[Alan] La science de l’harmonie des saveurs

Billet présenté dans le cadre de l’event #LyonSci2015 le 21 mars 2015 et publié simultanément sur www.podcastscience.fm et www.lyon-science.fr


Que voulez-vous… À chaque fois que je viens à Lyon, il faut que je parle de bouffe, c’est plus fort que moi. Apprendre en s’amusant, voire en dégustant, après tout, même si ça nous fait passer par des chemins un peu hasardeux, je trouve que c’est toujours un pur bonheur.

On va d’abord revisiter les fondamentaux concernant nos sens et puis s’intéresser plus spécifiquement au sens du goût – et de l’odorat – avant de voir ce que la science peut bien nous raconter sur l’harmonie des saveurs.

Nous ne percevons de la réalité que ce que nos sens veulent bien nous en dire : on l’a encore vu récemment avec l’exemple de la robe bleue et noire pour certains mais blanche et dorée pour d’autres : 

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Voilà de quoi raviver la vieille question… « Est-ce que le rouge que tu vois es le même rouge que je vois ? » Ou en version culinaire : « est-ce que ce curry trop fort pour toi est OK pour moi ? »

Comment ça marche, tout ça ? Qu’est-ce qui est objectivement réel et qu’est-ce qui est reconstruit par le cerveau ?

Au niveau du sens de la vue, par exemple, on sait qu’on est super limités : les trois types de cônes situés au fond de nos yeux ont en fait chacun une taille spécifique qui correspond exactement à la longueur d’onde de la lumière rouge, verte ou bleue.

Image honteusement chipée sur http://www.physicsclassroom.com/

Et nous reconstruisons une image mentale colorisée de la réalité à partir de cette information très dégradée.

wiki_synthese_additive 

Mantis_shrimp_Odontodactylus_scyllarusÀ titre de comparaison, la crevette-mante, par exemple, une petite crevette qui n’a l’air de rien mais qui boxe tout ce qui barre son chemin. Tellement fort que ses coups provoquent des étincelles. Un truc de ouf. Mais ce n’est pas l’histoire…

Là où nous avons 3 types de photorécepteurs sensibles à la couleur, les crevettes-mante n’en comptent pas moins de 16 ! Impossible pour nous autres, pauvres négligés de l’évolution, de nous représenter la complexité et la vraie beauté du monde telle que la perçoivent ces petits crustacés.

On peut parler du son aussi… Le seul fait qu’il y ait un mapping 1:1 dans le conduit cochléaire entre les plages de fréquence auditives et les sons qu’on perçoit effectivement laisse songeur quant aux différentes réalités perçues…

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C’est un peu comme si nous avions un clavier dans l’oreille : nous n’entendons les sons que s’ils viennent frapper les bonnes touches. Mais si un son – même très bruyant – tombe à côté du clavier (trop grave ou trop aigu), alors, pour nous, c’est comme s’il n’existait pas, alors qu’un éléphant (grave) ou un chien (aigu) l’entendra très bien !

Mais qu’en est-il des saveurs… Vous vous étiez déjà demandé comment se fait cette correspondance entre les molécules présentes dans l’aliment et le goût qu’on en perçoit ?

Epatant, comme question, pas vrai ? On a tous en tête une représentation plus ou moins correcte d’une onde lumineuse ou d’une onde sonore… Mais y a-t-il une onde gustative ?

Eh bien, en fait, la prémisse de départ est un peu erronée… En effet, ce que nous appelons des saveurs sont bien souvent, en réalité, des odeurs…

Les papilles gustatives distinguent quelque 5 groupes de saveurs (sucré, salé, acide, amer et umami – L’umami, c’est ce truc indéfinissable commun au céleri, aux tomates bien mûres, aux vieux fromages, au bouillon… Et qui donne juste envie d’en reprendre). Et pour renforcer tout ça, un système de perception qu’on appelle la « somesthésie » (toujours bien à placer dans une soirée) entre aussi en ligne de compte et nous permet de distinguer des saveurs additionnelles comme le piquant du poivre, du gingembre, ou l’impression râpeuse que laissent certains vins.

Mais comment avec un arsenal si faible distinguer un Gewürztraminer d’un Bourgogne aligoté ? Un gruyère d’un camembert ? Un café sucré d’un cacao ?

Et bien c’est simplement qu’on ne goûte pas qu’avec la bouche mais surtout avec le nez !

Alors, en revisitant la prémisse… La question, devient… Comment fonctionne le mapping entre les molécules odorantes et l’odeur ( / le goût) que nous percevons ? Eh bien, si vous ne savez pas, ne vous inquiétez pas trop, vous n’êtes pas les seuls… Les scientifiques non plus ne sont pas encore trop sûrs de comment cela se passe exactement et plusieurs théories sont en concurrence.

Une partie du mécanisme est très bien comprise, ceci dit ; on sait que les cellules nerveuses de réception des odeurs fonctionnent comme un système de clé et de serrure : si une molécule volatile (la clé) peut entrer dans le récepteur / serrure, la cellule nerveuse répondra et on percevra l’odeur.

Jigsaw puzzle (detail)La question encore ouverte, c’est « comment, exactement ? ». La théorie la plus populaire est la « théorie de la forme », dont un parfumeur a esquissé les grandes lignes en 1949 avant que le mode académique prenne le relais. La clé et le verrou, du coup, ne seraient plus une métaphore : la théorie de la forme postule que nous percevons les odeurs des molécules dont la forme s’emboîte pile-poil dans nos récepteurs protéiniques.

On a identifié aujourd’hui 347 de ces récepteurs, ce qui nous laisserait percevoir 347 odeurs différentes (ce qui est déjà beaucoup plus subtil que les 5 goûts de base perçus par les papilles gustatives. Mais assez peu en regard des plus de 1000 récepteurs identifiées chez la souris il y a déjà plus de 20 ans).

Une évolution de la théorie de la forme – la théorie dite “odotope“ (ou olfactophore) – suggère quant à elle que les différents récepteurs ne détectent qu’une petite partie de ces molécules, et que ces informations fragmentaires seraient recombinées pour former une perception olfactive plus large. Un peu comme la combinaison des informations issues des différents cônes permet de se représenter une palette de couleurs largement plus vaste que les 3 couleurs de base. À mon avis, avec un nom pareil, cette théorie n’a aucune chance.

Enfin, une nouvelle théorie, basée sur une approche complètement différente suggère que ce ne sont pas les formes des molécules qui comptent, mais leur vibration. À un niveau quantique. Avec des effets tunnel, de l’intrication, tout ça… Bien que passablement controversée, cette approche est soutenue par un nombre grandissant d’études. On en saura certainement beaucoup plus dans les années à venir.

Pour ma part, ce fut une drôle de surprise, en préparant ce petit sujet, que de découvrir qu’on en sait encore aussi peu sur ce sens, si important pour notre survie à travers l’histoire. On en apprend décidément tous les jours !

nakedsciBon, maintenant qu’on a répondu aux fondamentaux, on peut commencer à s’intéresser aux vraies questions. Pendant que certains chercheurs s’interrogent sur la nature fondamentale du fonctionnement de l’odorat, d’autres s’intéressent à des applications très pratiques. C’est ainsi que je suis tombé un peu par hasard l’été dernier, au détour d’un épisode du podcast « The Naked Scientist » sur les travaux de Sebastian Anhert http://www.kings.cam.ac.uk/research/fellows/sebastian-ahnert.html de l’Université de Cambridge, en Angleterre. Il passe sa journée à analyser des saveurs en essayant de comprendre pourquoi le bleu d’Auvergne se marie si bien avec le Sauternes ou les fraises avec la crème… De la science savoureuse comme on l’aime.

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Jusqu’à ce jour, il a fallu un effet de sérendipité (un doux mélange de hasard et de génie) pour qu’on découvre et qu’on retienne les mariages harmonieux de saveurs.

Pourquoi est-ce que le jambon se marie mal avec le chocolat blanc, par exemple, alors qu’il passe plutôt bien avec de la moutarde ou même du miel ? (Merci à ma fille Gilda pour l’idée de la combinaison jambon-chocolat blanc. Même Franquin n’y avait pas pensé 😉 )

Sebastian Anhert – et d’autres chercheurs – pensent qu’on peut désormais se passer de la dimension aléatoire pour faire ce genre de découvertes. Ils ont fait une observation toute simple : il semble qu’à chaque fois que deux saveurs vont bien ensemble, on leur trouve au moins une molécule en commun. C’est là qu’intervient la magie de la science et des bases de données informatiques… Si, au lieu d’attendre de découvrir ces harmonies délicieuses par hasard – au risque de goûter des combinaisons vraiment répugnantes – on listait tout simplement les molécules connues des aliments connus pour voir quels aliments ont au moins une molécule en commun ? (Grâce aux GC-MS, si jamais… Petit nom de la chromatographie en phase gazeuse – spectrometrie de masse si vous n’avez plus rien à perdre auprès de vos amis lors des soirées de scrabble)

Dans l’émission que j’ai entendue, le chercheur a testé le pouvoir prédictif de la science sur des animatrices un peu inquiètes, en leur faisant goûter les combinaisons suivantes : 

  • framboise et olives vertes ;
  • chocolat noir et fromage bleu ;
  • papaye et parmesan ;
  • banane et persil.

Avec un succès relatif…

En creusant un peu sur l’Internet mondial, j’ai trouvé d’autres combinaisons potentiellement intéressantes…

  • le foie de porc et le jasmin partagent une molécule commune : l’indole
  • le chocolat blanc et le caviar partagent de la triméthylamine
  • le chocolat et la viande rouge partagent des pyrazines (Un restaurant de Lausanne, la ville suisse où j’habite, propose dans sa carte du soir une entrecôte de boeuf au chocolat et garanoir (un cépage local issu d’un croisement improbable) ) Je confirme que c’est tout à fait épatant !

On peut aussi se servir de la compatibilité des molécules entre elles pour des substitutions :

  • si les GC-MS disent vrai, les tomates et les fraises seraient interchangeables. Pratique si vous avez oublié d’acheter les fraises pour le dessert ;
  • De même, si vous êtes à court de bouillon, vous pouvez théoriquement le remplacer par du café…
  • Ou alors, plus sérieusement, le basilic, qui contient du linalool, de l’estragol et de l’eugenol, peut théoriquement être remplacé par de la coriandre (linalool), de l’estragon (estragol) ou des clous de girofle (eugenol).

Comme je ne sais pas trop comment conclure cette intervention, je vous propose une petite expérience. Pendant la pause, les plus courageux d’entre vous pourront valider tout cela, et de laisser un commentaire sur le site web de de Lyon Science ou de Podcast Science ces prochains jours pour partager leurs impressions…

Un immense merci à Mel (https://twitter.com/noodlybrain ) pour son dessin qui déchire :) Et pour reprendre l’idée que j’ai survolée au tout début de mon intervention, quant à la fiabilité de nos perceptions… Il me faudra aussi une ou un volontaire en bonne santé, qui n’a pas de problème au niveau de l’émail dentaire et qui n’a pas de problème d’estomac. La courageuse personne pourra faire une expérience avec de la miraculine, une molécule tirée du “ fruit miracle ”, qui modifie temporairement la forme des récepteurs situés sur votre langue pour transformer en douceur les saveurs les plus acides 🙂 Et nous laisser aussi un petit commentaire. 

Bon courage… Souvenez-vous : vous servez la science et c’est votre joie 🙂
disciple

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