La question des croûtes

 
Ce matin, je suis de nouveau conduit à expliquer comment se forme une croûte et quelle épaisseur on peut lui donner.

La question se pose à propos de pain, de gâteau, de soufflé, de frites, etc. Et il y a lieu de conserver à l'idée la donnée suivante : l'eau s'évapore à toute température, mais elle bout à 100 degrés, et sa température n'augmente alors plus, tant qu'il y a de l'eau liquide.

Donnons la chose différemment, en partant d'une casserole d'eau que l'on chauffe, à partir de la température ambiante. La température augmente progressivement, l'évaporation devenant de plus en plus intense, jusqu'à ce que, à la température de 100 degrés, l'eau se mette à bouillir. Et là, la température n'augmente plus : elle reste à 100 degrés même si on pousse le feu très fort. Car l'eau qui s'évapore absorbe une très grande quantité d'énergie, comme on le sait quand on sort d'un bain de mer : le vent qui évapore l'eau qui est sur notre corps nous refroidit beaucoup.

Evidemment il y a des exceptions au comportement décrit pour l'eau de la casserole, par exemple quand on chauffe un sirop, par exemple pour faire un caramel : là, la température dépasse 100 degrés, mais on n'est plus dnas le cas d'eau, mais dans le cas d'un sirop concentré.

Ce qui n'est pas le cas pour des frites : la pomme de terre est faite de 80 pour cent d'eau. Considérons donc un bâtonnet de pomme de terre que l'on plonge dans une huile chauffée à la température de 180 degrés. L'eau de la surface s'évapore : les bulles que l'on voit tumultueusement partir du bâton de pomme de terre montrent l'ébullition de l'eau de la surface.
Et la température augmente évidemment à la surface des frites : elle est en très peu d'instants égale à celle de l'huile, soit 180 degrés.
Mais à l'intérieur de la frite, la température diminue brusquement, de l'extérieur de la croûte à l'intérieur de la croûte, passant de 180 degrés à l'extérieur, à exactement 100 degrés à l'intérieur de la croûte.

Oui, sur quelques millimètres, il y a cette transition considérable de température de 180 degrés à 100 degrés. C'est le phénomène essentiel et il faut considérer que la croûte s'épaissit progressivement parce que l'eau de l'intérieur de la croûte -qui est portée à 100 degrés- s'évapore.

Un ordre de grandeur : pour du pain, une cuisson d'une heure environ ne fait que quelques millimètres de croûte. Bref, tant qu'il y a de l'eau liquide, la température est de 100 degrés (dans les cas les plus habituels que l'on rencontre en cuisine).

Comment positionner notre recherche ?

Dans la biographie de P. A. M. Dirac intitulé The strangest man, on lit que certains
professeurs de Cambridge étaient bien dépassés par la relativité et la
mécanique quantique, alors qu'ils avaient la chaire de Newton, qu'ils avaient été
célébrités de leur temps.

La péremption des savoirs scientifiques menace tous les scientifiques, qui , en conséquence, doivent être très alertes, très éveillés, très à l'affût de toutes les nouveautés...
Sans toutefois tomber dans des modes idiotes parce que convenues.

Aujourd'hui même, quels travaux relèvent de la mode et quels travaux sont véritablement nouveaux ? Dans cette discussion, je n'oublie pas de distinguer les outils (l'utilisation de synchrotrons pour sonder les structures alimentaires) et les travaux, sans oublier que si nous venons après des collègues...  nous venons après les collègues, de sorte que le champ que nous voudrions défricher l'a déjà été.

Bref, en science, il y a une originalité nécessaire mais sans nécessairement
réinventer la poudre. Par exemple, comment nous placer par rapport à la dynamique moléculaire ou à l'exploration quantique des molécules ? Voulons-nous en faire un thème de recherche, ou au contraire un outil pour d'autres thèmes ?

Ce sont des questions bien difficiles !

Jury de concours

 Comment bien mener un entretien de concours ?

L'évaluation des étudiants est simple quand elle est technique : si l'on interroge sur la loi de l'abaissement cryométrique, alors il faudra que l'étudiant sache la donner, ou bien qu'il sache l'établir, en écrivant  l'égalité des potentiels chimiques, puis en explicitant ces derniers, et en avançant le calcul jusqu'à son terme,  qui exprime l'abaissement cryométrique en fonction de la
concentration en solutés et de la masse molaire de ce dernier, par exemple.
Ou encore, si l'on interroge sur le carotène bêta, alors l'étudiant devra dessiner la molécules et commenter, par exemple, la conjugaison des électrons pi de la chaîne principale. C'est clair, et (assez) simple à juger.

En revanche, quand le jury dispose par avance d'un dossier de candidature, avec les notes au cours des études des années précédant le concours, le niveau d'anglais, le parcours, quand on interroge les candidats sur leurs projets d'étude et  leurs projets professionnels, alors tout devient beaucoup plus difficile, parce que le moindre des candidats saura justifier a priori un parcours et une adéquation à la formation à laquelle il postule. 

Et la question est surtout de savoir si ce candidat ou cette candidate aura des chances de réussir dans cette formation à laquelle il postule, car il est important de ne pas mettre nos jeunes amis en échec et, d'autre part, il faut conserver une certaine cohérence des groupes d'étudiants, sans quoi on serait amené à
pénaliser les meilleurs pour aider les plus faibles et finalement détourner le système d'enseignement de sa mission, ne plus le mettre en adéquation avec les objectifs qui lui ont été assignés.

Pour une école qui forme des ingénieurs, par exemple, il y a lieu de bien s'assurer que les étudiants sauront effectuer les travaux théoriques qu'on leur proposera, qu'ils auront les bases mathématiques pour apprendre les notions qui  seront transmises, et, plus généralement, que les candidates sont  capables de mener des travaux technologiques, et non pas seulement techniques.
Je ne dis pas ici que le travail technologique soit "supérieur" au travail  technique, mais j'observe qu'il est de nature différente, qu'il nécessite un goût différent, qu'il correspond à une activité différente, sans qu'il soit question de "diriger" ou non des équipes.

En tout cas, pour revenir au sujet de ce billet, la première des qualités d'un membre du jury est la bienveillance  :  notamment il faut mettre les candidats  à l'aise, pour qu'ils soient capables d'exprimer ce qu'ils seraient capables d'exprimer dans d'autres circonstances.
Il faut aussi les interroger pour essayer de faire apparaître des qualités qui permettront, à défaut de juger d'une adéquation du niveau au jour de l'évaluation, pour estimer les possibilités qu'ils auront d'évoluer vers l'objectif commun que nous visons.

La question de la "deuxième chance" est essentielle car je connais des étudiants qui, après un très mauvais parcours scolaire, ont eu des réussites extraordinairement brillantes, après qu'ils avaient compris l'intérêt des matières qu'ils avaient choisies, dans un cursus qui leur plaisait.

Une question, toutefois, est de savoir si l'on peut vraiment rattraper des années perdues, et dans quel laps le temps.
Par exemple, dans le jury de ce jour, un étudiant imaginait de rattraper des faiblesses en mathématiques avec seulement une semaine ne rattrapage en début en début de première année  : ce n'est pas vrai que cette semaine suffirait,  d'autant que les mathématiques n'étaient pas la faiblesse unique de l'étudiant,  et qu'il y avait manifestement lieu de renforcer d'autres matières scientifiques : physique, chimie biologie.

Je passe évidemment sur le cas de ces étudiants qui ont une prétention inouïe, de très mauvais résultats scolaires ou universitaires,  et qui nous ont déclaré que jusqu'à présent ils n'ont pas senti le besoin de mettre en œuvre les capacités merveilleuses dont il disposaient ;  à ceux-là, j'ai toujours envie d'opposer le "nous sommes ce que nous faisons".
D'ailleurs, je déteste le mot "capacité" et je prétends qu'elles n'existent que quand elles sont mises en œuvre.

Lors des entretiens, il y a quelques étudiants remarquables pour lesquels nous n'avons aucun doute mais il y a aussi ceux que, très  rapidement, nous voyons incapables de suivre le cursus auquel ils prétendent.
Pour cela, un bon jury doit penser à l'avenir, et orienter l'entretien  en vue de faire comprendre aux candidats (qui ne seront pas retenus) comment ils pourraient évoluer... s'ils sont capables d'entendre les remarques que nous faisons.
D'expérience, j'observe que les notes que nous avons attribuées, rationnellement, impartialement, avec bienveillance mais en suivant la grille d'évaluation appliquée à tous, conduit à des totaux très faibles,  et j'espère que nos jeunes amis qui sont ainsi notés sauront éviter la mauvaise foi qui justifierait leur échec par toutes les mauvaises excuses du monde. J'espère, au contraire, que les évaluations (analytiques) que nous avons faites les  conduiront à un changement radical de comportement, en vue de plus de succès dans le futur.

Je le dis d'ailleurs en m'interrogeant sur moi-même, en me souvenant que, lors des concours d'entrée aux écoles d'ingénieurs, et, plus généralement, pendant mes études, j'avais en général soit 0 soit 20, et dans une même matière et indépendamment du travail que j'avais fait.
Il m'a fallu des années pour comprendre que ma stratégie de résolution des problèmes était insuffisant, non pas seulement par manque de travail,  mais surtout  par insuffisance stratégique dans ma manière de faire les calculs.  Et c'est un jour, calculant pour m'amuser la taille  des gouttes qui se détachaient de mon plafond de douche, que j'ai compris que ma manière intuitive de mener les calculs était mauvaise, parce que pas explicite. Et c'est seulement alors que j'ai pu mettre au point une démarche de résolution de problèmes que j'applique maintenant, et que j'ai exposée dans un de mes livres universitaires.
Bref, ce n'est pas en écoutant des professeurs que j'ai mieux fait, mais en réfléchissant sur ma manière de faire, en me mettant face à mes insuffisances bien reconnues, sans mauvaise foi.

Participer au jury d'un concours, j'y reviens, ce n'est donc pas seulement évaluer des compétences et des connaissances techniques mais bien plus  :  se comporter avec humanité, avec beaucoup d'espoir de pouvoir aider celles et ceux que nous rencontrons.
J'insiste : un évaluateur c'est quelqu'un de bienveillant, et j'espère que les candidats que nous avons rencontrés sauront le comprendre.

Modéliser pour comprendre : la compote de poires

Avons-nous vraiment besoin d'une recette pour comprendre comment faire une compote de poires ? Nous savons bien qu'il faut peler, sans quoi les morceaux de peau s'immiscent désagréablement entre les dents, et nous savons aussi qu'il suffit d'ajouter un peu d'eau et de sucre pour faire une cuisson à couvert, par exemple dans une casserole. Au four à micro-ondes, c'est encore plus simple car il suffit de mettre les poires pelées dans un récipient clos et de chauffer.

Le sucre ? Il n'est pas nécessaire pour les poires les plus sucrées. Et certaines recettes proposent d'ajouter un peu de jus de citron, une gousse de vanille, un peu d'anis étoilé... Tout cela, c'est pour le goût, et chacun décidera.

En revanche, il y a des idées classiquement transmises : le jus de citron garderait les poires plein blanches, tandis que la cuisson dans un récipient en cuivre étamé permettrait aux poires de rougir.

Pour le premier ; il est exact que le jus de citron contient de l'acide ascorbique, la vitamine c, qui a la propriété de bloquer le noircissement des végétaux, quand ces derniers ont été coupés, et que l'ouverture des cellules du tissu végétal a libéré des "phénols" (ou composés phénoliques, parfois nommés fautivement polyphénols) et des enzymes phénoloxydases, dont les phénols sont des substrats.  
Je n'entre pas dans les détail du brunissement, mais en tout cas, on sait bien que les jus d'orange ou de citron  (qui contiennent beaucoup d'acide ascorbique) ne noircissent pas (ou peu, lentement),  contrairement aux jus de pommes ou de poires, qui contiennent moins d'acide ascorbique.

D'autre part il y a cette question cuivre étamé, qui n'est d'ailleurs plus guère en usage et qui de toute façon... n'a pas d'action : nous avons fait l'expérience de cuire des poires dans du cuivre étamé et nous n'avons pas observé le rougissement des poires qui était annoncé. En revanche, l'acidité fait rougir les poires, parce qu'elle agit sur des composés phénoliques de ces dernières.

Et si l'on reprend la question d'un peu plus loin, on a intérêt à se souvenir que les bonnes poires dites  "au couteau" se mangent directement mais que les poires un peu plus "compliquées" (dures, acides) se font en compote. Et c'est bien l'acidité qui fait rougir à la cuisson, sans doute parce que la forme moléculaire de composés phénoliques nommés leucoanthocyanines change alors.

Sortant d'un jury de concours : conseils aux candidats

Je sors d'un jury de concours : il y avait un entretien avec les candidats, après une brève présentation,  puis une séance de questions.

Pour les présentations, si j'avais été candidat, je me serais "intéressé" aux disciplines de mes interlocuteurs, sans flagornerie, mais avec une attention particulière. Par exemple, cela vaut la peine de parle de chimie à un chimiste, de forêt à un sylviculteur, etc.

En début d'entretien, le candidat avait un moment pour se présenter, présenter ses études, ses travaux et son projet. Après quoi, un temps était réservé pour des questions du jury.

Pour les présentations, nous avons entendu des candidats  lire d'abord les documents qu'ils avaient préparés : pourquoi pas.
Mais tous ont dit  en substance  que  leur candidature était appropriée (la preuve ?), tous ont proféré  des généralités du genre "je suis motivé", "cette école est faite pour moi", et ainsi de suite.
Je n'ai vu aucun candidat prendre du recul sur l'exercice.

Puis, lors des  questions, aucun candidat n'a évoqué la stratégie de réponse avant d'en donner... même quand ils ne savaient manifestement pas répondre.
Cela paraissait trop sûr de soi, dogmatique, et les failles de connaissances apparaissaient alors d'autant plus criantes.

Bien sûr, on ne demande pas aux candidats de savoir la réponse à des questions techniques difficiles (combien de gluténines dans la farine de blé), mais on veut une réponse honnête, du style "Je ne sais pas, mais je vais décortiquer rationnellement la questions pour avancer sur le chemin de la réponse".

Et, pour tout l'exercice, j'ai vu des candidats répondre à côté des questions (ce qui ne trompe personne),  j'ai vu des mots à plus de 3 syllabes couvrant une imprécision des idées que ces mots étaient censés véhiculer.

Que j'aurais aimé un "je ne sais pas" ! Combien j'aurais aimé une belle analyse, sur des bases solides, sans  baratin ? Combien j'aurais préféré du contenu, plutôt que de la forme, de la façade.

Evidemment, je n'ai pu manquer de m'interroger sur le comportement que j'aurais eu moi-même si j'avais été dans cette position de candidat, et je me suis souvenu de mes oraux de concours, notamment celui de physique, où l'examinateur se contentait de dire aux candidats "abaissement cryométrique" : ceux qui passaient avant moi ressortaient décomposés, n'ayant rien pu dire. Personnellement, je ne sais pas pourquoi, mais je savais par cœur la loi de Raoult, peut-être parce qu'il y avait là une question de culture scientifique. 

D'autre part, après que l'examinateur ait  été heureusement surpris quand je lui ai donné précisément cette loi, il m'a demandé de la démontrer, et j'ai commencé en répondant qu'il s'agissait de calculer l'égalité des potentiels chimiques entre les deux phases en présence.  Je ne suis pas allé jusqu'au bout du calcul, mais   j'en ai fait environ 80 %...  et j'ai été reçu dans cette école.

Bref, dans ce jury récent,  je me suis rendu compte qu'il y a des questions de la forme et des questions de contenu. Examinateur, je me  moque un peu de la forme et j'invite mes jeunes amis à y pense : il me faut du contenu.

Modéliser pour comprendre : la bouchée à la reine.

 
Avec la bouchée à la reine il y a beaucoup à modéliser, car il faut considérer le feuilletage, la sauce, la cuisson de la volaille, du veau, les quenelles...
Et il faudra donc y revenir plusieurs fois,  mais, aujourd'hui, je veux m'intéresser au feuilletage.

Le feuilletage classique, à six "tours", c'est un ensemble de feuillets de pâtes croustillantes séparées par du beurre. C'est l'évaporation de l'eau (apportée par le beurre et par la pâte) qui sépare les feuillets : nous devons nous souvenir qu'un gramme d'eau liquide engendre un litre et demi de vapeur à 100 degrés.

Pour revenir à la structure de la pâte elle-même, il faut reprendre sa constitution : on part d'un disque de pâtes, on dépose dessus un disque de beurre, puis on replie la pâte sur le beurre,  ce qui fait deux couches de pâtes et une couche de beurre. On étend cet ensemble trois fois plus long que large et on le replie en trois, ce qui fait alors trois couches de beurre (et quatre de pâte). Puis
on répète cette opération d'étendre  et de replier cinq nouvelles fois, ce qui fait six tours au total et ce qui conduit successivement à 9 couches de beurre, puis 27, 81, 243 et, enfin, 729 couches de beurre,et donc 730 couches de pâte.

Il y a lieu de ne pas oublier que, quelle que soit l'épaisseur à laquelle on abaisse finalement la pâte avant  de la cuire, il y aura toujours ce nombre de couches... mais quand les couches de beurre deviennent très minces, les feuillets peuvent se souder si l'on y prend garde et il y a lieu d'être très régulier dans l'abaissement, comme nous l'avons démontré dans plusieurs séminaires de gastronomie moléculaire.

Dans un des premiers, nous avions comparé la même pâte à un tour, deux tours, trois
tours, et cetera et nous avions vu que le volume de pâte finalement cuite augmentait avec le nombre de tours. Avec sept tours, on avait même une épaisseur de feuilletage plus grande qu'avec six tours mais les feuilles étaient si minces que leur croustillant était rapidement perdu en bouche.

Ce que nous n'avions pas testé, c'est si des épaisseurs de pâte différente avant cuisson
donnent des développements différents du feuilletage. Et cela reste à faire.

En tout cas, dans la confection des bouchées à la reine, ce n'est pas seulement une pâte que l'on cuit mais deux pâtes que l'on superpose, celle du dessus ayant été légèrement incisée pour produire une sorte de chapeau que l'on pourra détacher et reposer par-dessus la garniture que l'on aura placée dans la bouchée.

Et évidemment, avec deux feuilletage, superposés, le développement est deux fois supérieur.

Personnellement, je cuis par la base avec l'hypothèse que la vapeur produite à la base permettra le développement de la pâte, mais je ne suis pas sûr de moi, et cela aussi reste à tester.

Modéliser pour comprendre : à propos de tomates farcies

Les tomates farcies ? Il y a les tomates, et il y a la farce... mais il y a surtout deux phénomènes.
Tout d'abord, il y a cette  lente transmission de la chaleur par conduction.
D'autre part la farce qui doit se tenir.

J'ai précédemment discuté la question de la conduction de la chaleur en évoquant sa lenteur dans certains matériaux et notamment dans l'eau ; le diamètre des tomates pouvant être notable, il faut penser que la cuisson sera longue : compter environ une heure au four à 180 degrés... comme pour un rôti, puisque les grosses tomates ont le même diamètre, et que seul cela entre en jeu.
Je ne reviens pas sur le mécanisme qui est l'agitation des molécules d'eau, laquelle se transmet de molécules en molécules, de l'extérieur vers l'intérieur des tomates.
Et c'est quand la température a suffisamment augmenté que les molécules de pectine des parois cellulaires peuvent être dégradés et que la tomate s'amollit.

 

Pour la chair, j'ai déjà signalé précédemment que les fibres musculaires sont coupées en segments, mais que ces fragments ne "collent" en une masse unique que si des protéines ont été libérées lors du hachage, et  peuvent coaguler à l'extérieur des fibres musculaires.
Les charcutiers savent parfaitement qu'il faut bien malaxer les viandes hachées si l'on veut avoir une certaine tenue.
Je trouve amusant d'observer que par le passé, on a attribué à l'emploi de sel des capacités de faire tenir les chairs d'une mêlée,  mais cela est en réalité assez secondaire et un malaxage mécanique convient bien,  mieux avec l'intérêt supplémentaire qu'on ne charge pas la chair de sel,  dont il ne faut pas abuser.