Article pp.443-453 du Vol.25 n°5-6 (2005)

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FOCUS : Émulsions alimentaires foisonnées

Stabilisation des mousses émulsionnées laitières : substitution de la gélatine

par des mélanges de polysaccharides

M. Anton

^1*

, S. Vaslin

²

, C. Valentini

²

, C. Bréard

³

, C. Georges

³

, A. Riaublanc

¹

, M. Axelos

¹

SUMMARY

Stabilisation of whipped dairy emulsion: substitution of gelatin by polysaccha- ride mixtures

In the area of foamed emulsions, one of the most important challenge is the replacement of gelatine, that plays an essential role in the formation and the stabilisation of foams, 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 emulsions. We have showed that the different blends of hydrocolloids tested conducted to an increase of the size of the oil droplets, a decrease of emulsion viscosity and a decrease of air bubble size, as compared with a foamed emulsion prepared with gelatine. 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 words

foamed emulsions, formulation, polysaccharides, gelatine, rheology, stability.

RÉSUMÉ

Dans le domaine des systèmes émulsionnés aérés, un des enjeux majeurs est le remplacement de la gélatine, qui joue un rôle essentiel dans la formation et la stabilisation des mousses, par des mélanges de polysaccharides. L’objectif de ce travail était donc de comparer différentes combinaisons de polysaccharides (xanthane, carraghénane, guar, pectine, alginate) en vue de trouver le meilleur compromis possible pour fabriquer des mousses laitières aérées stables. Nous avons démontré que les différents mélanges d’hydrocolloïdes testés dans cette série d’expérimentations provoquent globalement une augmentation 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’une mousse 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 : anton@nantes.inra.fr

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

Mots clés

émulsions foisonnées, formulation, polysaccharides, gélatine, rhéologie, stabilité.

1 – INTRODUCTION

Les systèmes alimentaires foisonnés sont complexes, car constitués de nombreuses phases : 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 mousse et d’assurer sa stabilité au cours du temps, tout en maintenant de bonnes propriétés organoleptiques, une attention particulière est apportée à leur formulation. Parmi les ingrédients 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 stabilisants (hydrocolloïdes) interviennent essentiellement dans le maintien de la structure de la phase 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 de choix parmi ces agents stabilisants compte tenu de ses propriétés poly-fonctionnelles.

Dans les systèmes foisonnés, elle joue deux rôles fondamentaux en agissant tout d’abord comme agent de foisonnement (propriétés tensioactives), puis comme agent de texture (propriétés d’un polymère) en permettant la stabilisation sur des temps longs de la texture aérée.

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

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

2 – MATÉRIELS ET MÉTHODES

2.1 Formulation

Une formulation témoin a été définie pour l’ensemble des partenaires du programme RARE – 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 peau bovine 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 été fournis 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 1

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

Table 1

Combinations 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 des étapes 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 foisonnement.

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

Une pré-émulsification du mélange pré-chauffé à 80 °C est réalisée pendant 10 minutes sur un homogénéisateur de type rotor-stator. Cette étape est suivie d’une phase d’homogénéisation sur homogénéisateur haute pression à 2 étages (100 ou 150 bars et 20 bars). Puis l’émulsion est stérilisée sur un échangeur à plaques à 130 °C pendant 30 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 Mondomix avec la consigne d’incorporer 180 % d’air, ce qui correspond à un taux de foisonnement de 280 %. L’émulsion foisonnée ainsi fabriquée est immédiatement stockée à 4 °C. Les mousses ont été réalisées sur deux sites industriels : Danone et Lactalis, le même protocole 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 dans 20 volumes de SDS (1 % p/p) pour éliminer les phénomènes de floculation et permettre la mesure de la taille des gouttelettes individualisées. Les distributions obtenues nous ont permis de calculer et le diamètre moyen en volume (d₄₃).

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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 °C pendant 24 heures a été réalisé sur un rhéomètre Haake RS 75 en géométrie plan-plan sablée (60 mm de diamètre, entrefer de 4 mm). La vitesse de cisaillement varie entre 0,01 et 200 sec^-1.

Un balayage en fréquence de 0,1 à 10 Hz à faible déformation (0,3 %) a été pratiqué également sur un rhéomètre Haake RS 75. Les résultats étant similaires aux différentes fréquences, 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 mousses à différents temps de conservation à 4 °C. Cette méthode permet d’obtenir des images en relief, et se prête bien à la visualisation d’échantillons épais non colorés.

Nous avons aussi caractérisé les mousses par microscopie confocale à balayage laser 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 les sondes spécifiques des constituants de l’échantillon. Cette technique permet donc de faire une coupe virtuelle sur des échantillons épais (de 10 à 500 µm) et de co-localiser différents 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 les protéines 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 déposant un échantillon d’émulsion ou de mousse sur une plaque de verre préalablement enduite par 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 gras à l’interface entre l’eau et l’air, ainsi que la structure du réseau protéique (H^UBERT et al., 2004).

d

nid i 1

n

nid i 1

43 n

i 4

i 3

= =^∑

=∑

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2.4.2 Rhéologie des mousses

La viscoélasticité des mousses a été réalisée sur un rhéomètre Haake RS 75 avec les mêmes caractéristiques que celles rapportées pour la rhéologie des émulsions. Un balayage en fréquence de 0,1 à 10 Hz à faible déformation (0,3 %) a été pratiqué. Les résultats étant similaires aux différentes fréquences, ils sont représentés en fonction du temps 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 de 5 cm de diamètre déplacé sur une hauteur de 50 mm. Elle a été choisie pour sa large surface 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. La mesure est effectuée à une température de 10 °C (sortie réfrigérateur). La sensibilité de détection 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 gouttelettes monomodale et assez large, avec un diamètre moyen en volume (d4.3) de l’ordre de 1 µm (figure 1). Le remplacement de la gélatine dans la formule, et ce, quels que soient les 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 aux interfaces, les polysaccharides ne sont pas des agents émulsifiants, et leur substitution à la gélatine provoque une diminution de la couverture de l’interface huile-eau lors de la fabrication 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 polysaccharides (mesurées 24 h après fabrication), leur viscosité apparente est plus faible qu’en présence de la gélatine. Par ailleurs, toutes les émulsions considérées dans cette étude présentent un comportement rhéofluidifant. Il est à noter que cette viscosité plus faible est certainement due à la différence de concentration en hydrocolloïdes : 0,5% pour la formulation 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 en ce qui concerne l’apport respectif de chaque mélange de polysaccharides. Nous observons que les mélanges contenant du carraghénane donnent les plus forts modules d’élasticité, alors que ceux contenant de la pectine ou de l’alginate donnent les plus bas modules 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 la gélatine donnent des valeurs proches de celles obtenues avec le carraghénane de type 2.

Ces résultats montrent les fortes différences de comportement rhéologique des mélanges avec notamment des propriétés peu intéressantes pour les systèmes fortement gélifiants que sont les carraghénanes de type 1. Ces deux mélanges se caractérisent par de faibles viscosités apparentes à forte vitesse de cisaillement et il n’est pas possible d’augmenter la viscosité par un accroissement de la concentration car cela se traduit alors par de trop fortes valeurs de modules élastiques. Des études de reprise après cisaillement ont égale- ment montré que les émulsions à base de polysaccharides gélifiants ne retrouvent pas leurs caractéristiques viscoélastiques en fonction du temps.

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0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4

0,01 0,1 1 10 100

Témoin A B C D E F

Figure 1

Distributions granulométriques des gouttelettes d’émulsions réalisées à l’aide de 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) 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).

0 100 200 300 400 500 600

Témoin A B C D E F

G’

Figure 2

Modules élastiques (G’) d’émulsions réalisées à l’aide de gélatine (Témoin) ou des 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 celui employé par les industriels pour foisonner les émulsions laitières. En pratiquant les mêmes paramètres technologiques (pressions d’homogénéisation, vitesse de cisaillement de la tête du foisonneur, etc.), les différentes émulsions testées ne présentaient pas les mêmes capacités de foisonnement. Notre référence est la mousse témoin obtenue avec de la gélatine qui possède un taux de foisonnement de 280 %. Les mousses avec des mélanges A, B, C et D sont respectivement de 123 %, 115 %, 260 % et 281 %. Nous observons 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 augmentant la vitesse de cisaillement de la tête de foisonnement de 200 à 1700 rpm. En ce qui concerne 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 taille des 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 bulles d’air avec des diamètres de bulles allant de 20 à 400 µm. La mousse formulée avec de la pectine (mélange F) présente le même type de distribution. En revanche, la mousse formulée avec du carraghénane de types 1 et 2 (mélanges A, B, C et D) contient des bulles beaucoup plus petites et donc en plus grand nombre, avec une taille homogène.

0 50 100 150 200 250 300

Témoin A B C D E F

Figure 3

Taux de foisonnement d’émulsions réalisées à l’aide de 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).

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 ),

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Les analyses réalisées en microscopie confocale après 5 jours de conservation à 4 ˚C nous ont permis d’observer que, quel que soit l’échantillon, après foisonnement, les gouttelettes 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 protéique structurant la phase aqueuse apparaît nettement (figure 5).

Le réseau protéique du témoin gélatine se distingue nettement de ceux des essais avec les mélanges de polysaccharides. La répartition des protéines dans la phase aqueuse 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 base de carraghénanes (A, B, C et D) et F (pectine), nous observons la présence de zones de fractures et d’agrégats de protéines dispersés dans la phase aqueuse. Les zones de fractures paraissent plus importantes dans le cas des carraghénanes qu’avec la pectine. Le foisonnement s’accompagne d’un fort cisaillement qui doit contribuer à casser les structures gélifiées. A contrario, la gélatine retrouve son état gélifié après foisonnement étant donné sa capacité à reformer des structures agrégées après avoir subi une déformation.

De plus, les amas protéiques sont certainement dus à des phénomènes d’interaction spécifique avec les polysaccharides ou à des phénomènes de déplétion en fonction de la nature du polysaccharide (LANGENDORFF et al., 1999). Ces agrégats rendent la structure de la phase aqueuse inhomogène et induisent vraisemblablement des zones de fragilité de la mousse.

Témoin

C F

200 µm

200 µm 200 µm

Figure 4

Images de microscopie optique à contraste interférentiel différentiel d’émulsions foisonnées 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 emulsions made 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 soit l’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 de la 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 base d’alginate est clairement le moins intéressant pour stabiliser les mousses, ceux à base de pectine et de carraghénane de type 1 ont des propriétés intermédiaires, alors que ceux à base de carraghénane de type 2 semblent les plus prometteurs mais sont tout de même sujets au drainage au-delà de 15 jours à 4 ˚C. Ceci confirme bien que l’inhomogénéité du réseau dans la phase aqueuse fragilise l’ensemble de la structure et induit des phénomè- nes de déphasage. Ainsi, bien que présentant des caractéristiques rhéologiques proches de celles des mousses à base de gélatine, les mousses avec les mélanges de polysaccharides n’arrivent pas à conserver une stabilité acceptable tout au long de la DLC.

Témoin

C F

Figure 5

Images de microscopie confocale à balayage laser d’émulsions foisonnées réalisées à 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 made 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), bar = 50 µm.

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4 – CONCLUSION

Il est couramment admis que la gélatine est un stabilisant polyfonctionnel de choix qu’il est difficile de substituer dans les formules alimentaires, même par l’ajout de plusieurs 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 meilleur compromis possible afin de pouvoir proposer une formule satisfaisante. Les différents mélanges d’hydrocolloïdes testés dans cette série d’expérimentations provoquent globalement 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 taux d’incorporation d’air correct mais que tous présentent des défauts en ce qui concerne la stabilité des mousses au drainage. Le système ternaire à base d’un mélange de xanthane et de guar, permettant de générer un gel faible, et de carraghénanes de type 2, permettant de retrouver des propriétés gélifiantes dans la mousse après cisaillement de la structure, apparaît comme le plus intéressant. Les concentrations relatives et la conduite du procédé sont encore à adapter afin d’allonger la phase de stabilité de ce mélange, les propriétés gustatives devront aussi être évaluées et comparées.

0 200 400 600 800 1 000 1 200 1 400 1 600 1 800 2 000

Témoin A B C D E F

Figure 6

Modules élastiques (G’) des mousses réalisées à l’aide de 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). 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),

Realised immediately after fabrication.

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5 – REMERCIEMENTS

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

RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES

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