L’émulsion, très utilisée en cuisine moléculaire pour créer de nouvelles textures et de nouveaux goûts, est une dispersion de 2 liquides non miscibles (qui ne se mélangent pas) comme l’eau et l’huile par exemple. Ces liquides sont appelés des phases (phase aqueuse et phase grasse).  Pour qu’il y ait émulsion, il est nécessaire de mettre en action un émulsifiant. Il s’agit d’une substance dont les molécules sont tensioactives. Il existe 2 types d’émulsion :

 

• L’émulsion directe : huile/eau. C’est celle que nous étudierons.

L’huile va être emprisonnée dans le milieu aqueux par des molécules tensioactives. C’est le cas de la mayonnaise.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• L’émulsion inverse : eau/huile

La partie aqueuse va être emprisonnée dans le milieu de l’huile. C’est le cas du beurre avec environ 20% de gouttelettes d’eau dispersées dans 80% de corps gras.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

De quoi sont composées les molécules d’eau et d’huile ?

La molécule d’eau est composée d’1 atome d’oxygène relié à 2 atomes d’hydrogène. Les molécules d’H₂O se lient entre elles grâce à des liaisons hydrogènes entre 1 atome d’oxygène d’une molécule d’eau et 1 atome d’hydrogène d’une molécule d’eau voisine. L’eau est une molécule polaire car elle possède un pôle chargé positivement et un autre négativement.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Les molécules d’huile quant à elle sont surtout formées d’atomes de carbone et d’hydrogène. Ce sont des molécules triglycéride c'est-à-dire qu’elles sont constituées d’une molécule de glycérol et de 3 acides gras.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Expérience d’une émulsion directe : le but est de montrer la nécessité d’ajouter un émulsifiant pour obtenir une émulsion.

 

Expérience et observation : Nous avons versé de l’eau, puis de l’huile dans un verre : les  2 phases (aqueuse et grasse) forment un mélange hétérogène. Elles se séparent, et ce même après avoir agité le mélange. L’eau est plus dense en dessous et l’huile plus légère au dessus. Le mélange est donc instable car il y a une force de répulsion entre les 2 liquides : il s’agit d’une tension superficielle.

 

Pourquoi les molécules ne se mélangent pas ?

L’eau est une molécule polaire alors que la molécule d’huile est apolaire (elle ne présente pas de pôles positifs et négatifs en surface), il lui est donc impossible de se stabiliser avec les molécules d’eau car elle ne peut pas créer de liaisons hydrogènes avec celle-ci.

Pour obtenir une émulsion, il est nécessaire d’ajouter un émulsifiant. Mais quel additif utilise ?

Le principal additif utilisé en cuisine moléculaire pour les émulsions est la lécithine de soja  car elle a une action émulsifiante grâce à la particularité de sa molécule qui lui permet de s’attacher à une molécule d’eau. La lécithine peut ainsi faire la liaison entre le gras et l’eau. Dans notre expérience, on a utilisé un jaune d’œuf car il a des propriétés émulsifiantes grâce à la lécithine qu’il contient. On a donc mélangé l’eau, l’huile et le jaune d’œuf pour obtenir une émulsion.

 

Comment l’émulsifiant agit-il ?

Un émulsifiant est un agent tensioactif qui facilite l’émulsion. Il s’agit d’une substance dont les  molécules sont tensioactives, c'est-à-dire que l’émulsifiant  va réduire la tension superficielle (force agissant à l’interface de 2 surfaces) au sein du mélange et va donc permettre de stabiliser ce dernier. Ces molécules tensioactives  sont dites amphiphiles  c'est-à-dire constituées de 2 parties différentes : l’une lipophile (qui retient les matières grasses) et apolaire (charge électrique nulle) et l’autre hydrophile (miscible dans l’eau) et polaire (avec une certaine charge électrique).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dans le cas de notre expérience, émulsion huile/eau : l’eau est majoritaire, l’huile est sous forme de gouttelettes. Grâce au jaune d’œuf (émulsifiant), les molécules tensioactives vont enrober les gouttelettes d’huile appelées micelles en mettant à leur contact leur partie lipophile, puis elles vont se lier aux molécules d’eau grâce à leur partie hydrophile pour disperser les micelles dans l’eau. Ainsi les gouttelettes d’huile sont séparées (les 2 liquides ne peuvent plus se mélanger car l’un est emprisonné par l’émulsifiant) et l’émulsion est stabilisée.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mais dans le cas d’une émulsion eau/huile : l’émulsifiant réorganise la matière de façon à ce que sa partie hydrophile soit en contact avec l’eau et sa partie lipophile en contact avec l’huile.  C’est pour cette raison que les molécules d’huile seront dispersées sous forme de gouttelettes dans les molécules d’eau.