PeiP1 / Groupe 2a
L'émulsion
Parmi les différentes techniques que nous avons pu aborder au cours de notre projet sur la cuisine moléculaire, l'émulsion a retenu notre attention. Avant de rentrer dans les explications des procédés chimiques intervenants dans l'émulsion, il est nécessaire de définir en quoi consiste cette technique.
Qu'est ce qu'une émulsion ?
Selon le Dictionnaire de langue française, édité en 1989 par Hachette, l'émulsion est « la dispersion d'un fluide au sein d'un autre avec lequel il n'est pas miscible. »
Cette technique implique donc nécessairement deux liquides qui, une fois mélangés, ne forment pas une phase homogène mais bien deux phases hétérogènes.
En mélangeant énergiquement deux liquides non-miscibles, on disperse un liquide dans l'autre, mais cette dispersion ne durera pas et au bout d'un certain temps, les deux liquides reformeront deux phases hétérogènes.
Dans ce cas, on qualifie la dispersion d'instable à cause de l'absence d'un troisième élément qu'on appelle «agent émulsifiant » ou « émulsifiant ».
Il est possible de les mélanger, et ce de façon irréversible, en incorporant ce troisième élément qui, une fois ajouté, permet la stabilité du mélange.
Ainsi l'émulsion se caractérise par une phase aqueuse et une phase dispersée en micro-gouttelettes ou micelles dites « en suspension » dans la phase aqueuse.
Maintenant que l'émulsion a été définie, nous pouvons en expliquer les différents types ainsi que les causes associées.
Emulsion directe
Le premier type d'émulsion que nous allons aborder et l'émulsion dite « directe » ou « émulsion huile dans eau ».
Elle concerne donc comme phase liquide, l'eau et comme phase dispersée, l'huile.
En mélangeant directement l'eau et l'huile, on obtient une phase dispersée avec les micro-gouttelettes d'huile et une phase dispersante qui est l'eau. En laissant reposer le mélange, les deux phases se séparent et forment ensuite un mélange totalement hétérogène.
Ce résultat est celui d'une émulsion sans agent émulsifiant. L'émulsifiant est un tensioactif, c'est-à-dire qu'il influe sur la tension superficielle entre les molécules de deux liquides non-miscibles. La molécule qui caractérise l'émulsifiant possède un site hydrophile, c'est-à-dire qui est attiré par l'eau, et un site lipophile, qui est attiré par les corps gras, en l’occurrence une huile.
L'émulsifiant qui permet à l'huile et l'eau de se mélanger est généralement la lécithine.
C'est un lipide phosphoré qui est utilisé comme additif alimentaire.
On peut la retrouver dans le jaune d'œuf par exemple.
Après ajout de lécithine dans le mélange huile/eau et agitation, on remarque que la solution est stable et que les deux phases ne se séparent pas.
L'eau contient des molécules chargées, inégalement réparties dans le mélange.
Cependant, il est nécessaire de préciser que l'émulsifiant peut se décomposer en 2 parties: la tête de la molécule, qui est son pôle hydrophile, et la queue qui est le pôle lipophile. L'émulsifiant possède une charge dans son site hydrophile et n'en possède pas dans son site lipophile.
S'il y a une stabilité entre l'huile et l'eau, elle est due au fait que l'émulsifiant forme un film protecteur autour des gouttelettes d'eau ou d'huile et en fait des micelles dispersées dans le mélange.
Ainsi, l'émulsion est stable.
Emulsion inverse
Le deuxième type d'émulsion est l'émulsion « inverse » ou dite «eau dans huile ».
Le principe de cette émulsion est le même que l'émulsion directe mais concerne des proportions différentes d'huile et d'eau. Dans ce cas, l'huile est en plus grande proportion que l'eau dans le mélange.
Emulsion multiple
Le troisième type d'émulsion est l'émulsion multiple, technique encore plus complexe : c'est la suspension de micelles d'eau dans des gouttelettes d'huile elles-mêmes en suspension dans de l'eau.
Cependant, ce type d'émulsion n'est pas utilisé en cuisine mais plutôt afin de comprendre les interactions entre les surfaces des gouttelettes d'huile et d'eau dans un mélange.
Recette
• La mayonnaise
Ingrédients :
- Huile
- Demi-jaune d’œuf
- Vinaigre
Préparation :
On choisit de prendre de l'huile, un demi-jaune d'œuf et du vinaigre.
On mélange le jaune d'œuf et le vinaigre jusqu'à obtenir un liquide un peu mousseux.
On rajoute par la suite un filet d'huile. Or l'huile ne se mélange pas à l'eau ce qui nous donne un mélange constitué d'une phase aqueuse (jaune d'œuf et vinaigre) et d'une phase huileuse.
En fouettant le mélange, le fouet va diviser la phase huileuse en multitude de gouttelettes jusqu'à obtenir des micro-gouttelettes d'huile. On arrive ainsi à une émulsion, une dispersion de micelles d'huile dans une phase aqueuse.
A ce stade, si on décidait d'observer la sauce au microscope, on pourrait voir des bulles d'air puis des gouttelettes d'huile. Les bulles d'air seraient plus nombreuses et plus grosses que les gouttelettes d'huile du mélange.
Comme le mélange est encore trop liquide, on rajoute de l'huile, puis on redivise la phase huileuse en gouttelettes d'huile. Le mélange doit alors devenir plus solide.
En observant de nouveau la sauce au microscope, on pourrait voir une myriade de gouttelettes d'huile et peu de bulles d'air. Les gouttelettes d'huiles très nombreuses, sont tassées les unes contre les autres et ne peuvent plus bouger.
On obtient alors une mayonnaise épaisse et qui ne coule pas.
Allez voir l’expérience filmée et commentée de Mr Hervé This en cliquant ici.
