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Article

1 - HISTORIQUE

2 - STRUCTURE

3 - MICROSTRUCTURE

4 - MÉCANISMES DE DÉSTABILISATION ET D’ALTÉRATION DES DESSERTS GLACÉS DURANT LEUR CONSERVATION

5 - MOYENS DE STABILISATION DES DESSERTS GLACÉS

  • 5.1 - Stabilisation stérique (effet Pickering)
  • 5.2 - Stabilisation rhéologique
  • 5.3 - Stabilisation électrostatique
  • 5.4 - Stabilisation électro-stérique
  • 5.5 - Présence d’agents tensioactifs à faible poids moléculaire et de polymères
  • 5.6 - Solubilité de la phase gazeuse dans la phase aqueuse
  • 5.7 - Taille des bulles d’air

6 - CONCLUSION

7 - GLOSSAIRE

Article de référence | Réf : F8010 v2

Moyens de stabilisation des desserts glacés
Crème glacée, glace et sorbet - Aspects physico-chimiques

Auteur(s) : Jean-Luc BOUTONNIER

Date de publication : 10 déc. 2018

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RÉSUMÉ

Cet article a pour objectif d’appréhender le domaine des desserts glacés, néanmoins différent de celui des desserts congelés ou surgelés. Cet univers réunit des produits très variés, en termes non seulement de composition chimique et nutritionnelle, mais aussi de propriétés organoleptiques, tels que la glace à l’eau, la glace, la glace au lait, la glace aux œufs, la crème glacée, le yaourt glacé, la glace aux fruits, le sorbet. L’étude de la microstructure démontre que la crème glacée jouit d’une organisation singulière, dans la mesure où elle renferme les trois états basiques de la matière (solide/liquide/gazeux).

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ABSTRACT

Ice cream, ice and sorbet Physicochemicals aspects

This article aims to understand the field of frozen desserts. This universe brings together very different products, in terms not only of chemical and nutritional composition, but also of organoleptic properties, such as water ice, milk ice, ice cream, dairy ice cream, frozen yogurt, fruit ice cream, sorbet and even sherbet. The study of the microstructure will demonstrate that the ice cream has a singular organization, insofar as it contains the three basic states of matter (solid / liquid / gaseous).

Auteur(s)

  • Jean-Luc BOUTONNIER : Professeur honoraire en Génie des procédés agroalimentaires et Sciences de l’alimentation

INTRODUCTION

Les glaces, terme générique qui qualifie une famille et englobe en fait plusieurs produits, sont des préparations alimentaires très élaborées et originales à plus d’un titre. En effet, sur un plan physico-chimique, la structure de la crème glacée est extrêmement complexe puisque présentant les trois états de la matière, le tout organisé de telle sorte que sont observés pas moins de six systèmes dispersés différents. Par ailleurs, la richesse en air et en eau de la glace en fait un produit intéressant, non seulement économiquement pour le fabricant, mais également séduisant pour le consommateur en quête à la fois de plaisir et de déculpabilisation ; l’air et l’eau étant peu onéreux et acaloriques ! En outre, sur le plan de la mise en œuvre par le restaurateur ou le consommateur, il convient de souligner que c’est le seul aliment congelé que l’on peut découper, mettre en forme de boules ou de quenelles et ingérer, le tout à une température inférieure à 0 °C. Les raisons de ce statut particulier sont dues d’une part, à une richesse plus ou moins importante en air avec une structure de type mousse (dispersion d’air dans une matrice liquide) et d’autre part, à la minimisation de l’existence d’eau solide sous forme de cristaux de glace d’eau pure. Enfin sur le plan commercial, et c’est particulièrement marqué en France, les glaces restent à la fois des produits festifs, de gourmandise, des produits de consommation saisonnière avec deux pics au niveau des ventes : l’été, avec les produits individuels (cornets, bâtonnets, coupelles...), ainsi que les fêtes de fin d’année avec les spécialités à partager (bûches, gâteaux...). Cette sous-consommation relative, avec 6 litres par an et par habitant comparée à d’autres pays d’Europe du Nord (14 litres pour la Norvège), d’Amérique du Nord (22,5 litres pour les États-Unis) et de Nouvelle-Zélande (27 litres), s’explique pour la France en partie par une concurrence en fin de repas que l’on peut attribuer à des produits fortement ancrés dans les habitudes alimentaires des français, à savoir les laits fermentés, les desserts lactés ou pâtissiers, ainsi que les fruits frais. Cela dit, le secteur des desserts glacés connaît une croissance légère mais continue en valeur depuis 2005, de 2 % en moyenne par an, avec un chiffre d’affaires de 1,1 milliard d’euros en 2016, notamment due à l’innovation en termes de produits, mais aussi d’emballages.

Cet article a pour objectif de présenter la microstructure des desserts glacés avec ses différentes composantes, son organisation très complexe qui, par voie de conséquence, en fait un système dispersé relativement instable. Cette approche microstructurale permet ainsi de mieux cerner les risques de désorganisation d’un tel système et de découvrir les différents moyens à mettre en œuvre pour garantir la satisfaction du consommateur, tout en sachant que le point faible en termes d’altération de ces produits se situe au niveau d’un parfait maintien, tout au long de la durée de vie du produit, d’une température suffisamment basse, sans rupture de la chaîne du froid !

Les articles [F 8 011] et [F 8 012] font suite et complètent ce premier article en traitant les aspects technologiques de formulation et de process.

Le lecteur trouvera en fin d’article un glossaire des termes utilisés.

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KEYWORDS

formulation   |   food industry   |   freezing   |   frozen desserts

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-f8010


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5. Moyens de stabilisation des desserts glacés

Plusieurs leviers technologiques sont utilisés pour ralentir voire supprimer les mécanismes de déstabilisation des desserts glacés qui, nous l’avons dit, sont des systèmes fortement instables (figure 17).

5.1 Stabilisation stérique (effet Pickering)

Cette stabilisation s’appuie sur une dispersion stabilisée, non pas par des substances tensioactives, mais par des particules solides et fortement ancrées à l’interface gaz (air)/liquide (phase aqueuse). Ainsi, il en résulte un système dispersé beaucoup plus stable que les émulsions traditionnelles qui sont des dispersions liquide/liquide. Ces émulsions de Pickering possèdent, en outre, une plus grande élasticité au niveau interfacial. En ce qui concerne les crèmes glacées, deux possibilités existent :

  • la première concerne la matière grasse apportée par la crème, le beurre, voire des corps gras végétaux pour certains produits. Ce sont les clusters lipidiques solidifiés par les basses températures qui jouent ce rôle stabilisateur stérique de l’émulsion foisonnée. Ces clusters sont des amas de globules gras agglomérés par de la matière grasse libre, issue de globules gras endommagés lors du traitement d’homogénéisation du mix. Par le jeu de phénomènes de tensions de surfaces différentes, ils viennent s’interposer entre la phase aqueuse liquide et la phase gazeuse dispersée, et recouvrir la surface des bulles d’air. Par conséquent, les films liquides situés entre les bulles d’air seront dans l’incapacité de s’amincir plus que la taille de la couche globulaire grasse, limitant ainsi le drainage de la phase liquide et la coalescence des bulles d’air ;

  • la seconde, plus utilisée au niveau artisanal, s’appuie sur l’utilisation de blanc d’œuf qui contient 10 à 12 % de protéines globulaires, notamment l’ovalbumine majoritaire, qui rapidement lors du foisonnement est dénaturée (d’autant plus que le pH se rapproche de son point isoélectrique, pHi = 4,5). Après s’être déplissée, elle vient migrer autour des bulles d’air et recouvrir l’interface air/eau. En plus, sa présence entraîne une augmentation de la viscosité de la phase dispersante.

Des travaux ont été entrepris en 2012 en France, et des brevets déposés sur l’utilisation...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - CLARKE (C.) -   The science of ice cream.  -  RSCP Publishing, 213 p., 2e édition 2016.

  • (2) - COOK (K.L.K.), HARTEL (R.W.) -   Mechanisms of ice crystallisation in ice cream production.  -  Comprehensive reviews in food science and food safety, vol. 9, p. 213-222 (2010).

  • (3) - ROOS (Y.) -   Lactose, water, salts and minor constituents.  -  Advance Dairy Chemistry, vol. 3, 3e édition, Editeurs Sweeney et Fox, 201 p. (2009).

  • (4) - RIDEL (L.) -   Émulsions de Pickering : approche théorique et applications : analyse physico-chimique des phénomènes interfaciaux : obtention d’émulsions de Pickering nanométriques de manière spontanée et d’émulsions foisonnées de Pickering.  -  Chimie théorique et/ou physique. Thèse de l’Université Claude Bernard, Lyon I (2015).

  • (5) - HARTEL (W.), MUSE (M.), SOFJAN (R.) -   Effect of structural attributes on hardness and melting rate of ice cream.  -  In Ice Cream II, International Symposium...

1 Réglementation

  • par congélation, passent de l’état liquide à un état visqueux ;

  • sont stockées, transportées, vendues et consommées à l’état congelé ;

  • peuvent renfermer toutes sortes d’ingrédients parmi lesquels tous les additifs autorisés dans les conditions actuelles.

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1.1 Code européen « Euroglaces »

C’est...

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