Stabilisation des mousses émulsionnées laitières

SCIENCES DES ALIMENTS, 25(2005) 443-453©

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FOCUS : Émulsions alimentaires foisonnées

Stabilisation des mousses émulsionnées laitières :substitution de la gélatine

par des mélanges de polysaccharides

M. Anton1*, S. Vaslin2, C. Valentini2, C. Bréard3, C. Georges3, A. Riaublanc1, M. Axelos1

SUMMARY Stabilisation of whipped dairy emulsion: substitution of gelatin by polysaccha-ride mixturesIn the area of foamed emulsions, one of the most important challenge is the replace-ment of gelatine, that plays an essential role in the formation and the stabilisation offoams, by some blends of polysaccharides. The aim of this experiment was to com-pare different combination of polysaccharides (xanthan, carrageenan, guar, pectin,alginate) in view to find the best compromise to manufacture stable foamed emul-sions. We have showed that the different blends of hydrocolloids tested conducted toan increase of the size of the oil droplets, a decrease of emulsion viscosity and adecrease of air bubble size, as compared with a foamed emulsion prepared with gela-tine. Some hydrocolloid blends permitted to obtain a suitable air incorporation rate(80%) but, whatever the blend, draining stability of foamed emulsions is not so satis-factory than that made with gelatine.

Key wordsfoamed emulsions, formulation, polysaccharides, gelatine, rheology, stability.

RÉSUMÉDans le domaine des systèmes émulsionnés aérés, un des enjeux majeurs est le rem-

placement de la gélatine, qui joue un rôle essentiel dans la formation et la stabilisationdes mousses, par des mélanges de polysaccharides. L’objectif de ce travail était donc decomparer différentes combinaisons de polysaccharides (xanthane, carraghénane, guar,pectine, alginate) en vue de trouver le meilleur compromis possible pour fabriquer desmousses laitières aérées stables. Nous avons démontré que les différents mélangesd’hydrocolloïdes testés dans cette série d’expérimentations provoquent globalement uneaugmentation de la taille des gouttelettes de matière grasse, une diminution de la visco-sité des émulsions et une diminution de la taille des bulles d’air, en comparaison d’unemousse témoin préparée avec de la gélatine. Certains mélanges d’hydrocolloïdes per-

1. INRA Nantes – BIA-ISD – BP 71627 – 44316 Nantes cedex 3 – France.2. Danone Vitapole – RD 128 – 91767 Palaiseau cedex – France.3. Lactalis Recherche et Développement – 10-20, rue Adolphe-Beck – 53000 Laval – France.* Correspondance : [email protected]

SDA25_5_443-454 Page 443 Jeudi, 20. octobre 2005 6:46 06C

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444 Sci. Aliments 25(5-6), 2005 M. Anton et al.

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mettent d’assurer un taux de foisonnement approprié (280 %) mais, quel que soit lemélange considéré, la stabilité des mousses au drainage n’est pas aussi satisfaisante.

Mots clésémulsions foisonnées, formulation, polysaccharides, gélatine, rhéologie, stabilité.

1 – INTRODUCTION

Les systèmes alimentaires foisonnés sont complexes, car constitués de nombreusesphases : gouttelettes d’huile, bulles d’air, cristaux de sucre ou de matière grasse, disper-sées dans une phase aqueuse. Afin de garantir l’aptitude au foisonnement de la mousseet d’assurer sa stabilité au cours du temps, tout en maintenant de bonnes propriétésorganoleptiques, une attention particulière est apportée à leur formulation. Parmi lesingrédients utilisés dans cette formulation, les cristaux de matière grasse, les émulsifiants(tensioactifs de petite taille et protéines) sont déterminants tout d’abord dans les proces-sus de formation de l’émulsion puis ensuite de la mousse, alors que les agents stabili-sants (hydrocolloïdes) interviennent essentiellement dans le maintien de la structure de laphase aqueuse au cours de la durée de vie de l’émulsion foisonnée (LESER et MICHEL,1999 ; SEGALL et GOFF, 2002 ; HOTRUM et al., 2004). La gélatine occupe une place dechoix parmi ces agents stabilisants compte tenu de ses propriétés poly-fonctionnelles.Dans les systèmes foisonnés, elle joue deux rôles fondamentaux en agissant tout d’abordcomme agent de foisonnement (propriétés tensioactives), puis comme agent de texture(propriétés d’un polymère) en permettant la stabilisation sur des temps longs de la textureaérée.

Cependant, son utilisation est régulièrement remise en question, pour des problèmesde sécurité sanitaire des aliments (problème de la BSE) ou religieux. Mais son remplace-ment n’est pas simple, car en général, sa substitution se fait en associant un ou plusieurstensioactifs (protéiques ou non) avec un ou plusieurs agents stabilisants. Il existe doncune réelle demande de développement technologique visant à optimiser le remplacementde la gélatine dans ce type de produit alimentaire. Ce développement passe par unemeilleure connaissance de l’interaction des paramètres des procédés (énergie, taux decisaillement, temps de séjour, température), avec les paramètres de formulation, tels quela nature des stabilisants (VAN AKEN, 2001).

Ainsi, l’objectif de cette étude est de comprendre le rôle de différents polysacchari-des, mis en mélanges dans des formulations sans gélatine, dans la fabrication des pro-duits émulsionnés foisonnés (de type topping), afin d’arriver au meilleur compromis pourmaîtriser leurs propriétés d’usage (texture et stabilité). Pour atteindre cet objectif, nousavons testé plusieurs combinaisons de polysaccharides différents : xanthane, carraghé-nane, guar, pectine, alginate. Nous avons comparé les différents mélanges de polysac-charides, avant et après foisonnement, et relié certains paramètres physico-chimiques,tels que l’état de dispersion des gouttelettes d’huile ou les propriétés viscoélastiques del’émulsion de départ à l’aptitude au foisonnement et la stabilité de la mousse jusqu’à laDLC.

2 – MATÉRIELS ET MÉTHODES

2.1 Formulation

Une formulation témoin a été définie pour l’ensemble des partenaires du programmeRARE – Canal SEA. Il s’agit d’une formulation de type « topping » (crème Chantilly indus-


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trielle) contenant 20 % p/p de matière grasse laitière anhydre (medium heat) MGLA (Lac-talis, France), 0,35 % de E472B (ester lactique de mono et di-glycérides d’acide gras,Degussa, France), 6,5 % de poudre de lait écrémée (Lactalis), 0,5 % de gélatine de peaubovine de degré bloom égal à 175 (Rousselot, France) et 15 % de saccharose (Beghin-Say, France). Cette formulation est appelée formulation témoin (T). Les polysaccharides,xanthane, guar, carraghénanes de type 1 et 2 utilisés pour remplacer la gélatine, provien-nent de la société Rhodia Food (France) alors que les alginates et les pectines ont étéfournis par la société Degussa Texturant Systems (France).

Les mélanges de polysaccharides testés dans cette étude en substitution de la géla-tine sont présentés dans le tableau 1.

Tableau 1Mélanges de polysaccharides testés dans cette étude en substitution de la gélatine.

Table 1Combinations of polysaccharides considered in this study in replacement of gelatin.

2.2 Protocole de fabrication

Le protocole retenu dans le cadre du programme (RARE - Canal SEA) comprend desétapes de pré-mélange (préparation des phases aqueuses et grasses), d’émulsification,de stérilisation à 130 °C, de refroidissement à 4 °C, de maturation à 4 °C, et enfin de foi-sonnement.

Les étapes de pré-mélanges consistent d’une part à réhydrater la poudre de laitécrémé une nuit à 4 °C puis à ajouter les autres ingrédients (gélatine, sucre, polysacchari-des) dans cette phase aqueuse préalablement chauffée à 70 °C, et, d’autre part, à fairefondre la matière grasse en présence de l’émulsifiant (E472b) à 70 °C. Les deux phasessont ensuite mélangées à 70 °C pendant 15 minutes.

Une pré-émulsification du mélange pré-chauffé à 80 °C est réalisée pendant 10 minu-tes sur un homogénéisateur de type rotor-stator. Cette étape est suivie d’une phased’homogénéisation sur homogénéisateur haute pression à 2 étages (100 ou 150 bars et20 bars). Puis l’émulsion est stérilisée sur un échangeur à plaques à 130 °C pendant30 secondes. Un refroidissement en plusieurs étapes est réalisé jusqu’à atteindre 4 °C.L’émulsion est ensuite stockée à 4 °C pour maturation pendant au moins quatre heures.Le foisonnement est réalisé à 10 °C sur un foisonneur dynamique de type Mondomixavec la consigne d’incorporer 180 % d’air, ce qui correspond à un taux de foisonnementde 280 %. L’émulsion foisonnée ainsi fabriquée est immédiatement stockée à 4 °C. Lesmousses ont été réalisées sur deux sites industriels : Danone et Lactalis, le même proto-cole a été mis en œuvre mais une adaptation des paramètres du procédé a été néces-saire pour prendre en compte les différences de matériels sur les deux sites.

Mélanges de polysaccharides Rapports Code

Xanthane/guar/carraghénane1 0,1 %/0,1 %/0,1 % A

Xanthane/guar/carraghénane1 0,1 %/0,2 %/0,2 % B

Xanthane/guar/carraghénane2 0,05 %/0,1 %/0,05 % C

Xanthane/guar/carraghénane2 0,05 %/0,1 %/0,1 % D

Xanthane/guar/alginate 0,05 %/0,1 %/0,05 % E

Xanthane/guar/pectine 0,05 %/0,1 %/0,08 % F


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2.3 Caractérisation des émulsions

2.3.1 Granulométrie

La taille des gouttelettes de matière grasse des émulsions a été mesurée avec un gra-nulométrie laser, soit sur un Mastersizer S (Malvern, UK), soit sur un Saturn Digiziser 5200(Micromeritics, USA). Un échantillon de 2 ml d’émulsion est prélevé puis dilué dans20 volumes de SDS (1 % p/p) pour éliminer les phénomènes de floculation et permettre lamesure de la taille des gouttelettes individualisées. Les distributions obtenues nous ontpermis de calculer et le diamètre moyen en volume (d43).

(1)

où n est le nombre de gouttelettes et d le diamètre des gouttelettes.

2.3.2 Rhéologie des émulsions

L’établissement de courbes d’écoulement sur des émulsions après stockage à 10 °Cpendant 24 heures a été réalisé sur un rhéomètre Haake RS 75 en géométrie plan-plansablée (60 mm de diamètre, entrefer de 4 mm). La vitesse de cisaillement varie entre 0,01et 200 sec-1.

Un balayage en fréquence de 0,1 à 10 Hz à faible déformation (0,3 %) a été pratiquéégalement sur un rhéomètre Haake RS 75. Les résultats étant similaires aux différentesfréquences, ils sont représentés en fonction du temps à une fréquence de 1 Hz (BRÉARD,2004).

2.4 Caractérisation des mousses

2.4.1 Microscopie optique

Des observations ont été réalisées sur un microscope optique à contraste interféren-tiel différentiel (DIC), de façon à obtenir une vue d’ensemble des bulles d’air des moussesà différents temps de conservation à 4 °C. Cette méthode permet d’obtenir des imagesen relief, et se prête bien à la visualisation d’échantillons épais non colorés.

Nous avons aussi caractérisé les mousses par microscopie confocale à balayagelaser qui est basée sur la focalisation de la source lumineuse sur une section optique(petite épaisseur de l’échantillon), puis sur la détection de la fluorescence émise par lessondes spécifiques des constituants de l’échantillon. Cette technique permet donc defaire une coupe virtuelle sur des échantillons épais (de 10 à 500 µm) et de co-localiserdifférents constituants de l’échantillon. Dans le cadre de l’étude, les constituants intéres-sants à marquer avec des sondes fluorescentes étaient la matière grasse, ainsi que lesprotéines laitières. La matière grasse a été marquée avec du Bodipy 665/676, et les pro-téines avec de l’Alexa 546 (Molecular Probes). Le marquage a pu être réalisé en déposantun échantillon d’émulsion ou de mousse sur une plaque de verre préalablement enduitepar le mélange des marqueurs, ceux-ci diffusent ensuite lentement au sein de l’échan-tillon. Ce type de marqueur nous a permis de déterminer l’agencement des globules grasà l’interface entre l’eau et l’air, ainsi que la structure du réseau protéique (HUBERT et al.,2004).

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2.4.2 Rhéologie des mousses

La viscoélasticité des mousses a été réalisée sur un rhéomètre Haake RS 75 avec lesmêmes caractéristiques que celles rapportées pour la rhéologie des émulsions. Unbalayage en fréquence de 0,1 à 10 Hz à faible déformation (0,3 %) a été pratiqué. Lesrésultats étant similaires aux différentes fréquences, ils sont représentés en fonction dutemps à une fréquence de 1 Hz.

2.4.3 Texturométrie des mousses

L’appareil utilisé est un texturomètre TAX-T2. La géométrie est un cylindre plat de5 cm de diamètre déplacé sur une hauteur de 50 mm. Elle a été choisie pour sa largesurface de contact avec le produit et une faible hauteur diminuant les effets de frotte-ment. Les produits foisonnés sont directement déposés dans un pot de 180 ml. Lamesure est effectuée à une température de 10 °C (sortie réfrigérateur). La sensibilité dedétection de la surface est de 0,01N. Les paramètres sélectionnés sont les suivants :vitesse de déplacement du mobile (2 mm/s), hauteur d’enfoncement (50 mm), force rele-vée à 10 mm.

3 – RÉSULTATS ET DISCUSSION

3.1 Propriétés des émulsions

L’émulsion témoin à base de gélatine présente une distribution de taille des gouttelet-tes monomodale et assez large, avec un diamètre moyen en volume (d4.3) de l’ordre de1 µm (figure 1). Le remplacement de la gélatine dans la formule, et ce, quels que soientles mélanges de polysaccharides considérés (cf. 2.1), provoque une augmentation signifi-cative de la taille moyenne des gouttelettes qui atteint des valeurs entre 1,5 et 2 µm.

À l’inverse de la gélatine qui est une protéine présentant des propriétés d’adsorption auxinterfaces, les polysaccharides ne sont pas des agents émulsifiants, et leur substitution à lagélatine provoque une diminution de la couverture de l’interface huile-eau lors de la fabrica-tion de l’émulsion et donc des phénomènes de coalescence lors de l’homogénéisation, con-duisant à des émulsions possédant des gouttelettes d’huile plus volumineuses.

En ce qui concerne les propriétés rhéologiques de ces émulsions à base de polysac-charides (mesurées 24 h après fabrication), leur viscosité apparente est plus faible qu’enprésence de la gélatine. Par ailleurs, toutes les émulsions considérées dans cette étudeprésentent un comportement rhéofluidifant. Il est à noter que cette viscosité plus faible estcertainement due à la différence de concentration en hydrocolloïdes : 0,5% pour la formu-lation à base de gélatine contre 0,25 à 0,3 % pour les mélanges de polysaccharides.

L’analyse de la viscoélasticité des émulsions nous a permis de faire un classement ence qui concerne l’apport respectif de chaque mélange de polysaccharides. Nous obser-vons que les mélanges contenant du carraghénane donnent les plus forts modulesd’élasticité, alors que ceux contenant de la pectine ou de l’alginate donnent les plus basmodules élastiques G’ (figure 2). Il est à noter que le carraghénane de type 1 donne un G’considérablement plus élevé que celui de type 2. Les émulsions fabriquées avec de lagélatine donnent des valeurs proches de celles obtenues avec le carraghénane de type 2.Ces résultats montrent les fortes différences de comportement rhéologique des mélangesavec notamment des propriétés peu intéressantes pour les systèmes fortement gélifiantsque sont les carraghénanes de type 1. Ces deux mélanges se caractérisent par de faiblesviscosités apparentes à forte vitesse de cisaillement et il n’est pas possible d’augmenterla viscosité par un accroissement de la concentration car cela se traduit alors par de tropfortes valeurs de modules élastiques. Des études de reprise après cisaillement ont égale-ment montré que les émulsions à base de polysaccharides gélifiants ne retrouvent pasleurs caractéristiques viscoélastiques en fonction du temps.


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TémoinABCDEF

Figure 1

Distributions granulométriques des gouttelettes d’émulsions réalisées à l’aidede gélatine (Témoin) ou des mélanges xanthane/guar/carraghénane1

(0,1 %/0,1 %/0,1 %) (A), xanthane/guar/carraghénane1 (0,1 %/0,2 %/0,2 %) (B),xanthane/guar/carraghénane2 (0,05 %/0,1 %/0,05 %) (C ),xanthane/guar/carraghénane2 (0,05 %/0,1 %/0,1 %) (D),

xanthane/guar/alginate (0,05 %/0,1 %/0,05 %) (E), ou xanthane/guar/pectine(0,05 %/0,1%/0,08%) (F).

Granulometric distributions of droplet emulsions made with gelatine (Témoin) orpolysaccharide blends: xanthane/guar/carrageenan1 (0,1%/0,1%/0,1%) (A),

xanthan/guar/carrageenan1 (0,1%/0,2%/0,2%) (B), xanthan/guar/carrageenan2(0,05%/0,1%/0,05%) (C ), xanthan/guar/carrageenan2 (0,05%/0,1%/0,1%) (D),

xanthan/guar/alginate (0,05%/0,1%/0,05%) (E), or xanthan/guar/pectin(0,05%/0,1%/0,08%) (F).

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TémoinABCDEF

G’

Figure 2

Modules élastiques (G’) d’émulsions réalisées à l’aide de gélatine (Témoin) oudes mélanges xanthane/guar/carraghénane1 (0,1 %/0,1 %/0,1 %) (A),

xanthane/guar/carraghénanel (0,1 %/0,2 %/0,2 %) (B), xanthane/guar/carraghénane2(0,05 %/0,1 %/0,05 %) (C), xanthane/guar/carraghénane2 (0,05 %/0,1 %/0,1 %) (D),

xanthane/guar/alginate (0,05 %/0,1 %/0,05 %) (E), ou xanthane/guar/pectine(0,05 %/0,1 %/0,08 %) (F).

Elastic modulus (G') of emulsions made with gelatine (Témoin) or polysaccharide blends:xanthane/guar/carrageenan1 (0,1%/0,1%/0,1%) (A), xanthan/guar/carrageenan1

(0,1%/0,2%/0,2%) (B), xanthan/guar/carrageenan2 (0,05%/0,1%/0,05%) (C ),xanthan/guar/carrageenan2 (0,05%/0,1%/0,1%) (D), xanthan/guar/alginate(0,05%/0,1%/0,05%) (E), or xanthan/guar/pectin (0,05%/0,1%/0,08%) (F).


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3.2 Propriétés des mousses

Le taux d’incorporation d’air à obtenir a été fixé à 280 %. Il correspond à celuiemployé par les industriels pour foisonner les émulsions laitières. En pratiquant lesmêmes paramètres technologiques (pressions d’homogénéisation, vitesse de cisaillementde la tête du foisonneur, etc.), les différentes émulsions testées ne présentaient pas lesmêmes capacités de foisonnement. Notre référence est la mousse témoin obtenue avecde la gélatine qui possède un taux de foisonnement de 280 %. Les mousses avec desmélanges A, B, C et D sont respectivement de 123 %, 115 %, 260 % et 281 %. Nousobservons donc que les carraghénanes de type 2 sont plus efficaces que ceux de type 1.Des taux proches de 280 % ont pu être obtenus avec les mélanges A et B en augmentantla vitesse de cisaillement de la tête de foisonnement de 200 à 1700 rpm. En ce quiconcerne les mélanges E et F, les taux obtenus sont respectivement de 288 % et 198 %(figure 3).

L’étude réalisée par microscopie optique nous indique des différences dans la tailledes bulles d’air en fonction des mélanges de polysaccharides par rapport au témoin(figure 4). La mousse témoin (gélatine) présente une hétérogénéité dans la taille des bul-les d’air avec des diamètres de bulles allant de 20 à 400 µm. La mousse formulée avecde la pectine (mélange F) présente le même type de distribution. En revanche, la mousseformulée avec du carraghénane de types 1 et 2 (mélanges A, B, C et D) contient des bul-les beaucoup plus petites et donc en plus grand nombre, avec une taille homogène.

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Figure 3

Taux de foisonnement d’émulsions réalisées à l’aide de gélatine (Témoin) oudes mélanges xanthane/guar/carraghénane1 (0,1 %/0,1 %/0,1 %) (A),

xanthane/guar/carraghénane1 (0,1 %/0,2 %/0,2 %) (B), xanthane/guar/carraghénane2(0,05 %/0,1 %/0,05 %) (C ), xanthane/guar/carraghénane2 (0,05 %/0,1 %/0,1 %) (D),

xanthane/guar/alginate (0,05 %/0,1 %/0,05 %) (E), ou xanthane/guar/pectine(0,05 %/0,1 %/0,08 %) (F).

Foaming rate of emulsions made with gelatine (Témoin) or polysaccharide blends:xanthane/guar/carrageenan1 (0,1%/0,1%/0,1%) (A), xanthan/guar/carrageenan1

(0,1%/0,2%/0,2%) (B), xanthan/guar/carrageenan2 (0,05%/0,1%/0,05%)(C ),xanthan/guar/carrageenan2 (0,05%/0,1%/0,1%) (D), xanthan/guar/alginate(0,05%/0,1%/0,05%) (E), or xanthan/guar/pectin (0,05%/0,1%/0,08%) (F).


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Les analyses réalisées en microscopie confocale après 5 jours de conservation à 4 ̊ Cnous ont permis d’observer que, quel que soit l’échantillon, après foisonnement, les gout-telettes de matière grasse se retrouvent en contact de l’interface entre l’air et l’eau, for-mant ainsi une couche protégeant les bulles d’air, alors qu’un réseau protéiquestructurant la phase aqueuse apparaît nettement (figure 5).

Le réseau protéique du témoin gélatine se distingue nettement de ceux des essaisavec les mélanges de polysaccharides. La répartition des protéines dans la phaseaqueuse y semble plus homogène. Il faut remarquer que, tout comme les protéines laitiè-res, la gélatine est marquée par le fluorochrome. En ce qui concerne les mélanges à basede carraghénanes (A, B, C et D) et F (pectine), nous observons la présence de zones defractures et d’agrégats de protéines dispersés dans la phase aqueuse. Les zones de frac-tures paraissent plus importantes dans le cas des carraghénanes qu’avec la pectine. Lefoisonnement s’accompagne d’un fort cisaillement qui doit contribuer à casser les struc-tures gélifiées. A contrario, la gélatine retrouve son état gélifié après foisonnement étantdonné sa capacité à reformer des structures agrégées après avoir subi une déformation.De plus, les amas protéiques sont certainement dus à des phénomènes d’interactionspécifique avec les polysaccharides ou à des phénomènes de déplétion en fonction de lanature du polysaccharide (LANGENDORFF et al., 1999). Ces agrégats rendent la structurede la phase aqueuse inhomogène et induisent vraisemblablement des zones de fragilitéde la mousse.

Témoin

C F

200 µm

200 µm 200 µm

Figure 4

Images de microscopie optique à contraste interférentiel différentiel d’émulsionsfoisonnées réalisées à l’aide de gélatine (Témoin) ou des mélanges

xanthane/guar/xanthane/guar/carraghénane2 (0,05 %/0,1 %/0,05 %) (C),ou xanthane/guar/pectine (0,05 %/0,1 %/0,08 %) (F).

Microscopic pictures (interferential differential contrast) of foamed emulsionsmade with gelatine (Témoin) or polysaccharide blend: xanthan/guar/carrageenan2

(0,05%/0,1%/0,05%) (C), or xanthan/guar/pectin (0,05%/0,1%/0,08%) (F).


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En ce qui concerne la rhéologie des mousses, nous observons que, quel que soitl’échantillon, les modules obtenus sur les mousses sont supérieurs à ceux des émulsions.Immédiatement après fabrication, les mousses faites avec les mélanges à base de carra-ghénanes 1 (A, B) présentent un G’ supérieur à celui de la gélatine, alors que celles réali-sées avec les carraghénanes 2 (C et D) ont un G’ comparable à celui du témoin (figure 6).Les tests de pénétrométrie ont confirmé ce classement (résultats non montrés).

Au cours de la conservation (21 jours à 4 °C), nous observons que les mousses réali-sées avec les mélanges de polysaccharides drainent et que l’assèchement consécutif dela mousse du haut vers le bas entraîne une augmentation de l’élasticité de la mousse.Cependant ces effets sont modulés en fonction des mélanges utilisés. Le mélange à based’alginate est clairement le moins intéressant pour stabiliser les mousses, ceux à base depectine et de carraghénane de type 1 ont des propriétés intermédiaires, alors que ceux àbase de carraghénane de type 2 semblent les plus prometteurs mais sont tout de mêmesujets au drainage au-delà de 15 jours à 4 ˚C. Ceci confirme bien que l’inhomogénéité duréseau dans la phase aqueuse fragilise l’ensemble de la structure et induit des phénomè-nes de déphasage. Ainsi, bien que présentant des caractéristiques rhéologiques prochesde celles des mousses à base de gélatine, les mousses avec les mélanges de polysac-charides n’arrivent pas à conserver une stabilité acceptable tout au long de la DLC.

Témoin

C FFigure 5

Images de microscopie confocale à balayage laser d’émulsions foisonnées réaliséesà l’aide de gélatine (Témoin) ou des mélanges xanthane/guar/carraghénane2

(0,05 %/0,1 %/0,05 %) (C), ou xanthane/guar/pectine (0,05 %/0,1 %/0,08 %) (F),barre = 50 µm.

Microscopic pictures (confocal laser light microscopy) of foamed emulsions madewith gelatine (Témoin) or polysaccharide blend: xanthan/guar/carrageenan2

(0,05%/0,1%/0,05%) (C), or xanthan/guar/pectin (0,05%/0,1%/0,08%) (F), bar = 50 µm.


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4 – CONCLUSION

Il est couramment admis que la gélatine est un stabilisant polyfonctionnel de choixqu’il est difficile de substituer dans les formules alimentaires, même par l’ajout de plu-sieurs ingrédients. Les propriétés finales du produit dans lequel il est introduit seront tou-jours légèrement différentes, l’un des objectifs de ce travail étant de trouver le meilleurcompromis possible afin de pouvoir proposer une formule satisfaisante. Les différentsmélanges d’hydrocolloïdes testés dans cette série d’expérimentations provoquent globa-lement une augmentation de la taille des gouttelettes de matière grasse dans l’émulsion,une diminution de la viscosité des émulsions et une diminution de la taille des bulles d’air.En revanche, nous avons observé que certains mélanges permettent d’assurer un tauxd’incorporation d’air correct mais que tous présentent des défauts en ce qui concerne lastabilité des mousses au drainage. Le système ternaire à base d’un mélange de xanthaneet de guar, permettant de générer un gel faible, et de carraghénanes de type 2, permet-tant de retrouver des propriétés gélifiantes dans la mousse après cisaillement de la struc-ture, apparaît comme le plus intéressant. Les concentrations relatives et la conduite duprocédé sont encore à adapter afin d’allonger la phase de stabilité de ce mélange, lespropriétés gustatives devront aussi être évaluées et comparées.

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TémoinABCDEF

Figure 6

Modules élastiques (G’) des mousses réalisées à l’aide de gélatine (Témoin) oudes mélanges xanthane/guar/carraghénane1 (0,1 %/0,1 %/0,1 %) (A),

xanthane/guar/carraghénane1 (0,1 %/0,2 %/0,2 %) (B), xanthane/guar/carraghénane2(0,05 %/0,1 %/0,05 %) (C), xanthane/guar/carraghénane2 (0,05 %/0,1 %/0,1 %) (D),

xanthane/guar/alginate (0,05 %/0,1 %/0,05 %) (E), ou xanthane/guar/pectine(0,05 %/0,1 %/0,08 %) (F). Mesures immédiatement après fabrication.

Elastic modulus (G’) of foams made with gelatine (Témoin) or polysaccharide blends:xanthane/guar/carrageenan1 (0,1%/0,1%/0,1%) (A), xanthan/guar/ carrageenan1

(0,1%/0,2%/0,2%) (B), xanthan/guar/carrageenan2 (0,05%/0,1%/0,05%) (C),xanthan/guar/carrageenan2 (0,05%/0,1%/0,1%) (D), xanthan/guar/alginate(0,05%/0,1%/0,05%) (E), or xanthan/guar/pectin (0,05%/0,1%/0,08%) (F).

Realised immediately after fabrication.


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5 – REMERCIEMENTS

Ce travail a été financé par le ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignementsupérieur et de la Recherche, dans le cadre du Programme CANAL : Stabilité des émul-sions, des suspensions et des systèmes colloïdaux aérés (SEA) du réseau technologiqueRARE.

RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES

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Documents

Stabilisation des mousses émulsionnées laitières