E42 Plasticité - Viande

Topique

Cette viande est un matériau biomécanique complexe dont la texture, la fermeté, le juteux et la mâche dépendent de la structure de ses fibres musculaires, de son collagène et de ses graisses. Contrairement au comportement élastique et réversible de la pâte à pain (un autre exemple de ce type de matériau), la plasticité de cette viande se traduit par des déformations permanentes qu'elle ne peut retrouver après avoir été coupée, mordue ou écrasée. Lorsque cette viande se déforme au-delà de sa limite d'élasticité, la déformation devient permanente.

Le critère de Von Mises définit cette limite d'élasticité pour la viande : la contrainte à partir de laquelle elle commence à se déformer de façon permanente. Ce même critère de Von Mises est le modèle le plus couramment utilisé pour un matériau isotrope, c'est-à-dire sans direction privilégiée. Cependant, dans cette viande, l'anisotropie de ses fibres musculaires implique que cette limite d'élasticité dépend, au contraire, de la direction de la coupe. Appliquer cette coupe à la viande dans le même sens que ses fibres musculaires, plutôt que perpendiculairement à celles-ci, entraîne une limite d'élasticité différente selon l'orientation. Le seuil de déformation diminue drastiquement avec la température de cuisson : dans une certaine plage de températures, le collagène de cette viande se dénature et commence à se transformer en gélatine par hydrolyse, ce qui la rend nettement plus tendre. Une relation d'Arrhenius décrit cette dépendance du seuil de déformation à la température de cuisson : une température de cuisson plus élevée entraîne un seuil de déformation plus bas, conformément à cette même relation d'Arrhenius, et par conséquent, une viande plus tendre.

Ce seuil de déformation diminue considérablement avec la température de cuisson. Le test Warner-Bratzler est la norme du secteur pour mesurer la fermeté de cette viande : une lame à section triangulaire coupe un échantillon cylindrique de viande, et la force maximale nécessaire pour effectuer la coupe est mesurée. Une force maximale inférieure à un seuil bas est considérée comme caractéristique d'une viande tendre, tandis qu'une force maximale supérieure à un seuil haut est considérée comme caractéristique d'une viande dure. Le fait que le seuil de déformation de cette viande, déjà réduit par cette température de cuisson, soit plus bas signifie que la force maximale mesurée par le test Warner-Bratzler est également plus faible.

Par conséquent, ce modèle, avec sa limite d'élasticité inférieure et le test Warner-Bratzler auquel il a été soumis, présente une énergie de rupture — l'aire sous la courbe contrainte-déformation de la viande jusqu'au point de rupture — qui reflète la sensation de masticabilité perçue lors de sa consommation : une énergie de rupture élevée pour cette viande exige donc un effort de mastication plus important pour la décomposer complètement. La viande cuite à cœur à basse température pendant une durée prolongée présente une énergie de rupture inférieure à celle de la même viande cuite autrement. Ceci s'explique par le fait que le collagène de la viande s'hydrolyse à cette température basse et constante sans durcir les fibres protéiques, contrairement à ce qui se produirait avec une méthode de cuisson plus agressive. La durée de cuisson plus longue à cette température basse entraîne une hydrolyse plus importante du collagène, ce qui se traduit par une énergie de rupture plus faible.

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