Pourquoi certains cookies sont bombés, et d’autres plats ? Pourquoi certains ont le cœur croquant et d’autres moelleux ? Pourquoi certains sont pâles et d’autres foncés ?

Je vous invite à découvrir la passionnante chimie des cookies. Et je vous offre la possibilité de préparer les meilleurs cookies du monde : les vôtres !

Je dédie cet article à Elise (alias cookies) qui a régalé notre club de sport de délicieux cookies pendant de nombreuses années, à Queen M qui m’a donné envie de me pencher sur la question, et à Mi Amor qui a goûté tant de versions de cookies ces derniers jours sans se plaindre 😜.

La forme et le goût des cookies dépend principalement de la quantité de beurre et de sucre, de la nature du sucre (sec ou humide), et de la température de la pâte avant la cuisson

• Plus on met de beurre, plus les cookies s’étalent et sont fins.
• Plus on met de sucre, plus les cookies sont colorés (caramélisation) et moelleux (rétention d’eau).
• Les sucres humides donnent des cookies plus colorés (brunissement) et moelleux (rétention d’eau) que des sucres secs (blancs ou roux).
• vous pouvez contrôler l’étalement des cookies en refroidissant la pâte et/ou en leur donnant une forme haute.

Dans tous les cas, il faut introduire des bulles dans la préparation en battant le beurre et le sucre (crémage) ou les œufs et le sucre (blanchiment), et en utilisant des poudres levantes (bicarbonate ou levure chimique). Ces bulles donnent une croûte croustillante et un cœur aéré.

A la fin de cet article, je vous propose une recette qui donne des cookies moelleux et croustillants, avec un minimum de sucre et de beurre. A vous d’inventer la recette qui vous convient en jouant sur les proportions et les ajouts (beurre noisette, noix, etc.).

Les cookies se préparent avec du beurre, du sucre, de la farine et des œufs, comme beaucoup d’autres pâtisseries. Ils ne contiennent pas plus de matière grasse que les autres pâtisseries. Mais oui, ils contiennent plus de sucre.

Ce sont les quantités de beurre et de sucre, la nature du sucre (sec ou humide), et les modes de préparation qui déterminent la texture et le goût des cookies.

Les 6 étapes de la cuisson des cookies

Pour mieux comprendre le rôle des ingrédients et des modes de préparation, il est utile d’avoir en tête les 6 grandes étapes de la cuisson des cookies

1. Fonte du beurre, étalement de la pâte et cuisson des bords.
2. Production de bulles de CO2 (poudre levante ou bicarbonate).
3. Coagulation des protéines (de l’oeuf et de la farine).
4. Evaporation de l’eau et gonflement des bulles d’air et de CO2
5. Assèchement de la surface.
6. Brunissement du bord et du fond.

Pendant le refroidissement, le cookie se dégonfle partiellement et le beurre et le sucre durcissent.

Le rôle de la farine

Comme dans la plupart des pâtisseries, la farine donne de la structure aux cookies grâce à la gélatinisation de l’amidon et au réseau de gluten qui retient les bulles de vapeur d’eau.

Le gluten se forme lors du malaxage, en présence de l’eau apportée par l’œuf et le beurre. Il ne faut donc pas mélanger trop longtemps, pour ne pas obtenir des cookies trop durs. C’est pour cela qu’il est recommandé d’introduire la farine et les morceaux de chocolat en même temps, pour éviter de trop malaxer la pâte.

Le rôle du beurre

Au-delà du goût, le rôle du beurre est surtout de rendre la pâte liquide dans le four pour qu’elle s’étale. On a donc 3 moyens de contrôler l’étalement de la pâte, pour des cookies plus ou moins épais :

1. en utilisant plus ou moins de beurre,
2. en enfournant des cookies plus ou moins froids
3. en donnant une forme plus ou moins haute aux cookies.

Pour des cookies véganes ou sans produit laitier (pour mon ami Hervé), on peut utiliser une margarine qui contient 80% de MG (et 16% d’eau). En comparaison, le beurre contient au moins 82% de MG et 16% d’eau.

Attention : certaines margarines ont des températures de fusion plus élevées que le beurre. Les cookies s’étalent donc moins qu’avec du beurre.

Le rôle de l’œuf

Bien qu’il y ait peu d’œuf dans un cookie par rapport aux autres pâtisseries, il joue un rôle important à 2 niveaux

1. il apporte des protéines qui en cuisant (coagulation) donnent sa structure et sa forme au cookie.
2. l’œuf est la principale source d’eau dans la recette. Un œuf entier (de 50g) apporte 37 ml d’eau (74%), soit autant que 200g de beurre !

Je ne sais pas s’il est possible de préparer des cookies sans œuf. N’hésitez pas à partager votre expérience dans les commentaires !

Le rôle du sucre

Au-delà du goût, le sucre joue un rôle essentiel dans la préparation des cookies à 3 niveaux :

1. pour l’incorporation d’air dans la pâte (crémage du beurre ou blanchiment des œufs) avec les sucres secs.
2. en apportant de l’acidité pour activer le bicarbonate dans le cas des sucres humides (blonds ou bruns).
3. pour le moelleux en retenant une partie de l’eau qui ne s’évapore pas.

Comme nous l’avons vu dans un précédent article sur le saumon gravlax, les pâtes à tartes sucrées ou la panna cotta, le sucre est très hygroscopique, c’est-à-dire qu’il capte l’eau en créant des liaisons fortes entre les molécules de sucre et les molécules d’eau.

Cette eau captée par le sucre diminue la formation du gluten, favorise la caramélisation, et garde du moelleux au cookie car elle ne s’évapore pas. S’il n’y a pas assez de sucre, les cookies ont la consistance de gâteaux.

Différences entre sucre roux (cassonade) et sucre brun

Il y a beaucoup de confusions et d’erreurs au sujet des sucres roux et des sucres bruns. Je pense que cela vient de la traduction en français du terme anglais « brown sugar » en sucre brun (correct) ou sucre roux (incorrect).

Le sucre roux (qui vient de la canne à sucre uniquement) est un sucre qui n’a pas été raffiné. Il vient de la cristallisation et de l’évaporation du jus de canne. Il est naturellement roux en raison des pigments présents dans la canne à sucre. Mais il contient peu d’eau et essentiellement du saccharose.

Les sucres bruns (plus ou moins foncés) sont des sucres issus de la cristallisation de sirops de canne dans lesquels on laisse plus ou moins de mélasse (démérara, turbinado, muscovado, etc.), ou issus de la caramélisation de sirops de sucre de betterave (vergeoise blonde ou brune), ou des sucres blancs auxquels on ajoute de la mélasse (sucres enrobés).

Ils contiennent plus d’eau et de glucose et fructose que les sucres blancs ou roux, et sont plus acides.

Attention à la cassonade !

Pour compliquer un peu plus le sujet, sachez que le terme cassonade désigne le sucre roux de canne en France, mais qu’il désigne la vergeoise (sucre blond ou brun de betterave) dans le nord de la France, en Belgique et au Canada !

Une bonne façon de s’y retrouver ? Si le sucre est humide, c’est un sucre brun ! Il vous donnera des cookies plus moelleux et colorés.

L’importance du Fructose

Comme nous l’avons vu dans un précédent article sur les madeleines, le fructose retient plus d’eau que le glucose ou le saccharose (sucre de table). C’est pour cela que des cookies préparés avec du sucre humide (sucre bruns) restent plus moelleux que des cookies préparés avec seulement du sucre sec.

Le fructose a également une température de caramélisation (110°C) inférieure à celle du glucose ou du saccharose (160°C). C’est pour cela que des cookies préparés avec du sucre brun sont plus colorés qu’avec du sucre sec.

Pour vous donner un ordre de grandeur, 1g supplémentaire de fructose dans le sucre, ce sont 2 fois plus de molécules de fructose qui pourront retenir l’eau et rendre le cookie moelleux

L’acidité

Les sucres humides sont plus acides que les sucres secs. C’est essentiel dans les recettes qui utilisent du bicarbonate car le sucre acide active le bicarbonate et provoque la formation de CO2.

C’est moins important si on utilise de la poudre levante (levure chimique).

Bicarbonate ou poudre levante (levure chimique) ?

Comme nous l’avons vu dans un précédent article sur les pancakes, le bicarbonate et la poudre levante (levure chimique) provoquent la formation de CO2 qui font gonfler les préparations. Mais leur mode d’action est différent.

Le bicarbonate

Le bicarbonate produit du CO2 quand il rentre en contact avec un liquide acide. C’est ce qui se passe quand on verse du vinaigre blanc sur du bicarbonate de sodium : ça mousse !

Dans le cas des cookies, le liquide acide est le sucre brun dissout dans l’eau du beurre et des œufs. Mais si vous utilisez du sucre sec, il n’est pas assez acide pour provoquer la formation de CO2.

Comme nous l’avons vu dans un précédent article sur la soupe de carottes caramélisées, le bicarbonate augmente le pH de la préparation, et l’intensité des réactions de brunissement (Maillard). Des cookies préparés avec du bicarbonate sont donc plus colorés qu’avec de la poudre levante (levure chimique).

La poudre levante (levure chimique)

La poudre levante (levure chimique) contient un acide et une base. En présence de liquide, les 2 produits se mélangent et produisent du CO2.

On peut donc utiliser la poudre levante (levure chimique) quel que soit le type de sucre (humide ou sec) dans la recette.

Crémage du beurre ou blanchiment des œufs ?

L’objectif est d’ajouter des bulles d’air à la préparation. Ces bulles d’air s’additionnent aux bulles de CO2 produites par la poudre à lever ou le bicarbonate.

Pendant la cuisson, la vapeur d’eau remplit les bulles et fait gonfler la pâte.

Puis quand l’eau est évaporée à la cuisson, il reste des trous à l’intérieur pour un cœur aéré (pensez à la mie du pain) et des petits trous à la surface qui la rendent croustillante (pensez à une frite).

Le crémage du beurre

Le crémage du beurre consiste à battre le beurre froid et le sucre pour introduire des bulles d’air dans le mélange.

Pour une raison que j’ignore, la majorité des recettes américaines de cookies recommandent cette méthode. Et la majorité des recettes françaises suivent la même recommandation.

Le crémage est possible si vous avez un robot pâtissier ou si vous préparez des grandes quantités. Il est très difficile à la main ou au fouet.

Le blanchiment des œufs

Il est également possible de battre les œufs et le sucre, à la main ou au batteur. Ça produit autant de bulles d’air, et je trouve cela plus facile.

Un autre avantage du blanchiment est que vous pouvez parfumer vos cookies avec du beurre noisette.

Quelle que soit la méthode que vous choisissez pour introduire de l’air dans la pâte, il faut utiliser du sucre sec car les grains des sucres humides ne sont pas assez durs pour introduire de l’air dans le beurre ou dans l’œuf. C’est pour cela que la plupart des recettes recommandent l’utilisation des 2 variétés de sucres :le sucre sec pour aérer la préparation, le sucre humide pour colorer plus et donner plus de moelleux.

Battez longtemps !

Souvenez vous qu’on veut plein de bulles d’air dans la pâte, en plus des bulles de CO2 produites par les poudres levantes. Ces bulles vont se remplir de vapeur d’eau, faire gonfler les cookies, et leur donner une structure aérée et croustillante.

Il faut donc battre (les œufs et le sucre sec ou le beurre et le sucre sec) pendant au moins 1 mn avec un batteur et jusqu’à 5 mn au fouet, jusqu’à ce que le mélange soit mousseux et ait augmenté de volume.

C’est le type de sucre qui détermine l’utilisation de bicarbonate ou de la poudre levante

Si vous utilisez un sucre humide (blond ou brun) – qui est acide -, vous pouvez utiliser du bicarbonate. Il fera gonfler vos cookies et accélèrera les réactions de brunissement.

Si vous utilisez du sucre sec (blanc ou roux), il faut utiliser de la poudre levante (levure chimique), car ce sucre n’est pas assez acide pour provoquer la formation du CO2 à partir du bicarbonate.

Faites bien refroidir la pâte

Plus la pâte est froide, moins elle s’étale quand le beurre fond, et plus le centre sera bombé. Laissez la pâte refroidir pendant 1 nuit au réfrigérateur, ou 30 mn au congélateur si vous êtes pressé(e).

Dans tous les cas, il est plus facile de former les boules avant de les refroidir (au réfrigérateur ou au congélateur).

Moulez les cookies en hauteur

Si vous préférez les cookies épais, je vous recommande de les mouler en hauteur et de leur donner la forme de bouchons. Ainsi ils s’étalent moins et gardent un centre rebondi.

Un four pas trop chaud

Les 14 recettes que j’ai étudiées et testées recommandent des températures de cuisson très différentes, de 150°C à 200°C, pendant des temps plus ou moins longs.

Après tous mes essais, je recommande une température de 160°C en chaleur tournante (ou 180°C en chaleur statique). Cà laisse le temps aux cookies de cuire au centre avant que les bords, le dessus et le dessous ne brunissent trop vite.

Laissez assez d’espace entre les cookies

La première fois que j’ai fait des cookies, je ne me suis pas méfié et je les ai trop serrés sur la plaque de cuisson.

Résultat : les cookies se sont étalés et ont collé les uns aux autres ! Et mon petit Nono s’est bien moqué de moi 😜!

Des cookies de 25 g (~20 ml, soit un peu plus petits qu’une balle de ping-pong) vont s’étaler jusqu’à atteindre entre 6 et 7 cm de diamètre. Laissez au moins 5 cm entre chaque boule de pâte, et plus si elles sont plus grosses.

Les bonnes proportions

Pour rédiger cet article, j’ai comparé 16 recettes de cookies publiées par des sites de référence, et testé plusieurs d’entre elles. Elles sont assez proches en ce qui concerne la quantité de farine (~140g) pour 1 oeuf.

Comme vous pouvez le voir sur le graphique, on peut les regrouper en 3 catégories en fonction du poids de beurre par rapport à la farine

• Avec 60% de beurre par rapport au poids de farine, on obtient des cookies bombés et denses. Et plus on ajoute de sucre, plus ils sont sucrés, colorés et moelleux.
• Avec 80% de beurre, on obtient des cookies plus plats. Là aussi, la quantité de sucre détermine le goût, la couleur et le moelleux.
• Avec autant de beurre que de farine, on obtient des cookies très fins et croquants.

Les carrés oranges représentent les recettes du blog de Martha Stewart dans lequel elle a testé l’influence des taux de beurre et de sucre sur l’apparence et la texture des cookies, sans changer les autres ingrédients.

J’ai fait différents tests pour trouver la recette que je préfère et que je recommande. Les proportions sont représentées par les carrés verts dans le graphique :

• pour des cookies bombés et croquants : 60% de beurre et 80% de sucre (moitié sec et humide).
• pour des cookies fins et moelleux : 80% de beurre et 80% de sucre (moitié sec et humide).

Mais je pense que vous aurez compris que vous pouvez développer votre propre recette en faisant varier les proportions de beurre et de sucre, et les proportions de sucre sec / humide.

Les références

Les documents suivants m’ont aidé à préparer cet article. Que leurs auteurs en soient remerciés.

1. Slate.fr : La chimie des cookies, une science délicate et délicieuse
2. J. Kenji Lopez-Alt; Serious Eats : The Food Lab’s Chocolate Chip Cookies Recipe
3. Devil’s food kitchen; food science: chocolate chip cookies (episode 1)
4. Canadian Sugar Institute : notions de base sur le sucre.
5. Harold McGee; On Food and Cooking, p.674.

photo de couverture : Food Photographer | Jennifer Pallian sur Unsplash

Cookies aux pépites de chocolat

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Temps de préparation 15 minutes min

Temps de cuisson 12 minutes min

Refroidissement 30 minutes min

Temps total 57 minutes min

Type de plat Goûter

Cuisine Américaine

Portions 20 cookies

Equipements

• 1 cul de poule ou grand saladier pour crémer ou blanchir et faire le mélange
• 1 fouet ou un batteur électrique, ou un robot pâtissier
• 1 spatule pour mélanger
• des petits récipients pour peser séparément les ingrédients
• 1 grand bol pour mélanger les éléments secs (chocolat, farine, poudre levante, sel).
• 2 plaques à four ou moules à tarte métalliques pour faire refroidir les boules et faire cuire les cookies.
• 1 grande grille pour faire refroidir les cookies
• du papier cuisson

Ingrédients

  

• 140 g de farine
• 1 œuf entier
• 56 g de sucre blanc ou roux
• 56 g de sucre humide vergeoise, muscovado, etc.
• 3 g de levure chimique ou de bicarbonate soit 1 c. à café
• 110 g de chocolat noir ou au lait en pistoles ou coupé au couteau
• 1 c. à soupe de vanille liquide à adapter en fonction de la force de l'extrait
• 1 c.à café de sel fin
• fleur de sel à parsemer sur les cookies cuits optionnel

Pour des cookies épais et croquants

• 84 g de beurre ou de margarine à 80% de MG

Pour des cookies fins et moelleux

• 110 g de beurre ou de margarine à 80% de MG

Instructions

 

Préparation de la pâte

• Pesez tous vos ingrédients séparément.
• Faites ramollir le beurre quelques instants au micro-ondes, ou plus longtemps à température ambiante.
• Coupez le chocolat au couteau, sauf si vous utilisez des pistoles, et mélangez le à la farine, au sel et à la levure chimique (ou au bicarbonate).
• Versez l'œuf et le sucre sec dans le cul de poule ou le saladier. Battez longtemps au fouet (5 mn) ou au robot (1 mn) pour obtenir un mélange très mousseux.
• Ajoutez le beurre fondu et refroidi, l'extrait de vanille, le sucre humide et fouettez pour obtenir un mélange homogène.
• Ajoutez le mélange chocolat, farine, poudre levante et sel fin, et mélangez à la spatule sans trop insister.

Préparation des boules

• Garnissez une plaque ou les plats à tarte de papier cuisson.
• Formez des boules avec 2 c. à soupe ou une cuillère à glace et disposez-les sur le papier cuisson.
• Laissez refroidir 1 nuit au réfrigérateur ou 30 mn au congélateur.

Cuisson des cookies

• Préchauffez votre four à 160°C (chaleur tournante) ou 180°C (chaleur statique).
• Si vous voulez des cookies plus épais, formez des bouchons avec les boules froides.
• Disposez-les sur une plaque ou un moule métallique garnis de papier cuisson. Laissez au moins 5 cm entre chaque boule, ou plus si elles sont grosses.
• Enfournez et surveillez la coloration au bout de 10 mn. Sortez les quand la couleur des bords et du dessus vous conviennent.
• Saupoudrez quelques grains de fleur de sel (optionnel). Laissez refroidir quelques instants et disposez les cookies sur une grille jusqu'à leur complet refroidissement.
• Recommencez avec le reste des cookies. Vous pouvez aussi conserver les boules de pâte pendant plusieurs mois au congélateur pour en avoir toujours de prêtes en cas d'envie subite.
• Vous pouvez conserver les cookies cuits quelques jours dans une boite hermétique.

Notes

N’hésitez pas à adapter cette recette à vos envies

• en modifiant les proportions de beurre ou de sucre,
• en ajoutant des noix (pécan, noisettes, etc.)
• en faisant un beurre noisette pour un goût plus intense.
• etc.

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