Chapitre 3: Impact de la teneur en matières grasses, du temps de fermentation et du
3.5 Conclusion
Plusieurs études portent sur l’impact du temps de fermentation et de la teneur en MG sur les propriétés physico-chimiques, texturales et rhéologiques de yogourts fermes mais peu d’études rapportent l’impact de ces facteurs pour des yogourts brassés à l’échelle pilote. Jusqu’à ce jour, la littérature rapporte plusieurs études sur des yogourts qui ont été brassés en laboratoire avec une cuillère, une seringue ou une plaque perforée. Par contre, ce type de brassage en laboratoire n’est pas représentatif du brassage dans des cuves industrielles et ne représente pas la production du yogourt brassé comme le banc d’essai pilote utilisé dans ce chapitre.
Les résultats de ce chapitre ont démontré qu’après un brassage à l’aide d’un banc d’essai pilote, les propriétés texturales et rhéologiques des yogourts produits en quatre et cinq heures n’étaient pas significativement différentes, contrairement à ce qui a été démontré dans la littérature pour des yogourts fermes. Dans cette étude, l’impact du temps de fermentation sur les propriétés texturales et rhéologiques des yogourts était donc négligeable comparativement à l’impact du brassage avec le banc d’essai pilote. Comme aussi observé dans la littérature pour les yogourts fermes et brassés en laboratoire, ce chapitre a permis de confirmer que la présence d’une teneur élevée en matières grasses joue un rôle très important sur la réduction de la synérèse et l’augmentation de la fermeté et de la viscosité des yogourts même brassés de manière plus complexe avec un banc d’essai pilote. La littérature rapporte que le brassage en laboratoire peut avoir un impact sur les propriétés texturales et rhéologiques de yogourts avec et sans gras. Par contre, ce chapitre rapporte en plus l’importance du cisaillement sur les propriétés texturales et rhéologique des yogourts. L’utilisation d’un système tubulaire minimisant le cisaillement permet d’augmenter la fermeté mais, un système à plaques causant un cisaillement plus élevé permet de diminuer la synérèse et le développement de l’acidité. Malgré la déstructuration du réseau protéique causée par le brassage des yogourts avec le banc d’essai pilote, la fermeté et la viscosité obtenues au jour 1 ont augmenté durant l’entreposage.
Le banc d’essai pilote utilisé dans ce chapitre est un outil plus complet qu’un brassage en laboratoire et plus représentatif de la réalité industrielle et pourrait être modifié pour se rapprocher davantage de la réalité industrielle en étudiant d’autres paramètres
comme l’intensité du brassage en cuve, différentes longueurs et diamètres de tuyauterie et différents débits.
Conclusion générale
Ce projet a permis de générer de nouvelles connaissances sur les effets combinés de la teneur en solides totaux et en matières grasses, de l’augmentation du temps de fermentation de quatre à cinq heures et de deux types de refroidissement (tubulaire ou à plaques) sur les propriétés physico-chimiques, texturales et rhéologiques des différents yogourts, brassés en utilisant un banc d’essai pilote simulant des conditions de brassage industriel. L’hypothèse était que la teneur en matières grasses et le temps de fermentation permettraient au gel protéique formé dans les cuves de mieux résister à plusieurs types de cisaillement successif provoqués par un brassage dans un banc d’essai pilote simulant un brassage en cuve, un pompage, un lissage et un refroidissement (avec un échangeur de chaleur tubulaire ou à plaques) de type industriel et d’optimiser les propriétés physico- chimiques, texturales et rhéologiques des yogourts brassés. La teneur en caséines et en protéines sériques ainsi que le ratio CN/PS ont été standardisés pour tous les yogourts, permettant d’isoler l’impact des différents facteurs à l’étude (solides totaux, matières grasses, temps de fermentation et type de refroidissement).
Dans le chapitre 2, des mélanges laitiers à yogourts contenant différentes teneurs en matières grasses (entre 0,0 et 3,9 %) ont été inoculés avec un ferment lactique thermophile mixte (Streptococcus thermophilus et Lactobacillus delbrueckii ssp.
bulgaricus) pour produire des gels protéiques à pH 4,7 en 3,5 heures. Les gels protéiques
ont immédiatement été brassés, pompés, lissés et refroidis à l’aide du banc d’essai pilote. Ce dernier était composé d’un système de refroidissement tubulaire, causant un cisaillement faible, ou d’un système à plaques, produisant un cisaillement élevé. Les analyses physico-chimiques, texturales et rhéologiques ont été effectuées pendant 34 jours d’entreposage à 4 °C. L’augmentation de la teneur en matières grasses a permis de réduire la synérèse et d’augmenter la fermeté, l’hystérèse et la viscosité des yogourts brassés. Cependant, l’utilisation du système de refroidissement à plaques a fait diminuer les valeurs de fermeté des yogourts avec et sans gras. La fermeté, l’hystérèse et la viscosité ont augmenté graduellement jusqu’à 21 jours d’entreposage à 4 °C. Les résultats obtenus dans ce chapitre ont permis de démontrer, contrairement à ce qui était attendu, que l’utilisation du système de refroidissement à plaques causant un cisaillement élevé, réduit la synérèse
et augmente la fermeté des yogourts avec et sans gras. Ce chapitre a permis de confirmer, tout comme dans la littérature, que pour les yogourts sans gras ou faibles en gras (< 2,6 %), les propriétés physico-chimiques, texturales et rhéologiques étaient similaires. Ce chapitre a aussi permis de confirmer le rôle et l’importance de la présence des matières grasses dans les yogourts surtout à partir de 2,6 %, permettant à ces derniers de mieux résister au cisaillement cumulatif provoqué par les différentes étapes successives d’un brassage de type industriel et donc de maintenir des propriétés physico-chimiques, texturales et rhéologiques qui répondraient aux attentes des consommateurs. De ce fait, le yogourt contenant 3,9 % de matières grasses a été retenu pour la suite du projet afin de déterminer l’impact du temps de fermentation sur les propriétés physico-chimiques, texturales et rhéologiques de différents yogourts brassés.
Dans le chapitre 3, des ML avec et sans gras ont été inoculés à différents taux d’inoculation pour obtenir des yogourts fermentés en quatre et cinq heures. La standardisation des mélanges laitiers a été effectuée à 0,0 et 3,9 % de matières grasses et ont été fermenté avec le même ferment lactique thermophile mais, à des taux d’inoculation différents pour obtenir une valeur de pH de 4,7 en quatre et cinq heures de fermentation. Les gels ont ensuite subi les mêmes étapes de brassage, de pompage, de lissage et de refroidissement qu’au chapitre 2 avant d’être entreposés à basse température. Les analyses physico-chimiques, texturales et rhéologiques ont été effectuées jusqu’à 34 jours d’entreposage à 4°C. Les résultats ont démontré que les propriétés physico-chimiques, texturales et rhéologiques des yogourts, brassés avec le banc d’essai pilote mais produits en quatre et cinq heures étaient relativement similaires. Cependant, les valeurs de synérèse avaient tendance à être inférieures et celles de fermeté et de viscosité supérieures, respectivement, aux valeurs de synérèse de fermeté et de viscosité obtenues au chapitre 2, où les yogourts avec la même composition et brassés dans les mêmes conditions avaient été produits plus rapidement soit en 3,5 heures de fermentation. Comparativement au chapitre 2, les yogourts produits en quatre et cinq heures semblent mieux répondre aux attentes des consommateurs puisqu’ils avaient moins de synérèse et une fermeté et une viscosité plus élevées. Dans ce chapitre, la synérèse a été réduite et la fermeté et la viscosité ont été augmentées pour les yogourts brassés contenant 3,9 % de matières grasses comparativement aux yogourts sans gras. De plus, le système de refroidissement à plaques
a permis de réduire la synérèse mais aussi la fermeté des yogourts brassés. Durant les 21 premiers jours d’entreposage, la fermeté et la viscosité ont augmenté graduellement. Ce chapitre a démontré que l’augmentation du temps de fermentation de quatre à cinq heures avait un rôle négligeable sur la modification des propriétés physico-chimiques, texturales et rhéologiques des yogourts avec et sans gras lorsqu’ils étaient brassés avec le banc d’essai pilote mais, ces yogourts semblaient être plus fermes et visqueux que les yogourts brassés du chapitre 2 produits en 3,5 heures. Cependant, les résultats de ce chapitre ont permis de valider les résultats obtenus au chapitre 2 en démontrant que la présence de matières grasses dans les yogourts brassés permettait de réduire significativement la synérèse et d’obtenir des valeurs de fermeté et de viscosité élevées.
Cette étude a permis de confirmer comme observé dans la littérature, l’importance de la présence de matières grasses à partir de 2,6 %, du système de refroidissement (tubulaire ou à plaques) et du temps d’entreposage de yogourts brassés avec un banc d’essai pilote simulant des conditions de brassage pouvant être retrouvées dans l’industrie. Cette étude a aussi permis de démontré qu’à des temps de fermentation rapprochés, les propriétés physico-chimiques, texturales et rhéologiques sont semblables du moins lorsque des yogourts ayant la même composition sont brassés en utilisant un banc d’essai pilote.
Ce banc d’essai pilote a été un outil très intéressant pour se rapprocher des conditions de production industrielle et pour étudier les effets successifs de pompage, de lissage et de refroidissement sur les propriétés physicochimiques, texturales et rhéologiques des yogourts ayant différentes compositions. Il aurait été intéressant d’approfondir les recherches pour déterminer si les mêmes tendances auraient été observées pour des yogourts brassés dont les mélanges laitiers auraient été homogénéisés et traités thermiquement à des pressions et des températures différentes. La variation du temps et de la vitesse de brassage, le type de pompage et de lissage et la température de refroidissement sont d’autres variables qu’il serait intéressant d’étudier avec le banc d’essai pilote pour déterminer leur impact sur la synérèse, la fermeté et la viscosité. Il serait aussi intéressant de valider les résultats obtenus dans cette étude avec des formulations industrielles pour confirmer que le banc d’essai simule bien la production industrielle. L’utilisation d’un ferment lactique thermophile mixte ayant des souches productrices
d’EPS pourrait aussi modifier les propriétés des yogourts brassés. Les résultats de cette recherche pourraient permettre aux producteurs de mieux contrôler la qualité des yogourts brassés en ajustant la teneur en matières grasses, en respectant des temps de fermentation entre 4 et 5 h et minimisant l’intensité du cisaillement subi pendant le refroidissement des yogourts.
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