notion TECHNOLOGIQUE — PHASE AQUEUSE / PHASE GRASSE

Introduction

La distinction entre phase aqueuse et phase grasse est fondamentale en chocolaterie et en confiserie.

Elle permet de comprendre de nombreux phénomènes technologiques :

• les émulsions ;
• les ganaches ;
• les caramels ;
• les crèmes ;
• les beurres ;
• les migrations d’humidité ;
• la conservation ;
• la texture ;
• la stabilité des produits.

Dans une préparation, l’eau et les matières grasses ne se comportent pas de la même manière. Leur répartition, leur proportion et leur interaction vont directement influencer le produit final.

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Qu’est-ce qu’une phase aqueuse ?

La phase aqueuse correspond à la partie d’une préparation dans laquelle l’eau constitue le principal milieu.

Elle peut contenir des éléments dissous ou dispersés dans cette eau, notamment :

• sucres ;
• sels minéraux ;
• acides ;
• protéines hydrosolubles ;
• arômes hydrosolubles.

Exemples d’ingrédients apportant une phase aqueuse

• eau ;
• lait ;
• crème ;
• purées de fruits ;
• jus de fruits ;
• sirops ;
• solutions sucrées.

Il est important de comprendre qu’un ingrédient peut contenir de l’eau sans être constitué uniquement d’eau.

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Qu’est-ce qu’une phase grasse ?

La phase grasse correspond à la partie d’une préparation constituée principalement de matières grasses.

Elle peut contenir ou transporter certains composés liposolubles.

Exemples

• beurre de cacao ;
• beurre ;
• huiles ;
• matière grasse laitière ;
• huile de coco ;
• margarine.

Les matières grasses peuvent également contenir de petites quantités d’eau ou d’autres composants selon leur nature.

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Tableau comparatif

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Hydrophile et lipophile

Deux notions sont essentielles.

Hydrophile

Signifie littéralement :

« qui a une affinité avec l’eau »

Les substances hydrophiles ont tendance à se dissoudre ou à interagir avec la phase aqueuse.

Exemples :

• sucre ;
• sel ;
• certains acides.

Lipophile

Signifie :

« qui a une affinité avec les matières grasses »

Les substances lipophiles se retrouvent préférentiellement dans la phase grasse.

Exemples :

• certains arômes ;
• certaines vitamines ;
• pigments liposolubles.

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Pourquoi l’eau et la matière grasse ne se mélangent-elles pas ?

L’eau et les matières grasses ont des propriétés moléculaires différentes.

L’eau est une molécule polaire.

Les matières grasses sont majoritairement apolaires.

Elles n’ont donc pas naturellement d’affinité suffisante pour former un mélange homogène.

C’est pourquoi :

eau + huile → séparation

si aucune action particulière n’est réalisée.

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Les deux phases dans une ganache

La ganache est un excellent exemple.

Phase aqueuse

Elle provient principalement de :

• crème ;
• lait ;
• purée de fruits ;
• eau éventuellement ajoutée.

Phase grasse

Elle provient principalement de :

• beurre de cacao ;
• matière grasse laitière ;
• beurre ;
• éventuellement autres matières grasses.

Le chocolatier cherche à organiser ces deux phases pour créer une émulsion stable.

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Exemple : ganache au chocolat noir

Prenons une ganache composée de :

• chocolat noir ;
• crème.

La crème apporte :

eau + matière grasse laitière

Le chocolat apporte :

beurre de cacao + cacao + sucre

Lors de l’émulsion, ces éléments s’organisent pour créer une structure homogène.

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La phase aqueuse n’est pas uniquement de l’eau

C’est une notion importante.

Dans une crème contenant par exemple 60 % d’eau, la phase aqueuse contient également :

• lactose ;
• protéines ;
• minéraux ;
• autres composés solubles.

De la même manière, dans une purée de fruits, la phase aqueuse contient :

• sucres ;
• acides organiques ;
• minéraux ;
• arômes ;
• pectines et autres composés.

L’eau est donc le milieu, et non nécessairement le seul composant.

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La phase grasse n’est pas uniquement de la matière grasse pure

Une matière première comme le beurre contient :

• matière grasse ;
• eau ;
• protéines ;
• minéraux.

Le beurre est donc un système beaucoup plus complexe qu’une simple matière grasse.

Le beurre de cacao, à l’inverse, est principalement constitué de matière grasse.

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Eau totale et eau disponible

Dans une préparation, toute l’eau présente n’est pas nécessairement disponible de la même manière.

Il faut distinguer :

eau totale

et

eau disponible.

Cette distinction nous amène directement à la notion d’activité de l’eau (Aw).

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Phase aqueuse et Aw

L’Aw mesure la disponibilité de l’eau dans un produit.

Deux produits contenant la même quantité totale d’eau peuvent avoir des Aw différentes.

Par exemple, le sucre peut retenir une partie de l’eau.

Ainsi :

eau + sucre

ne se comporte pas comme :

eau seule.

C’est particulièrement important en confiserie.

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Phase aqueuse dans un caramel

Dans un caramel, la phase aqueuse peut contenir :

• eau ;
• sucre ;
• glucose ;
• sucre inverti ;
• autres composés hydrosolubles.

Lors de la cuisson, une partie de l’eau s’évapore.

On concentre alors progressivement la phase aqueuse.

On passe par exemple de :

solution diluée

à

solution concentrée

puis à une masse contenant beaucoup de matière sèche.

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Phase aqueuse et cuisson

La cuisson d’une confiserie consiste souvent à modifier fortement la phase aqueuse.

Exemple :

eau + sucre

↓

chauffage

↓

évaporation de l’eau

↓

augmentation de la matière sèche

↓

modification de l’Aw

↓

changement de texture

C’est l’un des principes fondamentaux de la confiserie.

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Phase grasse et cuisson

La phase grasse réagit différemment.

Elle ne s’évapore pas comme l’eau dans les mêmes conditions.

Elle peut cependant :

• fondre ;
• se fluidifier ;
• cristalliser ;
• s’oxyder ;
• migrer.

La température joue donc également un rôle majeur sur son comportement.

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Phase aqueuse et phase grasse dans le beurre

Le beurre est une émulsion particulière.

Il s’agit principalement d’une structure :

eau dans matière grasse (E/H)

La phase grasse constitue le milieu continu et de petites gouttelettes d’eau y sont dispersées.

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Phase aqueuse et phase grasse dans la crème

La crème est principalement une émulsion :

matière grasse dans eau (H/E)

Les globules de matière grasse sont dispersés dans une phase aqueuse.

Les protéines et phospholipides du lait participent à la stabilité de cette structure.

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Phase aqueuse et phase grasse dans le chocolat

Le chocolat est différent.

Le chocolat classique est principalement :

une dispersion de particules solides dans une phase grasse.

La phase continue est donc essentiellement constituée de :

matière grasse provenant du beurre de cacao.

Les particules solides comprennent notamment :

• sucre ;
• cacao ;
• éventuellement lait pour le chocolat au lait ou blanc.

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Que se passe-t-il lorsqu’on ajoute de l’eau au chocolat ?

L’eau peut provoquer une modification importante du comportement du chocolat.

Une petite quantité d’eau peut faire agglomérer les particules de sucre et de cacao.

Le chocolat peut alors devenir :

• pâteux ;
• épais ;
• granuleux.

C’est notamment ce qui explique pourquoi l’eau doit être maîtrisée lors du travail du chocolat.

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Mais l’eau peut aussi être utilisée volontairement

Lorsqu’on ajoute une quantité suffisante de phase aqueuse et que l’on maîtrise l’émulsion, on peut créer des produits comme :

• ganaches ;
• crèmes ;
• sauces ;
• crémeux.

Le problème n’est donc pas simplement la présence d’eau.

C’est la manière dont l’eau et la matière grasse sont organisées.

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Migration de l’eau

Lorsque deux phases présentant des niveaux d’Aw différents sont en contact, l’eau peut migrer.

Exemple :

chocolat + ganache

La ganache possède généralement une disponibilité en eau beaucoup plus importante que la coque chocolat.

Une migration peut donc se produire progressivement.

Cela peut avoir des conséquences sur :

• texture ;
• conservation ;
• stabilité ;
• durée de vie.

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Migration des matières grasses

Le phénomène inverse peut également concerner les matières grasses.

Une matière grasse provenant d’un fourrage peut migrer vers la coque chocolat.

Exemples :

• praliné ;
• gianduja ;
• pâte à tartiner ;
• ganache.

Cette migration peut modifier la structure du beurre de cacao.

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Le rôle de la température

La température influence les deux phases.

Phase aqueuse

Elle influence :

• viscosité ;
• solubilité ;
• évaporation ;
• réactions chimiques.

Phase grasse

Elle influence :

• fusion ;
• viscosité ;
• cristallisation ;
• migration ;
• oxydation.

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Le rôle du sucre

Le sucre est particulièrement important dans la phase aqueuse.

Lorsqu’il est dissous dans l’eau, il :

• augmente la matière sèche ;
• diminue généralement l’Aw ;
• modifie la viscosité ;
• influence la conservation.

C’est pourquoi le rapport :

eau / sucre

est fondamental en confiserie.

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Phase aqueuse et conservation

Plus la phase aqueuse est disponible, plus il faut être attentif à :

• Aw ;
• pH ;
• température ;
• hygiène ;
• conservation.

Une confiserie contenant beaucoup d’eau disponible sera généralement plus sensible aux altérations microbiologiques qu’un produit très concentré en matière sèche.

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Phase grasse et conservation

La phase grasse présente d’autres problématiques.

Elle est notamment sensible à :

l’oxydation.

Les facteurs principaux sont :

• oxygène ;
• lumière ;
• chaleur ;
• temps.

On peut donc avoir deux grandes problématiques différentes :

phase aqueuse → stabilité microbiologique

phase grasse → stabilité oxydative

Même si ces deux notions peuvent évidemment interagir.

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Comment stabiliser les deux phases ?

Pour créer un produit stable, on peut agir sur :

• formulation ;
• émulsifiants ;
• protéines ;
• sucre ;
• température ;
• taille des gouttelettes ;
• pH ;
• Aw ;
• procédé de mélange ;
• emballage.

L’objectif est de construire une structure adaptée au produit final.

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Exemple : ganache stable

Une ganache stable nécessite un équilibre entre :

phase aqueuse

•  

phase grasse

•  

émulsification

•  

Aw

•  

température

•  

formulation.

Si l’un de ces paramètres est fortement déséquilibré, la stabilité peut être compromise.

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Exemple : caramel au beurre salé

Dans un caramel au beurre salé, on retrouve :

Phase aqueuse

• eau ;
• crème ;
• éventuellement glucose ou sucre inverti.

Phase grasse

• beurre ;
• matière grasse de la crème.

Phase solide

• sucre ;
• sels minéraux ;
• autres matières sèches.

La cuisson modifie progressivement la phase aqueuse tandis que la matière grasse reste dans le système.

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Exemple : pâte à tartiner

Une pâte à tartiner peut être principalement structurée autour d’une phase grasse contenant :

• beurre de cacao ;
• huile ;
• matières grasses des fruits secs.

Les particules solides sont dispersées dans cette phase.

La présence d’eau doit être fortement maîtrisée car elle peut perturber la structure et la conservation.

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Exemple : praliné

Dans un praliné classique, la phase grasse provient principalement des fruits secs :

• noisette ;
• amande ;
• pistache ;
• noix.

La matière grasse libérée lors du broyage participe à la création d’une pâte.

Le sucre caramélisé apporte une phase solide et une partie de la structure.

Le praliné classique contient relativement peu d’eau.

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Les erreurs à éviter

Penser que tous les ingrédients riches en eau sont uniquement de l’eau

Faux.

Le lait, la crème et les purées contiennent également de nombreux solides.

Penser que toute l’eau est disponible

Faux.

Une partie de l’eau est liée ou immobilisée par les différents composants.

Penser que matière grasse = huile uniquement

Faux.

Le beurre de cacao, le beurre et les matières grasses laitières ont des comportements très différents.

Penser qu’il suffit de mélanger les deux phases

Non.

Pour obtenir une structure stable, il faut souvent créer une émulsion.

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Conseil du chocolatier

Comprendre la différence entre phase aqueuse et phase grasse permet de comprendre une grande partie de la technologie de la chocolaterie.

Lorsqu’un produit contient de l’eau et de la matière grasse, il faut toujours se poser quatre questions :

Où se trouve l’eau ?

Où se trouve la matière grasse ?

Comment sont-elles organisées ?

Comment vont-elles évoluer dans le temps ?

Ces quatre questions permettent notamment de mieux comprendre :

• les ganaches ;
• les caramels ;
• les crèmes ;
• les émulsions ;
• les migrations ;
• la conservation.

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À retenir

La phase aqueuse est le milieu principalement constitué d’eau et dans lequel se retrouvent les composants hydrophiles.

La phase grasse est le milieu principalement constitué de matières grasses et dans lequel se retrouvent les composants lipophiles.

Elles peuvent :

• rester séparées ;
• être dispersées l’une dans l’autre ;
• former une émulsion ;
• évoluer au cours du stockage.

La notion essentielle

En chocolaterie et en confiserie, comprendre où se trouve l’eau et où se trouve la matière grasse permet de comprendre la texture, la stabilité, l’émulsion, la conservation et les phénomènes de migration.

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Questions fréquentes

Quelle est la différence entre phase aqueuse et phase grasse ?

La phase aqueuse est principalement constituée d’eau, tandis que la phase grasse est principalement constituée de matières grasses.

La crème contient-elle une phase aqueuse ?

Oui. La crème est principalement une émulsion dans laquelle les matières grasses sont dispersées dans une phase aqueuse.

Le beurre contient-il de l’eau ?

Oui. Le beurre contient une quantité d’eau dispersée dans une phase grasse.

Pourquoi l’eau est-elle importante en confiserie ?

Parce qu’elle influence directement l’Aw, la conservation, la texture, la cuisson et la stabilité.

Pourquoi l’eau est-elle problématique dans le chocolat ?

Une faible quantité d’eau peut provoquer l’agglomération des particules et modifier fortement la texture du chocolat.

Qu’est-ce que la migration d’humidité ?

C’est le déplacement de l’eau entre différentes zones ou phases d’un produit, notamment lorsque leurs activités de l’eau sont différentes.

Pourquoi la matière grasse peut-elle migrer ?

Parce que les matières grasses peuvent se déplacer progressivement entre différentes phases grasses lorsqu’il existe un déséquilibre ou une différence de structure.

Pourquoi cette notion est-elle importante pour une ganache ?

Parce qu’une ganache doit organiser correctement une phase aqueuse et une phase grasse afin de créer une émulsion stable.