Mieux comprendre les Systèmes Dispersés en Pâtisserie

Dans une première partie de cet article, nous avons pu décrypter les propriétés fondamentales des ingrédients d’origine animale. Nous avons aussi pu voir comment ces ingrédients s’organisent une fois mélangés pour former les systèmes de base de la pâtisserie.

Comme expliqué, on retrouve de nombreux systèmes dispersés dans la pâtisserie. Un système dispersé est composé d’au moins deux qui composent des « phases » : l’une sera dite « dispersante », les autres seront « dispersés » à l’intérieur. En fonction de la nature des phases, on retrouve plusieurs natures de systèmes dispersés.

• Lorsque c’est un liquide dispersé dans un autre liquide, on parle d’émulsion. On peut citer comme exemple la dispersion d’huile dans du vinaigre et du jaune d’œuf, qui donne la mayonnaise.

• Un liquide dispersé dans un solide, est qualifié de gel. Pour ce système, le meilleur exemple reste la gelée ou la confiture, avec de la purée de fruit sucrée dispersée dans un gel de pectine.

• Et pour les mousses, c’est quand un gaz est dispersé dans un liquide.

Voici un petit guide pour retrouver les noms et exemples de systèmes dispersés en alimentaire, selon la nature des phases qui les composes :

Si l’on prend le cas des mousses, une observation se fait très naturellement : les mousses solides sont plus stables dans le temps que les mousses liquides. Cette observation en amène une autre, en effet lorsque l’air est piégé dans un solide, il ne peut pas se déplacer, il ne peut pas rencontrer d’autre bulles d’air, qui ne finiront pas fusionner et sortir du système par effet de taille. Le secret de la stabilité d’une mousse réside donc dans le fait d’empêcher les bulles d’air de se rencontrer et de se déplacer. Pour stabiliser une mousse, il faut donc :

• Avoir une phase dispersante visqueuse ou solide ;

• Ou avoir de très petites bulles d’air bien dispersées, en d’autres termes il faut battre à vitesse maximum, pour incorporer de l’air et casser la taille des bulles.

En pâtisserie, les mousses solides sont stabilisées par la chaleur en faisant coaguler les protéines de l’œuf et gélatiniser l’amidon, ce qui donne la plupart des biscuits (génoise, biscuit cuillère, succès, joconde, ...), ou grâce à la cristallisation du sucre comme dans les meringues (suisses, françaises, macaron, ...). Pour les mousses liquides, on va principalement chercher à viscosifier la phase dispersante :

• En ajoutant du sucre pour les meringues et créer un sirop ;

• En ajoutant du chocolat dans la mousse au chocolat, qui solidifie en refroidissant ;

• En solidifiant les graisses à basse température dans la chantilly ou la ganache montée ;

• En ajoutant une mousse dans un autre appareil qui va viscosifier le système (crème diplomate, bavaroise, crème chiboust, ...).

Du côté des émulsions, on peut aussi cherche à viscosifier la phase dispersante (aqueuse) pour empêcher la phase dispersée (graisse) de se déplacer, de fusionner et de déphaser. C’est le cas dans la ganache, l’émulsion est stabilisée par la lécithine contenue dans le chocolat et en refroidissant, l’appareil solidifie et empêche les mouvements de particules.

A partir de ces connaissances, on peut chercher dans les ingrédients végétaux ce qui permet de faire mousser, viscosifier, texturer, gélifier, épaissir, rendre moelleux, coaguler,…

Quels Ingrédients Végétaux pour Substituer les Propriétés des Ingrédients Animaux ?

Propriétés Texturantes :

Nous avons pu voir ce que la gélatine apportait en terme de gel et ce que la lécithine peut faire pour obtenir des émulsions, mais il existes énormément de textures différentes : crémeux, moelleux, cassant, souple, épais, ...

De nombreux ingrédients permettent d'obtenir ces textures, surtout lorsque l'on parle de végétal.

Textures apportées par émulsion :

C'est peut être la propriété pour laquelle la réponse est la plus facile. La lécithine est une molécule émulsifiante que l'on retrouve majoritairement dans le jaune d'œuf… quand il s'agit du règne animal. Cependant, il existe aussi des lécithine de tournesol, ou encore de soja ! Pas besoin de réadapter les recettes ou les quantités, c'est la même molécules.

Textures apportées par la matières grasse :

Avant de donner des exemples d'ingrédients, un petit récapitulatif s'impose sur les matières grasses. Elles sont composées de molécules que l'on range dans la catégorie des lipides et au sein de cette catégorie, ce sont les acides gras qui vont nous intéressés. Tout comme la lécithine, ils sont composés d'une queue carbonée hydrophobe et d'une tête hydrophile et dans l'alimentation, on peut les classer en deux catégories : saturés et insaturés. Ces deux types d'acide gras se comportent différemment par rapport à la température :

• Les acides gras saturés ont un point de fusion élevé. Cela veut dire qu'il faut une température élevée pour les faire fondre et ils sont donc solides à température ambiante.
• Les acides gras insaturée ont un point de fusion bas. A température ambiante, ils sont plutôt sous forme liquide.

Cela permet de parler de deux catégories de matières grasse en fonction de leur composition en acide gras saturés et insaturés et de leur état à température ambiante :

• Les huiles;
• Les matières grasses concrètes.

Même si les huiles (colza, tournesol,…) sont capables d'apporter du moelleux, en refroidissant elles ne participent pas à une texture qui se tient. Il n'est donc pas possible d'en ajouter beaucoup pour remplacer le beurre, qui lui est une matière grasse concrète et permet de faire solidifier des appareils (crémeux citron, crème au beurre,...).

Il faut donc dans ce cas aller chercher des matières grasses concrètes parmi les ressources végétales suivantes :

• Karité
• Beurre de cacao
• Palme
• Graisse de coco
• …

Cependant si l'on regarde leur impact environnemental et leur prix, cela ne permet pas de faire de la pâtisserie durable et accessible. La margarine est alors un compromis très intéressant et déjà présente dans les habitudes de beaucoup de français, qu'ils soient végan ou non. Elle est composée de matières grasses concrètes et d'huile, permettant d'obtenir de multiples textures en jouant avec la température. C'est l'ingrédient parfait pour faire une pâte feuilleté par exemple. Elle peut former des feuillets de matière grasse alternée avec de la pâte, sans grande difficulté. On peut donc facilement faire des mille-feuilles ou toutes sortes de viennoiseries en version végétale.

Texture apportées par épaississement et gélification :

Si l'on regarde ce qui existe déjà, la réponse pour remplacer la gélatine ou l'œuf est évidente :

• Amidon
• Agar-Agar
• Pectine
• Xanthane
• Carraghénane
• …

De nombreux ingrédients permettent d'obtenir des textures variées, mais tous ne donne pas les mêmes textures et certains ne sont pas aujourd'hui considérés comme parfaitement inoffensifs pour la santé.

L'agar-agar permet d'obtenir des gels très forts et cassants, il résistes aux températures et peut être fondu et gélifié de nouveau comme la gélatine. Cependant, il ne font pas dans la bouche et donne des textures friables. Il est très adapté pour la fabrication de confiseries.

La pectine est principalement utilisée dans la fabrication de gelées, confitures et nappage. Elle donne des gels plus souples et nécessite souvent un important apport en sucre.

Le carraghénane donne des gels souples ou cassants en fonction de son utilisation. Il est utilisé pour stabiliser les crèmes liquides et peut remplacer la gélatine dans la fabrication de nombreux produits (bonbons, crèmes, émulsion, mousses,…).

La xanthane est utilisable à froid pour épaissir les liquides et aide aussi à faire des mousses.

Pour ce qui est de l'amidon, c'est une ressource végétale fascinante. Dans la nature l'amidon n'aime pas l'eau, il est insoluble dedans. En termes moléculaires, il est composé de molécules de glucose, assemblées entre elles et formant des chaines. Ces chaines s'organisent un peut sous la forme d'un gros buisson qui forme le grain d'amidon.

En fonction de la source végétale (maïs, pomme de terre, blé, soja, tapioca, pois chiche,…) d'où il est extrait, il y a plus ou moins de ramifications et les grains d'amidon sont plus ou moins gros. Toutes ces différences permettent d'obtenir des amidons aux propriétés différentes et donc des rendus de gels variés.

Revenons sur la relation entre amidon et eau. Si l'amidon l'aime pas l'eau et qu'il est insoluble, comment peut-il former des gel en sa présence. Tout simplement grâce à l'action de la chaleur. En faisant chauffer l'amidon, on le force à s'ouvrir et à absorber de l'eau. Plus il chauffe, plus il absorbe de l'eau et à un moment le grain fini par éclater en libérant toutes les chaines de glucose. Ces chaines, en refroidissant, vont se réassembler et former un réseau, comme les protéines de l'œuf coaguler ou la gélatine, en d'autres termes : un gel.

C'est avec cet ingrédient et ses différentes versions que l'on va pouvoir substituer de nombreux ingrédients coagulant, épaississant et gélifiant.

Propriétés Moussantes :

Dans le décryptage des propriétés des ingrédients d'origine animale, nous avons pu parler de deux façon de faire de la mousse :

• En utilisant des protéines pour stabiliser les bulles d'air;
• En utilisant un ingrédient riche en matière grasse, qui s'organise autour de l'air et est stabilisée par le froid.

Comme les protéines et les matières grasses ne sont pas exclusives au règnes animal, il est tout à fait possible de trouver des équivalent végétaux.

Mousse stabilisée par les protéines :

Parmi les ingrédients végétaux qui contiennent beaucoup de protéines, il existe tout une catégorie de végétaux : les légumineuses. Pour certaines leur teneur en protéine peut dépasser les 20% ! Et par chance, ce sont des protéines globulaires, comme celles de l'oeuf. Une fois que l'on cuit les légumineuses (pois chiche, soja, lentilles, haricots,…) une partie de leur protéines se retrouvent dans l'eau de cuisson. En faisant réduire cette eau, on concentre les protéines et l'on obtient un liquide plutôt visqueux et très semblable au blanc d'œuf : l'Aquafaba !

Avec cet ingrédient, il est possible d'imiter les propriétés moussantes du blanc d'œuf et de créer de nombreuses mousses de la même manière.

On peut aussi citer le tofu soyeux comme ingrédient aux propriétés moussantes. Le tofu est une espèce de gâteau de protéine de légumineuse, principalement de soja. Il est fabriqué en faisant coaguler les protéines du soja et en les pressant dans un moule, pour former un bloc protéiné. La différence entre le tofu ferme et le tofu soyeux, c'est la teneur en eau : dans le tofu soyeux il y a plus de 85% d'eau, ce qui en fait un ingrédient qui contient un taux de protéine proche de celui du blanc d'œuf. Il est donc possible de le mixer et de le battre pour former des mousses. Le rendu est plus proche d'une mousse onctueuse, comme celle obtenue avec des produits laitiers. 

Mousse stabilisée par la matière grasse :

Ici, il ne suffit pas d'ajouter de l'huile dans un liquide pour le faire mousser, même en le stabilisant avec de la lécithine végétale. Il faut chercher des ingrédients naturellement riche en matière grasse. Cependant, nous ne nous tournons pas vers n'importe quelle graisse. En effet, il nous faut des matières grasses qui une fois organisées autour des bulles d'air, les empêche de trop se déplacer dans la mousse, de se rencontrer ou de sortir du système. Il nous faut donc, comme pour la crème liquide, des matières grasses solides une fois refroidies : des matières grasses concrètes ! 

La crème de coco est l'ingrédient parfait pour remplacer la crème liquide. Elle est fluide, liquide et contient des matières grasses qui restent solides à température ambiante. Tout comme la crème liquide, il est donc possible de la battre et de stabiliser des bulles d'air à l'intérieur pour faire une sorte de chantilly de coco. Seul inconvénient, elle a un goût prononcé de noix de coco. Pour avoir une mousse de la même nature avec un goût plus neutre, il faut se tourner vers des produits comme les crème végétales qui contiennent des épaississants comme l'amidon ou les carraghénanes.

Maintenant que nous avons de nombreuses options de substitution pour les ingrédients animaux, que diriez-vous d'une petite application de ces connaissances en prenant un dessert apprécié et connu de tous ?

La Tarte au Citron Meringuée Végétale

La Tarte au Citron Meringuée

Pourquoi ce dessert en particulier. C'est un incontournable de la pâtisserie française, un classique que l'on retrouve dans toutes les boutiques et qui amène sont lot de débat : une crème citron sucrée ou acide ? une meringue française, italienne ? et vous mettez des zestes de citrons dans la pâte ou dans la crème ?

A la Pâtisserie Numérique, c'est aussi pour rendre hommage à Elizabeth Goodwell, une des nombreuses femmes à avoir participé à l'histoire de la pâtisserie. C'est en 1806, à Philadelphie, qu'elle aurait eu l'idée d'assembler une pâte sucrée, un "lemon curd" et une meringue, pour en faire ce dessert iconique. 

Pour en faire une version végan, il faut d'abord étudier la version classique. Le fond de tarte est réalisé à partir d'une pâte sucrée ou sablée, elles mêmes composées de :

• Farine
• Sucre
• Beurre
• Œuf

Pour la fabriquer, il faut mélanger le beurre et la farine (on peut aussi y ajouter le sucre dès le début) de manière à former un sorte de sable : c'est le sablage. Puis on ajoute le sucre et l'œuf, pour former une pâte lisse et homogène. Généralement avant de l'utiliser, il faut passer la pâte au frais. Une fois foncée, elle est cuite à 180°C.

Le sablage est une étape qui vise à enrober la farine avec du beurre. L'ajout du sucre n'a pas d'influence technique, mais sa granulométrie peut influencer la texture finale de la pâte. L'œuf permet d'humidifier les particules de beurre/farine et de les lier entre elle. Le passage au frais permet de bien solidifier le beurre, ce qui empêche la pâte de coller quand elle est abaissée et permet qu'elle ne se déchirent pas pendant le fonçage. C'est pendant la cuisson que la magie opère; à une température de 180°C, beaucoup de choses se passent :

• Le beurre fond, le peut d'eau qu'il contient vient humidifier la farine et commence la cuisson de l'amidon et la graisse vient enrober et imperméabiliser la farine;
• L'eau contenue dans l'œuf va avoir du mal à humidifier la totalité de la farine à cause de l'imperméabilisation par le beurre;
• L'œuf va ensuite coaguler et piéger tous les autres ingrédients dans un réseau de protéines. C'est cet élément qui empêche le beurre de suinter hors de la pâte et qui tient toutes les particules de farines entre elles;
• A une certaine température, le beurre va venir frire les grains de farine et l'amidon. C'est ce qui permet d'obtenir une texture croustillante en fin de cuisson et de donner beaucoup de goût;
• Plus la cuisson continue, plus l'eau de la pâte s'évapore rendant la pâte plus sèche et craquante. On observe aussi une coloration qui progresse et qui est due à la réaction de Maillard. Si l'on arrête la cuisson tôt, on obtient un fond cuit à blanc, sans coloration et encore assez humide, ce qui le rend un peu plus moelleux.
• Dans toute cette transformation le sucre peut influer la texture par la taille des cristaux : avec du sucre glace très fin, le sucre se dissout dans l'eau de l'œuf et s'intègre parfaitement à la pâte; avec du sucre en poudre certains cristaux ne vont pas se dissoudre et vont apporter une sensation plus croquante à la pâte.

Vient ensuite le "lemon curd" ou crèmeux citron, composé de :

• Jus de citron
• Sucre
• Amidon de maïs
• Œuf
• Beurre

Pour fabriquer cette crème, rien de plus facile, il suffit : de mélanger le sucre, la maïzena et l'œuf et de faire chauffer le jus de citron en parallèle. On ajoute ensuite le jus chaud sur le mélange et on continue de faire chauffer tout en mélangeant. A partir d'un moment, le mélange épaissit et on peut y incorporer le beurre, avant de mettre la crème au frais.

Pour la partie scientifique, le principe de beaucoup de crèmes (pâtissière, crémeux, anglaise, ...) repose sur des ingrédients ayant un pouvoir texturant, gélifiant, épaississant. Ici c'est l'œuf et l'amidon qui vont avoir un rôle important :

• Le mélange sucre, œuf, amidon permet d'homogénéiser les ingrédients, de solubiliser le sucre dans l'eau de l'œuf et d'humidifier l'amidon;
• On ajoute le jus de citron chaud dans ce mélange et on continue la cuisson, pour porter l'œuf et l'amidon à leur température de coagulation complète (80°C) et de gélatinisation (83°C). Une fois ces températures atteintes, l'œuf créé un maillage de protéines et l'amidon un réseau formant un gel qui emprisonne le reste des ingrédients;
• On incorpore le beurre ensuite pour apporter du moelleux et permettre une meilleure conservation à la crème, en effet la matière grasse empêche l'amidon de rétrograder.

Et enfin la meringue. Italienne, française, suisse ? Laquelle choisir ? De manière assez répandue, on utilisera une meringue italienne : blanc d'œuf battus et serrés avec un sirop de sucre à 121°C, mais pour cette article, nous parlerons de meringue française. Pour cela, il nous faut deux ingrédients :

• Blanc d'œuf
• Sucre (cristal ou glace)

Les étapes de fabrication sont plus que simples : on fait mousser le blanc d'œuf, on y ajoute le sucre et on continue de battre jusqu'à l'obtention d'une meringue lisse et brillante. Au niveau scientifique, nous avons déjà pu dévoiler le secret de la meringue : les protéines du blanc d'œuf se déplient lors du foisonnement et se placent à l'interface des bulles d'air et de l'eau et le sucre ajouté vient viscosifier l'eau, pour empêcher l'air de s'échapper du système. On peut aussi ajouter le fait que la blancheur et la brillance de la meringue vient du fait que la lumière qui passe au travers du blanc d'œuf transparent, est réfléchie par les bulles d'air et renvoie une couleur blanche.

La Version Végétale

Pour cette recette, pas d'œuf ni de beurre ! Mais comment les remplacer pour chacun des éléments de la tarte ? Pour réaliser une version végétale, je suis aller chercher du côté de références comme :

• VG Pâtisserie par Bérénice Leconte;
• Pâtisserie Végétale par Pierre Hermé.

Pour le fond, nous avions besoin de la propriété liante de l'œuf et les propriétés imperméabilisantes et la capacité à solidifier ou fondre du beurre :

• Propriété liante : on peut aller chercher cette fonctionnalité chez certains amidons, notamment la farine de lin, qui produit un gel très visqueux et collant une fois mélangé à de l'eau chaude. L'aquafaba peut aussi convenir, si elle est suffisamment concentrée en protéine : il faut qu'elle est la même consistance que le blanc d'œuf. 
• Propriété texturante et imperméabilisante de la matière grasse : ici il ne suffit pas de choisir n'importe qu'elle matière grasse. Les huiles (colza, tournesol, ...) sont liquides à température ambiante, il faut donc aller chercher des matières grasses végétales solides à cette température : karité, palme, cacao, ... La margarine se révèle alors un très bon ingrédient pour remplacer le beurre.

Pour le fond de tarte, nous utiliserons donc :

• Farine
• Sucre
• Poudre d'Amande
• Margarine
• Aquafaba ou Farine de lin + eau chaude

Les étapes de recette sont ensuite identique à la pâte sablée : on sable la margarine avec le sucre, la poudre d'amande et la farine et on ajoute l'aquafaba ou le gel de farine de lin. Ici la poudre d'amande ajoute des matières grasses et de l'amidon, mais aussi du goût ! On passe la pâte formée au frais, puis une fois foncée, la cuisson se fait à 180°C pendant 12 à 15 minutes.

Pour le crémeux citron, on remplacera aussi le beurre par de la margarine. Pourquoi pas simplement de l'huile ? Parce que là aussi nous avons besoin que la matière grasse se solidifie au frais et apporte de la texture. Pour les propriétés épaississantes de l'œuf, et bien… pas besoin de les remplacer ! En effet, l'amidon de maïs se suffit à lui même, il suffit d'en ajouter plus à la recette. En général pour faire un gel d'amidon suffisamment texturé, il faut en ajouter entre 10 et 15% à la recette.

Nous utiliserons les ingrédients suivants :

• Jus de citron : 500g
• Eau : 200g
• Sucre : 200g
• Amidon de maïs : 100g
• Margarine : 150g

Au niveau des étapes de fabrication, rien ne change là aussi : eau, sucre et amidon sont mélangés, le jus de citron est chauffé puis mélangé au reste, le tout est cuit jusqu'à épaississement et le beurre est incorporé à la fin, avant refroidissement.

Enfin, pour la meringue française, on cherche à substituer l'œuf par un ingrédient qui a les mêmes propriétés moussantes. C'est vers l'aquafaba que l'on se tourne. Et à partir de là, c'est exactement la même chose que pour une meringue : il faut autant d'aquafaba que de sucre glace, puis on vient foisonner l'aquafaba pour faire de la mousse (cela prend un peut plus de temps que pour l'œuf), on y ajoute le sucre et on bat jusqu'à obtention de la meringue.

Une fois ces trois éléments obtenus, il suffit de les assembler pour obtenir une tarte au citron meringuée végétale et tout aussi gourmande que sa version au beurre et aux œufs.

Au final, il n'y a rien de compliqué dans la fabrication de la version végétale de ce dessert, une fois que l'on connais les ingrédients les plus adaptés pour remplacer l'œuf et le beurre. La pâtisserie végétale n'est pas une nouvelle discipline qui demande à revoir toutes ses connaissances en pâtisserie, il suffit juste de bien comprendre ses ingrédients et les possibilités offertes par les ressources végétales et de laisser libre cours à sa créativité, pour offrir un univers de gourmandises durables et responsables !

Innovations pour plus de Végétal en Pâtisserie

La Fermentation

Nous avons déjà pu parler de l'apport des biotechnologies dans un précédent article. Dans les différentes techniques de fermentation, il existe la fermentation de précision qui permet de produire des molécules d'origine animale à l'aide de microorganismes. Même si ces molécules sont à l'origine produites ou extraites d'animaux, avec cette technique on ne passe plus par leur exploitation. Aucun élément animal n'est utilisé pour obtenir l'ADN qui va donner les molécules, ou pour nourrir les microorganismes lors de la fermentation.

Les molécules obtenues sont donc par définition véganes et peuvent être utilisées dans des préparations végétales. C'est le cas des molécules laitières (caséine, graisse laitière, protéines solubles,…) développées par Nutropy, Verley ou Standing Ovation. On peut aussi citer de la protéine de l'œuf développée par Onego Bio.

Ces technologies, ces solutions permettent de venir diversifier les moyens d'obtenir des protéines de manière durable et responsable. Elles sont aussi compatibles avec les régimes ne consommant pas d'animaux. Elle offre aussi d'autres avantages :

• Une meilleure absorption des protéines;
• Une application identique : pas besoin de changer les quantités ou le nombre d'ingrédient;
• De nombreuses applications avec la même molécule.

L'Impression 3D

A la Pâtisserie Numérique, il était évident d'explorer la possibilité d'imprimer des biscuits végan ! Et une fois notre imprimante, la Patiss3, sur pied, nous nous sommes attelé au développement de nombreuses applications. C'est ainsi que nous avons d'ailleurs développé une manière d'imprimer des biscuits macarons !

Et pour la question de biscuits végan, nous nous sommes longtemps creusé les méninges. Comment remplacer les ingrédients solides, comment remplacer les ingrédients liquides ? Faut-il plutôt utiliser de l'aquafaba ou de la protéine de pois pour remplacer l'œuf ? ou encore quelle matière grasse utiliser qui puisse être imprimable sans être trop liquide ?

La recette reste bien sûr notre petit secret, mais après de nombreux test, nous sommes capables de proposer des impressions en versions végétales, tout aussi gourmandes que si elles contenaient du beurre, de l'œuf, de la crème ou du lait.

 

 

La Pâtisserie Végétale a donc de très beaux jours devant elle. Non seulement elle permet de valoriser un grand nombre de ressources et elle participe au respect de l'environnement, mais elle reste aussi facile d'application, gourmande et aussi un terrain de jeu ou la créativité à encore beaucoup de créations à tester et créer !