II.1. Définition des fonctionnalités d’un aliment
Apparu pour la première fois au Japon au milieu des années quatre-vingt, le terme « functional food » désignait alors des denrées dans lesquelles l’ajout d’un ingrédient lui conférait une dimension supplémentaire : influencer de manière favorable une fonction de l’organisme. Aujourd’hui, il n’y a toujours pas de définition légale de ce terme qui est pourtant très utilisé. Un aliment fonctionnel contient une multitude de composants classifiés ou non comme nutriments qui peuvent remplir différentes fonctions, c’est pour cela qu’il n’existe pas de définition simple et universelle de l’aliment fonctionnel. D’après Diplock AT et al (1999), l’aliment fonctionnel est avant tout un concept centré d’avantage sur les fonctions
à moduler que sur les produits à développer. C’est avant tout un aliment qui est destiné à une
utilisation particulière, il ressemble à un aliment traditionnel consommé dans un cadre de nourriture habituelle.
Pour avoir une idée des fonctionnalités d’un produit alimentaire, il faut envisager ses fonctions d’usage, c'est-à-dire la fonction attendue pour répondre au besoin d’utilisateurs donnés. Depuis les années quatre-vingt dix, de nombreux travaux ont été menés sur l’intérêt et la définition de l’aliment fonctionnel « qui peut fournir un bénéfice pour la santé au-delà de ceux dépendant des nutriments traditionnels qu’il contient » (Thomas PR & Earl Reds, 1994) (Méjean et al., 2006, Hyardin et al., 2009, Antoine, 2009). La fonctionnalité d’un aliment apparaît donc comme sa capacité à intervenir sur les fonctions de l’organisme, pour en moduler l’activité. Depuis, ce lien à la santé et au bien-être de l’homme a évolué vers une utilisation plus large du terme « fonctionnalité » en l’appliquant aux fonctions sensorielles (fonctions gustatives, d’appétence…), nutritionnelles mais aussi technologiques (thermo-fonctionnalité, aptitude culinaire…), cette dernière étant très souvent liées aux fonctions sensorielles perçues par le consommateur.
Revue bibliographique 13
II.2. Fonctionnalités des fromages ingrédients
II.2.1.Principe et contexte d’usage
Les fromages ont la capacité de satisfaire une large diversité de demandes nutritionnelles et sensorielles et d’usages divers de la part des industriels ou/et des consommateurs. Les fromages sont délivrés aux consommateurs à travers 3 circuits différents : par l’achat direct, au travers de la restauration hors foyer ou par le secteur industriel. Le secteur fromager se développe actuellement dans l’industrie alimentaire par l’utilisation des fromages sous forme d’ingrédient dans des préparations culinaires chaudes ou froides. De ce fait, certaines propriétés fonctionnelles des fromages sont particulièrement recherchées pour répondre aux contraintes industrielles et pour satisfaire le consommateur. Des modulations de formulation par ajout d’ingrédients, d’additif ou d’auxiliaires jusqu’à des variations de procédés, de nombreuses techniques sont apparues pour répondre à ces besoins ainsi qu’aux contraintes économiques. Certains industriels ont fait le choix de rechercher des produits nobles tels que les fromages AOP pour se différencier et apporter une valeur ajoutée. Toutefois, les cahiers des charges des AOP induisent des contraintes fortes de fabrication et il est nécessaire de connaitre les aptitudes de ces fromages à ce type d’utilisation.
Guinée T.P (2002) considère que les propriétés fonctionnelles des fromages peuvent être regroupées selon 3 catégories : 1- les propriétés rhéologiques des fromages à froid (caractéristique de rupture), 2- les propriétés culinaires (fluidité), 3- les propriétés liées au pouvoir aromatisant.
Les propriétés rhéologiques des fromages à froid permettent les actions suivantes : découper, trancher, râper, étaler, effriter pour des usages tels que le portionnage, les sauces froides, la sandwicherie, les salades traiteur. Ce sont des aptitudes qui sont liées aux propriétés d’élasticité, de fermeté, d’adhésivité et de friabilité des fromages (tableaux 5 et 6).
Les propriétés culinaires correspondent à des thermo-fonctionnalités recherchées dans le cas d’utilisation des fromages à chaud. Ces aptitudes sont liées aux propriétés entre autre de coulant, fondant, nappant, filant, gratinant recherchées pour des usages tels que les sauces chaudes, les pizzas (les Français sont les deuxièmes plus gros mangeurs au monde avec 8 kg/an/habitant après les Américains - (Agra media, 10/08/2011).
Ces deux types de propriétés sont liés aux propriétés texturales des fromages d’ordre technologique et sensoriel. Nous n’aborderons pas les propriétés aromatisantes.
II.2.2.
Fonctionnalités des fromages à chaud
Les fonctionnalités des fromages à chaud ont été abondamment étudiées depuis les années quatre-vingt dix essentiellement en utilisant la Mozzarella puis le Cheddar comme modèles d’étude (McMahon et al, 1993a ; Kindstedt 1995 ; Rowney et al, 1999, Guinée 2002) (tableaux n° 7 et 8) puis plus récemment en étudiant le Comté et la Raclette française. (Boubellouta et Dufour 2010) Les caractéristiques fonctionnelles des fromages recherchées par les industriels et appréciées par les consommateurs sont donc : le coulant, le fondant, le nappant, le filant, le gratinant.
De nombreux facteurs affectent les fonctionnalités des fromages à chaud : - Le prétraitement du lait : pasteurisation, homogénéisation,
- Le procédé : variation de pH, température de chauffage, pH à l’égouttage,
- La composition : taux de matière grasse, de protéine, de matière sèche, calcium libre/lié ;
- L’affinage : protéolyse, lipolyse…
La plupart de ces facteurs exerce un effet sur l’organisation de la microstructure de la matrice et sur la physico-chimie des protéines (degré de liaison avec le calcium, degré d’agrégation ou d’hydratation, degré d’hydrolyse de la caséine), celle de la phase de la matière grasse (émulsification, lipolyse…). La matière grasse se liquéfie autour de 30°C et la matrice fromagère fond autour de 60°C (Famelard et al, 2002).
Etalement (couvrant, nappant, fondant) : les trois termes couvrant, nappant et fondant désignent un même phénomène : l'aptitude du fromage à fondre sous l'action de la chaleur de façon uniforme et homogène et à recouvrir le support (aliment, assiette) (J.M. Reparet, 2000). De même, un fromage ayant un faible taux de matières grasses tendra à être plus dur et moins fondant qu’un autre plus gras (Fife R.L et al, 1996). Les fromages ayant un haut taux d’humidité sont plus nappants, plus coulants que les autres. Le rapport calcium libre/lié aux protéines et donc la proportion de calcium insoluble associé aux caséines interfère également sur la qualité du fondant et la capacité d’étalement des fromages à chaud (Lucey J.A. 2008). La facilité d’écoulement des fromages augmente avec le temps d’affinage du à la protéolyse et la perte de calcium insoluble. La fonte proprement dite des fromages est due à une réduction de la force d’interactions des caséines avec l’augmentation de la température et la contraction du réseau (Guinée T.P et al, 1999).
Exsudation de matière grasse : ce terme représente la matière grasse qui exsude du fromage lorsqu'il est chauffé. Cette matière grasse exsudée joue un rôle lubrifiant pour le
Revue bibliographique 15
fromage à chaud et facilite l’étalement. Elle joue également un rôle protecteur lors de la cuisson en limitant notamment le gratinage. Cette matière grasse (libre ou issue des petits globules gras) est libérée au cours de l’affinage. Les traitements mécaniques et thermiques du lait également peuvent ou non générer des MG libres. Les fromages issus de laits riches en acides gras insaturés exsudent à des températures plus basses que les autres. Les acides gras insaturés ont un point de fusion plus bas que les saturés, en conséquence ces matières grasses présentent une mobilité plus importante et assouplissent plus rapidement les pâtes. Cette particularité apparaît avec la saisonnalité des fabrications d’hiver et d’été liée au mode d’alimentation des animaux.
Filant : ce terme représente l’aptitude du fromage à former des fils sous l'action d'une force et de la chaleur (Kindstedt P.S., 1993). La qualité du filant est importante puisque la plupart des consommateurs ne souhaite pas des fils trop longs. La longueur, la tension et le type de fil correspondent à des qualités attribuées au fromage qui sont détériorées avec le vieillissement de celui-ci. Le filant est une caractéristique de la Mozzarella.
Gratinant : durant le traitement thermique, la couleur de certains fromages augmente. Cette coloration est due aux réactions de Maillard entre les sucres résiduels (ex lactose) et certains acides aminés (fonction NH2 libre). La coloration peut aller du jaune brun au noir selon la sévérité du traitement thermique, de la concentration en sucre disponible et du type de four utilisé.