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III - La crème anglaise

C'est probablement là que réside l'étape fondamentale de la recette de l'île flottante - le véritable tournant de la préparation. Ici se rassemblent la plupart des frustrations de la pâtisserie, toutes les émotions fortes de la cuisine, et le rêve de tous les amateurs.

http://www.photos-culinaires.com/
Rater sa crème anglaise: une légende? Pour donner une idée, Google affiche "environ 35 000 résultats" pour la recherche "crème anglaise tournée", soit plus d'un cinquième du nombre des résultats concernant, de près ou de loin, les îles flottantes.

Rater sa crème anglaise: qui n'en a pas fait l'expérience? un pâtissier timide, n'osant pas prendre de risques, se contentera d'une crème pas assez cuite, dont la consistance, très fluide, ne sera que médiocrement satisfaisante – un cuisinier très sûr de lui, au contraire, voulant sa crème "toujours plus veloutée", reportera à chaque minute suivante le moment de retirer sa crème du feu, jusqu'à ce qu'apparaissent – malheur! – les ignobles grumeaux.


Autant dire, la réussite de la crème anglaise est une étape clef dans la carrière d'une ménagère.
Pour nous scientifiques, si la formation des blancs en neige, souvent détaillée dans les ouvrages de chimie de la cuisine, peut être expliquée relativement facilement, la préparation de la crème anglaise, elle, est moins souvent abordée. Elle implique par exemple plus d'ingrédients, de compositions différentes, c'est-à-dire le lait, le jaune d'œuf, le sucre et la vanille.

Nous allons donc vous expliquer ce qui se passe exactement, et comment éviter les crises de larmes devant son fond de casserole pâteux.


Chapitre 1 – Mais qu’est-ce que c’est qu’une crème anglaise ?

Pour trouver ce que c’est qu’une crème anglaise parfaite, il nous faut tout d’abord trouver ce que c’est qu’une crème anglaise. On connaît la liste des ingrédients et la méthode à suivre pour en obtenir une ; mais qu’est-ce vraiment que cette mixture que l’on obtient au bout du compte ?

Pour répondre à cette question, il nous faut tout d’abord nous pencher sur la composition des éléments qui entrent en jeu dans la préparation de ce nappage. On a donc :
  • Le lait : suspension de globules gras (lipides) dans de l’eau – il contient également une petite quantité de protéines
  • Le jaune d’œuf : composé en grande partie de protéines, ainsi que de l’eau et des globules gras
  • Le sucre : molécule de saccharose
Maintenant que l’on connaît la composition de cette crème, il faut observer les étapes qui nous permettent de transformer la mixture de ces ingrédients en la crème proprement dite :
  1. Porter le lait à ébullition
  2. Mélanger les jaunes d’œuf et le sucre, puis verser le lait chaud progressivement, sans cesser de remuer.
  3. Cuire à feu doux, en continuant de remuer. La crème est prête quand elle a une consistance assez épaisse pour napper la spatule.
Si l’on suit à la lettre ce protocole, on passe d’un mélange complètement liquide à une mixture plus veloutée, avec la consistance désirée.

C’est donc la chaleur qui permet d’obtenir cet épaississement tant recherché.
S’ensuit une autre question : au niveau microscopique, que se passe-t-il ? Comment la chaleur a-t-elle un effet sur les éléments ?


Chapitre 2 – La crème anglaise : une émulsion

Pour essayer de comprendre le mécanisme de la préparation de la crème anglaise, nous avons  prélevé quelques millilitres de crème à plusieurs stades de la recette: avant la cuisson, en début de cuisson, au moment où nous pensions la crème prête. Nous avons également observé un échantillon « raté » : car qu’est-ce qu’une crème ratée ? C’est une crème trop chauffée, donc une crème ou le mécanisme permettant l’épaississement a été poussé à son extrême (en observant cet échantillon, on verra de manière exagérée quel était ce mécanisme). 

Nous avons ensuite observé au microscope (*40) ces échantillons (expérience 6).


Texture
Observation macroscopique
Au microscope optique
Avant la cuisson
Très fluide
Pas de séparation de phases, même après repos: consistance homogène
Suspension de gouttelettes de tailles irrégulières
En milieu de cuisson
Plus épaisse
Similaire
Similaire
Crème prête
Un peu plus épaisse, consistance veloutée surtout après repos
Crème homogène
Suspension gouttelettes plus petites
Crème trop chauffée
Grumeleuse
On distingue très nettement des grumeaux de jaune d'œuf cuit qui ont précipité
On ne peut rien distinguer à l'échelle microscopique

Les gouttelettes observées sont des globules gras en suspension dans une phase aqueuse : lipides provenant des jaunes d’œuf (cholestérol et autres), et triglycérides du lait. Ce mélange graisse-eau est une émulsion stable (c’est-à-dire que la graisse et l’eau ne se sépareront pas si l’on laisse la crème reposer). Comment est-ce possible ? C’est ici qu’interviennent les protéines du jaune d’œuf, qui sont tensio-actives, et maintiennent donc les globules gras en suspension : on peut mentionner la lécithine, par exemple.

Cette crème est donc une émulsion. Mais l’émulsion subit une transformation entre son stade initial et son stade final – transformation qu’on observe de manière exagérée dans la crème ratée.


Chapitre 3 – Une histoire de coagulation

Lorsque la crème anglaise est ratée, on constate la présence de grumeaux solides : du jaune d’œuf coagulé. Quand un jaune d’œuf atteint un certain seuil de température, les protéines vont subir ce qu’on appelle la coagulation – mais qu’est-ce exactement ?

Une protéine est une séquence d'acides aminés, ayant une structure très précise dans l'espace, du à un repliement spécifique. Ce repliement est conditionné par des liaisons entre acides aminés, souvent faibles, et de natures diverses. Ce sont ces liaisons qui sont facilement détruites ou endommagées par la chaleur, le pH, ou d'autres facteurs extérieurs: c'est la dénaturation. Ce phénomène, souvent irréversible, transforme la structure des protéines, qui perdent ainsi la plupart de leurs propriétés.
C’est ce phénomène qui intervient quand on va chauffer notre crème anglaise.

Dénaturées, certaines protéines vont avoir tendance à coaguler : les protéines déroulées vont établir de nouveaux liens entre elles, appelés ponts disulfures. Se forme alors un agrégat de protéines : c’est par exemple la « peau » qui se forme quand on chauffe du lait. C’est également ce qu’on retrouve quand on fait chauffer un jaune d’œuf : il se solidifiera par évaporation de l’eau contenue, mais également par coagulation des protéines.

Quelle est la température nécessaire pour atteindre le seuil de coagulation dans un jaune d’œuf ? C’est ce que nous avons tenté de déterminer par expérience – après diverses tentatives, à diverses températures, nous l’avons établi à 65°C.
Pour revenir à nos  crèmes : lorsque la préparation est ratée, ce sont les jaunes d’œufs présents dans la crème anglaise qui ont coagulé. Les protéines du jaune d’œuf dénaturées par la chaleur, puis coagulées, ont donc perdu leurs propriétés de solubilité, c’est pourquoi il se forme des précipités de jaune d’œuf cuit.
Délicieux...
Survient une autre question : si l’épaississement est du à la coagulation, mais qu’une coagulation totale fera rater la crème, qu’est-ce qu’une crème réussie ?



Chapitre 4 – La semi-coagulation

Dans une crème réussie, on ne peut parler de coagulation, puisque la crème est homogène. Pour autant, il doit s’être passé quelque chose, puisque la crème a tout de même épaissit. On qualifiera ce phénomène de semi-coagulation des jaunes d’œufs.

Ce phénomène est a priori irréversible, puisque la crème garde sa texture au cours du temps. Peut-être y a-t-il donc une forme de dénaturation des protéines.
Mais qu’est-ce qui différencie une semi-coagulation d’une coagulation complète ? A quel stade peut-on considérer que la semi-coagulation est atteinte ? Pour répondre à tout ceci, nous ne pouvons que proposer plusieurs hypothèses.

Coagulation, oui – mais partout, non
La première possibilité : seulement une partie des protéines va coaguler.
Peut-être que seules certaines protéines, ayant un seuil de coagulation plus bas, ont subi un changement de structure : ce serait la coagulation de ces protéines particulières qui caractériserait la crème anglaise parfaite. Dans ce cas, une crème ratée serait un crème où la totalité des protéines aurait coagulé.
Selon la pâtissière française Anne-Sophie Pic, (Scook 4: Recettes classiques pour tous, octobre 2010, recette: œufs à la neige et leurs pralines roses), durant la cuisson, la crème anglaise doit atteindre 82°C. Cela laisse supposer qu’il existe un seuil bien précis, à 82°C, où un mécanisme s’exerce. Cela pourrait parfaitement correspondre au seuil de coagulation de protéines spécifiques. Dans le même sens, toutes les recettes semblent évoquer un instant clef, qui se manifesterait par le “nappage de la crème”.

Dénaturation sans coagulation
La seconde hypothèse mise en avant est celle d’une dénaturation n’ayant pas atteint un stade suffisamment avancé pour permettre la coagulation des protéines.
La semi-coagulation serait donc une sorte d’état intermédiaire : on peut supposer que les protéines changent de structure de sorte à se regrouper par deux ou trois, voire même à rester isolées mais en se déroulant simplement. Dans ce cas, le changement de conformation aurait effectivement un effet sur la texture, mais on ne pourrait parler de coagulation, puisque d’une part, la propriété de solubilité des protéines n’en serait pas affectées et, d’autre part, il n’y aurait pas encore formation de réseaux à l’origine d’un précipité de jaune d’œuf solide.

La coagulation – un procédé progressif
Enfin, une dernière hypothèse : la coagulation serait un procédé assez long, s’effectuant progressivement.
Il est  vrai que lorsqu’on prépare la crème anglaise, on la voit (ou sent) bien s’épaissir, même si l’obtention de la texture optimale elle-même résulte d’un changement assez rapide. Au niveau moléculaire, cela pourrait signifier que les protéines commencent à se lier les unes aux autres petit à petit, mais seulement partiellement. On peut illustrer cette hypothèse avec un schéma:

Semi-coagulation
Coagulation complète
  Ainsi, les protéines garderaient leurs propriétés de solubilité, il n’y aurait pas encore formation de réseau, et la crème aurait tout de même une consistance plus épaisse, puisque l’émulsion serait plus visqueuse.
Une crème réussie serait donc une crème donc la coagulation aurait démarrée – un achèvement de ce mécanisme se traduirait par un crème ratée.


Chapitre 5 – Le rôle du lait

Avec tout ceci, nous pouvons à présent expliquer l’épaississement de notre crème par la semi-coagulation des protéines, provenant majoritairement du jaune d’œuf. Mais la crème se résume-t-elle réellement à la coagulation des protéines, où d’autres procédés rentrent-ils en jeu ?
La présence du lait a-t-elle seulement un effet sur le goût de la crème? Ou bien l’ingrédient en soi est-il fondamental pour la réussite de la crème, dans le sens où il serait impossible d’en réussir une sans?
Nous avons réalisé des expériences (expérience 7) mettant en évidence le fait que le lait a un rôle important dans la préparation de la crème anglaise.

Avant cuisson
Après cuisson
Œuf + lait + sucre
Texture liquide
Texture liquide, un petit peu plus épaisse (quelques grumeaux au fond)
Œuf + lait
Texture liquide
Texture très épaisse (quelques grumeaux au fond)
Œuf + eau
Texture liquide
Texture très liquide (quelques grumeaux au fond, moins nombreux)

Le fait qu’il y ait une vraie opposition entre les erlenmeyers contenant du lait et de l’eau montre que le lait est véritablement un ingrédient notoire dans la crème anglaise. Il semble en effet se produire un phénomène de coagulation (ou de semi-coagulation?) assez important, ayant un fort retentissement sur la texture de notre préparation en fin d’expérience.

Pour autant, le jaune d’œuf ne semble pas avoir réellement coagulé. Les quelques grumeaux au fond de l’erlenmeyer ne semblent pas être liés au lait puisque on les retrouve aussi bien dans les autres préparations. En effet, il nous semble plutôt que leur formation serait liée au support métallique sur lequel les crèmes étaient placées dans l’étuve - puisque les œufs n’ont coagulé qu’au fond. (Des expériences préliminaires à des températures plus élevées nous avaient permis de montrer que, s’il y avait coagulation des jaunes dans le lait ou dans n’importe quel liquide, on observait des grumeaux répartis presque en suspension dans la préparation.)

Ainsi, il n’y aurait pas coagulation complète. Il se passe pourtant bien quelque chose, quelque chose qui justifierait nos résultats - peut-être est-ce la fameuse semi-coagulation dont nous avons déjà parlé.

Une question d’agitation ?
Une première hypothèse consiste à s’appuyer sur le rôle de la cuisson sur l’agitation des particules à l’échelle microscopique: les liaisons entre lécithines du jaune d’œuf et lipides du lait seraient ainsi favorisées.

La gélification du lait
Ensuite, selon “la maison du lait” (http://www.cniel.com), certaines protéines du lait auraient la propriété de faciliter les émulsions en gélifiant entre 70 et 85°C: cela permettrait donc de justifier l’épaississement observé dans notre expérience et dans la préparation de la crème anglaise. En effet ces protéines permettraient peut-être de “figer” la texture de notre crème à son état de semi-coagulation en texture veloutée, et ce serait la combinaison de la coagulation des jaunes d’œufs et de la gélification des protéines du lait qui définirait la semi-coagulation. On peut en effet imaginer qu’au-delà de 85°, ces protéines passeraient à un autre état qui rendait possible la sur-coagulation des jaunes.

Quoi qu’il en soit, nous sommes en mesure d’affirmer que le lait joue véritablement un rôle dans la préparation de cette crème anglaise - affirmation relativement prévisible...
Le sucre, lui, continue de nous réserver des surprises, puisqu’il semble avoir pour effet d’augmenter la température de coagulation des jaunes d’œufs...


Chapitre 6 – Une dernière interrogation

Nous avons répondu à la majorité de nos interrogations : la nature de ce nappage, les procédés chimiques intervenant dans sa préparation…
Subsiste une seule question. Lorsqu’on entame la confection de cette crème, il faut tout d’abord porter le lait à ébullition, avant même d’y ajouter le reste des ingrédients. Mais pourquoi ?

Toutes les recettes s'accordent pour proposer de faire bouillir le lait, mais peu de cuisiniers seraient capables de l'expliquer.
C'est pourquoi, sans avoir de certitudes, nous nous sommes proposé de former quelques hypothèses.

« Epuration » des protéines
Lorsque l'on fait chauffer du on observe la formation de la "peau du lait" : on a déterminé que cette couche était en réalité un amas de protéines, les albumines en particulier qui ont coagulé (autour de 70°C) et perdu leurs propriétés de solubilité dans l'eau. En réalité, il semblerait que presque toutes les protéines du lait (c'est-à-dire principalement les albumines et les globulines) coagulent à cette température, hormis les caséines, qui, elles, ont la particularité de résister à la température beaucoup plus que les autres protéines.

Ainsi, par cette étape caractérisée par l'apparition de la peau du lait, on comprend que les seules protéines du lait pouvant intervenir dans la préparation de la crème anglaise sont les caséines, les autres étant coagulées et dénaturées. Peut-être ces protéines auraient-elles été nocives pour la crème anglaise?

Dans le même sens, on peut remarquer que les protéines qui sont précipitées lorsqu'on fait bouillir le lait sont les albumines – et qu'on retrouve ces albumines dans le blanc d'œuf (sous forme d'ovalbumine). Or, ce même blanc d'œuf est absent de toutes les recettes de crème anglaise…
Pourtant, nous ne connaissons aucune propriété de l'albumine qui justifie que la protéine ait un rôle néfaste pour notre crème.

Peut-être, tout simplement, que la crème anglaise ne doit s'orchestrer qu'autour de la coagulation d'un des constituants. En effet, le jaune d'œuf coagule à une température plus élevée que le blanc d'œuf; si elles étaient toujours présentes, les albumines dans la crème coaguleraient plus tôt que le jaune d'œuf, au risque de faire tourner la crème avant même qu'elle soit prête – l'étape clef étant normalement la coagulation du jaune.
 
Une technique d’accélération
Comme la crème cuit à feu très doux, on peut imaginer que le fait de chauffer le lait au préalable ait avant tout le rôle d'accélérer la préparation de la crème.
Lorsque l'on verse le lait chaud sur les autres ingrédients, il y a un contact direct entre des ingrédients chauds, et d'autres froids. Peut-être cette étape permet elle la mise en route d'une réaction au niveau microscopique (une sorte de pré dénaturation?), qui ne se serait pas faite les ingrédients eussent-ils été chauffés en même temps.

Cette hypothèse ne nous paraît pourtant pas très convaincante, puisque l'on aurait justement plutôt tendance à éviter une cuisson trop brusque des jaunes, à savoir une dénaturation trop rapide des protéines, pouvant entraîner une coagulation qui ne serait alors pas maîtrisée.

La vanille
http://www.bienmanger.com/
Peut-être s'agit-il tout bonnement de procédés gastronomiques, et peut-être devons nous nous éloigner d'un esprit trop scientifique, qui ici serait réducteur? La vanille, qui ne semblait pas avoir de propriétés physico-chimiques déterminantes dans le devenir de notre crème, entre pourtant ici en jeu: c'est lorsqu'on porte le lait à ébullition qu'on l'y introduit – et seulement là. La vanille a-t'elle un rôle à jouer?
Sur un plan "gourmand" (car l'île flottante est avant tout une affaire de gourmandise), on cherche peut-être à en extraire une molécule aromatique, la vanilline (en tout cas, on cherche à en extraire quelque chose, puisqu'on retirera par la suite les gousses de vanille), pour parfumer le lait. Il est possible que ce type d'extraction soit favorisé par le chauffage, et que la molécule odorante soit plus facilement solubilisée dans du lait chaud.


Chapitre 7 – Et les solutions miracles ?

Puisque il est si difficile de réussir une vraie crème anglaise, que dire de toutes ces recettes qui se disent “inratables”? Que dire de toutes ces astuces si chères aux débutants, et qui permettent de contourner les véritables difficultés de la préparation du dessert? Nous avons donc voulu déterminer en toute justice ce qu’il en était de ces procédés.

Amidon de maïs
Un “truc” bien connu concerne l’ajout de fécule ou de maïzena dans la crème anglaise, ce qui constitue LA recette inratable proposée par les CAP de cuisine. L’ajout de fécule permet en effet de limiter, voire d’éviter complètement, les effets désastreux d’une cuisson trop forte: elle empêche la coagulation des œufs. En effet, ces ingrédients contiennent principalement de l’amidon, qui a pour propriété de se gélifier par la diffusion d’eau du milieu vers les grains d’amidon, et cela à partir de 55°C selon les écoles de boulangerie et autres (le mécanisme a notamment lieu durant la cuisson du pain). Or cette température est, comme par hasard, inférieure à celle où coagulent les jaunes d’oeufs (estimée à 82°C par Anne-Sophie Pic) - ainsi la gélification de l’amidon se fait avant la coagulation des jaunes, et va en fait la bloquer, en imposant une texture à la crème. C’est ainsi qu’on peut déjouer le mécanisme, la subtilité de la semi-coagulation.

Pour autant, nombreux sont ceux qui crient “honte!” à cette astuce de pâtissier. L’honneur des ménagères serait en jeu. Car selon bon nombre d’amateurs, le goût n’est plus le même, la crème sent inévitablement la fécule, et la texture est pâteuse. Il nous semble donc que le goût, sinon la tradition, de l’île flottante, doit avant tout être préservé - c’est pourquoi nous ne tenons pas compte de cette astuce dans notre recette de l’île flottante parfaite.


Conclusion

Nous avons donc rétabli la lumière sur un bon nombre de points obscurs :
Qu’est-ce que la crème anglaise ? C’est une émulsion globules gras-eau.
Comment la crème anglaise épaissit-elle ? Par semi-coagulation des protéines.
Quel rôle le lait joue-t-il ? Il permet de « gélifier » la crème.
Existe-t-il véritablement une recette inratable ? Non – la maïzena, c’est de la triche !

Nous avons également pu proposer diverses hypothèses qui pourraient répondre aux questions toujours irrésolues :
Qu’est-ce précisément que la semi-coagulation ? Une coagulation de certaines protéines, une dénaturation sans coagulation, une coagulation non terminée.
Et enfin, pourquoi faire bouillir le lait ? Pour en retirer les protéines inutiles, accélérer la préparation, ou extraire l’arôme de vanille.

Nous savons maintenant ce que c’est qu’une crème anglaise, et pouvons enfin déguster cette merveille scientifique et gustative qu'est l'île flottante!

http://www.gralon.net/