Cuisine Moléculaire
La Sphérification
La sphérification a été mise au point en 2003 par Ferran Adrià Acosta, célèbre chef cuisinier.
Elle consiste en la gélification (gel chimique irréversible) contrôlée d'un liquide pour former des sphères de différentes tailles, appelées caviar, billes, œufs, gnocchis, raviolis.. Le but d'obtenir une coque gélifée et un cœur liquide. Elles sont manipulables et permettent même d'ajouter des éléments solides à l'intérieur pour allier plusieurs goûts.
La Sphérification basique à l'alginate de sodium
Elle utilise l'alginate de sodium NaCO2 et du calcium Ca2+ (généralement sous forme de lactate de calcium). Pour la réaliser, il faut préparer d'un côté un mélange d'alginate de sodium et de liquide à sphérifier, et de l'autre un mélange de lactate de calcium dissout dans de l'eau.
L'alginate est un gélifiant issu d'algues brunes. Sa formule topologique est la suivante mais nous allons utiliser une formule simplifiée pour expliquer le phénomène de polymérisation de l'alginate, qui va permettre la sphérification.
Lorsque une goutte d'alginate de sodium et de mélange à sphérifier pénètre dans la solution de lactate de calcium et d'eau, les ions Na+ sont repoussés par les ions Ca2+ (ils sont tous deux des cations) . Les ions Ca2+ prennent alors la place des ions Na+.
Comme ils sont doublement chargés positivement, ils vont effectuer des liaisons avec deux carboxyles (au lieu des Na+ qui ne pouvaient en faire qu'une). Les chaînes carbonées vont alors être liées par l'intermédiaire des ions Ca2+, cela s'appelle la polymérisation. Cette polymérisation crée un gel à la surface de la bille, et le liquide est enfermé.
La gélification se fait vers l'intérieur, donc la polymérisation va continuer au sein de la bille, et la gélifier progressivement. Il faut les consommer rapidement.
Schéma bilan de la sphérification basique à l'alginate de sodium:
La Sphérification inverse à l'alginate de sodium
Comme son nom l'indique, la sphérification inverse est le procédé inverse de la sphérification basique. Pour la réaliser, il faut cette fois créer un mélange d'alginate de sodium et d'eau puis un mélange de lactate de calcium et de la solution à sphérifier. On verse une petite quantité de cette solution dans la solution d'eau et d'alginate.
Il se passe alors les mêmes réactions entre les molécules que pour la sphérification basique, mais les ions calcium vont cette fois-ci vers l'extérieur. Ils sont attirés par le bain et les molécules d'alginate qu'il contient.
La sphérification inverse se produit donc vers l'extérieur. Cela permet de garder une fine pellicule gélifiée à travers le temps, contrairement à la sphérification basique. Cependant, ils faut faire attention que les billes formées ne se touchent pas, car elles peuvent se coller (gélifier entre elles).
La Sphérification inverse congelée
Elle reprend le principe de la sphérification inverse.
Cependant, on place le mélange de lactate de calcium et de liquide à sphérifier dans des moules, que l'on met au congélateur. Une fois congelés, on les trempe rapidement dans le bain d'alginate. L'intérêt est alors que c'est le froid qui va bloquer une fine couche gelée autour du cœur liquide.
L'avantage est un choix de liquide à sphérifier plus vaste, il faut juste qu'il puisse se solidifier à -15°C.
La Sphérification basique à l'agar-agar
Cette sphérification basique n'utilise ni alginate ni calcium, elle se sert de l'agar-agar. Puisqu'elle utilise le même ingrédient, elle est très proche de la gélification. Il faut donc porter l'agar-agar à ébullition pour le dissoudre dans le liquide à sphérifier, et préparer un verre d'huile au congélateur (pour permettre à l'agar-agar de gélifier en se refroidissant).
Lors de la réalisation des billes, l'huile grâce à sa densité va permettre de former des billes distinctes.
Ce procédé n'est pas à proprement parler une sphérification sur le fait qu'il permet de former des billes solides, et non partiellement liquides.
Cependant, il donne la possibilité de créer des billes avec des ingrédients différents tels que du vinaigre, impossible à sphérifier en utilisant les autres techniques énoncées précédemment.
Pourquoi obtient-on des sphères?
La tension superficielle qui s'applique sur une goutte d'eau l'oblige à minimiser au maximum son aire; l'aire minimale pour un volume étant une sphère, cela explique pourquoi les gouttes d'eau sont sphériques. Cependant, les frottements de l'air les détournent de cette forme ronde.
Mais dans le cas d'un bain de calcium, d'alginate ou de l'huile, l'air n'a aucune influence. La goutte qui tombe est donc soumise à la tension superficielle (qui la rend sphérique) et à son poids (qui l'attire vers le bas du récipient).
La sphérification mêle donc la physique et la chimie, et applique des principes démontrés dans ces deux matières scientifiques à la cuisine.
Sources
Nous avons nous-même réalisé tous les schémas en nous inspirant des articles consultés :
https://tpecuisinemoleculaire.wordpress.com/2011/03/06/une-seconde-methode-la-spherification/
http://www.lycee-friant.com/site/spip/IMG/pdf/cours_7.pdf
http://tpe-la-cuisine-moleculaire.over-blog.com/pages/Spherification-5922500.html
http://tpemoleculaire.e-monsite.com/pages/les-procedes/spherification.html
https://sites.google.com/site/tpecuisinemoleculaire1s1/les-nouvelles-techniques/la-spherification