Source: The Conversation – in French – By Andrea Scotti, Senior lecturer of Physical Chemistry, Lund University
Et si la physique des particules pouvait améliorer la cuisson des pâtes ? En scrutant leur structure à l’échelle atomique, des chercheurs ont compris comment le gluten maintient la fermeté des spaghettis et pourquoi les versions sans gluten restent si fragiles.
Que vous préfériez vos spaghettis al dente ou délicieusement fondants, il n’est pas toujours facile d’atteindre la perfection à la maison. Beaucoup d’entre nous ont déjà vu leurs pâtes se transformer en une bouillie beige – surtout lorsqu’il s’agit d’alternatives sans gluten.
Alors, quelle quantité d’eau et de sel faut-il vraiment utiliser, et combien de temps faut-il cuire les pâtes pour obtenir un résultat optimal ? Et surtout, comment adapter sa méthode de cuisson quand on utilise des pâtes sans gluten ? Une étude récente que mes collègues et moi avons menée, publiée dans Food Hydrocolloids, apporte des réponses en dévoilant la physique du processus de cuisson.
En nous tournant vers le Diamond Light Source, le synchrotron national du Royaume-Uni (un accélérateur de particules circulaire), nous avons étudié la diffusion des rayons X sur des pâtes afin d’en révéler la structure interne. Nous nous sommes ensuite rendus à Isis et à l’Institut Laue-Langevin, deux centres de recherche situés respectivement au Royaume-Uni et en France, pour analyser à l’aide de neutrons (qui, avec les protons, composent le noyau atomique) la microstructure des spaghettis classiques et sans gluten soumis à différentes conditions de cuisson.
L’étude montre comment la structure cachée des pâtes se modifie au cours de la cuisson, et pourquoi les versions sans gluten se comportent de manière si différente.
Ce dispositif nous a permis d’examiner la structure de l’amidon et du gluten dans les spaghettis à des échelles très fines, allant de plusieurs dizaines de fois le rayon d’un atome à plusieurs milliers de fois. Nous avons ainsi pu comparer les transformations qui s’opèrent dans les pâtes classiques et sans gluten selon diverses conditions de cuisson – par exemple lorsqu’elles sont trop cuites ou cuites sans sel.
Nos expériences nous ont permis de « voir » séparément les différents composants des pâtes. En mélangeant de l’eau normale et de « l’eau lourde » (qui contient un isotope appelé deutérium), nous pouvions rendre soit le gluten, soit l’amidon invisible au faisceau de neutrons. De cette manière, nous avons pu isoler efficacement chaque structure à tour de rôle et comprendre le rôle respectif de l’amidon et du gluten pendant la cuisson.
Le rôle du gluten et du sel
Notre étude montre que, dans les pâtes classiques, le gluten agit comme une armature solide qui maintient les granules d’amidon en place même pendant l’ébullition, ce qui confère aux pâtes leur fermeté et leur lenteur de digestion. Dans les pâtes sans gluten, en revanche, les granules d’amidon gonflent et s’effondrent plus facilement – ce qui explique leur texture pâteuse et leur dégradation plus rapide lorsque ce type de pâtes est cuit dans des conditions non optimales.
Nous avons également étudié l’effet du sel contenu dans l’eau de cuisson sur la structure des pâtes. Nous avons constaté que le sel ne se contente pas d’améliorer leur goût : il influence fortement la microstructure des spaghettis. Lorsque des pâtes classiques sont bouillies dans une eau salée, le gluten conserve sa structure, et les granules d’amidon sont moins altérés par le processus de cuisson.
Alors, quelle quantité de sel faut-il ajouter pour préserver la structure microscopique des pâtes ? Notre étude a révélé que l’idéal est de sept grammes de sel par litre d’eau, avec une quantité d’eau plus importante nécessaire pour de plus grandes portions de pâtes. Le temps de cuisson idéal est de dix minutes pour les pâtes classiques et onze minutes pour les pâtes sans gluten. À l’inverse, lorsque la concentration en sel était doublée, l’ordre interne se dégradait plus rapidement et la structure des granules d’amidon était significativement altérée par la cuisson.
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Pour les pâtes sans gluten, les conclusions étaient encore différentes en raison de l’absence de la protection offerte par le gluten. Même de petites quantités de sel ne pouvaient compenser cette absence. Les composés artificiels à base d’amidons transformés, utilisés par les fabricants pour remplacer le gluten, se dégradaient rapidement. L’exemple le plus extrême de cette dégradation est survenu lorsque les spaghettis sans gluten étaient cuits trop longtemps – par exemple treize minutes au lieu de onze – et dans une eau très salée.
La principale conclusion est donc que les pâtes sans gluten sont structurellement plus fragiles et moins tolérantes à une cuisson prolongée ou à une mauvaise proportion de sel.
Améliorer les alternatives sans gluten
Comprendre la structure des pâtes à des échelles aussi infimes, invisibles même au microscope, aidera à concevoir de meilleurs aliments sans gluten. L’objectif est notamment de créer des alternatives sans gluten plus résistantes aux mauvaises conditions de cuisson et dont la texture se rapproche davantage de celle des spaghettis classiques.
Les pâtes de blé classiques ont un faible indice glycémique, car le gluten ralentit la dégradation des granules d’amidon lors de la digestion. Les pâtes sans gluten, fabriquées à partir de farines de riz et de maïs, manquent souvent de cette structure, ce qui entraîne une libération plus rapide des sucres. Grâce à la diffusion des neutrons, les scientifiques de l’alimentation peuvent désormais identifier quels ingrédients et quelles conditions de cuisson reproduisent le mieux la structure du gluten.
C’est aussi une illustration de la manière dont des outils expérimentaux de pointe, principalement utilisés pour la recherche fondamentale, transforment aujourd’hui la recherche alimentaire. La diffusion des neutrons a joué un rôle essentiel dans la compréhension des matériaux magnétiques, des batteries, des polymères et des protéines. Elle permet désormais aussi d’expliquer le comportement de nos aliments du quotidien à l’échelle microscopique.
Andrea Scotti reçoit des financements de la Fondation Knut et Alice Wallenberg ainsi que du Conseil suédois de la recherche.
– ref. Des accélérateurs de particules pour comprendre la cuisson parfaite des pâtes – https://theconversation.com/des-accelerateurs-de-particules-pour-comprendre-la-cuisson-parfaite-des-pates-269202