La cuisine moléculaire
L’un des exemples les plus fréquents est la réaction acido-basique faisant intervenir de l’acide citrique et du bicarbonate de sodium, que l'on dissout dans l'eau :
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Couple 1 acide/base : C6H8O7/(C6H5O7)3-
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Couple 2 acide/base : H2O, CO2 /(HCO3)-
Voici son équation-bilan :
C6H8O7 + 3(Na + (HCO3)-) ---> (3Na + (C6H5O7)3- + 3(CO2) + 3(H2O), ce qui correspond à :
Acide citrique +3 Bicarbonate de sodium ---> citrate de sodium + 3 dioxyde de carbone + 3 eau
Ainsi, il est possible de voir que dans cette réaction, du CO2 est libéré. C’est grâce à ce dernier que l’effervescence est possible. Sans gaz libéré, la réaction ne peut tout simplement se produire.
Les schémas explicatifs...
On note la réaction comme ceci :
Acide1 = Base1 + nH+ (couple 1)
Base2 + nH+ = Acide2 (couple 2)
Acide1 + Base2 = Base1 + Acide2
La réaction finale se nomme équation-bilan, et elle représente la combinaison linéaire des deux demi-équations acido-basiques présentées ci-dessus.
L'effervescence
*Cette technique requiert l'utilisation de deux additifs alimentaires, soient l'acide citrique (E330) et le bicarbonate de sodium (E500). Pour plus d'informations sur ces additifs, cliquez sur les liens ci-dessous:
L’effervescence est un processus où se forment des bulles de gaz à l’intérieur d’un liquide. Cette situation peut se produire seulement lorsqu’une base et un acide entrent en contact. C’est, en d’autres mots, une réaction acido-basique. Dans ce type de réaction, il y a toujours deux couples d’acides/base en jeu. Si elle est réalisée dans une solution aqueuse, la réaction se réalise par l’intermédiaire d’ions H+ (protons) qui se transfèrent de l’acide vers la base.
*En effet, une base est un composé chimique capable de capter des protons H+ et un acide est un composé chimique capable de libérer des protons H+.
La réaction finale viendra transformer l’acide d’un des couples, et transformer la base de l’autre couple. Le but est d’obtenir autant d’ions H+ de chaque côté de l’équation. De plus, lorsque la réaction se produit dans une solution aqueuse, le gaz formé lors de la réaction est du dioxyde de carbone. (CO2)
Voici comment expliquer la réaction acido-basique de l'acide citrique et du bicarbonate de sodium. D’abord, lors de leur solubilisation, un ion H+ se détache d’un des groupements carboxyle de l’acide citrique (C6H8O7), tandis qu’un ion OH- se libère du bicarbonate de sodium (HCO3-). Cela se résulte par une division du bicarbonate de sodium en deux. Il y a donc du CO2 et un ion OH-. À partir de ce moment, l’ion H+ libéré se déplace vers l’anion OH-, ce qui crée de l’eau. À la suite du départ du cation H+ de l’acide citrique, ce dernier porte une charge négative. Ainsi, le Na+ sera attiré par cette molécule et s’associera à l’ancienne molécule d’acide citrique. Ceci correspond à la première des trois parties de la réaction. En effet, comme il y a en tout trois groupements carboxyles (COOH) dans la molécule d’acide citrique, il faudra nécessairement que les trois groupements libèrent chacun un ion H+. Il nécessite donc trois molécules de bicarbonate de sodium afin de compléter la réaction. Cela explique alors les chiffres devant les molécules dans l’équation finale. Pour une molécule d’acide citrique, il en faut trois de bicarbonate de sodium afin d’arriver à un équilibre. Une fois les réactions terminées, la nouvelle molécule qui était initialement de l’acide citrique devient du citrate de sodium ((C6H5O7)3-). Voir schémas.
Sources
Informations:
1. Cazor, A. et Liénard, C. (2009). Petit précis de cuisine moléculaire, France: Marabout.
2. Cindy, U. (2008). Cuisine et gastronomie moléculaire: l'effervescence. Repéré à http://tpegastrmole.webatu.com/procedes/effervescence.html
Images:
-Bulles de champagne: http://www.marthastewartweddings.com/284341/champagne-101
-Schémas de la réaction acido-basique: http://tpegastrmole.webatu.com/procedes/effervescence.html