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Revue de gnie industriel2014, 9, 1-9

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Revue de

Gnie Industriel

ISSN 1313-8871

http://www.revue-genie-industriel.info

Etude des caractristiques de dispersion et des propritsrhologiques des dressings de cacao et sarrasin avec maltitol

Ivanka Petrova 1,*, Valentina Dobreva, Dimitar Hadjikinov, Mima Hadjikinova

1 Universit des technologies alimentaire, Sofia, Bulgarie

* Auteur correspondant : e-mail : [email protected]

Rvis et accept : le 30 avril 2013/ Disponible sur Internet : le 5 janvier 2015

Rsum

Linfluence ddulcorant maltitolcristallin et sous forme du sirop, sur les caractristiquesde dispersion et des proprits rhologiques des dressings de cacao et sarrasin a ttudie. Une comparaison des proprits physico-chimiques des dressings avec maltitol etdes dressings avec sucre a t effectue. Les caractristiques rhologiques et dedispersion ont t dtermines. Les possibilits dapplication ddulcorant maltitol dans laproduction des dressings ont t discutes.

Abstract

The influence of bulk sweetener crystalline maltitol and in the form of syrup on thedispersion characteristics and rheological properties of the dressings with cocoa and

buckwheat has been studied. A comparison of the physicochemical properties of thedressings with maltitol and dressings with sugar has been made. Rheology properties anddispersion characteristics have been investigated. The applicability of sweetener maltitolin the production of dressings has been discussed.

Mots-cls :sarrasin, maltitol, dispersion, rhologie

Keywords :buckwheat, maltitol, dispersion, rheology

Introduction

Limportance de la nutrition pour la sant et la performance des gens fait le choix de lanourriture un facteur essentiel. Ce centre dintrt des consommateurs se reflte sur la

production et la fourniture des denres alimentaires et provoque des recherchesapprofondies sur les opportunits de dveloppement de nouveaux produits [1,2]. Lesnouvelles tendances dans lindustrie alimentaire envisagent rduction dans le tanneur engraisses satures, acides gras trans, sucres et sel dans les aliments par introduction destechnologies innovantes rpondant aux recommandations pour une alimentation saine. [3,4]

Lintrt significatif des gens la consommation des aliments faible tanneur en nergie etsucre est responsable de lexpansion des polyols comme une alternative du sucre dans laformulation des diffrents produits alimentaires. Le maltitol est dulcorant, attribu augroupe des polyols. Il se caractrise par un faible indice glycmique (IG=35.27), relativementfaible continue nergtique (2.4 kcal/g) et suavit relative proche celle du sucre (0.9). Cesproprits fonctionnelles rendent le maltitol trs appropri tre utilis dans la productiondes nouveaux aliments avec tanneur du sucre rduit. [5,6].


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Nos tudes prliminaires ont montr que le sarrasin et les produits de son traitement ont lacapacit de stabiliser des systmes disperss huile/eau et ont un impact positif sur lactivitbiologique des mulsions [7,8].

La majorit des dressings sont des demi-produits sous forme dmulsions qui trouventapplication dans les technologies dune large gamme des produits de confiserie. Leurs

caractristiques rhologiques et surtout leur viscosit, sont des paramtres essentiels quidterminent la qualit organoleptique et sensorielle du produit finale [9]. Le facteurprincipale qui influence ces paramtres est la composition des dressings, et surtout le typedes sucres, des huiles et des agents mulsifiants et reliant slectionns. [10,11]

Le but de ce travail est de dterminer linfluence du sirop de maltitol et de maltitol cristallinsur les caractristiques de dispersion et des proprits rheologiques des dressings de cacaoet sarrasin et dtudier les possibilits dapplication de ces dulcorants dans la productiondes dressings avec continu de sucre rduit.

Matriaux et Mthodologie

Farine de sarrasin

La farine de sarrasin utilis pour la prparation des dressings est Farine de sarrasin"Darnitron" Sofia, caractris par une teneur en protines - 13,5 %, graisse - 2,8 % d'amidon -76,4 % (y compris l'amylose - 27,9 %); pentosans - 1,9 %, humidit 14 %, cendres 0,2% etune acidit de 6 H.

Phase huileuse

Huile de mais Olitalia a t utilise en tant que phase huileuse. Le produit se caractriseavec une quantit dacide gras monoinsaturs-13 %, acides gras polyinsaturs-55 % et desacides gras insaturs- 13 %.

Edulcorant

En tant qudulcorant sont utiliss Maltitol cristallin- Sweet pearl P90, Requette, France etSirop de Maltitol- MALTILITE,Tereos syral, France.

Formulation des dressings modles

Apres avoir test diffrentes compositions des dressings, il a t labore une formulationfinal : pour les dressings avec sucre et maltitol cristallin, la quantit ddulcorant : 10 %,pour le dressing avec sirop de maltitol, quantit ddulcorant : 11.9 % ; pour tous les troischantillons : huile de mais- 15 %, lait crm dshydrat- 1.5 %, suspension de sarrasin- 50% et poudre de cacao 5 %.

Analyses physico-chimiques et rhologiques ;

Les valeurs des paramtres humidit, et pH, sont dtermines par des mthodes classiques.

Le montant des substances rducteurs et des sucres totaux a t analys par la mthodeiodomtrique [12].Les proprits rhologiques des dressings ont t dtermins surviscosimtre "Rheotest 2", Allemagne, avec variation du gradient de vitesse de 0,17 72,9 s -1et des tempratures de 20, 30, 40 C.

Dtermination des proprits de dispersion

Pour dterminer les caractristiques de dispersion des particules collodales dans lessystmes tudis (dressings) une mthode danalyse dimagesnumriques- Image Analisis at applique [13]. Le traitement informatique est effectu avec un logiciel danalysedimages microscopiques- UTHSCSA Image Tool- Version 3.0, dvelopp par Universit duTexas. La capture des images numriques des chantillons a t ralis a laide dunmicroscope BOECO BM-180 (Allemagne) quip dune camera MDCE-5 USB 2.0 (Chine).


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Le traitement statistique des rsultats a t fait par ANOVA avec niveau de confiance ()0.05.

Rsultats et discutions

Proprits physico-chimiques

Pour dterminer linfluence de maltitol cristallin et celle du sirop de maltitol sur lescaractristiques des dressings prpars, une comparaison des proprits physico-chimiquesdes trois types des dressings (avec maltitol cristallin, avec sirop de maltitol et avec sucre) at effectue. Dans le tableau 1 sont prsents les rsultats obtenus. Daprs les donnes(tabl.1) lexception de la teneur en sucres totaux, les valeurs des autres indices sontpresque gales. La raison pour la valeur nettement plus leve de cet indice danslchantillon prpare avec sucre, est la participation du sucrose dans la composition duproduit.

Tableau 1. Valeurs des indices des dressings prpars avec sucre, maltitol cristallin et sirop

de maltitol

Indices

Dressings

Avec sucre Avec maltitolcristallin

Avec sirop demaltitol

Matire sche (MS),%

36.3 36.1 36.2

Sucres totaux, %de la MS

30.3 3.7 3.7

Sucres rducteurs, %de la MS

1.9 2.1 2.0

pH 5.9 6.1 6.5

Etude des caractristiques de dispersion

Les dressings tudis sont sous la forme des mulsions et les proprits de dispersion de laphase huileuse dterminent les proprits structurales et mcaniques des dressings et leurstabilit. La taille et la distribution des globules dhuile affectent la stabilit du processus defloculation, la coalescence et la crmation, le comportement rhologique et la performancesensorielle des dressings (texture, couleur, vitesse de libration des composants volatilesext.).

Tableau 2.

Caractristiques dedispersion

Dressings

Avec sucre Avec maltitolcristallin

Avec sirop demaltitol

D, m-1

0.34 0.30 0.32

d , m2.930.24 3.300.11 3.110.22

Md, m 2.49 2.63 2.61

d32, m 5.27 6.36 5.43

, m3 31.899.64 50.170.95 36.317.15


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, m2 36.336.62 47.361.41 40.125.42

D dispersion; d diamtre moyen, Md diamtre mdian, d32 diamtre de Sauter des

globules dhuile; volume moyen surface moyenne dun groupe des globules dhuile.

Les donnes du tableau 2 et le traitement statistique des rsultats ( = 0.05) rvle des mineursdiffrences dans les caractristiques de dispersion des systmes modles tudis. On observe des

valeurs semblables dindice degrs de dispersion dans tous les trois dressings. Le diamtre moyen desglobules dhuile dmulsion avec sucre est 2.93 et 3.3 pour lmulsion avec maltitol cristallin. Lamme tendance dans la variation des valeurs des trois chantillons est observe pour les indicesdiamtre mdian et diamtre de Sauter.

Ltude des caractristiques de dispersion dmontre la nature polydisperse dessystmes des mulsions.

La distribution des globules dhuile de la phase disperse par diamtre moyen estprsente sur les histogrammes exprimentaux (Figure 1.) et sur les microphotographies

(Figure 2.)

(A)

(B)


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(C)

Figure 1. Histogrammes exprimentaux des dressings avec sucre (A), maltitol cristallin(B) et syrop de maltitol (C)

(A) (B) (C)

Figure 2. Microphotographies des dressings avec sucre (A), avec maltitol cristallin (B), avecsirop de maltitol (C)

Les histogrammes exprimentaux montrent le caractre polydisperse des trois dressings. Lediamtre des globules dhuile varie de 0.67 m jusqu 10 m. Une grande partie desglobules dhuile des dressings possdent un diamtre moins 3 m. Les rsultats obtenusaffichent des caractristiques de dispersion proches des trois dressings modles. Dans la

pratique, le remplacement technologique du sucre avec maltitol peut tre appliqu la foispour atteindre un produit avec nergie mtabolique diminue et pour des produits attribusaux gens avec des besoins alimentaires spcifiques, sans affecter les caractristiques dedispersion du produit originale prpar avec sucre.

Les systmes modles tudis ont montr une bonne stabilit de l'mulsion. Ils ne seddoublent pas pendant le stockage statique et aprs un test centrifuge (20 minutes decentrifugation 314 rad.s -1) les chantillons montrent une trs bonne stabilit de l'mulsionil nypas d'huile spar de la phase disperse.

Etude des proprits rhologiques

Figure 3 prsente les courbes rhologiques dcoulement des dressings modles en

corrlation de la contrainte de cisaillement ()et le gradient de vitesse (D).


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Figure 3. Rheogrammes des dressings a 20C

A la base des rheogrammes obtenues (Figure 3) sont dtermines la tension de dcalagestatique et la tension de dcalage dynamique.

Tableau 3. Caractristiques rhologiques des dressings

Dressing st. (Pa)

d.,(Pa)

Coefficients

B m R2

Avec sucre:- t= 20 - t= 30 - t= 40

5.112.842.91

27.5022.5318.00

8.936.645.22

0.550.550.56

0.980.980.98

Avec maltitol cristallin:

- t= 20 - t= 30 - t= 40

6.433.570.70

37.1421.7918.93

3.106.234.32

0.590.550.48

0.990.980.95

Avec sirop de maltitol:

- t= 20 - t= 30

-

t= 40

3.853.083.08

36.1522.3117.69

10.935.665.02

0.550.510.55

0.990.990.98

st.- tension de dcalage statique,

d-tension de dcalage dynamique, B- coefficient de

consistance, m-vitesse de destruction de la structure, R- coefficient de dtermination

Le comportement rhologique des trois systmes modles, caractrise les dressings commedes fluides non-newtoniens. Les valeurs obtenues pour

stdterminent les dressings comme

des corps pseudo plastiques.

Les viscosits structurales () des chantillons analyss, en fonction du gradient de vitesse(D) sont prsentes sur la figure 4. Il est vident que les valeurs de la viscosit des troisdressings sont trs proches et avec augmentation de D, elles diminuent.


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Figure 4. Viscosit structurale () des dressings avec sucre, avec maltitol cristallin et avec

sirop de maltitol en fonction du gradient de vitesse (D)

Les viscosits structurales (st, .s) des dressings sont dtermines par lquationdOstwald-de Wal (1)

st= .D-m (1)

B- coefficient de consistance

D- gradient de vitesse, s -1

m-vitesse de destruction de la structure

Les valeurs des coefficients selon le type de dressing, et selon la temprature laquelle sont

ralises les analyses sont indiques dans le tableau 3. Le coefficient de dtermination (R2) se

caractrise avec des valeurs relativement leves ce qui indique que l'quationdOstwald-de

Wal est conviennent choisi pour la dtermination des viscosits des dressings.


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Figure 5. Influence de la temprature sur la viscosit structurale des dressings de cacao

et sarrasin (D= 24,3 s-1)

Sur la figure 5 sont prsentes les viscosits des trois dressings en fonction de la temprature

D=24,3 s-1. On observe quavec augmentation de la temprature de 20C 40C, les valeurs

de la viscosit diminuent. Pour les dressings avec sucre, 40C, la viscosit diminue avec

47% par apport la viscosit 20C. Pour les systmes avec dulcorant tel changement a t

repr respectivement de 48 % pour le sirop de maltitol et de 50% pour le maltitol cristallin.

Conclusion

Les rsultats obtenus pour les proprits de dispersion des dressings prpars la base decacao et sarrasin avec sucre, maltitol cristallin et sirop de maltitol donnent raison deconclure que les dressings avec maltitol possdent des caractristiques de dispersionproches celles des dressings avec sucre. La distribution des globules dhuile est similairepour les trois dressings et les valeurs des indicateurs diamtre moyen, diamtre mdian etdiamtre de Sauter des systmes sont relativement proches.

Le remplacement du sucre avec une quantit quivalente de maltitol cristallin ou bien siropde maltitol dans la structure des dressings la base de cacao et sarrasin ne reflte pasconsidrablement sur les proprits rhologiques des produits tudis. Les trois dressingsmaintiennent le mme modle de comportement rhologique.

Les rsultats montrent la possibilit de remplacer le sucre par maltitol dans diverses

solutions technologiques pour la fabrication des dressings de type sans sucre.

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