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1
Préchauffez le four à 180°C (thermostat 6) pour qu'il atteigne la bonne température pendant que vous préparez les ingrédients ; positionnez la grille au centre afin d'assurer une dorure uniforme du gratin.
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2
Portez une grande casserole d'eau à ébullition, salez généreusement puis plongez les penne en remuant pour éviter qu'elles n'attachent ; faites-les cuire al dente selon le temps indiqué sur le paquet (en général 9–11 minutes) afin qu'elles gardent de la tenue après la cuisson au four, puis égouttez-les en réservant une petite tasse d'eau de cuisson pour ajuster la sauce si nécessaire.
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3
Lavez soigneusement la courgette, la carotte et le poivron ; taillez la courgette et la carotte en petits dés réguliers pour une cuisson homogène et épépinez puis émincez le poivron en morceaux similaires ; épluchez et coupez l'oignon en brunoise pour qu'il fonde rapidement et délivre ses arômes.
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4
Pelez la gousse d'ail et hachez-la très finement ou pressez-la pour qu'elle se répartisse de façon homogène dans le mélange, apportant une saveur subtile sans gros morceaux.
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5
Chauffez l'huile d'olive dans une poêle large à feu moyen ; ajoutez d'abord l'oignon et faites-le suer jusqu'à ce qu'il devienne translucide et légèrement nacré, puis incorporez l'ail en remuant une minute pour libérer ses parfums sans le brûler.
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6
Ajoutez les dés de carotte en premier si vous souhaitez qu'ils deviennent bien tendres, laissez cuire 3–4 minutes puis ajoutez la courgette et le poivron ; assaisonnez avec le sel, le poivre et les herbes de Provence, baissez légèrement le feu et faites revenir 6–8 minutes en remuant régulièrement jusqu'à ce que les légumes soient fondants mais encore intacts, ajustez la cuisson selon la texture désirée.
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7
Réunissez dans un grand saladier les penne égouttées et les légumes sautés, versez la crème fraîche puis mélangez délicatement pour enrober chaque pâtes ; si la préparation paraît trop épaisse, délayez avec un peu d'eau de cuisson réservée pour obtenir une consistance crémeuse et onctueuse.
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8
Transférez le mélange dans un plat à gratin beurré ou huilé en l'étalant de manière uniforme ; parsemez le fromage râpé en couche régulière pour permettre une belle croûte gratinée et, si vous le souhaitez, ajoutez un filet d'huile d'olive ou quelques noisettes de beurre sur le dessus pour aider au brunissement.
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9
Enfournez le plat sur la grille centrale et faites gratiner 18–22 minutes jusqu'à ce que le fromage soit fondu, gonflé et bien doré ; pour une croûte particulièrement croustillante, terminez 1–2 minutes sous le gril en surveillant attentivement.
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10
Sortez le gratin du four et laissez-le reposer 5 minutes afin que la sauce se fige légèrement et facilite le service ; servez chaud, en veillant à portionner avec une spatule pour conserver une part de croûte sur chaque assiette.