E21 Diffusion - Salée et Marinée

Topique

Lors du salage et de la marinade de cet aliment, les solutés présents dans la saumure ou la marinade (sel, sucre, acide ou épice dissoute) pénètrent dans l'aliment par diffusion moléculaire, sous l'effet du gradient de concentration entre la forte concentration de la saumure ou de la marinade et la faible concentration à l'intérieur de l'aliment. La deuxième loi de Fick régit l'évolution temporelle du profil de concentration du soluté dans l'aliment, et le coefficient de diffusion de ce soluté, caractéristique de la paire qu'il forme avec la matrice alimentaire, détermine la vitesse de cette évolution. Comme il s'agit de viande, dont la matrice protéique offre une résistance considérable à ce soluté, le coefficient de diffusion de ce dernier est par conséquent beaucoup plus faible que dans une solution aqueuse libre, sans matrice protéique pour entraver son mouvement.

La profondeur de pénétration de ce soluté dans l'aliment augmente non pas proportionnellement au temps écoulé, mais avec la racine carrée de ce temps. Doubler cette profondeur de pénétration nécessite donc de quadrupler le temps de marinade. Cette même dépendance à la racine carrée du temps explique la règle empirique selon laquelle le temps de marinade augmente non pas proportionnellement, mais quadratiquement avec l'épaisseur de l'aliment. Plus l'aliment est épais, plus la profondeur de pénétration nécessaire pour atteindre son cœur est grande, et le temps de marinade nécessaire, conformément à cette même règle empirique quadratique, augmente donc de façon encore plus que proportionnelle avec cette épaisseur.

Une température plus élevée de la saumure ou de la marinade augmente le coefficient de diffusion de ce soluté selon une relation d'Arrhenius. Mariner à cette température plus élevée, toujours dans les limites imposées par les réglementations en matière de sécurité alimentaire, peut par conséquent réduire considérablement le temps de marinade nécessaire. En pratique, une marinade rapide à température modérée, maintenue pendant plusieurs heures, permet d'obtenir une répartition des saveurs relativement uniforme entre la surface et l'intérieur d'un morceau d'aliment d'épaisseur moyenne.

Par conséquent, ce modèle, avec ce soluté diffusant et la profondeur de pénétration à laquelle il a été développé, décrit, par le biais de la fonction d'erreur complémentaire, la forme sigmoïde du profil de concentration de ce même soluté au sein de l'aliment : la concentration de ce soluté chute brutalement, selon cette même fonction d'erreur complémentaire, de la concentration de saturation à la surface de l'aliment à la concentration initiale, encore faible, à l'intérieur, le front de diffusion progressant, selon la même racine carrée du temps à laquelle ce modèle a été développé, toujours plus profondément dans l'aliment. Le fait que ce même profil de concentration de ce soluté progresse selon cette racine carrée du temps, exactement comme le profil de température décrit plus en détail par un autre modèle de cet ensemble dédié à la conduction thermique au sein de ce même aliment, signifie que les deux phénomènes, la diffusion de ce soluté et cette conduction thermique, partagent, en substance, la même famille mathématique d'équations de diffusion, même s'ils progressent au sein de cet aliment à des vitesses caractéristiques très différentes.

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