Faut-il cuire les pâtes dans une grande quantité d'eau ?

Faut-il vraiment beaucoup d'eau, quand on cuit les pâtes ? On le dit... mais on dit aussi qu'il faut mettre de l'huile dans la casserole afin qu'elles ne collent pas... ce qui n'est pas vrai : c'est l'huile ou le beurre que l'on met après la cuisson qui évite aux pâtes de coller, et c'est un gâchis que de mettre de la bonne huile dans la casserole, car cette huile reste en surface et est la première à partir à l'évier, la cuisson étant faite.

Donc, revenons à la question : faut-il beaucoup d'eau pour la cuisson ? Nous avons testé cette question lors d'un de nos "séminaires de gastronomie moléculaire, en comparant les mêmes pâtes, cuites avec beaucoup d'eau ou avec peu d'eau (mêmes casseroles, même feu, même quantité de pâtes).
Dans les conditions de nos expériences, il apparaît que les pâtes avec moins d'eau sont un peu plus molles que celles qui sont cuites dans  beaucoup d'eau.  Un premier dégustateur  reconnaît que les pâtes cuites avec peu d'eau cuisent plus  vite. Un autre dégustateur confirme l'impression. Les deux dégustateurs ne voient pas de différence de salé. Un test triangulaire ne montre pas de différence de couleur. Enfin, le test triangulaire de dégustation confirme une différence, mais ne signale pas de collant supérieur.

Pour réussir un Irish Coffee, pensons à la "densité"

Parmi les cocktails largement appréciés, il y a l'Irish Coffee, avec du café, du whisky et de la crème. Cela vaut parfois des fortunes dans des bars, parce que ces établissements font l'hypothèse que nous sommes incapables de produire ces cocktails. Pourtant, un raisonnement simple permet de faire mieux que beaucoup d'entre eux.


Il s'agit de faire trois couches distinctes, avec whisky, café, crème. J'ai bien dit « distinctes » : si vous voyez un Irish Coffee arriver avec des couches non distinctes, renvoyez-le : un Irish Coffe n'est pas un mélange, mais une superposition. Or faire trois couches n'est pas bien difficile, et je renvoie vers le site qui présente mon cocktail à dix couches, que j'avais inventé au Ritz  et que j'avais nommé  Welcome Coffee. Oui, dix couches ! Alors vous pensez bien que trois couches, c'est l'enfance de l'art… à condition de réfléchir.

Il y a le whisky, qui est fait principalement d'eau et d'éthanol, l'alcool de nos vins et eaux de vie. Il y a le café, qui est fait majoritairement d’eau. Et il y a la crème, faite principalement d'eau et de  matière grasse, et, qui, de surcroît, est fouettée.
Commençons par cette dernière. Quand on fouette de la crème, on obtient un système fait d'un peu d'eau, de beaucoup  de matière grasse et d'air. On comprend que la densité d'un tel système soit bien moindre que celle de l'eau, puisque la graisse et l'air flottent au dessus de l'eau. Si l'on ajoutait dans un verre du café et de la crème fouettée, on verrait cette dernière flotter en surface.
Reste à placer le whisky. Puisqu'il est fait d'eau et d'éthanol, il sera plus dense que la crème fouettée, mais faut-il mettre le whisky sous le café ou au dessus ? L'éthanol est une matière dont la densité est plus faible que celle de l'eau, et d'ailleurs plus faible que celle de la matière grasse. D'autre part, il y a la question de la température, et l'on sait que les couches les plus chaudes se placent surtout en surface. Par conséquent , on aurait intérêt à placer d'abord le café, froid, puis le whisky chaud, puis la crème fouettée. D'ailleurs, le sucre dans le café augmente encore sa densité, ce qui stabilise le système.
Evidemment  il faudra apprendre à verser doucement pour que les couches ne se mélangent pas. Les barman versent les liquides sur le dos d'une cuiller retournée, et c'est ainsi que l'on produit de merveilleux Irish Coffee, avec les trois couches réglementaires. Une question de densité !








Vient de paraître aux Editions de la Nuée Bleue : Le terroir à toutes les sauces (un traité de la jovialité sous forme de roman, agrémenté de recettes de cuisine et de réflexions sur ce bonheur que nous construit la cuisine)  

Une question à propos d'émulsions

Une question ? Une réponse... mais pour tous !

Bonjour, je suis une élève de première S et je dois bientôt rendre mon TPE. Mais je ne comprend pas certaines informations à propos de l'émulsion huile-eau-œuf.

Je n'arrive pas à savoir s'il se forme des liaisons hydrogène entre la tête hydrophile de l'huile (composée elle même d'oxygène) et la molécule d'eau. Si il existe des liaisons hydrogène, se font-elles entre les atomes d'oxygène de la tête hydrophile de la molécule d'huile et les atome oxygène des molécules d'eau?

Je profite évidemment de l'occasion pour répéter que, en sciences de la nature, il est essentiel d'utiliser de mots appropriés, d'une part, et je propose, d'autre  part, de bien "ingurgiter les questions, les ruminer", avant de répondre. Pour ce second conseil, il s'agit de  reformulation, et c'est souvent l'occasion de s'apercevoir que la  question était  mal posée. 

Ici, que  mon interlocutrice soit une "élève de première  S" me va bien, et je comprends bien ce qu'est les TPE, puisque je répète que j'ai mis sur mon site une analyse du travail qui doit être fait dans ce cadre (https://sites.google.com/site/travauxdehervethis/Home/vive-la-connaissance-produite-et-partagee/applications-pedagogiques/second-degre/tpe-et-tipe). 

Puis notre jeune amie m'interroge sur "l'émulsion huile-eau-oeuf". Là, c'est bien moins clair, car les émulsions sont des systèmes où l'on disperse un liquide dans un autre liquide, non miscible avec le premier. 

Si notre jeune amie pense à la mayonnaise, ce n'est pas une émulsion huile-eau-oeuf, mais une "émulsion de type huile dans eau" (la terminologie est consacrée... et on pourrait conseiller de donner une référence). Et, pour faire une telle émulsion, de nombreux "composés tensioactifs" peuvent être utilisés. 

Composés tensioactifs ? Ce sont des composés qui abaissent l'énergie interfaciale eau/huile, comme indiqué dans un de mes cours en ligne d'AgroParisTech (https://tice.agroparistech.fr/coursenligne/main/document/document.php?cidReq=PHYSICOCHIMIEPOURLAF&curdirpath=/Des%20elements%20de%20cours/Cours_sur_des_points_particuliers). 

Bref, l'expression "émulsion huile-eau-oeuf" n'est pas claire, et je devine que notre jeune amie ne voit pas clairement comment une mayonnaise se construit : 

- on part d'un jaune d'oeuf, qui est une phase aqueuse (type eau), avec des protéines et des phospholipides dispersés ou dissous

- on ajoute du vinaigre, c'est-à-dire une solution aqueuse d'acide acétique (et de divers composés minoritaires), ce qui produit au total une solution aqueuse (de l'eau plus de l'eau, ça fait de l'eau ; pensons à un sirop de sucre mélangé à de l'eau salée)

- enfin, on disperse dans ce mélange aqueux de l'huile, en fouettant, pour obtenir une dispersion de gouttes d'huile  dans la phase aqueuse. 

Ouf, voilà la première étape faite  : comprendre le système. Passons  à "Je n'arrive pas à savoir s'il se forme des liaisons hydrogène entre la tête hydrophile de l'huile (composée elle même d'oxygène) et la molécule d'eau."

Là, si notre jeune amie est à la veille de rendre son TPE, elle doit se faire du souci. Des liaisons hydrogène entre la tête hydrophile de l'huile et la molécule d'eau ? 

Il faut commencer par expliquer que les liaisons hydrogène sont des liaisons qui s'établissent entre un atome d'hydrogène d'une molécule (par exemple une molécule d'eau) et un atome d'oxygène  d'une autre molécule, parce que cet atome  d'oxygène, qui a deux liaisons covalentes avec un ou deux atomes d'une molécule, a aussi une paire d'électrons, qui, négativement chargés, peuvent interagir avec l'atome d'hydrogène, si celui-ci est partiellement privé de  son électron, par l'atome  lié à lui. 

Je  vois que  tout cela est un peu confus, parce que général, et je propose donc de considérer l'exemple de deux molécules d'eau voisines, que je nommerai E1 et E2. 

Considérons un des atomes d'hydrogène de E1. Il est lié à un atome d'oxygène, mais l'oxygène a tendance à "tirer la couverture à lui"  : l'électrion de l'atome d'hydrogène  que nous considérions est plus attiré vers l'atome d'oxygène. De sorte que cet atome, partiellement chargé positivement, est attiré par l'atome d'oxygène de la molécule d'eau voisine E2. 

Ce qui est gênant, dans la question de notre jeune amie, c'est qu'elle évoque la tête hydrophile de l'huile... alors que cette fameuse tête n'existe pas ! 

Les molécules de l'huile sont des "triglycérides,"  avec un squelette qui est un résidu de glycérol, trois atomes de carbone, liés chacun à un atome d'hydrogène et à un atome d'oxygène qui fait le lien avec des résidus d'acides gras. Les acides gras ? Une chaîne d'atomes de carbone tous liés à des atomes d'hydrogène, mais avec, à une extrémité, un groupe acide carboxylique -COOH, avec un atome de carbone lié à un atome d'oxygène (=O), d'une part, et à un groupe hydroxyle (-OH), d'autre part. 

Parlons donc d'une molécule de triglycéride : elle n'a pas de "tête hydrophile" ! Et c'est bien pour cette raison que l'huile n'est pas soluble dans l'eau. Et, par conséquence, c'est pour cette raison que, pour disperser de l'huile dans de l'eau, il faut des molécules "tensioactives", telles celles de l'oeuf : les protéines, tout d'abord, et, ensuite, les "phospholipides" que sont les lécithines et leurs consines variées. 

Là, oui, pour les protéines ou les phospholipides, il y a une partie hydrophile (qui établit des liaisons, notamment  des liaisons hydrogène) avec les molécules d'eau, et des liaisons faibles avec les molécules d'huile. 

Par exemple, quand on fouette de l'huile dans une solution de protéines, on obtient des gouttes d'huile dispersées dans l'eau, avec les protéines déroulées à l'interface, les parties électriquement chargées ou hydrophile venant au contact de l'eau, et les parties non chargées et hydrophobes venant dans l'huile. J'ai mis des schémas de cela dans mes livres, par exemple "Les secrets de la casserole", ou "Révélations gastronomiques". 

Bref, pas de tête hydrophile des "molécules d'huile"... sans quoi il n'y aurait pas besoin de composés tensioactifs pour faire des émulsions !

Vient de paraître aux Editions de la Nuée Bleue : Le terroir à toutes les sauces (un traité de la jovialité sous forme de roman, agrémenté de recettes de cuisine et de réflexions sur ce bonheur que nous construit la cuisine)

Comment réussir ses soufflés ?

Je considère la question sur http://www.agroparistech.fr/A-propos-de-souffles.html

bonne lecture !

Les sauces brunes sont-elles des émulsions ?

Absolument  : une sauce brune traditionnelle, montée au beurre, donc, est bien une émulsion!

Un mouillement tel qu'un fond brun, c'est une phase "aqueuse", puisque l'on est parti d'une solution aqueuse (eau pure, vin, bouillon, etc.) que l'on a concentré par "réduction" (une partie de l'eau est évaporée). Bien sûr, la réduction ne se limite pas à une augmentation de la concentration en solutés dans l'eau, et il y a aussi des réactions, notamment à l'origine de la couleur et du goût. Mais, finalement, on obtient quand même une solution aqueuse concentrée.

Si l'on ajoute du beurre à  cette solution aqueuse ("eau"), le beurre fond, libérant 82 % de matière grasse, et 18 % d'eau (au maximum, selon la loi). Cette "eau" libérée (le petit lait)  va se mélanger avec l'eau du mouillement, mais la matière grasse libérée, elle, forme des gouttelettes qui sont dispersées dans la phase aqueuse. Bref, on obtient une dispersion de gouttelettes de matière grasse dans une phase aqueuse, et c'est précisément cela une émulsion.

Donc oui, la sauce brune est émulsionnée.

Ajoutons de surcroît que cette émulsion n'est pas stable, car en réalité aucune émulsion n'est stable. Il y a seulement des émulsions moins instables que d'autres.

Et, pour la bonne bouche, il me faut ajouter que, selon la façon dont on a monté au beurre, on peut obtenir une simple émulsion, ou bien une émulsion foisonnée (si l'on a utilisé un fouet et introduit des bulles d'air). Toutefois la "bonne pratique classique" recommande de vanner seulement, pendant que le beurre fond, et, là, il n'y a pas de bulles d'air : la sauce est une simple émulsion, pas une émulsion foisonnée.

Vient de paraître aux Editions de la Nuée Bleue : Le terroir à toutes les sauces (un traité de la jovialité sous forme de roman, agrémenté de recettes de cuisine et de réflexions sur ce bonheur que nous construit la cuisine)

Une émulsion sucrée

Ce matin, une question :

"Je vous écris au sujet d’une question concernant une émulsion H/E  (huile dans l’eau) dont la phase continue est partiellement sucrée.

Dans le cas d’une préparation contenant 70% d’huile, 30% d’eau, 10% de saccharose, et d’un tensioactif  est-ce que le l’huile va s’émulsionner avec les 30% d’eau ou  avec 20% à 25% d’eau  puisque le saccharose est reconnu pour retenir une partie de l’eau (retenir je ne sais pas si c’est le meilleur terme pour traduire le côté hygroscopique du saccharose)".

Ma réponse n'est au fond qu'une sorte de légende du schéma suivant :

Ce que j'ai d'abord représenté, c'est une émulsion de type huile (en jaune) dans eau (en bleu). En  pratique, faisons un "geoffroy", en fouettant de l'huile dans du blanc d'oeuf, par exemple : les protéines et les autres molécules sont  trop petites pour être représentées à cette échelle, où la taille des gouttes d'huile est entre 0,001 et 0,1 millimètres. 

Le schéma inférieur représente un fort grossissement du petit cercle : 

- le fond est noir, parce que, entre les molécules, il n'y a rien, du vide

- à gauche, les peignes à trois dents sont les molécules de triglycérides ; pour mieux faire, j'aurais dû les orienter dans toutes les directions, mais c'est un détail

- à droite, on voit les molécules de saccharose (en bleu) dispersées au milieu des molécules d'eau (une boule rouge avec deux boules blanches)

- je n'ai pas réprésenté les molécules de tensioactifs, mais elles seraient sur le trait jaune, sous la forme de "cheveux" (pour les protéines).

Reste à commenter  le : "le saccharose est reconnu pour retenir une partie de l'eau".  Cette phrase est à la fois discutable et peu claire.
Le "est reconnu" invite à demander  : par qui ? Et à rappeler que, en sciences, l'argument d'autorité ne joue pas. Les faits expérimentaux ont toujours raison.
D'autre part, le saccharose "retient" l'eau : que cela signifie-t-il ?
Ce qui est un fait, c'est que les molécules de saccharose sont "hérissées" (ce n'est pas représenté sur mon schéma) de groupes "hydroxyle", avec les atomes carbone du squelette liés à un atome d'oxygène lui-même lié à un atome d'hydrogène. Cela  donne au  saccharose une structure chimique très semblable à celle des molécules d'eau, au moins pour ce qui concerne les interactions avec les molécules voisines.
De ce fait, quand le sucre est dans l'air humide, il s'entoure de molécules d'eau de l'atmosphère, parce que les forces sont donc notables entre les molécules de saccharose et les molécules d'eau.
Dans de l'eau  liquide, les forces (nommées "liaisons hydrogène") permettent la solubilisation du sucre dans l'eau, à des concentrations considérables.
Finalement, on pourrait tout aussi bien dire que l'eau "retient" le sucre, ou que le sucre "retient" l'eau, mais je crois que le  mot "retient" est mal choisi. Il suffit de dire qu'il y a des liaisons entre les molécules de sucre et les molécules d'eau.

Et, finalement, je reviens à l'expérience : si vous faites un geoffroy, en fouettant de l'huile dans du blanc d'oeuf, vous pouvez ajouter autant de sucre que vous voulez jusqu'à atteindre la limite de solubilité dans la petite quantité d'eau (30 grammes pour un blanc environ) du blanc. Si l'on compte un litre de sucre par kilogramme d'eau, on voit qu'on peut facilement mettre 30 grammes de sucre pour un blanc émulsionné (soit un volume d'huile maximal de 600 grammes d'huile environ). Si l'on ajoute plus  de sucre, ce dernier restera sous la forme de cristaux non dissous. 

Vient de paraître aux Editions de la Nuée Bleue : Le terroir à toutes les sauces (un traité de la jovialité sous forme de roman, agrémenté de recettes de cuisine et de réflexions sur ce bonheur que nous construit la cuisine)

Lors de la confection d'un bouillon, est-il bon de mettre la viande dans l'eau froide ?

Les livres de cuisine indiquent, depuis des siècles, que les bouillons de viande doivent toujours démarrer à l'eau froide, et jamais à l'eau chaude, sans quoi la viande, qui coagulerait en surface, ne laisserait par sortir autant le jus que si elle est plongé dans l'eau froide. Que penser cette prescription ?

 

La première expérience à faire consiste à placer deux moitiés d'une même viande (pour simplifier, on fait des morceaux de même masse), l'une dans l'eau froide, et dans l'autre dans l'eau bouillante, puis on pèse à intervalles irréguliers.

Analysons : s'il était vrai que la viande placée dans l'eau chaude laissait moins sortir les jus que dans l'eau froide, cela signifierait que la viande de chaude devrait avoir une masse supérieure à la viande dans l'eau froide. 

 

De fait, les mesures montrent des différences entre les viandes froides et dans l'eau chaude... mais les différences sont exactement l'inverse de celles qu'on attendait ! Dans l'eau chaude, la masse de la viande à l'eau froide est inférieure à la masse de la viande à l'eau chaude ; puis, après environ une heure et demie, les deux morceaux de viande ont la même masse au gramme près ! Ce qui compte, c'est la température atteinte au cœur de la viande, et non pas la façon dont on attteint cette température. 

 

Certes, nous n'avons pas considéré le goût, mais seulement la masse, et l'on pourrait imaginer que les bouillons soient différents. Toutefois, dans nos essais, nous n'avons pas vu différence de goût entre les deux bouillons, ce qui est ... troublant.

 Troublant : c'est le mot important, car il est vrai que la viande dans l'eau bouillante produit un bouillon bien plus trouble que dans l'eau froide. Or le monde culinaire veut des bouillons clairs. C'est peut-être là l'origine la précision culinaire.

La tendreté des pâtes cuites

Tiens, nous cuisons une flammkuecha ou une pissaladière, voire une pizza, c'est-à-dire une couche de pâte, obtenue par mélange de farine et d'eau.
Nous avons utilisé un rouleau ou un autre instrument afin d'obtenir une épaisseur assez régulière. Cette pâte, éventuellement avec une garniture, est placée dans un four très chaud, par exemple  200 °C.

A cette température, les parties externes de la pâte ont leur eau qui s'évapore, ce qui produit un croûte croquante. À l'intérieur, la température reste toujours inférieure à 100°, parce que, tant qu'il y a de l'eau, la température ne peut guère augmenter (au mieux quelques degrés, parce que cette eau n'est pas pure, mais contient des "solutés", des composés dissous*).

La chaleur arrive donc à la surface, et de l'eau s'évapore donc de la partie supérieure et de la  partie inférieure de la pâte, tandis que la tendreté du centre subsiste.

Je  propose un exercice aux amateurs de sciences de la nature, un petit calcul : connaissant les lois classiques de transfert de la chaleur, connaissant la température du four, connaissant la chaleur latente d'évaporation de l'eau (combien il faut d'énergie pour évaporer une masse d'eau donnée, à la température de 100 °C),  pouvons-nous calculer quel sera, après 10 minutes de cuisson par exemple, l'épaisseur des croûtes inférieure et supérieure ?

La réponse à  la question est intéressante, parce que si l'épaisseur totale de la pâte est inférieure à la somme de ces deux épaisseurs,  alors nous obtiendrons une couche de pâte entièrement croquante ;  en revanche, si l'épaisseur totale est supérieure à la somme des deux épaisseurs, alors nous ferons un coeur tendre entre deux couches croquantes.

En pratique, les cuisiniers répondent à la question par l'expérience, mais les étudiants en physico-chimie obtiendront facilement le résultat par un simple calcul.  Et puis ? Ce type de problème ne conduit-il pas à l'étude de la physico-chimie ? A la connaissance par la gourmandise ?



* A titre indicatif, quand on fait bouillir 200 g d'eau additionnés de 200 g de sel, la température d'ébullition de l'eau n'est pas de 100 °C, mais de 103 °C ; pas de quoi fouetter un chat.

Vient de paraître aux Editions de la Nuée Bleue : Le terroir à toutes les sauces (un traité de la jovialité sous forme de roman, agrémenté de recettes de cuisine et de réflexions sur ce bonheur que nous construit la cuisine)