Fondant à la loupe
De nouvelles connaissances sur les propriétés de l'enrobage sucré
Pour beaucoup, le gâteau allemand "Amerikaner" - une pâtisserie à l'enrobage sucré et blanchâtre - est un souvenir d'enfance à la boulangerie. Mais le glaçage contient beaucoup de physique et de chimie. Une équipe dirigée par Thomas Vilgis de l'Institut Max Planck pour la recherche sur les polymères, en collaboration avec des collègues de l'Université technique de Berlin, s'est maintenant penchée sur le glaçage sucré et a obtenu des informations plus approfondies sur son processus de formation. Les résultats pourraient être utilisés pour optimiser le processus de production industrielle du fondant à l'avenir.
Le sucre est l'ingrédient principal - et on le sent clairement : il s'agit du "fondant" ou fondant fondu, utilisé comme glaçage sur les "Amerikanern" ou petits fours - à ne pas confondre avec le fondant en rouleau utilisé pour les gâteaux à motifs.
L'équipe de recherche dirigée par Thomas Vilgis du MPI pour la recherche sur les polymères du département de Kurt Kremer a examiné de plus près les propriétés microscopiques du modèle de fondant, qui ne contient que du sucre et de l'eau, lors de sa production et a constaté un comportement inattendu en termes de viscosité. Cependant, leurs conclusions pourraient s'appliquer à d'autres processus de l'industrie alimentaire, tels que la production de glaçages à teneur réduite en sucre.
Le fondant est fabriqué en mélangeant du sucre et de l'eau. En chauffant l'eau à un niveau proche du point d'ébullition, il est possible d'y dissoudre encore plus de sucre qu'à température ambiante. Si le mélange est ensuite refroidi rapidement, on obtient une solution de sucre dite "sursaturée". Celle-ci a dissous plus de sucre que ce qui est normalement possible à cette température. Par conséquent, si ce sirop visqueux est agité rapidement, des cristaux de sucre microscopiques s'y forment : c'est le fondant.
L'équipe de Vilgis a maintenant recréé ce processus de fabrication en laboratoire à l'aide d'un mélangeur de laboratoire. Ce mélangeur de haute technologie est capable de mesurer la viscosité avec une grande précision pendant le pétrissage. Parallèlement, ils ont prélevé des échantillons à différents moments du processus de pétrissage afin de les examiner au microscope et de les mettre en corrélation avec la viscosité.
Ce faisant, ils ont constaté que le mélange devient d'abord très visqueux pendant la cristallisation avant d'atteindre son état final moins visqueux.
"Nous avons vu au microscope qu'au moment de la cristallisation, des cristaux de sucre assez gros se forment également au début, de l'ordre de 40 à 50 micromètres", explique Thomas Vilgis. "Ces microcristaux ont donc une taille telle que le fondant est perçu comme légèrement granuleux sur la langue.
Si l'on continue à remuer, la viscosité diminue à nouveau et les cristaux deviennent plus petits. "On peut considérer que les cristaux les plus gros se frottent les uns contre les autres. Mais plus on continue à remuer, plus ils se décomposent en petits fragments", explique Hannah Hartge, premier auteur de l'article et étudiante en doctorat dans le groupe de Vilgis.
Ce n'est que lorsque le point de viscosité maximale est dépassé que le fondant peut être utilisé comme un enrobage crémeux, sucré et brillant.
Les chercheurs ont mené l'expérience en fonction de différents paramètres du processus, tels que la température ou la teneur en sucre : "Notre travail montre l'interaction entre les taux de cristallisation et les paramètres du processus. Cela nous permet de prédire la structure et la fonction", explique M. Hartge. "Jusqu'à présent, les systèmes alimentaires tels que les fondants n'ont guère fait l'objet de recherches scientifiques, en particulier dans le domaine de la physique.
Leurs résultats pourraient permettre d'optimiser les paramètres du processus de production du fondant ou d'autres systèmes alimentaires similaires, et donc de produire les aliments correspondants plus rapidement et avec une plus grande efficacité énergétique.
Les scientifiques ont également pu décrire l'expérience à l'aide d'un modèle théorique simple appelé "théorie de la nucléation". "Nous avons été surpris de constater que cette théorie vieille de près de 100 ans pouvait très bien décrire l'expérience, même si elle a été créée pour des liquides immobiles, contrairement à notre masse de fondant agitée", a déclaré M. Vilgis. Selon les chercheurs, cela s'explique par le fait que le mouvement des molécules de sucre est beaucoup plus lent que le mouvement de pétrissage, et que les molécules de sucre peuvent donc être considérées comme "presque au repos".
Pour la production industrielle, les résultats publiés dans la revue "Physics of Fluids" pourraient aider à optimiser les processus de production de fondants.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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