Des activités expérimentales confinées pour tous les âges : tester les précisions culinaires

En confinement, les élèves des établissements scolaires continuent d’apprendre, et ne cessent d’augmenter leurs connaissances. Mais leurs compétences ?

Pour des matières théoriques, telles les mathématiques, pas de difficultés : ils peuvent faire des exercices, et résoudre des problèmes. En revanche, pour la chimie, la physique, la biologie, la partie expérimentale est difficilement réalisable à la maison. Il faut alors proposer des expérimentations simples, avec un matériel rudimentaire, tel qu’on en trouve dans n’importe quel logis. Or ces derniers sont équipés d’une cuisine, où des expérimentations véritablement scientifiques peuvent être menées, pour peu que l’on dispose d’une balance et d’un chronomètre. On peut aller encore plus loin avec un microscope ou du papier pH, et même fabriquer à très faible coût un thermocouple, qui évitera de briser le thermomètre familial.

Qu’explorer ? Les « précisions culinaires » : ce terme a été introduit pour regrouper les on dit, les dictons, les trucs, astuces, tours de main, proverbes, tels qu’on en trouve en cuisine.

Des précisions culinaires par dizaines de milliers

Voici quelques idées d’expérimentations à faire chez soi, recueillies dans les cuisines, qu’il s’agisse de transmission orale, écrite, domestique ou professionnelle :

- Est-il vrai que du jaune d’œuf mis sur de l’ail broyé cru conduit à un « gonflement » ?

- Les pommes de terre absorbent-elles le sel d’un potage trop salé ?

- Est-il vrai qu’une pincée de sel dans une poêle évite le crépitement du beurre ?

- Une goutte d’huile ajoutée à du beurre chauffé peut-elle vraiment prévenir son brunissement ?

- Le cuivre attendrit-il le poulpe ?

- Est-il vrai que des bouchons de liège ajoutés à une corbeille à fruits évite le pourrissement de ces derniers, et l’apparition de petites mouches ?

- Des bouchons de liège dans l’eau de cuisson des haricots blancs empêchent-ils que les haricots ne cassent, à la cuisson ?

Des dizaines de milliers de telles précisions culinaires peuvent être trouvées. On peut par exemple chercher  dans les livres de cuisine modernes ou anciens (voir par exemple Gallica : merveilleuse ressource !). Bien sûr, nombre de ces idées ont été testées, depuis l’introduction de la discipline scientifique nommée « gastronomie moléculaire », en 1988, mais qu’importe : les élèves seront heureux d’avoir obtenus leurs propres résultats, et de contribuer à l’avancement de l’art culinaire par leurs travaux scientifiques. Sans compter que beaucoup de précisions culinaires ont un statut qu’il reste à déterminer !

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De la méthode, surtout de la méthode

Malgré la familiarité des thèmes étudiés, la plus grande rigueur méthodologique s’impose pour ces travaux. On n’oubliera pas que des comparaisons doivent être conduites avec un seul paramètre variable, au moins pour des débutants, et l’on devra apprendre à maîtriser des incertitudes pour ces comparaisons, notamment. Avec des ustensiles rudimentaires, ils ne pourront pas toujours donner des conclusions tranchées, mais ils conduiront au minimum à un résultat qui pourra être affiné grâce à des ustensiles plus perfectionnés.

Souvent, des tests sensoriels devront être faits, les membres de la famille pourront alors être les « instruments de mesure ». On pourra par exemple effectuer des tests triangulaires : on fait goûter des échantillons de deux produits à comparer, en soumettant aux jurés, de façon anonyme, deux échantillons d’une sorte et le troisième de l’autre sorte. la répétition de la dégustation et l’usage des tables statistiques s’imposeront.

 Sous un microscope, presque chaque préparation alimentaire est l’occasion de découvertes.  On pourra observer que la sauce mayonnaise, par exemple, ne « monte » pas en raison d’un foisonnement (l’introduction de bulles d’air) qui allégerait la sauce, mais bien parce que les gouttes d’huile s’accumulent dans la phase aqueuse apportée par le jaune d’œuf et le vinaigre (une mayonnaise, c’est jusqu’à 95 % d’huile).

Une expérience avec des frites

Puisqu’il est question de diététique, pour laquelle la morale ne vaut pas l’expérience, on ne manquera pas d’explorer l’absorption d’huile par les frites. On peut notamment comparer la masse de deux bâtonnets de pommes de terre de même taille que l'on frit ensemble, pendant le même temps : on plonge les deux bâtonnets exactement ensemble dans l’huile, et on les sort exactement ensemble ; puis on éponge immédiatement le premier bâtonnet, à l’aide de papier absorbant, tandis que l’on n’éponge le second bâtonnet qu'après plus de 2 minutes. On s'apercevra alors qu'il y a environ 0,5 g de différence.

Pour comprendre cette différence, il faut d’abord savoir que la pomme de terre est faite majoritairement d’eau (environ 80 pour cent). De ce fait, quand on plonge un bâtonnet de pommes de terre dans l'huile, l'eau des cellules les plus en surface commence par s'évaporer, ne laissant l’amidon et la cellulose qui forment la croûte, dont l’épaisseur augmente progressivement. Puis, chauffée par conduction, l'eau de l'intérieur s'évapore : comme une très faible quantité d’eau liquide correspond à un gros volume de vapeur (on compte plus d’un litre pour un gramme d’eau), cette vapeur qui se forme sort sous la forme de vigoureux jets de bulles.  Pour observer cela, on pourra faire l'expérience de chauffer un centimètre cube d'eau dans un tube à essai surmonté d'un ballon de baudruche.

Or quand l’eau est ainsi évacuée, l’intérieur des frites, sous la croûte, se vide de sa substance, et quand on sort des frites cuites, on voit bien que la croûte contient peu de matière solide.

Pour en arriver à l’expérience de comparaison des deux bâtonnets, on doit considérer le refroidissement : l'intérieur contient donc beaucoup de vapeur, qui se recondense en 2 minutes environ, absorbant l'huile de la surface puisque la vapeur occupe beaucoup moins de volume que l'eau liquide.

D’où l’intérêt d’éponger dès le sortir du bain, avant la recondensation de la vapeur : il y a bien moins d’huile à absorber ! Et la simple expérience de pesée des frites épongées ou non conduit à conclure que des frites qui ne sont pas épongées immédiatement au sortir du bain contiennent 0,5 g d'huile chauffée de plus que les autres.

Nutritionnellement, cela est essentiel. On peut à la suite de cette expérience mener un test sensoriel pour comparer les frites ayant été épongées avec les frites non épongées, contenant de l’huile : on s'apercevra que les dégustateurs font bien la différence… et qu’ils préfèrent les frites non épongées !

Tant que nous y sommes à parler de diététique, on ne saurait omettre l'expérience qui consiste à déposer des gouttes de teinture d'iode sur tous les ingrédients que l'on trouve dans la cuisine : riz, pâtes, pommes de terre, salade, carottes, navets, poisson, viande, etc. Dans certains cas (quand de l'amidon est présent), le brun vire au bleu (par une merveilleuse disposition de l’iode dans les hélices de l’amylose qui entre dans la constitution de l’amidon), mais dans d'autres cas il restera brun. Cette réaction merveilleuse permet aux enfants de conclure que, pour manger « équilibré », il y a lieu de mêler les aliments qui bleuissent et ceux qui ne bleuissent pas.

Ateliers expérimentaux du goût et séminaires de gastronomie moléculaire

De telles expériences sont au cœur des « Ateliers expérimentaux du goût », qui ont été introduits, après prototypage et évaluation pédagogique, dans les écoles primaires françaises, dans les années 2000, en partenariat entre l’Inra et le Ministère de l’Education nationale.

Protocoles et conseils pédagogiques sont en ligne, disponibles à tout adulte qui veut encadrer des enfants. Le coût des ateliers est quasi nul, à l’exception des produits alimentaires… et encore ! En effet, le premier des ateliers, qui est un « concours de blanc en neige », permet aux enfants de faire des litres de blanc en neige parfaitement comestible (le record est d’environ 24 litres de mousse à partir d’un seul blanc d’œuf).

Pour des élèves plus âgés, des explorations de précisions culinaires peuvent être organisées, comme nous le faisons chaque mois depuis vingt ans, au cours des « Séminaires INRAE de gastronomie moléculaire ». Lors de ces séances publiques, nous testons expérimentalement des précisions culinaires, et les comptes rendus permettent à chacun de reproduire l’expérience : c’est de la confrontation des résultats que l’art culinaire pourra progresser… sans compter que c’est seulement sur la base de faits avérés que la science peut ensuite se donner la tâche de chercher des mécanismes. Et là, il faudra plus que la durée du confinement. Quand on fait une sauce hollandaise, à partir de vinaigre, de jaune d’œuf et de beurre que l’on chauffe en fouettant, une belle consistance est obtenue, qui découle de la coagulation des protéines du jaune et de l’émulsification du beurre fondu. Lors d’un séminaire, nous avons testé la précision culinaire qui stipule qu’une sauce qui a tourné peut être rattrapée à l’aide d’un peu d’eau froide, et nous avons observé que cette précision était juste, puisque nous avons fait volontairement tourner et rattrapé une même sauce plusieurs fois. Là où du mystère demeure, c’est que, pour mettre fin à l’expérience, nous avons voulu « brûler » la sauce, et l’avons chauffée jusqu’à obtenir un beurre noisette… mais une cuillerée à soupe d’eau a conduit la sauce à reprendre sa viscosité onctueuse. Quels tensioactifs sont ainsi si puissants qu’ils résistent au charbonnage du beurre ?

Références :

^{Les Ateliers expérimentaux du goût, ainsi que des Ateliers science & cuisine} 

^{Les nouveaux ateliers expérimentaux du goût} 

^{Les comptes rendus des Séminaires de gastronomie moléculaire} 

^{Hervé This. 1999. La casserole des enfants, Belin, Paris}

^{Blog « Hervé This analyse la cuisine »}