Chapitre 1 - Une molécule en deux parties
Une molécule tensio-active est une molécule possédant une tête hydrophile et une queue hydrophobe. Nous retrouvons de telles protéines dans le blanc d'œuf, et ce sont elles qui permettent leur montée. Mais qu'est-ce vraiment la tensio-activité, et dans quelle mesure permet-elle la montée des blancs ?
Comme nous pouvons le constater sur schéma, les queues hydrophobes préfèrent le contact de l'air plutôt que le contact de l'eau.
Cette différentiation tête/queue de certaines molécules est très importante afin de comprendre à bien les émulsions, comme la crème anglaise, et les mousses, comme les blancs en neige.
Chapitre 2 - Dans les émulsions
Une émulsion est un mélange homogène de deux corps non miscibles, comme la graisse et l'eau. Dans la préparation de la crème anglaise, les jaunes font office d'émulsifiant, grâce à la Lécithine qu'ils contiennent. Ce phospholipide tensio-actif permet donc de faire le lien entre l'eau et les lipides.
En effet, la tête hydrophile se réfugiera dans l'eau, alors que la queue hydrophobe au contraire se réfugiera dans les lipides, liant ainsi ces deux corps immiscibles ensemble, et créant ainsi un mélange homogène. C’est notamment ce qui se passe dans la crème anglaise, puisqu’à partir de corps gras (lipides du jaune d’œuf et du lait) et d’eau (dans le lait par exemple), on obtient une émulsion parfaitement stable.
Chapitre 3 - Dans les mousses
Dans le cas de la montée des blancs, on introduit de l'air qui restera emprisonné sous forme de bulles par les protéines, bulles immobiles et donc stables. Or c'est précisément grâce à la tensio-activité que cette stabilité est fourvoyée. Afin d'expliquer cela, appuyons-nous sur ce schéma représentatif des blancs montés en neige :
On observe que les protéines déroulées entourent les bulles d'air. On peut donc en conclure que leur tête hydrophile sera attirée par l'eau, et leur queue hydrophobe sera repoussée par l'eau, créant ainsi une certaine stabilité. Mais la stabilité des bulles dans les blancs en neige ne se résume pas qu'à cette simple liaison. Il est nécessaire d'introduire la notion de tension superficielle.
Cette notion est fondamentale afin d'expliquer la stabilité des bulles dans une mousse comme les blancs en neige. La tension de surface est définie comme étant la tension existante à la séparation de deux milieux, et c'est selon cette tension que la formation des bulles est assurée.
En effet, les molécules tensio-actives baissent la tension superficielle à l'interface air/liquide, assurant ainsi la formation de bulles. Les bulles une fois formées remonteront à la surface du liquide et s'accumuleront, amincissant ainsi la « membrane » autour de la bulle d'air. Lors de cet amincissement, les molécules tensio-actives ne sont pas réparties de manière égales sur toute la surface de la bulle, ce qui entraîne une différente tension superficielle à un endroit isolé. Ceci va entraîner un mouvement d'eau vers cette zone de tension superficielle basse, mouvement qui va s'opposer à l'étirement de la bulle, et qui va ainsi la stabiliser, tout en lui permettant d'occuper un volume maximal. Ce phénomène est synthétisé par le schéma ci dessous :
En effet, les molécules tensio-actives baissent la tension superficielle à l'interface air/liquide, assurant ainsi la formation de bulles. Les bulles une fois formées remonteront à la surface du liquide et s'accumuleront, amincissant ainsi la « membrane » autour de la bulle d'air. Lors de cet amincissement, les molécules tensio-actives ne sont pas réparties de manière égales sur toute la surface de la bulle, ce qui entraîne une différente tension superficielle à un endroit isolé. Ceci va entraîner un mouvement d'eau vers cette zone de tension superficielle basse, mouvement qui va s'opposer à l'étirement de la bulle, et qui va ainsi la stabiliser, tout en lui permettant d'occuper un volume maximal. Ce phénomène est synthétisé par le schéma ci dessous :
