La crème patissière !

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• La recette :

 

Recette de la crème :

 

• Faire chauffer un litre de lait.

• Dans un autre récipient mélanger 200 gramme de sucre et trois œufs. 

• Incorporer 100 gramme de maïzena.

• Verser ¼ du litre de lait chaud dans le récipient et mélanger.

• Verser le tout dans la casserole, mélanger sur le feu jusqu’a l’épaississement souhaité.

 

Composition des ingrédients :

 

Le lait est un liquide biologique de couleur blanchâtre. Il contient 87% d’eau, le reste est appelé extrait sec, ce sont des matières grasses. Le lait contient tous les nutriments, protide, lipide, glucide, plus des sels minéraux et des vitamines, il comporte également la protéine appelée casomorphine.

 

Le sucre est une substance de saveur douce, extraite de la canne à sucre ou de la betterave sucrière, c’est donc un produit d’origine végétale. Il est majoritairement formé de la molécule de saccharose. Le saccharose est donc un sucre en lui-même, au goût très doux. C’est un glucide qui fait partie de la catégorie des diholosides (sucre formé par la condensation de deux oses, un ose est un sucre simple non hydrolysable), il est formé d’une molécule de glucose et d’une molécule de fructose.

 

Les œufs : Le blanc est composé de deux couches, une couche qui entoure le jaune et une autre couche en périphérie. Le blanc est composé principalement de gras ainsi que de protéine (l’ovalbumine) et d’eau. Le blanc représente 2/3 de la masse de l’œuf. Le jaune d’œuf est composé quant a lui, également de plusieurs couches superposées. Il possède une densité moins élevée que le blanc et pèse moins lourd (1/3 de la masse donc). Il est principalement composé d’eau, de lipides et de protéines.

 

On va mélanger d’abord le sucre et les œufs ensemble avant de mettre le lait car il faut que le lait soit chaud pour qu’il puisse être incorporé avec d’autres aliments. Le fait de faire chauffer le lait va favoriser les émulsions. On va donc mélanger le sucre et les œufs avant d’incorporer la maïzena et de mélanger peu à peu avec le lait. Le lait chauffé va faciliter les émulsions, ce qui va donc faciliter le mélange de tous les ingrédients et permettre d'obtenir une crème liquide.

 

 

• Comment la crème tient elle dans le choux ?

 

 

La crème tient dans le choux pour une bonne raison: elle est assez épaisse pour ne pas couler. En effet pour ne pas avoir de crème plein les doigts lors de la dégustation il faut qu’elle possède une consistance semi-liquide mais alors comment la crème s’épaissit elle chimiquement parlant ?

 

Plusieurs facteurs rentrent en compte dans l’épaississement de cette crème pâtissière :

 

 

• La maïzena

 

La maïzena est un amidon de maïs sous forme de granules semi cristallin de formules C6H1O5, elle est composée de molécules du glucose. Pour vérifier si la maïzena était une cause e l’épaississement de la crème pâtissière nous avons mélangé la maïzena à plusieurs ingrédients de la recette :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pour savoir ce qui était à l’origine de la solidification du mélange lait-maïzena (nous voulions en effet savoir si c’était le gras dans le lait ou l’eau à l’origine de cette réaction) nous avons essayé le mélange maïzena-eau :

 

Tout comme le lait, le mélange est liquide mais plus la pression est grande plus le mélange se solidifie (phénomène plus accentué avec l’eau qu’avec le lait).

 

Mélange maïzena eau sous pression :

                                        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                  

                 

 

 

 

 

 

 

 

La maïzena est donc obligatoirement un facteur de l’épaississement de notre crème. Pour expliquer le changement de réaction du mélange que nous étudions il faut se pencher sur l’échelle moléculaire de notre mélange eau-maïzena.

L’amidon de maïs est une sorte de farine, donc elle a une consistance solide. Celle-ci est connue pour ses propriétés culinaires, mais aussi physiques. Associée à une certaine quantité d’eau, celle-ci va adopter une consistance tout à fait étonnante. En effet, le mélange maïzena/eau donne un fluide à la consistance quasi-liquide. Par contre, si l’on exerce une force dessus à une vitesse plus ou moins élevée, ce fluide change de consistance et se solidifie instantanément. La limite entre le solide et le liquide est donc très mince, car l’état du fluide composé de maïzena et d’eau varie en fonction de différents critères comme par exemple : la quantité à la fois de maïzena et d’eau, la vitesse avec laquelle on applique un choc dessus, la température du mélange.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

En effet les molécules de l’amidon de maïs, ont des formes assez biscornues et rugueuses. Quand on rajoute de l’eau à l’amidon les molécules aqueuses forment un manteau fragile autour des molécules d’amidon. Dans cette enveloppe,  elles forment des sortes de boules qui peuvent glisser les unes sur les autres. Au niveau macroscopique, on se trouve face à une matière qui semble liquide. Mais lors d’un choc, ce liquide devient solide.  Au niveau moléculaire, la membrane faite d’eau est détruite momentanément. Les molécules d’amidon retrouvent leurs formes irrégulières et s’accrochent les unes aux autres et empêchent leur glissement. C’est donc lorsque l’on incorpore le mélange 1 au mélange 2 que la maïzena est en contact avec l’eau, mélanger doucement permet d’épaissir notre crème grâce à la réaction chimique observée.

 

 

 

Le saviez-vous ? :

 

On a constaté que ce type de fluides n'est pas unique et spécifique au mélange maïzena/eau, et bien que rares on les retrouve dans la nature avec d'autres produits tel que le ketchup, le yaourt ou les sables mouvants. Ces fluides sont appelés non newtoniens. C'est à dire qu'il s'agit de fluides dont la déformation dépend de la force qu'on leur applique. Plus clairement, c'est un fluide dont la consistance change lorsqu'on applique une certaine force dessus. On peut opposer les fluides non-newtoniens aux fluides newtoniens qui eux ne changent pas d'état quelque soit la force que l'on exerce sur eux. Le plus bel exemple reste bien entendu l'eau qui reste toujours liquide.

 

 

La maïzena est donc un facteur important de l’épaississement de la crème. Mais est il le seul ?

 

II La semi-coagulation :

 

Pour savoir si seul le mélange maïzena-eau était à l’origine de l’épaississement nous avons essayé la recette sans maïzena, le résultat est surprenant nous obtenons une crème épaissie, moins qu’avec de la maïzena mais épaissie tous de même.

Dans cette partie le mot « crème » désignera la crème sans présence de maïzena (sauf indiqué).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Les gouttelettes observées sont des globules gras en suspension dans une phase aqueuse : lipides provenant du jaune d’œufs (cholestérol et autres), et triglycérides du lait. Ce mélange graisse-eau est une émulsion stable (c’est a dire que la graisse et l’eau ne se sépareront pas si on laisse la crème reposer). C’est ici qu’interviennent les protéines du jaune d’œuf qui sont tensio-actives et maintiennent donc les globules gras en suspension : on peut mentionner la lécithine par exemple.

Lorsque notre crème (avec ou sans maïzena) est ratée on observe la présence de grumeaux solides : du jaune d’œuf coagulé. Quand le jaune d’œuf atteint un certain seuil de température, les protéines vont subir ce qu’on appelle la coagulation.

 

La coagulation serait elle un autre phénomène à l’origine de l’épaississement de notre crème ?

 

Une protéine est une séquence d’acides aminé ayant une structure très précise dans l’espace due à un repliement spécifique. Ce repliement est conditionné par des liaisons entre acides aminés, souvent faibles et de nature diverses. Ce sont ces liaisons qui sont facilement détruites par la chaleur ou d’autres facteurs extérieurs : c’est la dénaturation.

         

          Schéma de la dénaturation des protéines

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dénaturée, certaines protéines vont avoir tendance a coaguler : les protéines déroulées vont établir de nouveaux liens entre elles, appelés disulfure exemple : la "peau" qui se forme quand chauffe du lait.

C'est également ce qu'on retrouve quand on fait chauffer du jaune d'œuf : il se solidifiera par évaporation de l'eau contenu mais également par coagulation des protéines.

Lorsque nous observons des grumeaux à la fin de la cuisson c'est que les œufs ont coagulé et donc perdu leur propriété de solubilité, c'est pourquoi il se forme des précipités de jaune d'œuf cuit.

 

Ce phénomène est a priori irréversible, puisque la crème garde sa texture au cours du temps. On ne peut parler de coagulation puisque notre crème est homogène pour autant il doit s'être passé quelque chose puisque la crème épaissit. On qualifie ce phénomène de semi coagulation des jaune d'œufs.

Mais qu'est ce qui différencie la semi coagulation d'une coagulation complète ?

À quel stade pouvons nous considérer que la semi coagulation est atteinte ?

Nous ne pouvons que proposer des hypothèses à ces interrogations.

 

Hypothèses :

La première possibilité : seulement une partie des protéines va coaguler. Peut être que certaines protéines ayant un seuil de coagulation plus bas ont subi un changement de structure : ce serait la coagulation de ces protéines qui rendrait notre crème épaisse même sans l'opération de la maïzena.

La deuxième possibilité : dénaturation sans coagulation. La seconde hypothèse proposée est celle d'une dénaturation n'ayant pas atteint un stade suffisamment avancé pour permettre la coagulation des protéines. La semi coagulation serait donc une sorte d'étape intermédiaire : on peut supposer que les protéines changent de structures de sorte à se regrouper par deux ou trois, voir même à rester isolées mais en se déroulant simplement. Dans ce cas, le changement de la formation des protéines aurait effectivement un effet sur la texture, mais on ne pourrait parler de coagulation puisque d'une part la propriété de solubilité des protéines n'en serait pas affectée et d'autre part, il n'y aurait pas encore de formation de réseaux a l'origine d'un précipité de jaune d'œuf solide.

Dernière possibilité : la coagulation, un procédé progressif. Notre dernière hypothèse serait que la coagulation soit un procédé assez long s'effectuant progressivement. En effet lors de la préparation, notre crème s'épaissit correctement même si l'obtention de la texture optimale résulte d'un changement assez rapide. Au niveau moléculaire, cela pourrait signifier que les protéines se lient seulement partiellement les unes aux autres. Ainsi elles garderaient leurs propriétés de solubilité ; il n'y aurait pas encore formation de réseau et la crème aurait une consistance plus épaisse puisque l'émulsion serait plus visqueuse. Notre crème s'épaissirait donc par le démarrage du mécanisme de la coagulation mais Le processus serait inachevé.

 

 

   

 

 

 

 

      Mais pourquoi utiliser du lait et non de l’eau ?

 

 

• Le rôle du lait dans la crème :

 

Si la maïzena réagit mieux avec de l’eau pourquoi utiliser du lait ?

La présence du lait a-t-elle seulement un effet sur le gout de la crème ?

Pour comprendre l’utilité du lait dans notre crème nous avons comparé la cuisson œuf-lait, œuf-eau et œuf-sucre-lait.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La différence de texture entre les préparations contenant du lait et de l’eau nous montre bien que le lait influence la texture de notre crème. Il semble en effet se produire un phénomène de coagulation (ou de semi-coagulation ?).

Pour autant le jaune d’œuf ne semble pas avoir réellement coagulé, les quelques grumeaux au fond de la casserole ne semblent pas être liés au lait car on les retrouve aussi bien dans les autres préparations. En effet, il nous semble plutôt que leur formation est liée au support métallique sur lequel étaient placées les préparations puisque les œufs n’ont coagulé qu’au fond.

 

Ainsi, il n’y aurait pas de coagulation complète. Or il se passe réellement quelque chose qui justifierait nos résultats, peut être est-ce la fameuse semi coagulation dont nous avons déjà parlé.

 

Nous formulons donc plusieurs hypothèses sur les raisons de cet épaississement :

 

            

              Hypothèses :

 

 

Première possibilité : Une question d’agitation

 

Une première hypothèse consiste à s’appuyer sur le rôle de la cuisson sur l’agitation des particules à l’échelle microscopique : les liaisons entre lécithine du jaunes d’œufs et lipides du lait seraient ainsi favorisées.

 

Deuxième possibilité : La gélification du lait

 

Selon « la maison du lait » certaines protéines du lait auraient la propriété de faciliter les émulsions en gélifiant entre 70° et 85°C : cela justifierait donc l’épaississement observé dans notre expérience et dans la préparation. En effet ces protéines permettraient de « figer » la texture de notre crème à son état d’épaississement. Ce serait donc la combinaison des propriétés de la maïzena et de l’eau, de la semi-coagulation des œufs et de la gélification des protéines du lait qui serait à l’origine de l’épaississement durable de notre crème.

 

Le lait est donc primordial dans la préparation de notre crème pâtissière.

 

Mais alors pourquoi faire bouillir le lait avant de cuire la crème ?

 

N’ayant aucune certitude nous n’avons pu formuler que certaines hypothèses à ce sujet.

 

       Hypothèses :

 

Première possibilité : « épuration » des protéines 

 

Lorsque nous faisons chauffer le lait on observe la formation d'une très fine couche solide à la surface, on a déterminé que cette couche était en réalité un amas de protéines. Ces protéines sont les albumines en majorité, qui ont coagulé (autour de 70°C) et perdu leurs propriétés de solubilité dans l’eau. En réalité il semblerait que la majorité des protéines du lait coagulent aux environs de cette température, une des seules à ne pas coaguler est la caséine qui a la particularité de résister à la température.

Ainsi nous comprenons par l’apparition de la « peau » du lait que seule les caséines interviennent dans notre préparation (les autres ayant coagulé). Peut-être que ces protéines (si elles n’avaient pas coagulé) auraient été nocives pour notre préparation.

 

Deuxième possibilité : Une technique d’accélération

 

Comme la crème cuit à feu doux, on peut imaginer que le fait de chauffer le lait au préalable ait avant tout un rôle d’accélérer la cuisson de la crème.

 

 

Conclusion :

 

La crème pâtissière est une crème assez épaisse qui obtient cette texture grâce à plusieurs facteurs : le plus important, la maïzena mise en contact avec l’eau présente dans le lait, la semi-coagulation des œufs qui épaissit notre crème de manière plus veloutée et enfin la gélification des caséines du lait qui font que notre préparation gardera cette texture. En respectant les doses il n'est donc pas difficile a faire une bonne crème pattissière. L'étape la plus compliqué est la cuisson, en effet, lil faut la surveiller et l'agité sans cesse jusqu'à la texture désiré.

 

Le saviez vous ? :

 

On peut effectuer une variante en incorporant au résultat final du chocolat fondu ou du sirop de café.