Le chocolat

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Sommaire

1 Définitions

  • Définition générale : le chocolat est un mélange de cacao et de sucre.
  • Définitions légales :
    • Chocolat noir : doit contenir au minimum 35% de cacao. Autres ajouts : sucre.
    • Chocolat supérieur : doit contenir au minimum 43% de cacao. Autres ajouts : sucre.
    • Chocolat au lait : doit contenir au minimum 25% de cacao (en Union Européenne ; 10% aux USA). Autres ajouts : lait (poudre ou concentré), sucre.
    • Chocolat au lait extra fin : doit contenir au minimum 30% de cacao. Autres ajouts : lait (poudre ou concentré), sucre.
    • Chocolat blanc : beurre de cacao, lait, sucre, arômes. Il ne contient pas de poudre de cacao.

2 Composition physique

Le chocolat est une matière hétérogène comportant deux phases solides non miscibles : c'est une dispersion. Les deux phases sont :

  • La phase dispersée : constituée de particules solides non grasses (45% de sucre, 20% de cacao). Ces particules doivent avoir une taille < 25 µm pour ne pas donner de texture sableuse au chocolat.
  • La phase continue : formée des graisses solides (beurre de cacao), contenant de nombreuses molécules aromatiques.
Schéma représentant des particules de cacao et de sucre dispersées dans la phase continue de graisse.

Comme dans le cas d'une émulsion, il est nécessaire d'ajouter à la dispersion un liant permettant l'incorporation des molécules hydrophiles dispersées dans la phase continue de nature lipophile. Cette stabilisation est réalisée par l'ajout d'un tensioactif, c'est à dire un molécule ayant des affinités à la fois avec les graisses et à la fois avec les sucres et le cacao. Le seul autorisé est la lécithine de soja (0,7% maximum). Pour les puristes du chocolat et anti-OGM, on peut aussi trouver de la lécithine de tournesol. La lécithine (phosphadithylcholine) est un un phospholipide.

3 Composition chimique

3.1 Lipides (graisses)[1]

Le chocolat est riche en lipides : triglycérides (triesters de glycérol) et acides gras.

Les acides gras les plus abondants dans le beurre de cacao sont :

  • L'acide stéarique : 35% (de la famille des acides gras saturés)
Modèle moléculaire de l'acide stéarique.
Molécule d'acide stéarique.
  • L'acide palmitique : 24% (de la famille des acides gras saturés)
Molécule d'acide palmitique.
  • L'acide oléique : 39% (de la famille des acides gras ω-9, monoinsaturés)
Modèle moléculaire de l'acide oléique.
Molécule d'acide oléique.
  • L'acide linoléique : 35% (de la famille des acides gras ω-6, polyinsaturés)
Molécule d'acide linoleique.
Modèle moléculaire de triglycéride : ester de glycérol des acides palmitique, oléique et stéarique (POS).

Ces acides gras forment plusieurs combinaisons de triglycérides, comme par exemple le triglycéride POS (Palmitique-Oléique-Stéarique) :

Molécule de triglycéride : ester de glycérol des acides palmitique, oléique et stéarique (POS).

Des nombreuses combinaisons possibles donnent de nombreuses molécules et donc des températures de fusion très étalées. Cependant la particularité du beurre de cacao est que seulement 3 triglycérides compose 80% des graisses totales. La température de fusion est donc étalée dans une zone étroite : entre 34 et 35°C. D'où la célèbre phrase utilisée autrefois par une certaine marque : fond dans la bouche (36°C), pas dans la main (25°C).

D'autre part, la transition de phase solide → liquide s'accompagne par une absorption de chaleur (transformation endothermique). Un morceau de chocolat qui font dans la bouche procure un sensation de froid.

3.2 Glucides (sucre)

Le chocolat est riche en sucres : l'amidon dans la fève, transformé lors de l'étape de fermentation, mais aussi la grande quantité de saccharose (sucre de table) ajouté au cacao et au beurre de cacao pour faire le chocolat.

3.3 Oligo-éléments (minéraux)

Il est riche en minéraux :

  • Potassium : 1,920 %
  • Phosphore : 0,656 %
  • Magnésium : 0,414 % (celui-ci provient de la fève, mais peut aussi provenir de l'hydroxyde de magnésium ajouté lors de l'ajustement du pH)
  • Calcium : 0,114 %

300 g de chocolat équivaut à l'apport journalier nécessaire pour ces minéraux (mais pas pour les autres !).

3.4 Calories

Il est riche en énergie :

  • Cacao : 1500 kJ = 360 kcal pour 100 g
  • Chocolat noir : 2050 kJ = 490 kcal pour 100 g
  • Chocolat au lait : 2100 kJ = 500 kcal pour 100 g

400 g de chocolat équivaut à l'apport journalier nécessaire en énergie (mais seulement du point de vue énergétique, et non pas nutritionnel !)

3.5 Autres molécules

  • Alcaloïdes :
    • Théobromine : 40 à 500 mg pour 100 g. Effet diurétique et stimulant.
Theobromine.gif
Pour l'extraction de la théobromine du chocolat, voir : La théobromine.
    • Caféine : 70 mg pour 100 g. Effet stimulant.
Cafeine.gif
Pour l'extraction de la caféine du café, voir : La caféine.

Si ces deux molécules sont bien tolérées et digérées par notre corps, elles sont en revanche des poisons pour certains animaux tels que les chats et les chiens. Il est donc déconseillé d'en donner aux animaux, même s'ils apprécient le chocolat, car cela leur serait fatal !

  • 2-Phényléthylamine et dérivés. Effet euphorisant.
2-phenylethylamine.gif
  • Molécules de la famille des pyrazines :
2-Méthoxy-5-méthylpyrazine
2,6-Diméthylpyrazine
Elles sont fabriquées lors de la torréfaction par des condensations de Maillard et des réarrangements moléculaires complexes. Plus de 500 composés chimiques ont été identifiés dans l’arôme, c'est dire si le chocolat est un subtil mélange !
  • Molécules de la famille des polyphénols. Effet antioxydant.

4 Transformations du cacao : biologie, chimie, physique

Les fèves du cacaoyer subissent de nombreuses étapes avant de pouvoir fournir le goût, les arômes et l'aspect des tablettes ou morceaux de chocolat dont nous avons aujourd'hui l'habitude.

Fabrication du chocolat, du cacaoyer à la tablette.

4.1 La fermentation

  • Transformation biologique, entre 45 et 50°C pendant 6 à 8 jours.
  • Digestion des sucres lents (amidon) par les bactéries.
  • Fabrication de nouvelles molécules : sucres plus simples, alcools (fermentation anaérobie) et acides (fermentation aérobie).

4.2 La torréfaction

  • Transformation chimique, entre 100 et 140°C pendant 30 minutes.
  • Evaporation de l’eau, brunissement, formation d'odeurs agréables et de couleurs brunes : réaction (ou condensation) de Maillard, entre les sucres et les amines primaires.
Réaction de Maillard et réarrangements.

C'est cette même réaction qui est responsable, par exemple, des couleurs et arômes de la croûte du pain, des bières dorées et brunes, de la viande grillée, du café et du chocolat, du canard laqué, des plats sucrés-salés, etc.

4.3 Le tempérage

  • Transformation physique consistent à chauffer puis refroidir de manière contrôlée le chocolat, afin de lui donner un aspect brillant, lisse et un favoriser le démoulage facile, après introduction dans un moule.
  • Du point de vue chimique, il s'agit de faire cristalliser en premier les triglycérides à points de fusion les plus élevés, très lentement, pour éviter une cristallisation rapide et en masse, ce qui conduirait à un chocolat amorphe et collant. On commence donc par fondre complètement le chocolat à 55°C, puis on refroidie lentement jusqu'à une température d'un degré au dessus de la température de fusion ; ceci crée des germes cristallins. Ensuite on réchauffe de quelques degrés pendant quelques minutes pour supprimer les germes cristallins indésirables. Enfin, on peut couler le chocolat en moule ou en nappage.
  • S'il a été bien tempéré, le résultat sera un chocolat brillant, lisse, qui se cassera nettement avec un bruit sec.

5 Références

  1. À propos des triglycérides, voir aussi : Les huiles et graisses
  • Chimie du petit déjeuner, Marie Terrien, Josette Fournier ; Culture et techniques, IUFM
  • Les secrets de la casserole, Hervé This ; Belin
  • Wikipédia : http://fr.wikipedia.org/wiki/Chocolat

6 Quelques liens

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