisation par la maîtrise des mélanges et des fabrications : ....................................................... 105 1.6.3.4 La stabilisation par la maîtrise des micro-organismes : .......................................................................... 110 1.6.3.4.1 L’action directe sur les micro-organismes responsables d’altération : ........................................ 110 1.6.3.4.2 L’action par les micro-organismes : .................................................................................................. 111 1.6.3.5 La stabilisation par la maîtrise des températures : .................................................................................. 111 1.6.3.5.1 Le traitement thermique par le froid : ................................................................................................ 111 1.6.3.5.2 Le traitement thermique par la chaleur : .......................................................................................... 114 1.6.3.5.3 Un exemple en Chocolaterie : la stabilisation du chocolat de couverture par la technique de pré cristallisation (procédé thermique et mécanique) : ........................................................................................ 117 1.6.3.6 La stabilisation par la maîtrise du pH : ....................................................................................................... 118 1.6.3.7 La stabilisation par la maîtrise de l’oxygène de l’air : .............................................................................. 120 1.6.3.8 L’exemple de la table analytique comme outil de stabilisation physique et microbiologique d’une fabrication : ..................................................................................................................................................................... 121 1.6.3.8.1 La table analytique appliquée en Glacerie : mise à jour juin 2013 ............................................... 121 1.6.3.8.2 La table analytique appliquée en Chocolaterie - Confiserie : ....................................................... 130 Document ressource pour l’enseignant et le professionnel Juin 2013 © A l’initiative de Denis Herrero & Germain Etienne - 2013 4 2 UNE APPROCHE par l’étude des principales matières premières : .......................................................................... 132 2.1 La fiche memento : « eau » ....................................................................................................................................... 133 2.2 La fiche memento « Farine » : .................................................................................................................................. 142 2.3 La fiche memento « sel » : ......................................................................................................................................... 152 2.4 La fiche memento « levure biologique » : ............................................................................................................... 155 2.5 La fiche memento « autres farines » : ...................................................................................................................... 158 2.6 La fiche memento « lait et produits issus du lait» : ............................................................................................... 163 2.7 La fiche memento « beurre » : .................................................................................................................................. 174 2.8 La fiche memento « margarine » : ........................................................................................................................... 182 2.9 La fiche memento « autres matières grasses » ....................................................................................................... 184 2.10 La fiche memento « oeuf » : ...................................................................................................................................... 189 2.11 La fiche memento « saccharose » : ........................................................................................................................... 198 2.12 La fiche memento « autres produits sucrants » : ................................................................................................... 204 2.13 La fiche memento « chocolat» : ................................................................................................................................ 207 2.14 La fiche memento « gélatine » :................................................................................................................................ 214 2.15 La fiche memento « additif alimentaire » : ............................................................................................................. 219 Document ressource pour l’enseignant et le professionnel Juin 2013 © A l’initiative de Denis Herrero & Germain Etienne - 2013 5 BIBLIOGRAPHIE : OUVRAGES : - « La passion du Café par Malongo », Artis-Historia, Pierre Massia – Hugo Rombouts et Jean-Pierre Blanc, Bruxelles - 1995 - « Alimentation et processus technologiques », Edition Educagri, Alain Branger – Marie – Madeleine Richer – Sébastien Roustel, 2008 - « Comprendre la cuisine pour mieux la maîtriser », Editions BPI, Dominique Béhague, 2ème trimestre 1991 - « De la science aux fourneaux », Hervé This – Editions Belin Pour la science, mai 2007 - « Construisons un repas », de Hervé This et Marie-Odile Monchicourt, Editions Odile Jacob, Février 2007 - « Au cœur des saveurs », Frédéric Bau, Montagud Editores 2006 - « La nouvelle cuisine des desserts », Oriol Balaguer, Montagud Editores, 2006 - « Idées, 100 techniques de créativité pour les produire ou les gérer », Guy Aznar, Editions d’Organisation, Juin 2005 - « Science des aliments – Biochimie, Microbiologie, Procédés, Produits », Volume 1 (Stabilisation biologique et physico-chimique) et volume 2 (Technologie des produits alimentaires), de Romain Jeantet / Thomas Croguennec / Pierre Schuck / Gérard Brulé, Editions Tec & Doc, Février 2006 - « Biochimie des aliments – Diététique du sujet bien portant », Marlène Frénot & Elisabeth uploads/Finance/ traite-scientifique-cuisine-patisserie-pdf.pdf