« Oreology » enquête sur le mystère de la raison pour laquelle le remplissage de crème Oreo colle généralement d’un côté

Tout le monde a sa méthode préférée pour grignoter de savoureux biscuits Oreo : tordre les deux moitiés pour manger la crème en premier, peut-être, avant de tremper les gaufrettes au chocolat dans un verre de lait. Mais vous avez peut-être remarqué que la crème ne colle généralement qu’à une seule plaquette de chocolat. Les scientifiques du MIT ont tenté de comprendre pourquoi c’est si souvent le cas dans un article publié dans la revue Physics of Fluids. Les auteurs ont invoqué de manière ludique un nouveau sous-domaine scientifique qu’ils ont surnommé « l’oréologie » (« Oreo » d’après le cookie classique Nabisco, « logie » du grec pour « l’étude des flux », rhéo logia).

Le co-auteur Crystal Owens, étudiant diplômé au MIT, n’étudie pas les aliments en particulier ; elle se concentre principalement sur l’impression 3D avec des encres fluides complexes. « Mais d’excellents exemples de fluides complexes sont tout autour de nous – de nombreux aliments, sauces, condiments, yaourts, glaces et autres produits », a-t-elle déclaré à Ars. « Il est donc naturel et pratique de trouver des aliments pour tester nos théories. » Au début de sa recherche de thèse de doctorat, Owens a conçu un nouvel outil de rhéologie et l’a testé sur du gel capillaire et de la mayonnaise pour s’assurer qu’il fonctionnerait avec des matériaux de tous les jours.

Il existe une abondante littérature scientifique sur ce que Owens appelle les « flux pertinents pour la cuisine ». Par exemple, les scientifiques ont étudié la structure du fromage ; étudié la composition et l’écoulement de la pâte et des pains sans gluten ; découvert pourquoi les brins de miel peuvent devenir si longs et fins lorsqu’ils coulent sans se casser ; trouvé un moyen de faire en sorte que le beurre de cacao se répartisse plus uniformément dans le chocolat pour améliorer la texture perçue ; a étudié pourquoi les noix du Brésil montent au sommet d’une boîte de noix mélangées (alias «l’effet noix du Brésil»); et compris comment « régler » le flux de la fondue au fromage suisse en ajoutant de la farine de maïs ou du vin.

Quant à la question Oreo, Owens attribue ses « curiosités infantiles latentes » comme source d’inspiration. Elle était toujours désireuse de découvrir la meilleure façon d’ouvrir un Oreo pour obtenir la crème savoureuse à l’intérieur. « Manger une gaufrette avec de la crème a un goût différent que lorsque la crème est entre les gaufrettes », a-t-elle déclaré. « J’ai surtout essayé de le répartir uniformément entre les gaufrettes afin qu’il y en ait qui couvrent les deux moitiés, ce qui, à mon avis, a bien meilleur goût que d’avoir une gaufrette avec de la crème et une autre presque sans. » Mais cet exploit s’est avéré difficile à réaliser en utilisant uniquement ses mains.

Au début de ses études supérieures au MIT, Owens étudiait les fluides à seuil d’écoulement constitués de nanotubes de carbone sur le rhéomètre du laboratoire, un instrument utilisé pour caractériser le flux d’une substance en réponse à des forces (c’est-à-dire sa rhéologie). Le rhéomètre tord le fluide entre des disques parallèles afin de mesurer sa viscosité. « J’ai réalisé que j’avais les bonnes connaissances et les bons outils pour étudier rigoureusement la rupture d’Oreo en utilisant notre équipement de laboratoire », a-t-elle déclaré. « J’ai donc proposé l’idée à mon directeur de recherche, et le projet est né. »

Oreos se trouve être un « exemple canonique de rhéométrie à plaques parallèles », Owens et coll. écrit dans leur article, décrivant les cookies comme un « composite stratifié tricouche de tous les jours ». La crème est l’échantillon de fluide et les deux tranches sont les plaques parallèles. La contre-rotation des tranches provoque le cisaillement et l’écoulement de la crème avant la fracture, lorsque les deux tranches se séparent.

Owens et ses co-auteurs ont acheté les Oreos pour leurs expériences dans une épicerie locale. Ils se sont assurés d’acheter des variétés régulières, Double Stuf et Mega Stuf pour tester différents niveaux de crème, ainsi que des variétés Golden, Dark Chocolate et Team USA Olympic pour tester différentes saveurs. Une fois dans le laboratoire, ils ont attaché chaque cookie aux plaques parallèles du rhéomètre avec un pistolet à colle, à l’exclusion de tous les cookies cassés. Ensuite, ils ont fait tourner une plaquette par rapport à l’autre et ont vérifié la quantité de crème qui se retrouvait sur chaque plaquette.

« J’avais en tête que si vous tordiez parfaitement les Oreos, vous devriez parfaitement diviser la crème au milieu », a déclaré Owens. « Mais ce qui se passe réellement, c’est que la crème se détache presque toujours d’un côté. » Les expériences ont montré que cette distribution de crème n’est pas affectée par le taux de rotation, la quantité de garniture de crème ou la saveur. Au contraire, le niveau d’adhérence préexistant entre la crème et les gaufrettes au chocolat semblait être le facteur déterminant. Les cookies de l’emballage dans n’importe quelle boîte sont généralement séparés avec la même orientation préférée la plupart du temps. Cela suggère que cela a quelque chose à voir avec la façon dont les cookies sont fabriqués puis orientés lors de l’emballage, ainsi qu’avec la façon dont ils sont stockés.

Cependant, le taux de rotation joue un rôle important dans le fait que les cookies se séparent proprement ou non. « Si vous essayez de tordre les Oreos plus rapidement, il faudra en fait plus de tension et plus de stress pour les casser », a déclaré Owens. « Alors, c’est peut-être une leçon pour les personnes stressées et désespérées d’ouvrir leurs cookies. Ce sera plus facile si vous le faites un peu plus lentement. »