Comment savoir si vos spaghettis sont parfaitement cuits à l’aide d’une simple règle

Les scientifiques se sont retrouvés à travailler à domicile avec la plupart des autres lorsque les universités ont fermé leurs portes face à la pandémie de COVID-19, y compris les laboratoires, ce qui a posé un défi unique aux expérimentateurs en particulier. C’est ainsi que des physiciens de l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign (UIUC) se sont retrouvés à chercher des expériences qui pourraient être faites à la maison dans la cuisine. Les physiciens ont fini par étudier la physique de la cuisson des pâtes, d’abord en réalisant des expériences à domicile, puis en les répétant avec plus de précision en laboratoire une fois l’université rouverte.

Les instructions de cuisson sur la plupart des pâtes sèches emballées recommandent généralement un temps de cuisson de 8 à 10 minutes, mais c’est une méthode imprécise qui peut entraîner de grandes variations dans la consistance des pâtes cuites. Entre autres découvertes, les physiciens de l’UIUC ont mis au point une technique simple, utilisant juste une règle, pour déterminer quand ses spaghettis sont parfaitement al dente, sans avoir besoin de la tradition séculaire de jeter un brin cuit contre le mur, bien que ce dernier nécessite sans doute moins de configuration. (Et oui, Italiens horrifiés, la méthode de dégustation fonctionne très bien aussi. Mais où est le plaisir là-dedans ?)

Un article sur leurs découvertes vient d’être accepté pour publication dans la revue Physics of Fluids, et deux des auteurs ont présenté les travaux lors de la réunion de cette semaine de l’American Physical Society à Chicago.

Il y a eu un nombre étonnamment élevé d’articles scientifiques cherchant à comprendre les diverses propriétés des spaghettis, à la fois en les cuisinant et en les mangeant – la mécanique de l’aspiration des pâtes dans la bouche, par exemple, ou de leur recrachement (alias, le « problème des spaghettis inversés »). « ). La plus connue est la question de savoir comment faire en sorte que les brins de spaghetti secs se cassent proprement en deux, plutôt qu’en trois morceaux épars ou plus.

Des physiciens français ont expliqué avec succès la dynamique dans un article lauréat du prix Ig Nobel en 2006. Ils ont découvert que, de manière contre-intuitive, un brin de spaghetti sec produit une onde progressive de « recul » lorsqu’il se casse. Cette vague temporairement augmente la courbure dans d’autres sections, entraînant de nombreuses autres ruptures.

En 2018, Ars a rendu compte des travaux de deux mathématiciens du MIT qui ont trouvé une astuce utile : tordre les spaghettis à 270 degrés avant de rapprocher lentement les deux extrémités pour casser les spaghettis en deux. La torsion affaiblit l’effet de retour en arrière, et au fur et à mesure que le brin se tord et se déroule jusqu’à sa rectitude d’origine, il libère de l’énergie refoulée dans le brin afin qu’il n’y ait pas de ruptures supplémentaires.

En 2020, des physiciens de l’Université de Californie à Berkeley ont expliqué en détail pourquoi un brin de spaghetti dans une casserole d’eau bouillante commencerait à s’affaisser en se ramollissant. Ensuite, il coule lentement au fond du pot, où il se recroqueville sur lui-même pour former une forme en U.

Comme nous l’avons signalé à l’époque, les spaghettis, comme la plupart des pâtes, sont faits de farine de semoule, qui est mélangée à de l’eau pour former une pâte, puis extrudée pour créer la forme souhaitée (dans ce cas, une fine tige droite). Les produits commerciaux sont ensuite séchés, un autre domaine de recherche actif, car il est facile pour les brins de se fissurer pendant le processus.

Alors qu’arrive-t-il aux spaghettis séchés lorsqu’ils sont immergés dans de l’eau bouillante ? Il ne faut que quelques secondes pour que les brins atteignent la même température que l’eau, mais il faut un peu plus de temps pour que l’eau se fraye un chemin à travers la matrice d’amidon des pâtes. Lorsque cela se produit, les spaghettis gonflent et de petites quantités d’un amidon appelé amylose s’infiltrent dans l’eau. Enfin, la gélatinisation de l’amidon se produit, un processus chimique qui régit les changements de texture, de sorte que les spaghettis bien préparés sont al dente.

Sameh Tawfick de l’UIUC, chercheur principal sur ce dernier travail, a naturellement lu l’article de 2020 avec un grand intérêt, étant donné à quel point il est lié à l’étude de son propre laboratoire. Cependant, il a souligné que son équipe se concentrait davantage sur l’adhérence de surface et la coalescence des brins de pâtes, en plus de proposer une simple mesure de règle pour déterminer quand ses pâtes sont parfaitement cuites.

Les pâtes se sont avérées parfaitement adaptées aux expériences à domicile à l’époque du COVID, puisque le laboratoire de Tawfick étudie les matériaux mous, en particulier les fibres longues. Pensez aux fils, aux monofilaments, aux muscles, aux muscles artificiels, etc. « Les pâtes sont une fibre longue, de notre point de vue », a déclaré Tawfick lors d’une conférence de presse lors de la réunion. « Nous étudions la déformation, l’enchevêtrement, l’adhérence, et toutes ces choses sont présentes dans les pâtes. »

L’adhérence était l’objectif principal des expériences à domicile, en particulier la façon dont les brins de spaghetti se déplacent latéralement et se collent lorsque l’on retire les pâtes cuites de l’assiette. Tawfick compare le phénomène au soi-disant « effet Cheerio », dans lequel ces derniers petits « O » savoureux s’agglutinent dans le bol : soit ils dérivent vers le centre, soit vers les bords extérieurs.

Le coupable est une combinaison de flottabilité, de tension superficielle et de ce qu’on appelle «l’effet ménisque», qui s’ajoute à un type d’action capillaire. La masse des Cheerios est insuffisante pour casser la tension superficielle du lait. Mais il suffit de faire une petite entaille à la surface du lait dans le bol, de sorte que si deux Cheerios sont suffisamment proches, ils dériveront naturellement l’un vers l’autre. Les « bosses » fusionnent et les « O » s’agglutinent.

« Si vous avez des particules flottant à la surface d’un liquide qui sont partiellement submergées, donc une partie de la structure est dans le liquide et une partie de la structure est à l’extérieur du liquide, vous aurez toujours une attraction si les particules sont du même type. gentil », a déclaré Tawfick. De même, « Si vous avez des pâtes du même type, elles fusionneront toujours. » Cela ne se produirait pas si certaines des pâtes alimentaires étaient hydrophiles et d’autres hydrophobes ; alors il y aurait de la répulsion entre eux. « Au lieu que la tension superficielle réunisse les nouilles, la tension superficielle fera que les deux types de pâtes se repoussent », a-t-il déclaré. Heureusement pour les amateurs de pâtes, une telle monstruosité n’existe pas.