- Principe de la coagulation
- Les Différents type de coagulation
- Exemples d’aliments ou de préparation avec coagulation
- Les protéines d’œuf
- Protéines laitières
- Protéines de soja
- Protéines de farine (gluten)
Principe de la coagulation
La coagulation alimentaire se produit lorsque les protéines, dans un aliment, se lient ensemble pour former un réseau solide. Cela est possible lorsque les protéines sont exposées à des facteurs tels que la chaleur, des acides, des sels ou des enzymes.
Lors de la coagulation les protéines deviennent plus rigides et forment un ensemble plus compact, ce qui peut entraîner des changements de texture ( fermeté, croquant ou tenue).
Du point de vue chimique, la coagulation des protéines est le résultat de réactions qui se produisent entre les acides aminés de ces protéines. Certaines protéines comportent des zones appelées « sites de liaison » qui les conduit à se lier entre elles lorsqu’elles sont exposées à des facteurs tels que la chaleur, des acides ou des sels. Les enzymes peuvent également catalyser ces réactions de liaison pour accélérer la coagulation.
Une fois les protéines coagulées, elles ne peuvent plus se dissocier les unes des autres et former de nouveau un mélange homogène avec le liquide. La coagulation thermique peut avoir lieu dans une plage de température qui diffère suivant les protéines mais qui est en général incluse dans intervalle allant d’environ 40°C et 90°C. Au cours du processus de cuisson, les structures naturelles des ingrédients sont altérées de manière irréversible par une série d’interactions physiques, chimiques et biologiques. Les trois principaux types de protéines qui causent la coagulation sont décrits ci-dessous.
Les Différents type de coagulation
La coagulation thermique
La coagulation thermique est un procédé qui consiste à utiliser la chaleur pour coaguler les protéines d’un aliment, comme les œufs ou la viande, pour obtenir une nouvelle texture, les rendre plus faciles à manipuler ou à conserver. La coagulation thermique peut se faire par le biais de la cuisson à la vapeur, de la cuisson au four, de la friture ou du grillage. L’application de la chaleur permet de coaguler les protéines en surface, ce qui permet de conserver les jus à l’intérieur de l’aliment pour une meilleure saveur et texture. Elle se produit, par exemple, lors de la cuisson des oeufs brouillés, des steaks, des poissons grillés, des viandes braisées.
Lorsque la température est suffisante, Il se produit une dénaturation des protéines, c’est-à-dire une modification de leur structure moléculaire. La température de coagulation dépend de la protéine en question par exemple, les protéines de l’oeuf coagulent à des températures plus élevées que les protéines de la viande.
Pendant la coagulation, les protéines perdent leur capacité à se dissoudre dans l’eau et se lient entre elles pour former des réseaux solides. Cela change la texture et la couleur des aliments. Les protéines coagulées forment également une barrière qui retient les jus à l’intérieur de l’aliment, ce qui permet de conserver sa saveur et sa texture.
La coagulation enzymatique
La coagulation enzymatique est un processus qui utilise des enzymes pour coaguler les protéines d’un aliment, plutôt que la chaleur. Cela peut être fait en utilisant des enzymes naturellement présentes dans certains aliments ou en ajoutant des enzymes spécifiques à l’aliment.
Par exemple, pour la préparation de fromages, la coagulation enzymatique exploite une enzyme appelée la chymosine, qui est extraite de l’estomac des veaux. Cette enzyme permet de coaguler la protéine de lait pour former du caillé qui est ensuite pressé pour enlever l’eau et obtenir le fromage.
Il existe aussi des recettes qui utilisent des enzymes naturelles pour coaguler les protéines, comme la préparation de tofu qui est fabriqué en utilisant de la gomme de soja ou de nigari (chlorure de magnésium) pour coaguler les protéines de lait de soja.
Coagulation par sels et acides
La coagulation à l’aide de sels et d’acides est un processus qui utilise des ions pour coaguler les protéines d’un aliment, plutôt que la chaleur ou des enzymes. Cela peut être fait en utilisant des sels comme le chlorure de calcium ou de magnésium ou des acides comme le vinaigre ou le jus de citron.
Par exemple, pour la préparation du ceviche, les fruits de mer sont marinés dans du jus de citron ou de lime, ce qui permet aux protéines de coaguler et de changer de texture, donnant l’impression qu’il est cuit alors qu’il ne l’est pas.
Dans la préparation de certains fromages, l’utilisation de sels comme le chlorure de calcium permet de coaguler les protéines et obtenir une texture plus ferme.
Exemples d’aliments ou de préparation avec coagulation
- Les oeufs brouillés : la coagulation thermique est utilisée pour solidifier les protéines de l’albumen.
- Les steaks : la coagulation thermique est utilisée pour solidifier les protéines de la viande.
- Les poissons grillés : la coagulation thermique est utilisée pour solidifier les protéines de la chair de poisson.
- Les viandes braisées : la coagulation thermique est utilisée pour solidifier les protéines de la viande et pour retenir les jus à l’intérieur de l’aliment.
- Le tofu : la coagulation enzymatique est utilisée pour coaguler les protéines de lait de soja avec de la gomme de soja ou du chlorure de magnésium.
- Le ceviche : la coagulation par l’utilisation d’acides est utilisée pour coaguler les protéines de fruits de mer dans le jus de citron ou de lime.
- Les fromages : La coagulation thermique, enzymatique ou par l’utilisation de sels est utilisée pour coaguler les protéines de lait pour obtenir différents type de fromages.
- Pâté en croûte : la coagulation thermique est utilisée pour solidifier les protéines de la viande hachée et du foie, ainsi que pour sceller la croûte.
- Panna cotta : la coagulation thermique est utilisée pour solidifier les protéines du lait et de la crème en utilisant de la gélatine.
- Flan : la coagulation thermique est utilisée pour solidifier les protéines des œufs et de la crème en utilisant de la gélatine ou de l’agar-agar.
- Crème anglaise : la coagulation thermique est utilisée pour solidifier les protéines des œufs et de la crème.
- Tarte à la crème : la coagulation thermique est utilisée pour solidifier les protéines des œufs et de la crème.
- Beignets : la coagulation thermique est utilisée pour solidifier les protéines de la pâte à beignet en utilisant de la levure ou de la pâte à levure.
- Fromage blanc : la coagulation thermique est utilisée pour solidifier les protéines du lait en utilisant de l’acide lactique ou de la gélatine.
- Pudding : la coagulation thermique est utilisée pour solidifier les protéines des œufs et de la crème en utilisant du maïzena ou de l’agar-agar.
- Quiche : la coagulation thermique est utilisée pour solidifier les protéines des œufs et de la crème.
- Boulettes : la coagulation thermique est utilisée pour solidifier les protéines de la viande hachée et pour les faire cuire.
- Saucisses : la coagulation thermique est utilisée pour solidifier les protéines de la viande hachée et pour les faire cuire.
Coagulation des protéines d’œuf
Les œufs contiennent de nombreuses protéines, le blanc (aussi appelée albumen) en contient une quarantaine de sortes différentes dont les plus importantes (en proportion) sont l’ovalbumine (54%) et l’ovotransférine (12%). Le jaune contient principalement des lipides (graisses), mais aussi des lipoprotéines. Ces différentes protéines vont toutes coaguler lorsqu’elles sont chauffées, mais le font à des températures différentes. Le blanc d’oeuf (seul) coagule entre 60°C et 65°C et le jaune entre 62°C et 70°C, c’est pourquoi vous pouvez cuire un œuf et obtenir un blanc entièrement dur et un jaune encore coulant. Ces températures augmentent lorsque les œufs sont mélangés à d’autres liquides. Par exemple, la coagulation et l’épaississement d’un mélange d’œuf, de lait et de sucre (comme dans une crème anglaise) aura lieu entre 80°C et 85°C et commencera à cailler à 88°C à 90°C
Les protéines de l’oeuf
Les protéines de l’oeuf sont divisées en deux parties : l’albumen (ou blanc d’oeuf) et le jaune d’oeuf. L’albumen est la partie blanche de l’œuf qui entoure le jaune d’œuf. Il contient plusieurs protéines, dont la lysozyme et l’ovalbumine, qui jouent un rôle important dans la coagulation. La lysozyme est une enzyme responsable de la coagulation des protéines à des températures plus basses et de la défense contre les micro-organismes (elle joue un rôle bactéricide) elle agit en hydrolysant les liaisons peptidiques tandis que l’ovalbumine est une protéine qui joue un rôle dans la viscosité de l’albumen.
Le jaune d’oeuf contient environ 50% d’eau et contient principalement les protéines lipoprotéiques et les lipides. Les protéines yolk sont principalement la lipovitelline, la phosvitine et les globulines. Ces protéines sont importantes pour la coagulation mais ont des propriétés nutritionnelles importantes pour l’organisme.
La coagulation thermique
La coagulation thermique de l’oeuf permet de solidifier les protéines de l’oeuf. Elle change la texture de l’oeuf et de lui donne des propriétés spécifiques en fonction de la température et du temps de cuisson utilisés.
Pour les oeufs brouillés, l’albumine est coagulée à une température entre 60 et 65°C en quelques minutes. Pour les oeufs pochés, l’albumine coagule à une température entre 62 et 63°C (en quelques minutes aussi)tandis que lors de la préparation des oeufs durs, l’albumine et la lysozyme coagulent à une température de 70-85°C et cela prend de 10 à 20 minutes.
Il est important de noter que la coagulation thermique de l’oeuf dépend également de la fraîcheur de l’oeuf et de la méthode de cuisson utilisée.
Coagulation enzymatique
Elle repose sur des enzymes naturellement présentes dans l’oeuf qui jouent un rôle clé dans la formation de la coquille et de la membrane interne. La lysozyme, une enzyme protéique présente dans le blanc d’oeuf, est responsable de la coagulation des protéines à des températures modérée. Elle hydrolyse les liaisons peptidiques et contribue à la destruction des micro-organismes.
La coquille d’oeuf est formée par des protéines et des minéraux qui sont coagulés par des enzymes spécifiques. Les protéines de la coquille d’oeuf contiennent des protéines calciques.
La membrane interne de l’oeuf est formée par une couche de protéines, appelée membrane vitelline, coagulées par des enzymes spécifiques, formant une barrière protectrice pour l’oeuf.
Protéines laitières et de soja
La caséine est la principale protéine du lait intervenant dans le processus de coagulation permettant de produire du fromage. La pressure, provenant de la muqueuse de l’estomac de bovins, de moutons et de chèvres comporte les enzymes qui provoquent cette coagulation et permettent d’épaissir le lait pendant la fabrication du fromage. La chymosine, est l’enzyme de la présure qui est responsable du caillage du lait, au cours duquel se séparent les solides (le caillé) et le liquide (petit-lait).
Le lait et les produits laitiers coaguleront également lorsqu’ils sont traités avec un acide, comme l’acide citrique (jus de citron) ou le vinaigre, utilisé dans la préparation de la ricotta fraîche, ou encore l’acide tartrique, utilisé dans la préparation de la mascarpone. Le lait caillera aussi naturellement lorsqu’il sera aigre sous l’action de l’acide lactique formé progressivement à partir du lactose. Dans certains cas, comme dans la production de yaourt ou de crème fraîche, des bactéries causant l’acide sont ajoutées au produit laitier pour provoquer sa coagulation.
La caséine
La caséine est l’une des principales protéines présentes dans le lait. Elle est responsable de la coagulation du lait lorsqu’elle est exposée à des acides ou des enzymes.
C’est une protéine globulaire qui se compose de plusieurs zones chargées négativement et qui ont une forte affinité pour les ions positifs comme le calcium. Lorsque le lait est exposé à des acides ou des enzymes, les ions calcium se lient aux sites négatifs de la caséine en formant des ponts entre elles. Il y alors la coagulation du lait qui forme un gel ou un caillé.
La coagulation de la caséine est utilisée dans la fabrication de différents types de fromages. Par exemple, dans la fabrication du fromage cottage, le lait est acidifié avec des bactéries lactiques qui produisent de l’acide lactique, causant la coagulation de la caséine. Dans la fabrication de fromages comme le Roquefort et le Gorgonzola, des enzymes sont ajoutées pour causer la coagulation de la caséine.
Chymosine et pressure
La chymosine est produite par les cellules de la muqueuse de l’estomac des bovins, des moutons et des chèvres, et est utilisée pour coaguler le lait en liant les protéine de caséine.
Pour produire de la chymosine, les cellules de la muqueuse de l’estomac de ces animaux sont généralement prélevées, puis cultivées en laboratoire pour produire des quantités suffisantes d’enzyme. La pression utilisée pour extraire la chymosine provient de la muqueuse de l’estomac de ces animaux, qui est utilisée pour produire de grandes quantités de chymosine pour la production de fromages.
Protéines de soja
La coagulation des protéines du soja est un processus utilisé pour produire du tofu, un aliment de base en Asie très utilisé en cuisine.
Pour produire du tofu, les fèves de soja sont d’abord trempées, puis broyées en une pâte. Cette pâte est ensuite filtrée pour séparer les solides des liquides, qui est appelé le lait de soja. Ce lait de soja est ensuite chauffé à environ 80-90°C pour éliminer les bactéries et les enzymes présents.
Pour coaguler les protéines, on ajoute ensuite un coagulant, généralement de l’acide gluconique ou de la nigari (chlorure de magnésium) à la pâte de soja chaude. Le coagulant va provoquer la coagulation des protéines en se liant aux sous-unités des protéines, formant un gel. Ce gel est ensuite pressé pour éliminer l’excès de liquide et former le tofu ferme.
Il existe différentes variétés de tofu en fonction de la méthode de coagulation utilisée, et de la quantité de liquide retiré. Par exemple, le tofu extra-ferme est obtenu en retirant plus de liquide, alors que le tofu doux est obtenu en retirant moins de liquide.
Il est important de noter que cette méthode de coagulation des protéines du soja est utilisée pour produire également d’autres produits de soja fermentés tels que le miso, le tempeh, et le natto.
Protéines de farine (gluten)
Les deux principales protéines présentes dans la farine de blé sont la glutenine et la gliadine (on en trouve aussi, mais en quantités plus faibles, dans d’autres céréales). Ces deux protéines se transforment en une substance élastique appelée gluten dont la coagulation se produit lorsque le pain cuit: c’est la solidification, le durcissement de ces protéines de gluten, généralement causé par la chaleur, qui permet au pain d’avoir une structure ferme.
La coagulation des protéines de gluten se produit lorsque les protéines de gluten dans la farine sont mélangées avec de l’eau pour former une pâte élastique. Ces protéines de gluten sont composées de glutenine et de gliadine, qui ont la capacité de se lier entre eux pour former des réseaux de protéines.
Lorsque la farine est mélangée avec de l’eau, les protéines de glutenine et de gliadine se lient ensemble pour former des réseaux de protéines qui se coagulent. Plus on travaille la pâte, plus les protéines de gluten se lient entre elles et plus la pâte devient élastique.
Ce processus est utilisé pour produire des aliments tels que le pain, les pâtes, les gâteaux, les pâtisseries, les pizzas et les croissants. Les boulangers utilisent cette propriété pour obtenir des textures spécifiques en ajustant la quantité de gluten formé en manipulant la pâte de différentes manières.