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Les molécules tensioactives
Les molécules tensioactives sont des objets assez extraordinaires à cause du comportement qu ‘elles
manifestent lorsqu’on les met dans l’eau : elles forment une mono couche à la surface de l’eau, en se
serrant l’une contre l’autre.
Ce phénomène est dû à leur structure : il s’agit de longues molécules possédant une « tête hydrophile »
d’un côté (groupe particulier d’atomes) à laquelle est accrochée une « chaîne hydrophobe » (long
enchaînement d’atomes).
Tête hydrophile
Chaîne
hydrophobe
« Schéma » de la molécule :
La tête de la molécule plonge dans l’eau, alors que la chaîne fuit l’eau.
Ces molécules tensioactives peuvent alors créer une situation presque parfaite : tête dans l’eau, chaîne à
l’air presque perpendiculaire à la surface, elles s’alignent les unes à côté des autres pour former une
couche bien régulière dont l’épaisseur est égale à une longueur moléculaire.
Questions :

Définir hydrophile (ou amphiphile) :

Définir hydrophobe :

En utilisant le schéma d’une molécule tensioactive, dessiner la situation « presque parfaite »
décrite dans le texte.
Fabrication d’un savon
Les savons sont composés de molécules amphiphiles obtenues par action de la soude sur des corps
gras : les triglycérides


Les triglycérides sont de grosses molécules, synthétisées naturellement par les plantes ou les
animaux. Par exemple, l’huile de palme contient de la palmitine, dont la molécule est représentée
ci-contre.
La formule chimique qui pourrait représentée la palmitine est
CH2
CH
CH2
O
O
O
CO
CO
CO
C15H31
C15H31
C15H31
L’action de la soude sur le triglycéride se traduit par la coupure de du triglycéride et l’obtention de
la molécule suivante :
ONa
CO
C15H31


Dans l’eau, il se dissout suivant la réaction suivante :
ONa
O-
CO
CO
C15H31
C15H31
+
Na+
L’anion obtenu présente une partie hydrophile et une partie hydrophobe :
O-
Partie hydrophile
CO
C15H31
Partie hydrophobe
Mode d’action d’un savon
Les ions tensioactifs sont dissous dans
l’eau ; les chaînes carbonées,
hydrophobes, vont se réfugier dans les
taches non aqueuses (graisses).
Par action mécanique (frottage), les
taches se détachent de leurs support et
s’entourent d’ions tensioactifs : cet
ensemble constitue une micelle.
Les taches se retrouvent
« emprisonnées » au cœur des micelles ;
c’est le phénomène d’ « antiredéposition » !
Lors du rinçage, l’eau interagit avec les
parties hydrophiles des ions tensioactifs
(création de liaisons électrostatiques
appelées liaisons de Van der Waals) et
entraîne les micelles ; les taches sont
évacuées…
Schématiser une bulle de savon (mince couche d’eau, « emprisonnée » par des ions tensioactifs) :
Les émulsions froides et chaudes
Hervé Thiss
Dans une mayonnaise, tout d'abord, la texture résulte de la dispersion, dans l'eau du jaune d'œuf et du vinaigre, de l'huile
sous la forme de minuscules gouttelettes (un dixième de millimètre quand la mayonnaise est encore un peu molle, un
centième de millimètre quand la mayonnaise est bien ferme). Une telle dispersion est ce que l'on nomme une émulsion. C'est
simple : de l'eau, de l'huile… et, pour favoriser la dispersion de l'eau dans l'huile, laquelle dispersion n'a pas lieu sans un petit
artifice, le jaune d'œuf, qui apporte des protéines et des lécithines : ces molécules enrobent les gouttes d'huile, et les
stabilisent dans l'eau. Ce sont ce que l'on nomme des " émulsifiants ", ou des molécules " tensioactives ". En bouche, la
texture résulte de la déformation des gouttes d'huile, et de leur glissement les unes contre les autres.
Pour la vinaigrette ou la rémoulade, les molécules tensioactives ne sont plus les protéines ou les lécithines du jaune d'œuf,
mais des molécules apportées par la moutarde (plutôt que la moutarde tout entière). Cette dernière, en effet, est composée
de cellules, dont l'enveloppe est composée de molécules de la même famille chimique que les lécithines du jaune d'œuf : des
" phospholipides ". Et c'est ainsi que l'on peut faire une émulsion à partir de vinaigre, moutarde et huile… à condition de bien
s'y prendre, c'est-à-dire d'ajouter l'huile goutte à goutte, en fouettant, dans un mélange de moutarde et de vinaigre. Plus la
moutarde a été broyée finement (par le fabricant ou par le cuisinier), plus l'émulsion restera émulsionnée longtemps. Du
point de vue physico-chimique, la vinaigrette, la rémoulade et la mayonnaise sont cousines, mais en cuisine, le goût n'est pas
rien ! Conservons les distinctions gustatives lentement identifiées.
Un mot sur la stabilité des émulsions : parler d'émulsions stables est abusif, car, si l'on attend assez longtemps, les émulsions
se séparent. La raison en est que la matière grasse est moins dense que l'eau : lentement, elle vient flotter à la surface, par le
phénomène de " crémage ". Si les émulsions sont bien fermes, ce crémage est lent (à titre expérimental, je vous conseille de
conserver une mayonnaise au frais pour voir combien de temps elle tiendra : ne vous étonnez pas si, après un mois,
l'émulsion se soutient toujours), mais il conduira toujours à la déstabilisation. Pas de " stabilité " des émulsions, par
conséquent.
Passons aux émulsions chaudes : naturellement, on peut en obtenir en chauffant des émulsions froides, par exemple en
chauffant une mayonnaise à moins de 68 °C, sans quoi l'œuf coagule. Toutefois, la cuisine a également appris à faire des
émulsions chaudes qui ne pourraient être froides : la chaleur provoque la fonte des graisses solides à la température
ambiante, ce qui permet de les disperser. Par exemple, un beurre blanc est une émulsion chaude : dans un peu d'eau,
apportée soit par le beurre lui-même, soit par du vinaigre, soit par de la crème, soit par du jus de citron, le beurre que l'on
chauffe en fouettant provoque la fonte du beurre et sa dispersion. Les protéines nommées caséines, présentes dans le
beurre, et d'autres molécules du beurre sont les tensioactifs qui enrobent les gouttes de beurre fondu. Il y a mille autres
émulsions chaudes, du jus de viande réduit monté au beurre ou à la crème, à diverses sauces au chocolat.
Chaque fois, les mêmes trois éléments de base : eau, matière grasse sous forme liquide, émulsifiants. Dans ces émulsions
chaudes comme dans les émulsions froides, l'acidité intervient principalement pour le goût, et non pour la stabilité. Le sel et
le poivre, ou d'autres épices, aromates, herbes, sont des ingrédients d'importance gustative, plutôt qu'émulsifiante, même si
certains contribuent à la stabilisation (ou à la déstabilisation, parfois) des sauces.

Qu’est-ce qu’une émulsion ? Pour quelle raison n’est-elle généralement pas stable ?

Quel est le rôle d’un émulsifiant ?
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Citez la source de quelques émulsifiants dans la mayonnaise, la vinaigrette, la sauce hollandaise,
beurre blanc