🎲 👸🏿 🐑 Loi Gay-Lussac, solutions colloïdales et Sopromat pour des Profiteroles parfaites ℹ️ 💱 📯

Addition: À la fin de l'article, il y a des recommandations mises à jour.

Nous ajoutons une touche de folie scientifique à la cuisine traditionnelle. Aujourd'hui, nous allons parler de certaines des conséquences de l'équation périodique et de l'effondrement des bulles de gaz avec la température. Et nous aborderons également les caractéristiques des chaînes moléculaires de l'amidon et des solutions colloïdales qu'il forme. C'est juste ennuyeux de fouiller dans les équations, donc c'est compatible avec les affaires. Créez le contrôle de profit parfait. Aujourd'hui, nous avons deux principaux objets d'étude - la crème pâtissière et la crème pâtissière à la crème fouettée. Naturellement, nous créerons toute cette honte exclusivement pour la gloire de la science. Eh bien, en même temps, nous comprendrons les processus qui ne sont pas décrits dans les livres de cuisine.

Au final, est-ce en vain que j'ai passé 28 œufs et quelques semaines à des expériences?

Loi Gay-Lussac et quel est son rapport avec les profiteroles?

Illustration d'une relation linéaire entre le volume de gaz et sa température.

La loi de Gay-Lussac est une conséquence directe des équations de Mendeleev-Klaiperon et peut être formulée avec une formule simple: V = constant * T. Veuillez noter qu'il est valable pour les situations à pression constante . Avec une masse de gaz constante et une pression constante, le volume de gaz est directement proportionnel à la température absolue. En conséquence, la différence de volume de gaz à pression constante est décrite par l'équation suivante:

f r a c V_{t} - V_{0} V_{0} = a l p h a (t - t_{0})

$\ frac {V_t-V_0} {V_0} = \ alpha (t-t_0)$

f r a c D e l t a V V_{0} = a l p h a (D e l t a t)

$\ frac {\ Delta V} {V_0} = \ alpha (\ Delta t)$

où

V_{t}

$V_t$ - volume de gaz à une température donnée

t

$t$ en degrés Celsius et

a l p h a

$\ alpha$ coefficient d'expansion du volume:

a l p h a = f r a c 1273 K^{- 1}

$\ alpha = \ frac {1} {273} K ^ {- 1}$

Pourquoi est-ce important dans le contexte de la crème pâtissière et des profiteroles? Le principal problème auquel sont confrontés tous les confiseurs débutants est la chute de pâtisseries très poreuses. En même temps, le processus de «relèvement» du test est assez bien décrit par la loi mentionnée. Pendant le chauffage, l'eau se transforme en gaz et commence à étirer les parois de la pâte. La bulle atteint certaines tailles, mais avec une forte baisse de température, son volume diminue proportionnellement et le contrôle des bénéfices «se dégonfle», se transformant en une courbe de crêpe plate. Échec. J'ai expérimenté différentes variantes de profils de température pendant longtemps et j'ai essayé de formuler les paramètres de cuisson optimaux un peu plus strictement. Une température de début de cuisson typique est de 220 ° C. La température critique après laquelle la profiterole s'est effondrée était d'environ 150 ° C. Si toute cette honte est transférée à Kelvin et calculée selon l'équation de Gay-Lussak pour les processus isobares, il se trouve que la diminution limitante du volume que les parois d'une profiterole semi-humide peuvent supporter est de 14 à 15%.

Résumé: ne laissez pas la chute de température dépasser 70 degrés du début au durcissement final du test.

Cavités, profils de température et viscosimétrie

Naissance et effondrement d'une bulle de gaz

Le processus de formation de cavité à l'intérieur des profiteroles se déroule en plusieurs étapes.

La première étape est traditionnelle pour le test - l'eau bouillante forme de nombreuses petites bulles, qui forment un motif mousseux de pain ordinaire. Mais nous avons du pétrole. Beaucoup d'huile. Il ne permet pas aux couches individuelles de rester ensemble et les bulles commencent à fusionner.

La deuxième étape est la fusion des bulles de gaz. C'est à ce moment que le ~~sort de l'humanité~~ décide de la forme de la prise de bénéfices. Les bulles sont assez grandes et sont séparées les unes des autres par de minces parois douces. La taille de ces cavités dépend de la viscosité de la pâte et de la température. Il est fortement conseillé d'avoir une température élevée du début à ce point. Le chauffage par choc vous permet de "gonfler" rapidement la bulle jusqu'à ce que la pâte ait durci. Si elle est chauffée lentement, la couche supérieure aura le temps de sécher et de limiter la taille de la cavité de croissance à un cadre rigide.

La troisième étape est la fusion. Les cloisons restent généralement, mais les cavités des bulles se rejoignent et commencent à communiquer par des ruptures dans les membranes. A ce moment, la croissance et la formation sont déjà terminées, il ne reste plus qu'à fixer la forme. À ce stade, nous abaissons la température et permettons à notre conception de perdre de l'eau.

La croissance des bulles est limitée par l'élasticité et la gravité des parois. Comme nous le verrons plus loin, la viscosité est ici un facteur critique. En raison du poids de l'arc profiteroles, la bulle est aplatie et redistribue sa pression sur les parois latérales. En ce moment, ces zones amincies très faibles sont formées, ce qui provoquera un effondrement au stade final. Jusqu'à ce que la pâte ait le temps de fixer sa forme, ce sont eux qui deviennent le maillon faible qui ne peuvent pas conserver la forme désirée. En règle générale, ces zones sont clairement visibles en raison de leur transparence et d'une teinte plus claire. Après des tests longs et douloureux avec différents profils de température de cuisson, le contrôle de l'humidité dans la chambre et l'examen minutieux des tranches, j'ai trouvé la meilleure option.

Commencer à 220 ° C Ceci est nécessaire pour le chauffage par choc et le volume maximum de bulle. Il existe des options très similaires dans la cuisine arabe classique quand ils cuisinent du pita avec une cavité à l'intérieur. Avec cette température, nous attendons la fin de la croissance. Cela prend environ 12 minutes.
Baisser la température à 180 ° C. Maintenant, le facteur principal pour nous est la teneur en eau dans l'air du four. Les profitoles elles-mêmes évaporent beaucoup d'eau, jusqu'à la vapeur saturée. C'est juste ce moment, qui n'est presque pas décrit. Et pour que les murs fixent la forme normalement, en particulier dans les sections minces, nous devons bien les sécher. Ouvrez le four pendant quelques centimètres et libérez rapidement la vapeur, empêchant la température de baisser. Secondes 15. Le marqueur clé est lorsque les verres cessent de s'embuer) Fermez et regardez comment l'air sec aspire toute l'eau du plat de cuisson. Habituellement, cette procédure doit être répétée 2-3 fois. Le temps total est de 30 à 35 minutes.

Après une telle fixation, vous ne vous souciez pas des pointes traditionnelles "ne pas ouvrir, ne pas secouer, ne pas respirer et mieux vaut ne pas les regarder". Parmi les infamies cachées qui peuvent apparaître, la «succion par le bas» est particulièrement utile. Le cadre est solide et le fond est encore humide. Il est résolu en retournant la spatule pendant quelques minutes. Ou mettez-le sur le gril dans le même four. Un autre indice d'une situation d'urgence, lorsque vous avez vu le début de l'effondrement des profiteroles, vous claquez la porte et allumez le ventilateur qui souffle à haute température. J'ai pu aplatir les murs à leur plein volume pendant la simulation. Si l'effondrement a franchi un point critique, le résultat sera des gâteaux. Savoureux. Mais triste.

Viscométrie divertissante dans la cuisine

La forme de la cuisson finale, en fonction de la viscosité

Non, nous n'allons pas pousser si fort et monter un viscosimètre dans la cuisine, mesurer les propriétés du test en poises et en secondes pascales. Bien que ce soit intéressant, je suppose. Examinons simplement ce paramètre important. La viscosité du matériau de départ est critique pour le résultat final. D'une part, plus la pâte est liquide, plus il est facile de former une bulle de gaz, car la résistance de la paroi est fortement réduite. De plus, dans la deuxième phase, les cavités fusionnent plus facilement en une seule grande. En revanche, une faible viscosité entraîne un étalement sur la surface et la formation de crêpes lisses. Le problème est que les murs ne peuvent pas contenir une cavité de grand volume dans une telle zone. Vous imaginez simplement le dôme de la cathédrale dont les supports sont espacés de 300 mètres.Le même problème ici, ne s'exprime que par le fait que la forme des profiteroles sera plutôt lenticulaire. La forme idéale que nous recherchons a un volume maximum avec une surface minimale. Balle. Malheureusement, vous ne pouvez l'obtenir qu'en cuisinant quelque part à la station orbitale. Afin d'obtenir des murs avec des angles proches de 90 °, nous devons respecter l'équilibre optimal. Bref, des écailles et un bon œil sont nécessaires.

Il y a d'ailleurs l'idée de savoir comment empêcher la propagation de la pâte liquide, mais facilement extensible. Malheureusement, aucun matériel n'était disponible à tester dans la pratique. Vous pouvez essayer de verser plus de pâte liquide dans des cylindres en silicone / aluminium avec un diamètre intérieur d'environ 50 mm et une hauteur d'environ 25 mm. En théorie, il faudrait obtenir des enrôleurs en forme de champignon avec un grand volume.

Au diable la physique, expérimentons en pratique

Pour la première expérience, vous aurez besoin des matériaux suivants:

Eau - 250 g
Beurre - 150 g
Sel - 5 g
Sucre - 5 g
Farine - 160 g
Oeufs C2 - 5 pièces / 250 g (poids moyen 50 g par œuf)

De l'équipement de laboratoire, vous aurez besoin de:

Balance de cuisine
Bol à mélanger
Fouet à main / mélangeur / robot culinaire / mélangeur
Petite casserole
Four électrique à température contrôlée précise
Seringue de confiserie (facultative)

Vous pouvez bien sûr prendre du sucre de betterave, mais si le perfectionnisme est typique de vous, je vous conseille de prendre du sucre de canne. Martelez les commerçants fous qui parlent des propriétés antioxydantes spéciales des roseaux, des vitamines et des minéraux. Tout est plus simple - c'est stupidement savoureux. En plus du saccharose, il y a beaucoup à manger dans le roseau lui-même.

Mélasse de betterave (mélasse)

Mais les betteraves, au contraire, doivent être nettoyées au maximum de toutes les substances aromatiques apparentées. La mélasse originale est si délicieuse que même les porcs en ont assez. Oui, c'est à partir de cette bouillie noire qu'ils fabriquent du sucre raffiné.

Jeter le bon beurre, le sel, le sucre dans une casserole et remplir d'eau. Chauffez jusqu'à ce que l'huile soit complètement fondue.

Versez la farine et mélangez rapidement. La masse est brillante et très plastique.

Les œufs. Composant clé. Il est très facile de rater la masse. Veuillez noter que dans la recette se trouve la deuxième année (C2). Selon GOST, il a un poids moyen d'environ 50 grammes par œuf, ce qui facilite grandement le dosage. Notre tâche est de donner au test une cohérence optimale. Selon la farine, dont les propriétés sont très différentes, nous avons besoin de 220 à 250 grammes d'œufs. Ajoutez un à la fois et commencez à évaluer la cohérence après le quatrième.

Cela devrait être quelque chose comme ça.

Une fois disposée, la masse devrait s'étendre, mais très modérément. J'ai mis en place avec une cuillère à soupe. Les perfectionnistes peuvent utiliser une seringue de confiserie. Faites attention à la grande distance entre eux et l'échiquier. Il est important pour nous qu'un grand volume de pâte ne libère pas trop d'eau dans l'air de la chambre, sinon il y aura des problèmes avec le séchage de nos profiteroles.

Ensuite, faites cuire selon le schéma développé:

220 ° C - 10-12 minutes. Le critère pour passer au mode suivant est l'arrêt de l'huile bouillante en surface et de taille constante.
180 ° C - 20 minutes. Dans le processus 2-3 fois, retirez soigneusement l'excès de vapeur dans une chambre complètement sèche
Dans le dernier retournement ou étendre sur la grille pour sécher le fond

Si tout s'est bien passé et qu'il y avait même de grosses bulles sur la tranche, la première étape de l'expérience s'est terminée avec succès. Vous pouvez passer de la physique à la chimie.

Solutions colloïdales et leur stabilité

Caractéristiques des chaînes d'amidon polymère

Amylopectine

Amylose

L'amidon est un mélange de macromolécules linéaires et ramifiées d'amylose et d'amylopectine. Lors du gonflement dans l'eau chaude, une solution colloïdale se forme, dont les propriétés dépendent largement des proportions de la teneur en macromolécules avec différentes longueurs de chaîne. Plus intéressant encore, les propriétés des amidons peuvent varier considérablement en fonction de l'espèce végétale d'origine à partir de laquelle il est obtenu. Les types d'amidon les plus courants que vous pouvez acheter si vous jetez des types exotiques de tapioca sont la pomme de terre et le maïs. Ne prenez pas de pomme de terre, c'est pire pour nos fins. La particularité du maïs dans la très haute stabilité des colloïdes résultants, même à petites doses. Pour nos besoins, la stabilité du colloïde obtenu est la plus critique.

Règles de mélange des solutions colloïdales

Si nous parlons de crèmes avec une composition complexe, la conséquence la plus désagréable du mélange de la base avec de l'huile ou de la crème est sa délamination. Un symptôme caractéristique est la présence de gouttelettes d'eau à la surface. Vous avez sûrement vu des choses similaires sur une huile pas de très haute qualité. La règle clé pour le mélange est que les crèmes différentes doivent être à la même température . La crème glacée ne peut pas être mélangée avec de la crème chaude, par exemple. Pour ce faire, la crème pâtissière doit d'abord être refroidie. Et pour le pétrole - au contraire. Beurre chaud mélangé avec de la crème chaude.

Le deuxième point - le mélange doit être lent . Soit avec vos mains, soit avec un mélangeur à très basse vitesse. Tendrement.

Mettons-nous en travers de notre colloïde!

L'atelier de chimie des colloïdes d'aujourd'hui crée la bonne crème pâtissière avec de la crème fouettée. Une stabilité élevée avec des baisses de température et un stockage pendant plus d'une journée est un critère pour la réussite de la tâche. Il nous faut donc:

Lait - 500 g
Oeufs C2 - 2 pièces / 100 g
Sucre - 85 g
Amidon de maïs - 35 g
Vanille naturelle en gousse ou en sucre
Beurre - 50 g
Crème 33% - 200 g
Chocolat noir> 85% ou masse de cacao - 80 g (facultatif)

De l'équipement de laboratoire, vous aurez besoin de:

Balance de cuisine
Bol à mélanger
Fouet à main / mélangeur / robot culinaire / mélangeur
Petite casserole
Seringue de confiserie (facultative)

Veuillez noter que la vanille doit être naturelle. Vanilline dans la chaleur. Non, pas de chimiophobie, la vanilline synthétique n'est pas différente de la même vanilline à l'intérieur de la gousse. Mais toutes les ordures des arômes industriels économisent tout. Si la vanilline constitue un arôme conditionnel de 85% de vanille naturelle, personne ne dépensera d'argent pour la synthèse de cinquante autres substances qui donnent les 15% restants du résultat. Et dans une crème douce - c'est essentiel. L'arôme de ce pod est de nuances subtiles très différentes, il est beaucoup plus riche et plus polyvalent. En guise de compromis, je peux vous conseiller de prendre du sucre vanillé. Veuillez noter que la composition doit contenir du sucre, de la vanille naturelle et, éventuellement, de l'extrait de vanille naturel. Alors tout ira bien.

Mettez les œufs, le sucre, l'amidon et la vanille dans un bol mélangeur ou un bol, où vous mélangez le tout. Mélanger à une masse homogène, fouetter n'a pas de sens.

Faites chauffer le lait dans une casserole jusqu'à ébullition. Seulement sans effets spéciaux et en versant toute la mousse brûlante. Suivez le processus) Réglez la chaleur au minimum et versez le mélange d'oeufs et d'amidon dans un jet. Dans le processus, mélangez rapidement et regardez comment le mélange épaissit. Laisser chauffer encore 3 minutes, puis ajouter l'huile. Dans la version chocolat - après le beurre, également le chocolat râpé / broyé.

La crème finale est épaisse à chaud et se transforme en une mousse délicate lorsqu'elle est refroidie au réfrigérateur. Si vous prévoyez de le manger séparément sans crème, réduisez la quantité d'amidon à 27-30 g.

Versez dans un récipient avec un couvercle, fermez hermétiquement et laissez refroidir 3 heures au réfrigérateur.

Après 3 heures, nous commençons à fouetter la crème. Veuillez noter - la crème doit être de la glace! Idéalement, refroidissez le bol en acier dans le réfrigérateur. La crème a ses propres difficultés en termes de stabilité de la mousse. Je recommande fortement Petmol 33%, il y a encore un carraghénane supplémentaire comme stabilisant. Critère de dépassement - pics nets qui conservent leur forme et ne coulent pas.

Maintenant, ajoutez la crème réfrigérée du réfrigérateur et mélangez à basse vitesse. La sortie est un remplissage très aéré.

Achèvement de l'atelier

Sur ce, nos tâches de test sont terminées. Vous pouvez combiner les résultats des deux tâches et injecter la crème dans des profiteroles avec une seringue ou par des incisions soigneuses avec une cuillère. Vous pouvez enfin fourrer olivier dans des profiteroles, et manger la crème le soir dans un bassin avec une cuillère. En tout cas, bonne année à tous. S'il vous plaît les uns les autres)

Mise à jour après un an

Il est revenu avec des modifications et des ajouts mineurs) Il existe un algorithme de cuisson tactiquement plus simple et plus garanti, mais il nécessite une température de départ plus élevée.

Nous partons de 250 degrés pour le chauffage par choc et l'expansion rapide de la bulle. Environ 15 minutes avant la fin de la croissance.
Réduisez la température à 170 degrés et séchez lentement en croquant pendant 40 minutes

Le fait est que toutes les fines sections de profiteroles deviennent brun blanc. Ensuite, ils ne tomberont probablement pas. Dans ce mode de réalisation, il est plus simple de ne pas avoir à résister à l'humidité. Parmi les différences - les profiteroles se révéleront plus croustillantes et inélastiques.