De nouvelles recherches révèlent comment les cycles de température contrôlés dans le temps peuvent résoudre le dilemme séculaire de la cuisson des œufs – créant un jaune blanc parfaitement réglé et un jaune crémeux sans sacrifier la nutrition ni le goût.
Étude: cuisson périodique des œufs. Crédit d'image: Pixel-Shot / Shutterstock
Dans une étude récente publiée dans la revue Génie des communicationsles chercheurs ont utilisé la modélisation mathématique, les simulations et une combinaison de techniques de caractérisation avancées, y compris la spectroscopie FT-IR et l'analyse du profil de texture, pour développer une nouvelle méthode de cuisson aux œufs. Nommé la «cuisine périodique», la méthode utilise des épisodes alternés courts (~ 2 min) de chaleur (eau bouillante) et froide (eau tiède) pour cuire à la fois le jaune d'oeuf et l'albumine uniformément. Il en résulte une texture unique pour les deux composants d'œufs tout en préservant les composés bioactifs clés, tels que les polyphénols et les acides aminés, mieux que les méthodes conventionnelles.
Notamment, cette méthode de cuisson ne nécessite pas de jaune d'oeuf et d'albumine de cuisson séparément et élimine le besoin d'étapes de manipulation complexes, bien qu'elle nécessite plusieurs cycles à chaud s'élevant à 32 minutes de cuisson. Bien que plus long que l'ébullition douce ou dure, il est toujours plus rapide que sous vide (1 heure). La cuisine périodique relève également du défi sous vide de l'albumine sous-cuite et des problèmes potentiels de sécurité alimentaire. Les implications de ces résultats peuvent s'étendre au-delà de la cuisine dans les domaines de la science et de l'ingénierie des matériaux en raison des informations acquises en agglutination, en durcissement et en moussant.
Sommaire
Arrière-plan
Les œufs sont parmi les aliments les plus populaires et les plus consommés connus de l'humanité. Alors que la consommation mondiale d'œufs augmente, les rapports estiment que 161 œufs sont consommés par personne chaque année (2018). Ce nombre continue d'augmenter à des taux sans précédent – la production mondiale d'œufs a augmenté de près de 10% entre 2017 (80,1 millions de tonnes) et 2019 (88 millions de tonnes) – tirée par la recherche croissante de la population humaine et de la nutrition, ce dernier en dit long sur les œufs ' Avantages fonctionnels et nutritionnels.
Malheureusement, les œufs sont composés de deux parties principales: le jaune et l'albumine. Chaque partie comprend plusieurs protéines que l'on trouve dans l'autre, toutes avec des températures d'agglutination et de coagulation uniques. La température de cuisson optimale pour le jaune d'oeuf est de 65 ° C, tandis que l'albumine d'oeuf nécessite au moins 85 ° C.
Cet écart de températures de cuisson optimales oblige les chefs à choisir l'une des deux options – cuire chaque composant séparément (nécessitant l'élimination de la coquille d'oeuf et de nombreuses étapes compliquées) ou utilisez la nouvelle technique d'oeuf sous vide (basse température, cuisson à longue durée).
À propos de l'étude
La présente étude aborde cette énigme en tirant parti du principe des «conditions aux limites variables» (BCS) des travaux antérieurs de l'équipe de recherche pour développer une nouvelle méthode de cuisine «oeuf périodique». L'expérience vise à identifier une nouvelle technique qui cuit uniformément et suffisamment le jaune d'oeuf et l'albumine sans perdre la saveur du composant ou les qualités nutritionnelles clés.
« … L'idée est de placer l'œuf d'obus brut alternativement dans l'eau chaude (TH) et l'eau froide (TC) pendant des périodes relativement courtes (TH et TC, respectivement) et répéter ces cycles n fois jusqu'à la cuisson des deux Le jaune et l'albumine sont atteints. «
Pour identifier les températures de cuisson idéales, l'étude a utilisé un modèle mathématique avec quatre hypothèses:
- Les deux composants d'œufs sont isotropes et homogènes;
- Les températures de départ sont uniformes entre tous les œufs expérimentaux (t = 20 ° C);
- La conductivité thermique et la densité sont fonction de la température pour les deux composants d'œufs; et
- Les calculs du modèle n'incluent pas la convection naturelle, les bulles d'air et l'humidité dans les œufs.
Le logiciel de dynamique de fluide de calcul (CFD) a été utilisé pour modéliser le modèle mathématique, dont les résultats ont été vérifiés expérimentalement. Des expériences de vérification ont été réalisées à l'aide d'une casserole (remplie d'eau du robinet) et d'un radiateur. Un thermomètre alimentaire a mesuré les températures de l'eau (chaud = 100 ° C, froid = 30 ° C). Quatre cohortes d'œufs ont été comparées:
- Oeufs durs (eau chaude pendant 12 minutes),
- Œufs doux (eau chaude pendant 6 minutes),
- Œufs sous vide (65 ° C pendant 1 heure), et
- Oeufs périodiques (autre eau chaude et froide pendant 2 minutes chacun, 8 cycles, totalisant 32 minutes).
À la fin de l'expérience, des coquilles d'œufs ont été supprimées et la caractérisation a été entreprise:
- Spectroscopie infrarouge (FTIR) de transformée de Fourier pour les estimations de la dénaturation des protéines,
- Analyse du profil de texture (TPA),
- Analyse descriptive quantitative (QDA), et
- Analyse métabolomique (spectrométrie de masse à haute résolution (HRMS) et résonance magnétique nucléaire hydrogène-1 (1H-RMN)) pour le profilage biochimique et nutritionnel.
Résultats de l'étude
Les deux composants des œufs durs se sont révélés atteindre 100 ° C à la fin de leur cycle de cuisson. En revanche, les œufs à bouile doux n'ont atteint que 100 ° C dans des couches d'albumine près de la coquille, tandis que le reste de l'œuf présentait une cuisson inégale et insuffisante. Étonnamment, l'inverse a été noté dans les œufs sous vide, dans lequel le jaune d'oeuf reçoit une cuisine suffisante, mais l'albumine n'atteint jamais des températures adéquates pour que ses protéines dénatures et agrégaient.
Dans la cuisson périodique, l'albumine s'est avérée atteindre des températures de 87-100 ° C (cycle chaud) et de 30 à 55 ° C (cycle froid), le jaune subissant un 67 ° C constant et idéal, comme prévu dans les simulations. Cela a permis une texture unique et favorable et une perte minimale confirmée d'acides aminés et de polyphénols essentiels par rapport à toutes les autres techniques de cuisson. Les expériences de caractérisation ont confirmé ces résultats, mettant en évidence la dénaturation et l'agrégation améliorées des œufs cuits périodiques par rapport aux techniques de cuisson conventionnelles.
Conclusions
La présente étude a utilisé la modélisation mathématique basée sur la physique, les simulations et la vérification expérimentale pour développer une nouvelle technique de cuisine périodique pour la cuisson efficace des œufs tout en maintenant leur intégrité nutritionnelle. La méthode utilise des périodes alternées courtes (2 minutes, 8 cycles, totalisant 32 minutes) de températures chaudes (100 ° C) et froides (30 ° C) pour atteindre la cuisson cohérente et suffisante du jaune d'oeuf et de l'albumine.
Cette technique peut non seulement être utilisée pour développer des recettes nutritives, mais peut également avoir des applications plus larges en science des matériaux, en particulier dans les processus de structuration, de cristallisation et de durcissement contrôlés.
