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II/ Gélification

Comme son nom l'indique, la gélification est le procédé qui permet d'obtenir un gel (l'état de la matière est alors entre l'état liquide et l'état solide), d'où sa consistance visqueuse et transparente.
ex: la confiture (agar agar)

Pour s’effectuer, la gélification a besoin d’un agent gélifiant appelé « hydrocolloïdes ». Il existe deux types de gélifiants:

- les gélifiants d’origine animale: principalement les os et dépouilles de porc sont utilisés pour faire de la gélatine car ils sont riches en collagène (regroupement massif de protéines). Mais ce type de gélifiant n’est pas utilisé pour la cuisine moléculaire.

- les gélifiants d’origine végétale: souvent extraits d’algues

Il existe deux hydrocolloïdes d’origine végétale:

a) gélification par l’agar-agar

C'est un produit gélifiant provenant d'algues rouges qui s'utilise en très petites quantités. Ce gélifiant

n'a ni goût, ni couleur. Il est d’origine végétal et peut être utilisé dans les confitures et les flans.

Sa formule brute est C12H18O9 mais pour le trouver plus facilement dans le commerce, il est appelé E406 (E338 à E495 = Agents de texture: émulsifiants, gélifiants …). L'agarose est aussi la forme pure de la poudre d'agar-agar.

Pour se gélifier, l'agar agar doit prendre en compte deux critères : il doit être au contact de l'eau et de

la chaleur. Cet additif est composé d’agarose

(70%) et d'agaropectine (30%), qui sont des

polysaccharides (composés de molécules reliées entre-elles par des liaisons O—osidique, qui

produisent de l’eau).

* Le terme « radicaux » désigne tout simplement la fonction chimique de l’espèce.

C'est grâce à l'agarose que l'agar agar peut se gélifier car il est riche en radicaux hydrophobes CH2-O.

Que se passe-t-il au niveau des molécules ?

Pour isoler leurs radicaux hydrophobes du milieu liquide,
les molécules (A et B sur la figure ci-dessous) se placent de

façon parallèle, les radicaux hydrophobes vont se
positionner vers l’intérieur de la molécule et cherchent à expulserl’eau (phénomène appelé synérèse).

Lorsque les molécules se rapprochent, des liaisons hydrogène vont naître entre les chaînes de

polymères (assemblage de plusieurs molécules), comme indiqué sur la figure suivante :

Ainsi, il se forme des gels quand les polymères d’agarose et d’agaropectine dont est constitué l’agar-agar s’enroulent les uns autour des autres. Il se forme un réseau tridimensionnel capable d’emprisonner une très grande quantité de liquide.

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C’est cette propriété de gélification par l'agar agar qui permet de déstructurer un aliment ou une préparation en la présentant sous forme de gel.
Le deuxième critère à prendre en compte pour aboutir à la formation du gel grâce à l’agar agar est la température. Il lui faut en effet une température élevée (90°C) pour se dissoudre dans l'eau et une température plus basse (40°C) pour prendre la consistance d'un gel.

b) alginate de sodium

L'alginate de sodium est un gélifiant commercialisé sous la forme d'une poudre blanche. Il est issu

d'algues brunes (Irlande, Australie et Afrique du Sud). Plusieurs étapes sont nécessaires

afin d'extraire les alginates pour obtenir la poudre blanche que l'on utilise en cuisine :

- L'algue est lavée à l'eau du robinet et est ensuite rincée à l'eau distillée. Elle subit alors un séchage à l'étuve (semblable à un four) à 50°C puis est broyée finement.

- L'extraction se réalise dans une solution aqueuse légèrement basique. Cela permet de libérer les alginates sous forme de sel de sodium.

- L'extrait obtenu est alors filtré et les alginates sont récupérés par précipitation.

Propriétés de l’alginate

L'alginate de sodium a pour formule brute NaC6H7O6. Sa masse molaire est de 198,1 g.mol-1. C'est un additif alimentaire connu sous le nom E401 qui est par définition constitué d'alginates et de sodium. Il forme un gel en présence de calcium. La réaction entre l'alginate de sodium et le calcium est très rapide. En effet, elle peut avoir lieu en présence de très faibles quantités de calcium comme par exemple avec l'eau du robinet.

Au niveau des molécules

Les réactions utilisent les mêmes procédés que la gélification par l’agar-agar.

L'alginate de sodium est une chaîne composée de groupements carboxyles (COO-) et de l'ion sodium

Na+.
Ce sont des longs brins qui vont s'associer directement au calcium. Lorsque l'on réalise des

billes gélifiées, on prélève à l'aide d'une seringue la solution contenant de l'alginate de sodium puis

on introduit des gouttes de celle-ci dans la solution de calcium. Ces gouttes forment alors des

billes qui sont gélifiées sur leur paroi externe etqui gardent un coeur légèrement liquide. Les ions calcium Ca2+ réagissent avec deux brins d'alginate, c'est-à-dire avec les liaisons COO- et lesions Na+. On appelle cela une polymérisation des chaînes d'alginate, c'est-à-dire que les molécules se lient entre elles. C'est cette réaction qui permetla formation d'un gel.