Travaux personnels encadrés Groupe S-04: Nicolo Ciattoni; Liam Kresbach; Alain Moser, PS1 Le caramel Thème: Matière et Forme Matières: Physique – Chimie et Mathématiques

Sommaire Introduction / problématique / mode d‘approche choisi Travaux pratiques: une synthèse I) Qu’est-ce que le caramel? II) Comment réaliser les divers types de caramel? III) Quel est le « meilleur » caramel? Étude statistique Conclusion

Problématique Comment produire et identifier scientifiquement un caramel qui satisfait le consommateur? Ce caramel « idéal » étant défini selon le point de vue d’un producteur artisanal désirant commercialiser ses produits donc les critères sont définis ainsi: Production à bon marché et rapide, qualité constante ce qui requiert la maîtrise des principes de caramélisation Le produit est reconnu par une majorité de la population cible

Sommaire Introduction / problématique / mode d‘approche choisi Travaux pratiques: une synthèse Qu’est-ce que le caramel? a) Définitions b) Différent stades de cuisson II) Comment réaliser les divers types de caramel? III) Quel est le « meilleur » caramel? Étude statistique Conclusion

Définitions • Terme ambigu: Il existe plusieurs définitions, en fonction du domaine et du contexte • En pâtisserie / cuisine : sucre cuit et ayant subi des modifications aromatiques On parle de caramel à partir d’une cuisson à une température > 160°C • En confiserie : friandise de couleur (brun variant du beige au roux) et de goût caractéristiques obtenu par la cuisson d’un sucre • En sciences : composé de molécules aromatiques complexes, de glucose et de saccharose issu de la réaction chimique de la caramélisation. NB : la signification du mot n’est pas la même dans toutes les langues

Différents stades de cuisson Nappe 105°C Sirop, forme des gouttes Confitures, gelées, marmelades Filet 109°C Forme des fils Glaçage de marrons, pâtes de fruits Petit boulé 117°C Forme une boule molle Fondants mous, crèmes au beurre Boulé 120°C Forme une boule dure Gros boulé 124°C Forme une boule très ferme Fondants durs, meringues italiennes, pâte d‘amandes Petit cassé 135°C Se casse si l‘on le plie, colle aux dents Nougats, sucres rocher Grand cassé 145°C Se casse s‘il est trempé dans l‘eau, ne colle pas aux dents Fruits galcés, gâteaux, décors en sucre Caramel clair 160°C Se colore du jaune au brun, brûle les doigts Parfums, nougatines, pralines Foncé 180°C colorant

Sommaire I) Qu’est-ce que le caramel? Introduction / problématique / mode d‘approche choisi Travaux pratiques: une synthèse I) Qu’est-ce que le caramel? II) Comment réaliser les divers types de caramel? a) Une démarche avant tout expérimentale b) Une expérience comme exemple c) Comment produire le caramel désiré III) Quel est le « meilleur » caramel? Étude statistique Conclusion

Une démarche avant tout expérimentale … Partant de pratiques culinaires reconnues Enrichis par des interviews de professionnels De nombreux essais pour reproduire et maîtriser ces techniques Structure choisie pour les expériences: Hypothèse de départ à vérifier, toujours à base une pratique culinaire Choix du protocole pour mener à bien l‘expérience Observations et conclusions à tirer de l‘expérience Puis recherche théorique: quelles propriétés chimiques ou physiques sont à l‘œuvre

Une expérience comme exemple… Titre de l’expérience: la dureté du caramel Hypothèse de départ : la dureté dépend de la teneur du caramel en eau Protocole : Chauffer 4 échantillons d’un caramel mou à une température θ (tel que 100°C < θ < 150°C) pendant un temps T croissant. Laisser refroidir et essayer d’enfoncer dans le caramel durci un bâtonnet métallique. Observations et conclusions : En fonction du temps de chauffage le caramel devient plus dense, plus dur et la capacité de rétention de matières grasses diminue (en refroidissant le caramel dur secrète la graisse superflue) Propriétés intervenant dans l‘expérience: évaporation, condensation, déshydratation

Tableau récapitulatif des expériences Hypothèse Expérience Conclusion Propriétés étudiées Apprentissage sur la technique culinaire du caramel Cuisson d’une sauce caramel avec les cuisiniers Appris comment rendre un caramel fluide / mou - Caramélisation - Conservation de l‘état fluide Les sucre caramélise à une température précise Nous avons cuit du saccharose jusqu‘à 200 °C Le sucre caramélise à partir de 160 °C - Point de fusion du saccharose Il est possible de reproduire un caramel en respectant certains conseils Nous avons réalisé un caramel au beurre grâce à une recette On peut ajuster certains facteurs pour obtenir le résultat voulu Les acides accélèrent la caramélisation Nous avons effectué des essais avec différents acides et sans (témoin) Plus il y a d‘acide en proportion moins le temps de réaction est long : les acides sont des catalyseurs - Catalyseurs

Comment produire le caramel désiré : éléments de réponse.... Une recette de base minimaliste: Sucre, eau, additifs selon emploi MAIS: beaucoup de variables à maîtriser FACTEURS INFLUANTS ÉLÉMENTS DE VARIATIONS COMMENTAIRES SUCRE Sucre semoule, cassonade, sirop.. Influe sur la couleur et le temps de cuisson EAU Proportions Idéalement 1/3 de la masse du sucre Peut aussi se faire à sec (selon mode d’utilisation) CHALEUR Température et temps de cuisson Voir tableau REFROIDISSEMENT dans milieu froid, par ajout de liquide Technique du caramel éteint AJOUTS Acides, matières grasses Acides : citron, Vinaigre, … Gras : beurre, crème fleurette, …

Comment produire le caramel désiré : éléments de réponse.... Le caramel perd son pouvoir sucrant avec la cuisson: respecter les proportions Ne pas remuer à la cuisson sinon une „masse“ se forme par refroidissement (cristallisation) Nettoyer le bord de la casserole avec pinceau humide pour éviter que du caramel se forme sur les bords (risque de carbonisation) Si l’on laisse le sucre chauffer trop longtemps, il brûle. Pour une bonne répartition de la chaleur utiliser une casserole en acier ou en cuivre Le caramel a un pH acide: le lait pur coagule (flocons) Un ajout d‘acide empêche la cristallisation, un ajout de glucose rend le caramel plus visqueux Derrière l‘instinct du cuisinier, 2 procédés pour anticiper la fin de cuisson (important car le sucre continue à cuire même hors feu): • écouter: le stade d‘évaporation se reconnait au claquement des bulles • sentir: l‘odeur de brûlé

Sommaire Introduction / problématique / mode d‘approche choisi Travaux pratiques: une synthèse I) Qu’est-ce que le caramel? II) Comment réaliser les divers types de caramel? III) Quel est le «meilleur» caramel? Étude statistique a) Production de caramels b) Essai d‘étude de marché c) Étude quantitative : Resultats Conclusion

Production de caramels Production de plusieurs types de caramel : On cherche la plus grande diversité possible Évaluation par un échantillon de 20 personnes (praticable mais pas forcément représentatif) Présentation de deux créations: Sucette au caramel Peanut brittle

Comment identifier le caramel convenant: essai d‘étude de marché Une étude quantitative (mais réalisée sur un segment précis) Étude multi-client (type d’étude) : étude de marché sectorielle auprès de plusieurs clients Domaine: Caramels sous forme de friandises / bonbons Segment: consommateurs de sucreries, adolescents Objectif: vérifier les opportunités de placement de plusieurs fabrications pour lancer le produit avec le plus de chance de succès, améliorer la présentation, mieux connaître les attentes des clients, comparer la production artisanale et industrielle Critères d’évaluation: Le produit correspond-t-il à ce que l’on s’attend d’un caramel? Est-ce que le produit donne envie de l’acheter? Questions et protocole standardisés Analyse statistique des résultats Interprétation

Diagrammes en boîte des notes de goût Caramel citron Manner Carambar Werther Caramel turc Caramel mou Caramel mou vert Peanut brittle Sucette

Diagrammes en boîte des notes d’esthétique Caramel citron Manner Carambar Werther Caramel turc Caramel mou Caramel mou vert Peanut brittle Sucette

(moyenne des notes goût / esthétique) Diagrammes en boîte (moyenne des notes goût / esthétique) Caramel citron Manner Carambar Werther Caramel turc Caramel mou Caramel mou vert Peanut brittle Sucette

Étude quantitative : Resultats Résultats Les caramels les plus populaires sont, pour la plupart, nos créations artisanales Le caramel « idéal » : • cuisson de caramel moyen (170°C,couleur plutôt brune) • consistance molle ( assez molle pour être mâché) • peu sucré, goût caramélé ( taux moyen de composés aromatiques) • fondant (fond sur la langue) Les attributs non populaires : • cuisson très légère ou très avancée (~150°C et >180°C) • goût très sucré (cuisson insuffisante) • goût très amer (cuisson avancée) • consistance dure, collante, sableuse ou trop liquide Suggestion d’amélioration: Une étude qualitative en parallèle avec des interviews en groupe nous aurait permis de mieux comprendre les facteurs psychologiques liés à la décision d’achat

Nuances de goût d‘un autre produit ayant subi un brunissement alimentaire : Scotch Whiskey

Sommaire I) Qu’est-ce que le caramel? Introduction / problématique / mode d‘approche choisi Travaux pratiques: une synthèse I) Qu’est-ce que le caramel? II) Comment réaliser les divers types de caramel? III) Quel est le « meilleur » caramel? Étude statistique Conclusion

Conclusion Il existe un type de caramel que la majorité considère comme « idéal » D’autres « ne semblent pas être un caramel » Influence de la psychologie dans l’appréciation du produit : - « stéréotype » du caramel - le caramel représenté dans les publicités, sur les emballages - mais aussi des préférences personnelles pour des produits similaires Similarité de nos caramels aux produits en vente actuellement (Manner, Carambar, etc) Nous referions le travail en approfondissant la recherche en la cuisine moléculaire pour comprendre la formation des arômes, … Nous referions également une étude de marché plus vaste, comprenant des tranches d’âge et un échantillon plus divers Le caramel est un produit à utilisations diverses : son grand domaine d’application explique l’ambiguïté du terme. Mais le caramel n’est qu’un produit que l’on peut réaliser à partir du sucre…