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Erwin Schrödinger, l'un des créateurs de la mécanique quantique. Crédit : th.physik.uni-frankfurt
Difficile d'imaginer qu'un sujet aussi ésotérique, et même philosophique, que la mécanique quantique puisse intervenir dans la conception des aliments de demain. Certainement, ses créateurs tels Erwin SchrödingerErwin Schrödinger et Werner HeisenbergWerner Heisenberg n'auraient pas imaginé que l'on se servirait un jour de leurs équations pour améliorer la façon dont les aliments sont assimilés par l'organisme ou pour conférer à un aliment une texturetexture et une saveur voulues.
C'est pourtant indirectement ce qui est en train de se faire ! Le professeur Raffaele Mezzenga, membre du Nestlé Research Center, vient de publier avec Won bo Lee, un étudiant en ingénierie chimique de l'Université de Californie (UCSB) et un autre membre de cette université, Glenn Fredrickson, un papier dans lequel des méthodes et des équations de la mécanique quantique sont utilisées pour mieux comprendre les interactions entre l'eau et les lipideslipides.
L'eau, malgré son caractère commun, est l'un des liquides les plus mystérieux de l'Univers. Récemment d'ailleurs, la mécanique quantique et de puissantes simulations informatiquessimulations informatiques ont été utilisées pour tenter de mieux comprendre ses caractéristiques. Là, les chercheurs sont partis d'un modèle thermodynamique pour comprendre les différents changements de phases qui peuvent se produire lorsqu'on mélange avec de l'eau des lipides comme l'oléine, un composant important de nombreuses huiles végétales et d'autres corps gras, dont le beurre.
Quanta et mousse au chocolat
Comprendre ce qui se passe dans ce cas est important pour prédire la façon dont différents mélanges de lipides restent stables ou non dans de la nourriture et comment les nutrimentsnutriments qui y sont associés seront assimilés. Les interactions avec les protéinesprotéines, les vitaminesvitamines et les hydrates de carbone (glucidesglucides) sont aussi importantes dans ce contexte.
Lee, Mezzenga et Glenn Fredrickson, comme ils l'exposent dans un article publié dans les Physical review letters, ont utilisé le modèle mathématique de la théorie du champ self consistant (SCFT), dit encore du champ auto-cohérent, bien connu en chimiechimie quantique.
En 2005, en appliquant là aussi les méthodes de la physiquephysique, des scientifiques du même centre de recherche avaient montré que les moussesmousses et les émulsionsémulsions pouvaient être rendues plus stables en augmentant la stabilité des émulsifiants à l'interface des phases en solutions. De même, des composés basés sur une structure de cristaux liquidesliquides pouvaient servir selon eux de support pour certains nutriments spécifiques. On pense aussi qu'en optimisant ces supports à partir de ces recherches, on pourra rendre certains aliments plus résistants à la dégradation, causée par la chaleurchaleur ou l'oxydationoxydation.
La prochaine fois que vous mangerez une mousse au chocolat ou une salade avec sauce, il se pourrait bien qu'il vous faille dire merci à Erwin Schrödinger.
