Nous aimons certains aliments et n'en aimons pas d'autres. Bien sûr, le goût des aliments est important, mais la sensation en bouche, et même le son que fait la nourriture lorsque nous la mordons, déterminent également si nous apprécions l'expérience culinaire. Est-il possible de concevoir des matières comestibles qui optimisent ce plaisir ? Les physiciens et les chercheurs en alimentation montrent que c'est effectivement le cas.

Dans une recherche publiée dans Soft Matter cette semaine, des chercheurs de l'Université d'Amsterdam, de l'Université de Delft et d'Unilever ont démontré que la sensation en bouche d'une substance comestible peut être conçue, tout comme les propriétés de nombreux autres matériaux. C'est-à-dire qu'ils créent des métamatériaux, des matériaux qui ne se trouvent pas dans la nature mais qui sont soigneusement construits en laboratoire. Leur matériau de construction préféré n'est pas le bois, le béton ou le verre - ils construisent leurs matériaux à partir de chocolat.

Concevoir la sensation en bouche

Comme le savent très bien les boulangers professionnels et amateurs, le chocolat n'est pas une matière facile à travailler. Le simple fait de le chauffer et de le refroidir peut transformer le chocolat mou en un chocolat tempéré beaucoup plus cassant, ou vice versa. Par conséquent, le premier défi pour les chercheurs était de maîtriser leur matériau de construction. Ils l'ont fait en le chauffant très soigneusement, en ajoutant du chocolat froid, en le refroidissant à nouveau… puis en le mettant dans une imprimante 3D. Cela leur a permis d'imprimer pratiquement n'importe quelle forme de chocolat qu'ils voulaient, tout en garantissant que le matériau de base avait toujours les mêmes propriétés.

La première forme de matière comestible que les scientifiques ont expérimentée était un chocolat en forme de S avec de nombreuses torsions, comme dans la figure ci-dessus. L'objectif était de tester comment ce matériau se briserait et comment cette rupture serait ressentie dans la bouche. Sans surprise, les propriétés de rupture dépendaient fortement de la direction de "mordre". Lorsque le chocolat était pressé par le haut, de nombreuses fissures différentes se produisaient les unes après les autres, mais lorsqu'elles étaient pressées dans la direction perpendiculaire à l'image, une seule fissure se produisait généralement. Cela a été testé mécaniquement, comme dans l'image ci-dessus à gauche, mais aussi en donnant les chocolats à un panel de 10 personnes très volontaires. Les tests mécaniques et le panel de test ont confirmé en outre que la facilité de morsure était meilleure dans la direction indiquée sur l'image.

Plus il y a de fissures, mieux c'est

La plupart des gens apprécient l'expérience de la nourriture qui crépite dans leur bouche - plus il y a de fissures, mieux c'est. Après avoir montré qu'une telle expérience peut être conçue, les chercheurs ont maintenant essayé différentes structures, à la recherche d'une structure où le nombre de fissures peut être "programmé" dans le matériau.

Il s'est avéré que les métamatériaux de chocolat en forme de spirale comme ceux présentés ci-dessus ont des propriétés assez intéressantes et ajustables. Non seulement le nombre d'enroulements contrôle directement le nombre de fissures lorsque le matériau est pressé mécaniquement; le panel de test pouvait également distinguer clairement entre moins et plus de fissures lors de la consommation des chocolats. De plus, des enregistrements sonores ont montré que le son produit par les chocolats lorsqu'ils sont mordus reflète le nombre de fissures, ce qui ajoute à une expérience culinaire agréable.

Le morceau de chocolat parfait

La dernière question était bien sûr :la conception d'une expérience culinaire agréable est-elle une question d'essais et d'erreurs, ou est-il possible de concevoir et d'affiner de beaux matériaux comestibles avant de les créer ? Les chercheurs ont découvert qu'avec un modèle mathématique bien choisi, ils peuvent en effet optimiser certaines formes de chocolats en ce qui concerne, par exemple, leur résistance à la rupture lorsqu'ils sont mordus dans certaines directions.

La conception des métamatériaux comestibles n'avait pas été étudiée auparavant. La nouvelle recherche ouvre la porte à des moyens de concevoir des aliments agréables à manger et, plus généralement, de concevoir des matériaux qui optimisent l'interaction entre l'homme et la matière. + Explorer plus loin

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