J’adore les bonnes expériences en cuisine, surtout lorsqu’il s’agit de pâtisseries et de desserts. À l’occasion de la Journée de Pi, faisons entrer la science et les expériences dans la cuisine avec de la pâte à tarte, des garnitures… et un rhéomètre.

Si vous avez déjà essayé de faire une tarte, vous savez que la température est primordiale lorsqu’il s’agit de la pâte, en particulier lorsqu’on utilise du beurre. Le beurre froid permet d’obtenir des couches feuilletées, car dans un four chaud, il se réchauffe, libère de la vapeur et crée des poches d’air qui permettent d’obtenir une croûte tendre et parfaite. Un beurre trop ramolli avant la cuisson donnera une croûte dure et une tarte immangeable. La plupart des recettes déconseillent de réchauffer la pâte au-delà de 72 °F ; si votre four chauffe votre cuisine à près de 80 °F, gare au beurre.

Toutefois, une pâte froide peut également poser des problèmes. Si votre pâte est plus froide que la température ambiante, elle sera cassante et se fissurera lorsque vous tenterez de l’étaler. C’est pourquoi les recettes précisent qu’il faut laisser la pâte reposer à température ambiante pendant un court laps de temps, afin qu’elle ne soit ni trop chaude ni trop froide avant de la façonner et de la cuire.

En tant que scientifiques, nous avons décidé d’utiliser notre rhéomètre pour mesurer ce qui se passe réellement avec la pâte à tarte et la garniture aux framboises pendant la préparation et la cuisson. Les rhéomètres mesurent les propriétés d’écoulement des matériaux, et vous pouvez voir comment différentes conditions peuvent affecter des propriétés telles que la rigidité et l’écoulement.

Balayages de déformation

Les balayages de déformation (ou d’amplitude) sont utilisés pour caractériser la déformation des matériaux viscoélastiques. La plupart des propriétés physiques des matériaux viscoélastiques sont indépendantes de la déformation jusqu’à un niveau de déformation critique. En dessous de ce niveau critique, on parle de région viscoélastique linéaire (LVR) et la contrainte a une relation linéaire claire avec la déformation. Au-delà de ce niveau de déformation critique, le comportement du matériau est non linéaire et le module de stockage diminue.

Pour les croûtes de tarte, cela signifie que si vous commencez à voir des fissures dans la pâte roulée, vous avez dépassé le niveau de déformation critique, qui est déterminé par la région viscoélastique linéaire. Le module de stockage et le module de perte de la pâte diminuent avec la température, ce qui la rend plus souple, de sorte que la pâte décongelée peut supporter une plus grande force sans devenir cassante et se fissurer. Si la pâte est amenée à température ambiante, il vous faudra exercer une force beaucoup plus importante sur le rouleau à pâtisserie pour atteindre le niveau critique de déformation et créer des fissures.

Si vous dépassez la tension critique de la garniture de la tarte, la structure s’effondre. Cela se produit évidemment lorsque nous mangeons la tarte, mais la plupart des boulangers ne veulent pas que la garniture se décompose avant cette étape !

Balayages de fréquence

Les balayages de fréquence permettent de tester des échantillons sur une gamme de fréquences d’oscillation à une amplitude d’oscillation et à une température constantes. Le balayage de fréquence de notre croûte de tarte montre qu’à des températures plus basses, la croûte est plus « rigide » avec un module de stockage plus élevé. Elle peut donc se casser plus facilement lors de la préparation de la tarte. D’où les instructions de la recette et de la boîte, qui préconisent de toujours laisser la croûte à tarte reposer à température ambiante avant de la rouler et de la façonner.

La garniture de tarte aux framboises présente une tendance similaire dans son balayage de fréquence, mais son module de perte est beaucoup plus faible en raison de sa structure fragile.

Rampe de température d’écoulement

Les rampes de température d’écoulement sont utilisées pour mesurer les variations de viscosité dues aux changements de température. Notre rampe de température d’écoulement de la garniture de tarte montre qu’elle a une viscosité beaucoup plus élevée à basse température, ce qui signifie qu’elle a une consistance plus épaisse. La viscosité diminue toutefois à mesure que la garniture est chauffée, et elle devient plus gluante entre 10 et 35 °C.

Toutefois, la viscosité atteint un plateau après 40 °C et ne continue pas à devenir plus liquide. Ce comportement est dû à la présence d’épaississants dans la tarte. Il est donc possible de couper une tarte fumante sans que la garniture ne s’écoule.

Une douce tranche de rhéologie

Les instructions et les résultats de la cuisson des tartes prennent tout leur sens à travers le prisme de la rhéologie. La décongélation soigneuse de la pâte à tarte la fait passer d’un état froid et cassant à une texture plus malléable sans faire fondre le beurre. La garniture contient de la fécule de maïs et d’autres épaississants qui conservent leur viscosité même à des températures élevées. Si le nombre pi est irrationnel, nos recettes de tarte préférées sont par contre tout à fait logiques lorsque l’on se penche sur la rhéologie de la tarte.