Etuvage d'une pâte à brioche dans un four : simus thermiques
Posté : ven. 3 déc. 2010 10:01
Bonjour,
La cuisson en cuisine est tout simplement un élément essentiel ; elle l'est d'autant plus en boulange. Et qu'est-ce que la cuisson sinon un problème thermique !?! Il se trouve que je suis thermicien dans la vie : et une bonne partie de mon boulot consiste à réaliser des simulations afin de comprendre le comportement des appareils dont j'étudie la réponse thermique.
Bref, toujours embêté par mes brioches qui ne montent pas comme il le faut, qui rendent leur beurre lors de l'étuvage, qui ne filent pas,... j'ai voulu étudier la question d'un point de vue technique. J'ai donc simulé le comportement de mon four lorsque je l'utilise comme étuve avec une casserole d'eau chaude, ainsi que le recommande Berry.
Voilà mon système : Et voici les hypothèses :
- four et grilles en acier,
- four encastré dans des meubles supposés pleins et en agglo,
- 1,2kg de pâte supposée solide et composée à 80% d'eau et à 20% d'air, à proportion constante (ce qui est bien entendu faux, le principe étant que la pâte monte ! Mais le logiciel ne sait pas traiter la densité variable dans le temps...), dans un bac en plastique plus volumineux qu'elle, supposée à 18°C à t = 0s,
- casserole en alu contenant 750mL d'eau à 95°C à t = 0s,
- tout le reste du système est supposé à 22°C à t = 0s.
Voici les courbes de températures durant les 3 heures d'étuvage : Et voici enfin un plan d'isothermes coupant la pâte : On voit que la température de l'eau baisse progressivement, mais que la température de la pâte ne monte pas des masses (à peine 1,5°C en 3 heures !). Et de fait, l'échange thermique entre l'eau et la pâte semble difficile :
- il n'y a pas de chemin efficace pour la conduction,
- la convection est très peu efficace puisque elle est naturelle (par gravité) : vitesses d'air typiquement de l'ordre de 0,2 m/s.
En revanche, on remarque qu'en trois heures, la température de l'eau ne diminue pas tant que cela, ce qui montre que l'humidité dans le four doit être très élevée (je ne sais pas simuler le phénomène).
La température de l'air autour de la pâte est de l'ordre de 25°C, et se situe entre 25°C et 30°C pendant tout le temps de l'étuvage, ce qui est une bonne chose.
En conclusion :
- la température de la pâte n'augmente pas beaucoup : le milieu de la pâte ne bénéficiera pas de l'étuvage,
- l'humidité dans le four à toutes les chances d'être très élevée,
- l'étuvage permet d'augmenter la température ambiante dans le four de l'ordre de 5°C minimum (10°C pendant la première partie de l'étuvage),
Cette simu n'explique pas pourquoi le beurre ressort... Mon hypothèse est que l'humidité de l'air fait ressuer le beurre, mais je n'ai pas le moyen de l'étudier par ce biais.
Comme tout modèle, il ne fait que représenter une partie de la réalité, et a ses limites ! N'hésitez pas si vous avez des conseils pour l'améliorer !
Cordialement,
Julien
La cuisson en cuisine est tout simplement un élément essentiel ; elle l'est d'autant plus en boulange. Et qu'est-ce que la cuisson sinon un problème thermique !?! Il se trouve que je suis thermicien dans la vie : et une bonne partie de mon boulot consiste à réaliser des simulations afin de comprendre le comportement des appareils dont j'étudie la réponse thermique.
Bref, toujours embêté par mes brioches qui ne montent pas comme il le faut, qui rendent leur beurre lors de l'étuvage, qui ne filent pas,... j'ai voulu étudier la question d'un point de vue technique. J'ai donc simulé le comportement de mon four lorsque je l'utilise comme étuve avec une casserole d'eau chaude, ainsi que le recommande Berry.
Voilà mon système : Et voici les hypothèses :
- four et grilles en acier,
- four encastré dans des meubles supposés pleins et en agglo,
- 1,2kg de pâte supposée solide et composée à 80% d'eau et à 20% d'air, à proportion constante (ce qui est bien entendu faux, le principe étant que la pâte monte ! Mais le logiciel ne sait pas traiter la densité variable dans le temps...), dans un bac en plastique plus volumineux qu'elle, supposée à 18°C à t = 0s,
- casserole en alu contenant 750mL d'eau à 95°C à t = 0s,
- tout le reste du système est supposé à 22°C à t = 0s.
Voici les courbes de températures durant les 3 heures d'étuvage : Et voici enfin un plan d'isothermes coupant la pâte : On voit que la température de l'eau baisse progressivement, mais que la température de la pâte ne monte pas des masses (à peine 1,5°C en 3 heures !). Et de fait, l'échange thermique entre l'eau et la pâte semble difficile :
- il n'y a pas de chemin efficace pour la conduction,
- la convection est très peu efficace puisque elle est naturelle (par gravité) : vitesses d'air typiquement de l'ordre de 0,2 m/s.
En revanche, on remarque qu'en trois heures, la température de l'eau ne diminue pas tant que cela, ce qui montre que l'humidité dans le four doit être très élevée (je ne sais pas simuler le phénomène).
La température de l'air autour de la pâte est de l'ordre de 25°C, et se situe entre 25°C et 30°C pendant tout le temps de l'étuvage, ce qui est une bonne chose.
En conclusion :
- la température de la pâte n'augmente pas beaucoup : le milieu de la pâte ne bénéficiera pas de l'étuvage,
- l'humidité dans le four à toutes les chances d'être très élevée,
- l'étuvage permet d'augmenter la température ambiante dans le four de l'ordre de 5°C minimum (10°C pendant la première partie de l'étuvage),
Cette simu n'explique pas pourquoi le beurre ressort... Mon hypothèse est que l'humidité de l'air fait ressuer le beurre, mais je n'ai pas le moyen de l'étudier par ce biais.
Comme tout modèle, il ne fait que représenter une partie de la réalité, et a ses limites ! N'hésitez pas si vous avez des conseils pour l'améliorer !
Cordialement,
Julien