les blancs d'oeuf

  Nombre de recettes  , comme la familière mousse au chocolat font interveneir des blancs d'oeufs battus en neige,donnant ainsi un intérêt particulier à leur étude .De plus cela fait intervenir  le même ingrédient de base que pour la mayonnaise l'oeuf, mais en utilisant cette fois les blancs.

 

 Battre les blancs en neige revient à introduire des bulles d'air dans un mélange liquide d'eau et de protéines. donc par définition à créer une mousse .Cette opération est appelée foisonnement.

-Rappel : constitution des blancs d’œuf : 

          -90 %  d’eau.

          -10% de protéines dont l’ovalbumine qui est une molécule tensioactive.présente sous forme d’une pelote.

             Il s’avère impossible d’obtenir une mousse ferme en battant de l’eau pure . Seules quelques grosses bulles se forment à la surface pour éclater aussitôt, l'eau ne retenant pas l'air. Quel phénomène intervient alors dans la fabrication  des oeufs battus en neige  pour qu'ils se transforment en mousse ferme alors qu'ils sont pourtant constitués  d'eau à 90 % ?

Nous pouvons émettre l'hypothèse suivante : ce sont les protéines contenues dans le blanc d’œuf qui permettent la formation et la stabilisation de la mousse.

Ce sont comme dans l'émulsion , les molécules tensio actives , ici l'ovalbumine qui vont intervenir ; mais comment?

En battant le blanc d’œuf, les pelotes de protéines au départ repliées sur elles mêmes se déroulent et s’accrochent entre elles en formant un film  à la surface de la bulle , c'est à dire à l'interface air-liquide .En fait ce film  emprisonne les bulles d’air  alors

entourées d’une pellicule d’eau.

 

Schéma de la structure du blanc d’œuf lors du foisonnement

- Question : Comment ce processus est-il possible?

   Comme dans la l'émulsion d'une mayonnaise où les tensioactifs tapissent les goutelettes d'huile et les dispersent dans l'eau,les protéines du blanc tapissent les bulles d'air et assure leur dispersion dans l'eau du blanc et ce tout au cours du battage, formant alors une micelle qui pourra exister en milieu aqueux.

 

                

   

 

Les molécules d’eau contenu dans le blanc d’œuf interagissent avec les têtes polaires des protéines tensions actives du blanc d’œuf permettant l’interphase gaz /liquide.

Puisque la mousse est l’interphase entre le gaz et le liquide, sa formation va donc augmenter l’interface .

Or, comme un ressort qui ne peut s’étendre indéfiniment, la surface crée ne peut s’étendre indéfiniment  puisqu’il existe à l’intérieur du liquide des forces électrostatiques qui s’exercent les molécules. (Rappelons que l’eau est polaire et qu’elle possède donc un pôle chargé positivement et un pôle chargé négativement.)

La force qui fait que ces molécules s’attirent mutuellement à l’intérieur du liquide représente comme vu précédemment la tension superficielle.

Ce qui nous amène à expliquer ce qu'il advient lors du foisonnement .

 

A chaque passage du fouet ,les bulles d'air , au départ trés grosses, sont redividées et finissent par ne plus être visibles à l'oeil nu.

ce qui appelle à une petit précison quant à la taille de ces bulles d'air : Si on considère que le fouet fait environs 40 mouvements toutes les 10 secondes, nous obtenons au bout d'1 minute prés de 250 mouvements donc prés de 1000 au  bout des 4 minutes en général nécessaire au foisonnement .Puisque le fouet introduit des bulles d'air qu'il redivise à chaque passage  et si l'on considére que le diamètre d'une bulle est de 1cm à son introduction , elle sera de l'ordre du millième de centimètre aprés les 4 minutes . On notera néanmoins que l'étude au microscope indique une valeur entre le centième et le dixième de centimètre , ce qui porte à montrer  que les bulles ne sont sytématiquement divisées à chaque passage.

Le taux de foisonnment Tf représente donc la quantité d'air intoduite dans le liquide.

Tf = [(m-mb) /mb]  X 100

m : masse blancs d’œufs non battus

mb : masse des blancs battus

 

Ainsi plus on fouette, puis  la taille des bulles d'air diminue, ce qui augmente leur stabilité car la force de la pesanteur faisant  que les bulles de gaz, plus lègères vont monter alors que le liquide va descendre devient alors inférieure aux forcesde tension superficielle qui assurent la cohésion air/liquide.

Ainsi , plus les blancs sont fouettés énergiquement , plus ils sont stables. ce qui permet de mieux éviter le drainage.(figure ci dessous)

La Densité  est le rapport entre la masse d’un volume de liquide et la masse du même volume d’eau.

D= m/mE

M : masse de blancs

mE : masse même volume d’eau

 

Ainsi la densité d’une mousse est plus faible que celle des blancs non battus  puisque le calcul du taux de foisonnement montre que la mousse  est principalement constituée de gaz. Ce qui lui donne son côté aérien contrairement à une émulsion qui, elle, reste compacte.

Quant à l'explorations des dictons, trucs et astuces:

Il est donné comme astuce pour avoir des blancs "plus fermes" d'ajouter du sel ou du vinaigre . Sont-ils vraiment justifiés.

Le PH du vinaigre est de    donc inférieur à 7 ; on a donc confirmation de l'acidité du vinaigre . Les ions hydrogènes H+ vont alors rompre les liaisons faibles  entre les molécules qui assurent le repliement des protéines , on sait égelement que les acides facilitent la coagulation des protéinesen assurant la cohésion des micelles , ce qui doit donc à stabiliser l'ensemble.

Il va en être de même avec le sel dont les ions  vont venir entoure les particules chargées des protéines , ce qui va limiter leur répulsion électrostatique.L'ovalbumine étant une protéine, elle est constituée d'acides aminés, donc d'un groupement aminé ---NH2 et d'un groupe organique ---COOH  , le radical est noté R.

structure :    R     O                                                                                                                                                            

                    l       ll

       H2N-    C  -   C  - OH

                            l

                            H

L'ion H+  va donc se rajouter au groupe amine NH2 de l'ovalbumine pour former un groupement NH3+ , ce qui va augmenter la polarité de la tête hydrophile de la protéine qui va donc stabiliser mieux l'ensemble.

Il il est néanmoins important de remarquer que les expériences d'Hervé This visant à vérifier le phénomène expérimentalement dans  le cas jus de citron et du sel "n'ont pas eu d'effet mesurable sur la montée des blancs d'oeuf". 

- Questions supplémentaires :

       - Obtenir plus de mousse :

Nous avons de l’air, de l’eau et des protéines. L’air est en assez grande quantité autour de nous donc il est inutile d’en ajouter.Si l'on veut faire l'économie d'un blanc d'oeuf  et puisque les tensioactifs y sont trés concentrés, on rajoutera simplement de l'eau

ce qui augmentera le volume de la mousse ; aux Etats Unis un cuisinier a ainsi fait 10litres de mousse à partir d'un seul blanc d'oeuf.

Le blanc d’œuf est transparent alors qu’une fois battu, il devient blanc ; qu’est-ce qui donne la couleur blanche. En fait c’est la lumière qui se réfléchit dans les bulles d’air.

 

-Conclusion :

Les particularités physicochimiques de la mousse à travers l'étude expérimentale des blancs d'oeufs et son interprétation permettent de généraliser à d'autres systèmes similaires comme mis en évidence précédemment dans la réalisation du chocolat chantilly.

On peut alors se demander si la mousse liquide peut être stabilisé par un apport de chaleur , ce qui devient une mousse solide

Ce qui est une autre histoire, l'histoire d'un soufflé...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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