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Pavlova meringue aux fruits

Pavlova meringue aux fruits (KateSmirnova, iStockphoto)

Les STIM en contexte

Meringue : la science derrière ce délicieux dessert aérien

Parlons sciences
Format
Lisibilité
6.88

Résumé

Découvre les principes biochimiques qui se cachent derrière la confection de la meringue.

Quelle est ta partie préférée d’un repas? Certaines personnes répondront « le dessert ». Et toi?

As-tu déjà dégusté un morceau de tarte au citron meringuée ou de pavlova? Ce sont tous deux des desserts à base de meringue. La meringue est une préparation aérienne qui est déjà un délice à elle seule. Elle est aussi utilisée pour conférer aux mousses, aux macarons et à certains glaçages à base de crème au beurre leur texture légère et aérienne.

Quiconque n’a jamais fait de meringue sera peut-être surpris d’apprendre que les ingrédients principaux de la recette sont tout simplement des blancs d’œuf et du sucre! Voyons un peu les principes scientifiques qui expliquent comment de simples blancs d’œuf peuvent se transformer en un savoureux dessert aérien.

Les protéines et les acides aminés des blancs d’œuf

Un blanc d’œuf se compose de 90 % d’eau. Le reste est presque entièrement constitué de protéines, avec quelques traces de minéraux et de vitamines. Toutes les cellules d’un être vivant contiennent des protéines. Ainsi, on trouve des protéines dans la peau, les muscles, les plumes et les blancs d’œuf.

Les protéines sont constituées de longues chaînes contenant plusieurs centaines ou plusieurs milliers de molécules appelées acides aminés.

Amino acid structure/
Chaque acide aminé est constitué d’un atome de carbone lié à un atome d’hydrogène, à un groupe amine (1), à un groupe fonctionnel ou chaîne latérale (2) et à un groupe carboxyle (3) (source : Parlons sciences basé sur une image de GYassineMrabetTalk via Wikimedia Commons).

Il existe environ 20 acides aminés courants. Ceux-ci peuvent se combiner de nombreuses manières différentes afin de créer des protéines qui peuvent tout construire, du cristallin de ton œil à la toile d’une araignée, en passant par un blanc d’œuf.

La séquence des acides aminés d’une protéine fait que celle-ci se replie sur elle-même pour former une structure qui ressemble à une boule de laine. Certains acides aminés sont hydrophobes (ils n’aiment pas l’eau). Au lieu de se dissoudre dans l’eau, ils s’agglutinent entre eux. D’autres sont hydrophiles (ils aiment l’eau). Ils sont attirés par l’eau. Les protéines qui ont des affinités avec l’eau se replient de manière à ce que la majorité de leurs acides aminés hydrophiles se trouvent à l’extérieur de la « boule », tandis que les acides aminés hydrophobes sont cachés à l’intérieur de celle-ci.

Protéines (2014) par Antoine Taly (4 min 12 s).

Le savais-tu?

L’une des allergies les plus fréquentes chez l’être humain est l’allergie aux œufs.

Qu’arrive-t-il aux protéines et aux acides aminés quand tu fais de la meringue?

Quand tu fouettes des blancs d’œuf, tu crées une mousse en y incorporant de l’air, ce qui forme des bulles. Parallèlement, les fils du fouet défont la structure de certaines protéines. On parle de dépliage ou de dénaturation.

Le savais-tu?

Quand ils sont fouettés, les blancs d’œuf peuvent voir leur volume augmenter de six à huit fois!

La dénaturation d’une protéine expose certains de ses acides aminés hydrophobes, qui se déplacent vers les bulles d’air afin de s’éloigner de l’eau contenue dans le blanc d’œuf. Tandis que les protéines enveloppent les bulles d’air, les acides aminés hydrophobes commencent à réagir entre eux. Ils se lient ensemble pour former un maillage, qui peut empêcher les bulles d’air d’éclater.

Tu peux aussi dénaturer chimiquement une protéine si tu ajoutes à ton mélange un acide, comme du jus de citron ou de la crème de tartre.

Bulles d’air du blanc d’œuf
Les parties hydrophiles des chaînes de la protéine restent dans l’eau du blanc d’œuf. Les parties hydrophobes entourent la surface des bulles d’air afin d’échapper à l’eau du blanc d’œuf (© 2019 Parlons sciences).

Quel est le rôle scientifique du sucre dans la meringue?

Les bulles enveloppées par les protéines dont nous venons de parler ne peuvent pas rester dans cet état sans aide. Il faut ajouter quelque chose à la mousse pour les maintenir ensemble. C’est là qu’intervient l’autre ingrédient principal de la meringue : le sucre!

En ajoutant du sucre aux blancs d’œuf mousseux, on obtient une mousse épaisse et brillante. Cette mousse reste dans cet état, même quand tu cesses de fouetter les blancs. Les scientifiques en recherche alimentaire pensent que le sucre augmente le nombre de protéines qui se rassemblent à la surface des bulles d’air, ce qui améliore la stabilité des bulles.

Le savais-tu? 

En cuisine, les chefs aiment ajouter des acides à leur mélange quand ils font de la meringue afin d’obtenir plus de bulles d’air et d’avoir ainsi une meringue encore plus légère et aérienne!

Des astuces pour les as de la meringue

Tu dois faire très attention quand tu sépares le blanc d’œuf du jaune. Le jaune d’œuf contient des molécules lipidiques (molécules de gras), qui sont elles aussi attirées par les bulles d’air et qui en écartent certaines des protéines. Cependant, contrairement aux protéines, les molécules lipidiques n’aident pas à stabiliser les bulles d’air. Pire, elles les font éclater, ce qui empêche d’obtenir de la meringue. Les autres lipides, comme l’huile de cuisine ou le beurre, ont le même effet. Par conséquent, tu dois absolument veiller à ce que ton fouet et ton bol soient parfaitement propres!

On peut aussi trop fouetter une meringue. Si tu le fais, ton mélange finira par se diviser en une partie solide et granuleuse et en un liquide ruisselant. C’est ce qui se produit quand trop de protéines se lient entre elles, formant un maillage si serré que la pression qu’il exerce expulse l’eau contenue dans le blanc d’œuf.

Tu peux contrecarrer les effets d’un fouettage excessif en stabilisant ton mélange. Si tu as utilisé de l’acide plus tôt dans ta recette pour dénaturer les protéines, cet acide peut aussi aider à stabiliser ta meringue. En effet, les acides empêchent trop de protéines de se lier entre elles, de sorte que leur maillage ne sera pas trop serré. Une autre solution consiste à faire ta meringue dans un bol en cuivre. Les petites quantités d’ions de cuivre (des molécules de cuivre porteuses d’une charge électrique) du bol réduisent elles aussi le nombre de protéines qui se lieront ensemble.

Whisking egg whites in a copper bowl
Blanc d’œuf battu dans un bol en cuivre (Source : JannHuizenga via iStockphoto).

Le savais-tu?

Les bols en plastique peuvent contenir de petites traces graisseuses issues d’une utilisation antérieure. C’est pour cela que les chefs font leur meringue dans un bol en métal!

À présent que tu connais la science qui se cache derrière la meringue, pourquoi n’irais-tu pas en cuisine pour en préparer?

Les cuisiniers ont de nombreuses astuces pour obtenir la meringue la plus aérienne possible. Ainsi, certains utilisent des œufs froids et d’autres des œufs à température ambiante. Certains préfèrent les œufs bien frais, d'autres des œufs plus anciens, et d’autres encore ajoutent le sucre à différentes étapes du fouettage. Mets ces astuces à l’essai pour voir si elles fonctionnent vraiment!

Points de départ

Faire des liens
  • Aimes-tu l’omelette norvégienne, la pavlova ou d’autres desserts à base de meringue? Qu’est-ce qui te plaît ou te déplaît dans la meringue?
  • As-tu déjà essayé de séparer le blanc d’œuf du jaune? Quels sont les techniques ou les outils qui peuvent t’aider à le faire?
  • As-tu déjà essayé de faire de la meringue? As-tu réussi? As-tu rencontré des difficultés? Si oui, lesquelles?
Faire des liens
  • Aimes-tu l’omelette norvégienne, la pavlova ou d’autres desserts à base de meringue? Qu’est-ce qui te plaît ou te déplaît dans la meringue?
  • As-tu déjà essayé de séparer le blanc d’œuf du jaune? Quels sont les techniques ou les outils qui peuvent t’aider à le faire?
  • As-tu déjà essayé de faire de la meringue? As-tu réussi? As-tu rencontré des difficultés? Si oui, lesquelles?
Liens entre les sciences, la technologie, la société et l’environnement
  • D’où vient la meringue? Quelles variantes de la meringue connais-tu?
  • De nos jours, sous quelles formes peut-on trouver des blancs d’œuf? Pourquoi a-t-on mis au point ces différentes formes? Quels sont les avantages et les inconvénients de chacune de ces formes?
Liens entre les sciences, la technologie, la société et l’environnement
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Explorer les concepts
  • Quelle est la différence entre un acide aminé hydrophobe et un acide aminé hydrophile? Quelles sont les incidences de ces caractéristiques sur la structure des protéines?
  • Qu’est-ce que la dénaturation? Qu’est-ce qui peut dénaturer une protéine?
  • Quand on fait une meringue, quels sont les principes chimiques qui se cachent derrière l’utilisation d’un bol en cuivre et l’ajout d’un acide comme la crème de tartre?
  • Quelle est la composition protéinique du blanc d’œuf? (Remarque : Cette question peut nécessiter des recherches supplémentaires.)
Explorer les concepts
  • Quelle est la différence entre un acide aminé hydrophobe et un acide aminé hydrophile? Quelles sont les incidences de ces caractéristiques sur la structure des protéines?
  • Qu’est-ce que la dénaturation? Qu’est-ce qui peut dénaturer une protéine?
  • Quand on fait une meringue, quels sont les principes chimiques qui se cachent derrière l’utilisation d’un bol en cuivre et l’ajout d’un acide comme la crème de tartre?
  • Quelle est la composition protéinique du blanc d’œuf? (Remarque : Cette question peut nécessiter des recherches supplémentaires.)
La nature de la science et de la technologie
  • Pourquoi pourrait-on considérer que la confection de la meringue est à la fois une science et un art?
  • Quelles innovations technologiques ont contribué à l’utilisation à grande échelle ou à l’utilisation industrielle des blancs d’œuf et des protéines d’œuf?
La nature de la science et de la technologie
  • Pourquoi pourrait-on considérer que la confection de la meringue est à la fois une science et un art?
  • Quelles innovations technologiques ont contribué à l’utilisation à grande échelle ou à l’utilisation industrielle des blancs d’œuf et des protéines d’œuf?
Littératie médiatique
  • Comment les recettes sont-elles popularisées? Comment fais-tu pour évaluer une recette avant de la préparer?
  • Comment les médias populaires ont-ils influencé ta perception de l’œuf en tant qu’aliment?
Littératie médiatique
  • Comment les recettes sont-elles popularisées? Comment fais-tu pour évaluer une recette avant de la préparer?
  • Comment les médias populaires ont-ils influencé ta perception de l’œuf en tant qu’aliment?
Suggestions pour les enseignants
  • Cet article peut servir pour des activités d’enseignement et d’apprentissage dans les catégories « Chimie » et « Biologie » afin d’aborder des sujets comme la biochimie, les protéines, les amines et les amides, et la cuisine. Parmi les concepts présentés, citons la meringue, la protéine, les acides aminés, l’hydrophobie, l’hydrophilie, la dénaturation, l’acide et la crème de tartre.
  • Après avoir fait lire cet article, les enseignants peuvent demander aux élèves de remplir une Toile de définition du concept pour un concept clé présentée dans cet article, comme les protéines, les acides aminés ou la meringue. Des fiches reproductibles prêtes à utiliser de la Toile de définition du concept sont disponibles aux formats [Document Google] et [PDF].
  • En chimie et en biologie, les enseignants peuvent demander aux élèves d’effectuer une expérience pratique consistant à tester et à comparer les effets de divers agents dénaturants sur les blancs d’œuf. Ces agents dénaturants pourraient comprendre l’agitation physique, la chaleur, l’ajout d’un acide (p. ex., l’acide acétique) ou d’une base (p. ex., le bicarbonate de soude), l’ajout d’un solvant (p. ex., l’éthanol) ou l’ajout d’agents chaotropiques (p. ex., l’éthanol, l’isopropanol), etc.
  • En biologie, cet article peut être rattaché au rôle de l’alcool dans le processus d’extraction de l’ADN (p. ex., d’une banane ou d’une fraise). L’alcool provoque un agglutinement de l’ADN, ce qui permet de séparer celui-ci des autres composants de la cellule.
  • Cet article pourrait servir d’activité de prolongement dans le cadre des cours d’économie familiale ou d’étude des aliments : De nombreuses personnes sont allergiques aux œufs ou choisissent de ne pas en consommer pour diverses raisons personnelles. Est-il possible de faire des meringues sans œuf? Les enseignants pourraient demander aux élèves de chercher des méthodes et des recettes pour faire des meringues sans œuf. Ces recettes de substitution pourraient aussi être préparées et testées lors d’un laboratoire sur les produits alimentaires.
Suggestions pour les enseignants
  • Cet article peut servir pour des activités d’enseignement et d’apprentissage dans les catégories « Chimie » et « Biologie » afin d’aborder des sujets comme la biochimie, les protéines, les amines et les amides, et la cuisine. Parmi les concepts présentés, citons la meringue, la protéine, les acides aminés, l’hydrophobie, l’hydrophilie, la dénaturation, l’acide et la crème de tartre.
  • Après avoir fait lire cet article, les enseignants peuvent demander aux élèves de remplir une Toile de définition du concept pour un concept clé présentée dans cet article, comme les protéines, les acides aminés ou la meringue. Des fiches reproductibles prêtes à utiliser de la Toile de définition du concept sont disponibles aux formats [Document Google] et [PDF].
  • En chimie et en biologie, les enseignants peuvent demander aux élèves d’effectuer une expérience pratique consistant à tester et à comparer les effets de divers agents dénaturants sur les blancs d’œuf. Ces agents dénaturants pourraient comprendre l’agitation physique, la chaleur, l’ajout d’un acide (p. ex., l’acide acétique) ou d’une base (p. ex., le bicarbonate de soude), l’ajout d’un solvant (p. ex., l’éthanol) ou l’ajout d’agents chaotropiques (p. ex., l’éthanol, l’isopropanol), etc.
  • En biologie, cet article peut être rattaché au rôle de l’alcool dans le processus d’extraction de l’ADN (p. ex., d’une banane ou d’une fraise). L’alcool provoque un agglutinement de l’ADN, ce qui permet de séparer celui-ci des autres composants de la cellule.
  • Cet article pourrait servir d’activité de prolongement dans le cadre des cours d’économie familiale ou d’étude des aliments : De nombreuses personnes sont allergiques aux œufs ou choisissent de ne pas en consommer pour diverses raisons personnelles. Est-il possible de faire des meringues sans œuf? Les enseignants pourraient demander aux élèves de chercher des méthodes et des recettes pour faire des meringues sans œuf. Ces recettes de substitution pourraient aussi être préparées et testées lors d’un laboratoire sur les produits alimentaires.

En savoir plus

Jeux pour apprendre les acides aminés des protéines Edouard Dullin

En savoir plus sur les acides aminés, y compris leurs noms, leurs polarités et leurs structures moléculaires, en jouant à ce jeu en ligne.

Recettes de meringue (2019) Les Producteurs d’œufs du Canada

Une grande variété de recettes pour différents desserts, dont la meringue.

Opération meringue (2019) Ricardo cuisine

Voici tous les trucs pour réussir les meringues parfaites.

Références

Asthma and Allergy Foundation of America. (2015). What Is a Food Allergy? https://www.aafa.org/food-allergies/

Greene, A. (2013). Egg Foams. http://www.decodingdelicious.com/egg-foams/

Johnson, H. S., & Ridlen, S. F. Structure of the Egg. https://extension.illinois.edu/eggs/res16-egg.html

Khaliq, A., Lambert, A., Mundakkal, A., & Shoaib, D. The Science of Cooking Eggs. https://pdfs.semanticscholar.org/1f21/bc1621fe8d091e1fca849676891d70c2c9ae.pdf

Martha Stewart.com. Meringue: Guaranteeing Success. https://www.marthastewart.com/266449/meringue-guaranteeing-success