La gélification

La Gélification

 

La gélification est le fait de passer d’un état fluide (liquide) à un état de gel (semi-solide). Ce solide alors créé peut avoir des propriétés allant de mou et ductile à dur et cassant.

Pour obtenir une gélification on doit utiliser un additif : un gélifiant. On en trouve naturellement dans les fruits (pectine), les protéines animales (collagène) ou, comme souvent utilisé dans la cuisine moléculaire, dans de nombreuses algues comme l’agar-agar, le carraghénane ou l’alginate de sodium

1. Gélification de l'agar-agar

La propriété de l’agar-agar à former un gel spontané et réversible est due à la présence du radical hydrophobe CH-O.

 Pour isoler leurs radicaux hydrophobes du milieu liquide, les molécules (les 2 brins noirs sur la figure  ci-dessous) se placent de façon parallèle, les radicaux hydrophobes tournés vers l’intérieur et cherchent à expulser l’eau (phénomène appelé synérèse).

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2. Gelification du carraghénane

 La température de gélification du carraghénane dépend de la concentration des cations présents dans la solution. Cette température de gélification est susceptible d'augmenter en présence de saccharose.
À température élevée, il y a agitation thermique : les chaînes de carraghénanes se présentent sous forme de bâtonnets semi-rigides désordonnés. Dès que la température baisse, ces chaînes de carraghénanes passent à un état ordonné et s’assemblent en hélices. La présence de cations permet de regrouper les sulfate des hélices électriquement neutres. Ainsi l’association des hélices en agregats est possible. Il existe deux théories pour la gélification des carraghénanes:  La première théorie affirme que ces carraghénanes s’assemblent en doubles hélices qui s’associent ensuite en domaines de doubles hélices en présence de cations. La seconde pose la formation d’hélices simples qui s’ensuit par la formation d’agrégats d’hélices simples en présence de cations

3. Gelification de l'alginate de sodium

Contrairement aux gélifications vues auparavant, la gélification de l'alginate de sodium s'effectue à froid et au contact avec une solution de calcium.

Pour obtenir un gel, il faut des réactifs capables de neutraliser les charges répulsives des carboxylates de manière à permettre le rapprochement des chaînes. L’addition d’ions calcium remplit cette fonction. Les segments guluroniques des chaines d’alginates forment des rubans déformés en solution. En présence de calcium, ces segments s’associent pour former des agrégats similaires à des boîtes à œufs. Cette structure forme un gel fort à froid qui peut être irréversible thermiquement si les liens calcium sont forts et nombreux.

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La gélification peut être contrôlée en utilisant des séquestrants de calcium (famille des phosphates), sels de calcium convenables et acides minéraux (permet le relargage du calcium).

(Voir notre experience : caviar de menthe)

Une solution avec un pH trop acide (comme du jus de citron) ne pourra pas être sphérifiée avec de l’alginate. Celle-ci n’est pas soluble dans un acide au pH inférieur à 3,7. Il est possible d’ajouter du citrate de sodium pour ramener la solution à un pH idéal d’environ 5 et ainsi de permettre la sphérification. Attention, le goût de la préparation finale sera altéré par le citrate de sodium.

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