E3.4 Mousses

Topique

La mousse est une dispersion de bulles de gaz au sein d'un liquide ou d'un solide. En cuisine, elle apparaît dans les meringues, les soufflés, les mousses, la bière, les cappuccinos et les pâtes à frire. La stabilité de cette mousse résulte de la compétition entre trois mécanismes de dégradation distincts : le drainage, la coalescence et le mûrissement d'Ostwald. Plus ces trois mécanismes agissent sur la mousse, plus elle retombe rapidement.

Le drainage se produit lorsque la gravité provoque l'écoulement du liquide vers le bas, à travers les films séparant chaque bulle de gaz de ses voisines. La vitesse de ce drainage augmente fortement avec l'épaisseur de ces films et est inversement proportionnelle à la viscosité du liquide qui les constitue : une mousse aux films épais et composée d'un liquide peu visqueux se draine donc rapidement. Les protéines d'un œuf, dans une meringue, ou les matières grasses d'une crème, dans une crème chantilly, augmentent la viscosité du liquide dans ces films de mousse et, par conséquent, stabilisent la mousse et empêchent son drainage. Des films de mousse plus fins, ou un liquide moins visqueux, entraînent un drainage plus rapide. Le mûrissement d'Ostwald de cette mousse correspond à la diffusion de gaz d'une petite bulle, à pression de Laplace élevée, vers une grosse bulle, à pression de Laplace plus faible. Au fil du temps, ces petites bulles disparaissent et de plus grosses bulles se forment à leur place, rendant la mousse plus épaisse et plus granuleuse. Le gaz dissous dans la mousse de bière subit continuellement ce processus de mûrissement d'Ostwald tant que la mousse reste dans le verre. La différence de pression de Laplace plus importante entre une petite bulle et une grosse bulle accélère le processus de mûrissement d'Ostwald entre elles.

Le module de Gibbs-Marangoni de l'interface de la mousse mesure sa résistance à la déformation : si cette interface est étirée localement, la tension superficielle diminuant à cet endroit, le gradient de tension superficielle résultant entre le point étiré et le reste de l'interface induit un écoulement qui rétablit l'épaisseur du film de mousse à cet endroit – c'est l'effet Marangoni. Un tensioactif présent dans cette mousse, doté d'un module de Gibbs-Marangoni plus élevé, amplifie l'effet Marangoni, restaurant plus efficacement l'interface de la mousse et conférant à celle-ci une meilleure stabilité.

Ainsi, ce modèle, avec ses trois mécanismes de dégradation et l'effet Marangoni qui a conduit à son élaboration, souligne l'importance de fouetter la crème à basse température pour la stabilité de la mousse obtenue : la matière grasse de la crème, partiellement solide à cette température, offre une viscosité et un module d'élasticité supérieurs à ceux obtenus à des températures plus élevées, stabilisant ainsi la mousse pendant plusieurs heures et la protégeant du lixiviat et de la coalescence. Une meringue suisse, dont le blanc d'œuf et le sucre sont chauffés ensemble avant d'être fouettés, présente également une meilleure stabilité qu'une meringue française fouettée à froid, car cette même chaleur dénature les protéines du blanc d'œuf, formant un réseau plus rigide à l'interface de la mousse et résistant ainsi plus efficacement aux trois mécanismes de dégradation qui ont permis le développement de ce modèle.

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