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La gastronomie moléculaire : une science pluridisciplinaire Christophe LAVELLE

La gastronomie moléculaire : une science pluridisciplinaire Christophe LAVELLE Institut des Hautes Etudes Scientifiques 35 route de Chartres 91440 Bures-sur-Yvettes FRANCE lavelle@ihes.fr 2 Sommaire Avant propos 4 Introduction 5 1ère partie : connaissances scientifiques de base 8 I. Un peu de physique 9 I.1. Interactions et états de la matière 10 I.1.1 Les interactions en jeux 10 I.1.2 Les états stables 11 I.1.3 Les états métastables 12 I.2. Transformation de la matière et cuisson 16 I.2.1 Formation d'états métastables 16 I.2.2 Cuisson 17 II. Un peu de (bio)chimie 20 II.1. Les réactifs en cuisine 20 II.1.1. Composés organiques de base 20 II.1.2. Les constituants élémentaires des aliments 23 II.1.3. Les additifs 32 II.2. Les réactions en cuisine 36 II.2.1. Quelques réactions élémentaires 36 II.2.2. Deux réactions complexes essentielles en cuisine 37 III. Un peu de biologie 46 III.1. Lait et produits dérivés 46 III.2. Oeuf 54 III.3. Farine 57 III.4. Viande et poisson 62 III.5. Végétaux 64 IV. Un peu de physiologie 66 IV.1. Le goût 66 IV.2. Digestion et nutrition 71 2ème partie : analyse des procédés culinaires 78 I. Cuisson des viandes 79 II. Pâtes et biscuits 81 III. Meringues et soufflés 83 IV. Chantilly et dérivés 84 V. Mayonnaises et Cie 86 VI. Gelées et confitures 87 VII. Glaces et sorbets 88 3 Conclusion 89 Bibliographie 90 Annexes 95 A.1. Présentation de la gastronomie moléculaire (Hervé This) 96 A.2. La gastronomie moléculaire et ses objectifs (Hervé This) 102 A.3. La gastronomie moléculaire et physique (Hervé This) 116 A.4. Dossier sur la gastronomie moléculaire (Hervé This) 127 A.5. Article sur la gastronomie moléculaire et Hervé This (Vincent Olivier) 134 A.6. Une théorie du goût (Hervé This) 138 A.7. Menu "Science et Cuisine" (Hervé This) 157 A.8. La science et le plaisir de manger (Nicholas Kurti) 165 A.9. Molecular gastronomy: a scientific look to cooking (Hervé This) 174 A.10. Molecular Gastronomy (Harold McGee) 193 A.11. Molecular Gastronomy (Peter Barham) 194 A.12. Philosophy of cooking (Heston Blumenthal) 209 A.13. Constructivisme culinaire (textes d’Hervé This) 213 A.14. Constructivisme culinaire (recettes de Pierre Gagnaire) 243 A.15. Les frères Adria 263 A.16. Un aperçu des discussions qui ont lieu sur MolecularGastronomy.com 275 A.17. Liste des cours disponibles sur le forum eGullet 278 A.18. Les séminaires de Gastronomie Moléculaire "du jeudi" 321 A.19. Les chroniques d’Hervé This 327 A.20. Additifs alimentaires 336 A.21. Complément de bibliographie 344 A.22. Biographies 351 A.23. Glossaire anglais/français - français/anglais 355 Index 376 Bonus 377 - 3 dossiers thématiques (le sens du goût, la digestion, la nutrition) - un article d'Hubert Richard et al sur les "Flaveurs et procédés de cuisson" - un article de Gil Morrot et Frédéric Brochet sur "Cognition et vin" (paru dans la Revue des œnologues, 2004) - un article d'Harold McGee "Taking stock of new flavours" (paru dans Nature, 1999) - un article d'Hervé This "Molecular Gastronomy" (paru dans Nature Materials, 2005) 4 Avant-propos Le but de ce document est de donner un aperçu de ce qu’est la gastronomie moléculaire (objectifs, enjeux, méthodes) et de l’étendue du socle de connaissances sur lequel elle se base. Il répond (en tous les cas, j'espère!) à une demande qu'il m'a souvent été faite de fournir un support pour "s'initier à la gastronomie moléculaire". Ce cours comprend donc une petite partie « personnelle », issue d’un enseignement donné depuis plusieurs années dans différentes filières universitaires, ainsi qu’une grosse partie « annexes » dans laquelle je propose un certain nombres de documents1 choisis soit simplement pour leur contenu informatif, soit parce qu’ils représentent à mes yeux les exemples les plus instructifs de travaux menés actuellement en gastronomie moléculaire. Ce polycopié est en perpétuelle élaboration (beaucoup de chapitres manquent encore ou son fortement incomplets) ; s'il a été initialement rédigé pour les enseignements de gastronomie moléculaire que je donne à l’Université Paris VI (licence de Sciences du Vivant) et l’Université d’Aix-Marseille III (licence professionnelle de Génie Culinaire), j’espère qu’il sera également utile à un plus large public (étudiants, enseignants) ; ce document étant dans tous les cas à la fois en libre accès et en perpétuelle élaboration2, n'hésitez pas d’une part à vous en servir et d’autre part à me faire part de vos remarques, suggestions et/ou corrections qui pourraient améliorer ce support3. Je remercie Anne Woisard et toute l’équipe de gastronomie moléculaire de Paris VI pour les nombreuses discussions autour d'un TP ou autour d'une bouteille, ainsi qu’Odile Renaudin pour m'avoir offert l'hébergement sur son site. Enfin, ce travail doit beaucoup à Hervé This4 avec qui j'ai eu mainte fois l'occasion et le plaisir d'avoir des discussions aussi passionnantes qu'enrichissantes. Qu'il en soit ici largement remercié. 1 En général accessibles librement sur internet ; j’ai cependant souvent effectué une « remise en forme » pour des soucis de lisibilité. Ces documents étant en libre accès, j’ai estimé qu’ils étaient libres de droit pour être reproduit sur ce cours à but pédagogique et non lucratif. J’ai bien entendu essayé de citer systématiquement les sources. Cependant, n’hésitez pas à me contacter si vous reconnaissez quelque chose qui « vous appartient » et qui serait utilisé de manière non conforme à votre volonté : je m’empresserai de corriger le document incriminé ou de l’éliminer simplement de ce cours. 2 Il sera régulièrement corrigé, augmenté et actualisé. Vérifiez donc régulièrement si une nouvelle version est téléchargeable. De même, une version entièrement anglophone devrait voir le jour … un jour. 3 Mon adresse e-mail, qui se trouve en première page, est, entre autre, là pour ça ! 4 Ses recherches sont abondamment représentées dans ce cours. Consulter notamment les annexes A.1, A.2, A.3, A.4 et A.9 pour sa présentation de la Gastronomie Moléculaire, et surtout l'annexe A.13 pour découvrir le travail de constructivisme culinaire qu'il mène depuis plusieurs années avec Pierre Gagnaire. 5 Introduction Qu'est-ce que la gastronomie? "Art and science of choosing, preparing and eating food" (Oxford Learned Dictionary) "Art de la bonne chère (cuisine, vins, ordonnance des repas, etc)" (Petit Robert) "La gastronomie est la connaissance raisonnée de tout ce qui a rapport à l'homme, en tant qu'il se nourrit. Son but est de veiller à la conservation des hommes, au moyen de la meilleure nourriture possible. Elle y parvient en dirigeant, par des principes certains, tous ceux qui recherchent, fournissent ou préparent les choses qui peuvent se convertir en aliments. Ainsi, c'est elle, à vrai dire, qui fait mouvoir les cultivateurs, les vignerons, les pêcheurs, les chasseurs et la nombreuse famille des cuisiniers, quel que soit le titre ou la qualification sous laquelle ils déguisent leur emploi à la préparation des aliments." (Brillat-Savarin) Qu'est-ce alors que la gastronomie moléculaire? La gastronomie moléculaire est la science des transformations culinaires. La dénomination de cette discipline scientifique récente a été proposée par la physicien d’origine hongroise Nicholas Kurti (1908-1988)5 en 1969 lors d’une présentation devant la Royal Institution et son contenu défini et popularisé par le physico-chimiste français Hervé This6 dans sa thèse en 1988. 5 Nicholas Kurti fit l’essentiel de sa carrière au Laboratoire Clarendon d’Oxford. Il se consacra à la physique des basses températures, découvrant notamment la désaimantation adiabatique nucléaire. Honoré par de nombreux prix scientifiques, il fut membre de très nombreuses commissions et de plusieurs académies des sciences. 6 Tout a commencé le 16 mars 1980 avec la réalisation d'un soufflé au roquefort en incorporant les 4 jaunes d'œufs à la fois: le résultat moyen obtenu incita le cuisinier à recommencer l'opération en suivant cette fois-ci les consignes de la fiche-recette du magazine Elle: incorporer les jaunes un à un. Le résultat, meilleur, incite Hervé à ouvrir son premier cahier de gastronomie moléculaire le 24 mars 1980. En 1988, il lance officiellement la discipline avec son confrère anglais Nicholas Kurti lors du First International Workshop on Molecular and Physical Gastronomy (Erice, Italie). Depuis, la discipline s’est largement développée: un Atelier International de Gastronomie Moléculaire réunit des chefs et des scientifiques à Erice (Italie) tous les deux ans, une Journée française de Gastronomie Moléculaire a lieu tous les ans, de nombreuses revues publient des rubriques de Gastronomie Moléculaire (Pour la Science, Thuriès Magazine, La Cuisine Collective), des émissions de télévision sont régulièrement produites, etc. Voir l'annexe A.9 pour l'historique de la genèse de cette discipline. Les Pères Fondateurs 6 Une des premières motivations de la gastronomie moléculaire est de disséquer les protocoles culinaires les plus étonnants et s'interroger sur leur pertinence à l'aide des outils de la physico-chimie afin que les recettes deviennent plus sûres, meilleures et plus belles (avec la possibilité de se lancer ensuite dans les créations les plus imprévues7), bref, de comprendre la cuisine pour mieux la maîtriser. Il s'agit à la fois comprendre les "définitions" données par les recettes (dans une recette de compote de poires, la "définition", c’est de mettre des poires avec du sucre et de l’eau et de chauffer), et d’explorer les "précisions" qui accompagnent les définitions (par exemple, on dit qu’il faut ajouter du jus de citron aux poires pour les empêcher de noircir). La maîtrise de cette science conduit tout naturellement à la uploads/Science et Technologie/ la-gastronomie-moleculaire-complet.pdf