Etat de l’art
4.2. Les propriétés inhérentes aux émulsions sèches
L’aptitude à la reconstitution d’une poudre est définie par la capacité de l’émulsion sèche à se dissoudre et à redonner une émulsion liquide stable lorsqu’elle est mélangée à de l’eau (Singh & Ye, 2009). Cette aptitude dépend de ses composés et de leur affinité avec l’eau mais également de l’accessibilité de l’eau aux constituants de la poudre (présence de pores, capillaires…) (Schuck, 2011).
4.2.1. La porosité
La porosité des particules semble moindre en présence de lactose. Cependant, si le lactose cristallise, alors la porosité augmente. Cette porosité provient du fait de l’augmentation des contraintes mécaniques subies par les particules.
La porosité interne des particules de poudre (notamment les vacuoles) piège l’air qui risque d’entrer en contact avec la matière grasse et de l’oxyder (Vignolles et al., 2007).
La viscosité est influencée par : - la température du concentré, - la teneur en matière sèche, - les conditions d’homogénéisation.
A son tour, la viscosité influence la taille des particules, qui a un impact sur la porosité : plus les particules sont grosses, plus elles sont poreuses.
4.2.2. La dispersion
La dispersibilité, est l’aptitude d’une poudre à se disperser, dans l’eau, c'est-à-dire son aptitude à se briser en particules pouvant passer à travers un tamis de diamètre prédéfini. Ce paramètre est principalement dépendant de :
- la teneur en protéines, - la granulométrie de la poudre,
Etat de l’arte 1" Résultats et discussion - des températures de séchage,
- des conditions de reconstitutions (Schuck, 2011).
D’après l’étude menée par Vignolles et al. (2009a), sur des émulsions sèches à base de lait écrémé et d’huile de coprah, la dispersion de la poudre est impactée par la teneur en MG et MGL ainsi que par les propriétés de l’huile utilisée : par exemple, il est plus facile de disperser la poudre si elle est reconstituée dans de l’eau à une température supérieure à celle du point de fusion de la matière grasse (Vignolles et al., 2007).
4.2.3. La solubilisation
L’indice de solubilité est principalement déterminée par : - les paramètres de séchage,
- la composition du produit, - la structure des protéines, - la taille des particules,
- les conditions de reconstitution (Schuck, 2011).
Les amas de globules gras engendrent une moins bonne solubilisation de l’émulsion sèche puisqu’ils mettent en avant une plus importante quantité d’éléments insolubles dans l’émulsion reconstituée.
Une plus forte viscosité avant séchage réduit la solubilité des particules de poudre (Vignolles et al., 2007).
L’indice de solubilité de la poudre de lait dépend de la pression d’homogénéisation et de la température de chauffage du concentré. En effet, lors du traitement thermique, les protéines contenues dans la poudre vont se dénaturer. L’état de dénaturation dépend à la fois de la température et du temps d’exposition à cette température. Cela est encore plus vrai lorsque le traitement thermique a lieu après l’homogénéisation. Cela suggère que les propriétés de reconstitution de la poudre sont directement liées aux propriétés des protéines adsorbées à la surface des globules gras (Singh & Ye, 2009).
4.2.4. La mouillabilité
La mouillabilité est l’aptitude d’une poudre à s’immerger après avoir été déposée à la surface de l’eau, c'est-à-dire à absorber l’eau à sa surface. Une poudre est mouillable si son indice de mouillabilité, déterminé par le temps que met la poudre à s’immerger, est inférieur à 20 secondes. La masse volumique de la poudre, sa porosité ou encore la présence de matière grasse de surface impactent cette propriété (Schuck, 2011). La matière grasse libre de surface (MGLS) s’oxyde plus rapidement puisqu’elle n’est pas protégée. De plus, elle rend la surface plus hydrophobe ce qui augmente l’angle de contact avec l’eau et diminue la mouillabilité du produit. La MGLS est donc un bon prédicateur de la mouillabilité. Plus la température de fusion de la MG est faible, meilleure est la mouillabilité de la poudre. La mouillabilité est donc corrélée à la composition de surface des globules gras et à la nature de la MG mise en œuvre. La présence de lactose, surtout en surface,
Etat de l’arte 1" Résultats et discussion améliore la mouillabilité des poudres (Gaiani et al., 2010). En effet, le temps nécessaire au mouillage est inversement corrélé à la teneur en lactose.
L’angle de contact avec l’eau dépend de la taille des particules mises en contact. La mouillabilité est donc dépendante de la taille des grains de poudre : plus ils sont gros, moins la mouillabilité est bonne, et plus les tailles sont hétérogènes, plus la prédiction de l’indice de mouillabilité est complexe (Vignolles et al., 2007).
4.2.5. La masse volumique ou densité
Lors du refroidissement des particules, il peut se créer des vacuoles voire des particules totalement creuses. La masse volumique des particules de poudre est dépendante de la masse volumique de chaque constituant ainsi que de celle de l’air inclus dans la poudre.
La masse volumique dépend du taux d’air présent dans les particules de poudre, sous forme de vacuoles par exemple. Ce taux d’air est influencé par :
- le séchage,
- le traitement thermique, - l’aération,
- la capacité moussante du concentré, - l’humidité résiduelle de la poudre, - la température,
- la teneur en extrait sec du concentré (Schuck, 2011).
4.2.6. L’écoulement
Selon les résultats de Vignolles et al. (2009a, 2007), l’écoulement d’une poudre est meilleur lorsque : - les teneurs en MG et en MGL sont faibles,
- le diamètre des GG (soit les paramètres d’homogénéisation) est petit,
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