But de l’expérimentation
Comprendre et mettre en évidence les différents points de fusion du chocolat noir, en imitant la méthode du chocolatier.
- Hypothèses
L’aspect du chocolat varie beaucoup si on le chauffe et on le laisse refroidir par la suite. On a tous vécu la situation où une barre de chocolat commence à fondre un jour chaud en été. Après le refroidissement du chocolat, celui-ci ne ressemble plus à la barre d’avant: il est devenu terne et présente des traces blanchâtres. Cette transformation du chocolat est liée à une modification de sa structure cristalline. Le beurre de cacao présente en effet différentes températures de cristallisation, correspondant à différentes formes cristallines. Le schéma ci-dessous reprend ces formes cristallines associées à la température correspondante.
- Intuition
En chauffant le chocolat, on provoque sa fusion: il passe de l’état solide à l’état liquide. Sachant que la température de fusion de la dernière phase cristalline est de 36°C, on va chauffer au-delà de cette température pour s’assurer que tout le chocolat a bien fondu et forme un liquide homogène. Connaissant les températures de fusion des différentes phases de cristallisation, on voudrait jouer là-dessus pour obtenir du chocolat présentant des aspects optiques et haptiques différents.
- Expérience
Fig.1: Le chocolat dans son bain-marie (gauche). On remue régulièrement pour accélérer le processus (droite).
A l’aide d’un thermomètre électrique, on mesure la température à des intervalles réguliers. On élève ainsi la température du chocolat à 46°C, donc bien au-dessus des températures de fusion des six phases cristallines (phase six à 36 °C). Ensuite, il faut refroidir le chocolat à une certaine température. Ce processus est connu sous le nom de tempérage. Il existe différentes méthodes pour tempérer le chocolat. On pourrait par exemple verser une partie du chocolat dans un bain-marie d’eau froide avec des glaçons. Une autre possibilité est d'ajouter des pastilles de chocolat. Lorsque ces pastilles se mettent à fondre, la température de l’ensemble va diminuer (processus endothermique). Pour notre expérience, nous avons cependant opté pour la méthode du tablage, à l’instar de XXX.
Cette méthode consiste en général à verser la majorité du chocolat (typiquement ⅔ du contenu) sur le plan de travail en granit ou en marbre froide (le terme de tablage vient évidemment du mot “table”). Comme nous ne disposons pas d’une telle table, on va se contenter de notre table en bois, protégée à l’aide d’une feuille mince de Plexiglas.
D’un geste fluide, on remue sans cesse le chocolat en le ramenant des bords vers l’intérieur (vidéo disponible). Ceci évite un refroidissement trop vite et donc la cristallisation du chocolat aux bords. De plus, on va favoriser la nucléation au sein du chocolat.
Une fois que le chocolat a atteint une certaine température, on le verse de nouveau dans le verre avec le reste du chocolat. La masse, bien mélangée, va finalement atteindre une température d’environ 30°C.
Fig. 2: Tablage du chocolat. On verse le chocolat sur un support froid et propre (gauche). On le mélange ensuite d’un geste fluide des bords vers l’intérieur (milieu, droite).
A l’aide d’un bâtonnet en bois, nous avons dans un premier temps prélevé un échantillon du chocolat à 46°C. Suite à cela nous avons diminué la température d’environ 70% du chocolat par tablage. Lors de ce procédé nous observons un changement d’état du chocolat qui au fil du temps devient plus visqueux et se solidifie légèrement. Afin d'éviter une solidification trop importante, on évite que le chocolat descend à une température en-dessous de 27°C. Finalement, après avoir remis le chocolat dans le verre, la température s'est élevée à 42°C. Cette température est bien au-delà de la température de fusion de la phase VI de cristallisation. Un second échantillon du chocolat fut donc prélevé, on répète le processus une seconde fois. Lors de cet essai, le chocolat sur la plaque est descendu à une température de 24°C puis une fois dans le verre il est remonté à 28°C, ce qui constitue donc la troisième et dernière phase de notre expérience
- Mesures et observations
Le graphique ci-dessous reprend les températures prélevées aux différents moments du tempérage.
Comparons l’aspect des 3 échantillons prélevés à l’aide des spatules en bois.
Fig. 3: Échantillons de chocolat et leur température au moment du prélèvement. Les spatules “46” (avant tempérage) et “42” (après tempérage) proviennent de l’essai 1. La spatule “28” provient du deuxième essai (après tempérage).
On observe que le chocolat de la spatule “28” est bien plus terne que celui des autres spatules. Or, ceci provient du fait que le chocolat des deux autres spatules n’est pas encore séché, malgré le fait qu’on a prélevé des échantillons avec la spatule “28”. Ceci est tout à fait naturel. En effet, à température ambiante, les échantillons ayant des températures élevées mettent beaucoup plus de temps pour se solidifier que l’échantillon à 28°C.
- Analyse et discussion
L'expérience n’a pas pu être réalisée dans des conditions optimales, le récipient à savoir le verre qui d’une part est doté d’une grande inertie thermique ce qui suite à la phase II as permit au chocolat de conserver une température stable. Ce qui ne nous a pas permis de refroidir le chocolat de manière optimale. Il en découle donc la décision de travailler l’ensemble de la phase III sur le support de table afin de diminuer sa température de
18 °C.
- Conclusions et perspectives
Les trois phases ont montré différents résultats, à savoir la diminution du temps de réactions entre le chocolat et un corps chaud, dans notre cas le contacte d’une main. La troisième phase se montre beaucoup plus stable et la succession des processus a permis au chocolat d'augmenter le temps de fonte du chocolat.
