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L'origine de la boissonCoca-Cola remonte à la premièrerecette de John Pemberton en 1885,appelée French Wine Coca.Pemberton, alors pharmacien récem-ment installé à Atlanta, vient d’inventerdans son laboratoire une boissonalcoolisée à base de coca, de noix dekola et de damiana, inspirée de larecette du vin Mariani. L’interdiction del’alcool dans la ville d’Atlanta obligea lajeune J.-S. Pemberton & Company àproposer une boisson différente desorangeades d’alors, procurant les effetsdu bourbon mais désormais sansalcool. Une nouvelle version de sa bois-son, sans alcool mais toujours avec lacoca comme principal ingrédient actif,fut vendue jusqu'à la fin du 19e siècle.La marque Coca-Cola fut inscrite auregistre du commerce en 1887, et laboisson devint célèbre malgré plusieurschangements de propriétaires. Venducomme tonique pour le cerveau, unverre de Coca-Cola en 1886 contenaitenviron neuf milligrammes de cocaïne,et officiellement n’en contient plusdepuis 1903. Les contrôles desautorités en relèvent encore des tracesaprès 1929. En 1911 la compagnie futprise dans une affaire sur l’utilisationillégale de caféine comme additif, quil’obligea à en réduire les taux et la fitparticiper à l’élaboration de normes surl'étiquetage.

La recette exacte du Coca-Cola actueln'est pas divulguée par l’entreprise, etla légende veut qu’elle fasse mêmel’objet d’un mystère soigneusemententretenu (sa composition écrite sur undocument sacré, secret industriel quasimilitaire, reposerait dans un coffre situédans les sous-sols inviolables de laSunTrust Bank, connue de deux seulsemployés évitant soigneusement devoyager ensemble pour éviter qu’unaccident ne la fasse disparaître). À lalecture de l’étiquette on y trouve sim-plement de l'eau gazéifiée, du sucre(sirop de maïs à haute teneur en fruc-tose, ou bien saccharose, selon lespays), le colorant caramel E150d, del'acide phosphorique comme acidifiant,des extraits végétaux et un arômecaféine. Mais bien évidemment, si leprocédé de fabrication, lui, est encoresecret, la composition du Coca-Cola estbien connue grâce aux techniques dechromatographie qui permet auxchimistes d’en lister tous les ingrédi-ents.

La saveur particulière des colas provientprincipalement du mélange de sucre,d’acides et de nombreuses essencesd'orange, citron, vanille, cannelle…Lescolas sont ainsi des boissons à baseaqueuse et aromatisées aux huilesessentielles. Cela présente donc unproblème qui est que les huiles et l’eaune se mélangent pas si elles ne sont pasémulsionnées comme une vinaigrette.

Il faut aussi que cette émulsion restestable pour que l’huile et l’eau ne seséparent pas pendant le stockage. Àl’origine le Coca-Cola n’était pas des-tiné à être embouteillé, et donc la sta-bilité du mélange n’était pas vraimentun problème. La recette originale necontenait d’ailleurs aucun émulsifiant,bien que l’alcool et le caramel jouentun léger rôle. Aujourd’hui il est connud’après les analyses chimiques que leCoca-Cola contient de la cannelle, dela muscade, de la vanille, de l’extrait decoca, de la lavande, du jus de citronvert et d’autres agrumes, ainsi que dela glycérine d’origine végétale. Il necontient pas de noix de kola mais de lacaféine, à la différence d’autres colasconcurrents.

EauLa composition minérale de l’eau estimportante et a une influence non né-gligeable sur sa saveur comme pour laprésence d’ions fer ou cuivre. La stabi-lité de l’émulsion dépend aussi du pH ;ainsi dans une eau alcaline (pHsupérieur à 7) les ions calcium et ma-gnésium sont à éviter sous peine devoir se former du "calcaire" (carbon-ates) dans la bouteille ! Pour assurerune qualité et un goût constants del’eau partout dans le monde, l'eau estnano-filtrée. Chaque fabriquant souslicence de la boisson reçoit le concentréen poudre dans de gros flacons et se

Qu’y a-t-il dans le Coca-Cola ?

L'analyse complète de la composition d'un produit de consom-mation quotidienne est toujours très intéressante. Le Coca-Colaest aujourd'hui passé au crible : que trouve-t-on dans cette bois-son devenue un symbole de la mondialisation au point d'êtreconnue et bue partout dans le monde, même là où l'eau n'est pasaccessible ?

Christophe Rondot promo 02

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contente d'y ajouter l'eau, le sucre et legaz. On peut trouver que le goût duCoca-Cola varie entre différents pays ;cela n'est dû qu'à une différence dedosage dans les recettes. Par exemplele Coca-Cola en Espagne sera plussucré qu'en France.

SucreÀ l’origine le sucre utilisé est le saccha-rose issu de la canne. Il a été aujour-d’hui remplacé par du sirop deglucose-fructose issu du maïs, bienmoins cher mais nécessitant d’impor-tantes surfaces agricoles fortementirriguées. Le Coca-Cola (celui avec dusucre), c’est 42 kcal / 100 mL (regardezsur une bouteille), soit exactementautant qu’un jus d’orange 100 % purjus, ou des oranges pressées…incro-yable, non ?

Acidifiants La balance acide/sucré dans le Coca-Cola est très importante pour l’impres-sion en bouche et pour le goût.L’acidité est obtenue par l’acide phos-phorique (E338, issu du traitement deroches phosphatées) et/ou l’acide cit-rique (E330, extrait d’agrumes, maispréparé industriellement par fermenta-tion). Ce dernier à un goût plutôt légeret fruité, tandis que le premier à ungoût neutre et sec. Aujourd’hui c’estl’acide phosphorique qui est utilisédans le Coca-Cola car bien moins cherque l’acide citrique et il en faut 30 %de moins pour obtenir la même aciditéen bouche. Il est ainsi incorporé au tauxde 0,05 % et donne au Coca-Cola unpH de 2,8. La manipulation de cetacide est délicate et nécessite des gantsappropriés et de grandes précautions.En plus de ces acides on ajoute du CO2

(E290) qui participe aussi à l’acidité dela boisson. En général, l’acidité desboissons gazeuses assure une bonneconservation contre les micro-orga-nismes, mais dans certains cas il peutêtre ajouté de l’acide benzoïque (E210)ou du benzoate de sodium (E211) ac-tifs contres les champignons, et dudioxyde de soufre (E220) actif contreles bactéries.

ÉmulsifiantsPour assurer la stabilité de l’émulsiondu Coca-Cola, plusieurs ingrédientssont ajoutés : le Coca-Cola (mais pas lePepsi) utilise la glycérine (E442), con-

nue aussi sous le nom de glycérol, quiest obtenue de source végétale ou ani-male. Elle possède les effets combinésde l’eau et de l’alcool pour émulsionnerles huiles. Elle a aussi un rôle antioxy-dant.

La gomme arabique (E414) aussi uti-lisée est un polysaccharide naturelcomme l’amidon, extrait de la sève desbranches d’un acacia du Sénégal. À ladifférence d’autres gommes polysac-charides, la gomme arabique peutadsorber des gouttelettes d’huile etstabiliser des émulsions, tout enn’ayant que très peu d’effet sur la vis-cosité. Elle est utilisée à hauteur de 18à 22 %. Il est très important d’utiliserde la gomme de qualité alimentaire etsurtout pas celle vendue dans les ma-gasins de loisirs et décoration qui esttoxique.

Pour réaliser une émulsion fine d’huilesessentielles, une agitation vigoureusen’est pas suffisante car elle donne degrosses gouttelettes. On utilise unhomogénéiseur à haute pression quifait passer le liquide à travers une valve,ce qui permet des tailles de gouttes de0,1 à 0,2 µm. Ces machines très volu-mineuses sont de plus en plus rem-placées par des broyeuses à disquesconcentriques qui assurent des taillesde gouttes de 1 à 2 µm. Le mélange del’émulsifiant avec les autres ingrédientsest une étape cruciale : il est en générald’abord mélangé avec un peu d’eauavant d’y ajouter les huiles essentielles.Les autres ingrédients comme lecaramel et l’acidifiant sont ajoutés déjàdissous pour garantir un bon mélange.La stabilité de l’émulsion est obtenuepour des tailles de goutte inférieures à3 µm, voire 1 µm avec un mauvaisémulsifiant.

La gomme de Guar (E412, extraite d’unharicot africain, graine de Cyamopsistetragonoloba) et la gomme xanthane(E415, issue de la fermentation de labactérie Xanthomonas campestris enprésence de glucose) peuvent aussi êtreutilisées dans certains sodas mais épais-sissent énormément dès 1 % en con-centration.

Caféine La caféine est un alcaloïde trouvé dansde nombreuses plantes, comme le café,le thé, mais aussi la noix de kola. Elle

est ajoutée comme arôme à la place dela noix de kola bien plus chère. Sa so-lubilité est limitée, et elle est plutôtajoutée aux boissons sous forme de cit-rate de caféine plus soluble. Elle estoptionnelle dans les colas. Il n’est pasrecommandé d’en stocker car elle estextrêmement toxique : 10 g suffisent àtuer un homme. Inutile donc decharger la recette, et il vaut mieux s’as-surer que tout à été dissous.

CaramelLe caramel est ajouté comme colorantbrun. Il est préparé traditionnellementpar chauffage du sucre avec des addi-tifs salins qui vont conditionner sa sta-bilité. Il faut donc choisir le boncaramel, et dans le cas du Coca-Cola ilfaut un caramel qui résiste à des pHtrès acides : il s’agit du caramel de laclasse IV réalisé aux sels de sulfite etd’ammonium (E150d) afin de lui con-férer des charges négatives qui sta-bilisent en plus les gouttelettes d’huilesde l’émulsion. En effet un caramelinapproprié ferait sédimenter les gout-telettes au fond de la bouteille.

Ce caramel représente environ 70 à72 % des colorants caramels indus-triels et est principalement utilisé dansles environnements acides (sodas telsque colas et "ginger ale", thé glacé,vermouth, certains vinaigres et bièresbrunes…).

Récemment le caramel ammoniacalE150d a été sur le devant de la scèneaprès un changement de réglementa-tion des autorités californiennes en2011, qui ont abaissé la teneurautorisée en 4-méthylimidazole. Cettemolécule cancérigène probable (issuedes réactions de Maillard et donc trou-vée dans les viandes grillées, les ali-ments rôtis, le café…) a obligéCoca-Cola à revoir sa formule en 2012aux États-Unis.

À noter que plusieurs colas incoloresont été mis sur le marché par le passé("Tab Clear" par "Coca-Cola", "CrystalPepsi" puis "Pepsi Clear" par"PepsiCo") qui n’ont absolument pastrouvé leur public.

Feuille de coca L'utilisation de feuille de coca est tou-jours d’actualité : une centaine detonnes de feuilles décocaïnisées est

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consommée chaque année, importéedu Pérou et de Bolivie et traitée par lasociété Stepan. Des débats existentencore à propos de la présence detraces de cocaïne irréductibles dans leCoca-Cola. La compagnie se refuse àcommenter, arguant que la cocaïne àdisparu de la recette depuis 1900.

VanilleLa compagnie Coca-Cola est le plusgrand consommateur mondial d'extraitde vanille naturelle. Ainsi, quand unenouvelle formule fut utilisée en 1984pour le "New Coke", à base devanilline synthétique, l'économie deMadagascar en souffrit gravement.

Huiles essentiellesLes huiles essentielles sont extraites desplantes, des fruits, des fleurs… parpression à froid (comme l’huile d’olive),par extraction au CO2 supercritique oupar entraînement à la vapeur. Ce sontdes mélanges complexes de molécules,certaines plus solubles dans l’alcoolque d’autres. La composition exacte dechaque huile est très dépendante de lasource végétale (terroir, climat…) et dela méthode d’extraction. On y trouve

des molécules carbonées (terpènes),des composés oxygénés (esters, aldéhy-des, cétones, alcools, phénols…), ainsique des acides, lactones, composésazotés et soufrés. Les huiles essentiellessont très irritantes pour la peau, etnécessitent des gants pour leur mani-pulation. Elles sont en généraldisponibles chez les herboristes.Les composés qui contribuent princi-palement à une saveur intéressantepour les boissons sont les composésoxygénés. Les composés carbonés sontplutôt intéressants pour les parfums,donnent du coup un mauvais goût etdoivent être enlevés. On procède pourcela à une seconde extraction à l’al-cool. Selon les recettes de colas, l’al-cool, en très faible quantité, peut resterou non dans la boisson. D’autresprocédés incluent la distillation ou l’ex-traction à contre-courant par d’autressolvants. Huile essentielle de cannelle de Chine :obtenue par entraînement à la vapeurdes jeunes feuilles de Cinnamomumcassia, ou cannelier de Chine, à ne pasconfondre avec le cannelier de Ceylan(Cinnamomum zeylanicum) qui donnela cannelle commune, plus chère etplus douce. Cette huile contientjusqu’à 90 % de cinnamaldéhyde et un

peu d’eugénol (le contraire pour l’ex-trait d’écorce).Huile essentielle de citron : obtenue parpression de pelures de citron (Citruslemon). Elle contient beaucoup de ter-pènes comme le limonène (65 %), lesß-pinène et γ-terpinène (8-10 % cha-cun). La saveur du citron est aussi don-née par les aldéhydes comme le citral(3-10 %).Huile essentielle de citron vert :obtenue par pression à froid ou bienpar entraînement à la vapeur du fruitentier de Citrus aurantifolia (citronvert). Extraite à froid, elle contient 50 à60 % de limonène, 10 % de ß-pinèneet de γ-terpinène et 4,5 à 9 % de cit-ral. L’extraction à la vapeur ne donneque 0,5 à 2,5 % de citral.Huile essentielle de néroli : obtenue parentraînement à la vapeur des fleurs dubigaradier Citrus aurantium. Sa compo-sition varie selon l’origine de la fleur etla méthode de distillation, mais con-tient environ 30 % de linalol. Elle est engénéral assez chère.Huile essentielle d’orange amère :obtenue par pression des pelures desfruits du bigaradier Citrus aurantium.Elle contient environ 90 % delimonène, moins d’aldéhydes et plusd’esters que l’orange douce.

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RECETTE ORIGINALE DE PEMBERTON

Ingrédients : 1 oz (28 g) de citrate de caféine ; 3 oz (85 g) d'acide citrique ; 1 US fl oz (30 mL) d'extrait de vanille ; 1 USqt (946 mL) de jus de citron vert ; 2.5 oz (71 g) d' "arôme 7X" ; 30 lb (14 kg) de sucre ; 4 US fl oz (118,3 mL) d'extrait defeuille de coca en poudre ; 2.5 US gal (9,5 L) d'eau ; du caramel en quantité suffisante.Mélanger la caféine, l’acide et le jus de citron vert dans l’eau bouillante, ajouter la vanille et l’arôme une fois refroidi.Arôme 7X : 80 huile essentielle d’orange ; 40 huile essentielle de cannelle ; 120 huile essentielle de citron ; 20 huile essen-tielle de coriandre ; 40 huile essentielle de muscade ; 40 huile essentielle de néroli.Laisser reposer 24 heures.Cette recette ne précise pas quand ni comment les ingrédients sont mélangés, ni l’unité de mesure des essences de l’arôme7X (impliquant qu’il était préparé à l’avance).

"OPENCOLA" : RECETTE SOUS LICENCE LIBRE GNU

Concentré aromatique : 10g de gomme arabique ; 3,5 mL d'huile essentielle d'orange ; 3,00 mL d'eau ; 2,75 mL d'huileessentielle de citron vert ; 1,25 mL d'huile essentielle de cannelle-casse (ou cannelle de Chine) ; 1,00 mL d'huile essentiellede citron ; 1,00 mL d'huile essentielle de muscade ; 0,25 mL d'huile essentielle de coriandre ; 0,25 mL d'huile essentiellede néroli ; 0,25 mL d'huile essentielle de lavande.Les huiles sont mélangées ensemble puis la gomme arabique est ajoutée et enfin l’eau. Le tout est mixé pendant 4 à 5minutes, puis peut être stocké.Sirop correspondant :2,36 kg de sucre blanc ; 2,28 L d'eau ; 30,0 mL de caramel colorant (E150d) ; 17,5 mL (3,5 cuillères à café) d'acide phos-phorique à 75 % ou d'acide citrique ; 10,0 mL (2 cuillères à café) de concentré aromatique ; 2,50 mL (1/2 cuillère à café)de caféine (facultatif).Pour faire le sirop, mélanger le concentré aromatique avec l’acidifiant, ajouter l’eau puis le sucre. Pendant le mélangeajouter la caféine optionnelle en vérifiant qu’elle est bien entièrement dissoute. Ajouter ensuite le colorant (optionnel aussisi l’on veut faire un cola incolore) et mixer le tout. Le sirop est dilué à 1 pour 5 avec de l'eau gazeuse sans sodium pourobtenir la boisson finale. Bon rafraîchissement !

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DossierHuile essentielle d’orange douce :obtenue par pression des pelures d’o-range (Citrus sinensis). Elle contientenviron 90 % de limonène, ainsi quedes aldéhydes comme le citral, l’oc-tanal, le décanal, des esters comme lesacétates d’octyle et de néryle.Huile essentielle de muscade : obtenuepar entraînement à la vapeur de la noixde muscade, le fruit séché de Myristicafragrans. Elle contient environ 90 % deterpènes.Huile essentielle de coriandre : obtenuepar entraînement à la vapeur desgraines de coriandre Coriandrumsativum. Elle contient principalement60 à 80 % de linalol, ainsi que des ter-pènes comme l’α-pinène et le γ-ter-pinène.Huile essentielle de lavande : obtenuepar entraînement à la vapeur de fleursfraîches de lavande Lavandula angusti-folia (lavande française), Lavandulaspica (lavance d’Espagne), ou de va-riétés hybrides (lavandin). Elle contientprincipalement des alcools et des

esters, variant considérablement selonla source. La variété française contientjusqu’à 40 % d’acétate de linalyle, lavariété espagnole a plus de linalol, lelavandin est entre les deux.

Autres additifs des sodas (horsCoca-Cola) :Certains sodas peuvent contenir aussides agents de charge, tels que deshuiles destinées à empêcher la sépara-tion de l’émulsion. Les esters de gly-cérol issus de résines de bois (E445) enfont partie, et sont parfois utilisés dansdes boissons citronnées, à des concen-trations limitées à 100 ppm. On peutaussi trouver l’isobutyrate acétate desucrose. Certains sodas peuvent con-tenir des antioxydants pour éviter ladétérioration des arômes par oxydationà l’air, comme de la vitamine E. Celan’est pas le cas des colas. De mêmecertains sodas contiennent des agentsmoussants comme des saponines d’é-corce de quillaia (E999) ou de yucca.

Colas commerciaux : à chacun sarecette !À part le Coca-Cola vendu par "TheCoca-Cola Company" et Pepsi Colavendu par "PepsiCo", il existe de nom-breuses alternatives, et autant derecettes rien qu’en France, et mêmedes colas bio : Anjou Cola en Anjou,Breizh Cola et Beuk Cola en Bretagne,Corsica Cola en Corse, Chtilà Coladans le Nord de la France, Elsass Colaen Alsace, Fada Cola à Marseille,Auvergnat Cola et Bougnat Cola enAuvergne, Cola’rdèche en Ardèche,Vendée Cola en Vendée, Alp’Cola etMontania Cola dans les deux Savoies eten Isère, et Meuh Cola à base d’ingré-dients équitables et biologiques enNormandie... ■

En 2002, St Gobainlançait le verre autonettoyant “Bioclean”.Il avait alors fallu une petite dizaine d’an-nées pour mettre au point le matériau.Le concept de ce verre « intelligent »repose sur la propriété de l’oxyde detitane de photodégrader les moléculesorganiques adsorbées à sa surface. Onpeut donc considérer ici le TiO2 commephoto-catalyseur. Il est réjouissant deconstater que l’utilisation des propriétésphoto catalytiques de l’oxyde de titane aune origine artistique (voir encadré). Cescaractéristiques apportent des défautsde farinage à la surface des peintures.Oui mais ce qui est défaut pour lesœuvres d’art peut être utilisé pour rendreune surface autonettoyante.

Dépôt en couches mincesPour la transparence, si l’on réalise undépôt en couches minces, le matériaureste transparent, car la taille des cristal-lites de l’oxyde est très inférieure auxlongueurs d’onde du visible.

En architecture, le verre devient unmatériau de choix. Ses propriétés decontrôle solaire, sa résistancemécanique, permettent de l’utiliser dansdes géométries ou des tailles qui n’exis-taient pas il y a quelques dizaines d’an-nées (voir photos). L’un des rêves duverrier est de produire un matériau qui

ne se salit pas, d’autant que la salissureest à l’origine d’une perte de fonction-nalité, notamment sur la transparence.

La réaction de photo-catalyse liée àl’oxyde de titane n’est qu’une partie ducaractère autonettoyant. En fait, l’oxydeprésente aussi une hydrophilie généréepar les ultraviolets, phénomène encoreinexpliqué aujourd’hui. Au-delà des testsen laboratoire ont été réalisées desmesures de cinétique de photo dégrada-tion de certaines molécules. Des essaisen conditions réelles ont permis d’évaluele caractère autonettoyant, qui allie les

Le verre autonettoyant, parphotocatalyse

Grâce à la photo catalyse, on peut fabriquer des verres autonet-toyants ; applications, par exemple les panneaux des autoroutes.

Hélène Massari promo 73

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