Introduction
Une vinaigrette prête à l'emploi est une alternative rapide aux vinaigrettes maison pour la préparation des salades. Les magasins proposent une grande variété de produits de ce type. Certains d'entre eux sont composés non seulement d'ingrédients classiques tels que l'huile, le vinaigre et le sel, mais contiennent également des herbes en suspension. Outre le goût, l'esthétique d'un produit joue un rôle important dans le choix du consommateur. Dans le cas d'une sauce contenant des herbes, la suspension donne une première impression de la qualité du produit, bien avant que la vinaigrette ne soit dégustée. Une vinaigrette contenant des herbes en suspension n'a pas l'air aussi appétissante que la même vinaigrette contenant des herbes en suspension. Une vinaigrette avec des herbes en suspension contient des agents épaississants tels que la gomme xanthane ou la carraghénine, qui donnent une structure à la sauce. Cette structure est indispensable pour maintenir les particules en suspension et éviter qu'elles ne se déposent.
Expérimental
La rhéologie permet de prédire la stabilité des produits alimentaires en quantifiant leur structure. Dans ce qui suit, nous comparons les signaux rhéologiques d'une vinaigrette fraîche avec des herbes à une vinaigrette périmée depuis trois ans. Comme le montre la figure 1, les herbes de la vinaigrette périmée se trouvent toutes au fond de la bouteille.
Résultats des mesures
La figure 2 illustre les courbes de viscosité de cisaillement des vinaigrettes fraîches et périmées contenant des herbes. Dans la plage des taux de cisaillement les plus élevés, les deux courbes sont similaires et montrent le comportement d'Effet de cisaillementLe type le plus courant de comportement non newtonien est l'amincissement par cisaillement ou l'écoulement pseudoplastique, où la viscosité du fluide diminue avec l'augmentation du cisaillement.amincissement par cisaillement des sauces : Plus le taux de cisaillement est élevé, plus la viscosité de cisaillement est faible. En pratique, cela signifie que la sauce semble "plus liquide" si elle est remuée plus rapidement. Toutefois, les deux produits diffèrent dans la plage des faibles taux de cisaillement. Alors que la viscosité de cisaillement du produit frais augmente avec la diminution des taux de cisaillement, elle atteint un plateau newtonien pour le produit périmé. Dans le premier cas, l'échantillon présente une limite d'élasticité, c'est-à-dire qu'il nécessite une ContrainteLa Contrainte est définie par un niveau de force appliquée sur un échantillon d’une section bien définie. (Contrainte = force/surface). Les échantillons qui possèdent une section rectangulaire ou circulaire peuvent être comprimés ou étirés. Les matériaux élastiques comme les élastomères peuvent être étirés jusqu’à 5 à 10 fois leur longueur initiale.contrainte minimale avant de commencer à s'écouler. Ceci est typique des produits ayant une structure capable d'inhiber la sédimentation. En revanche, le produit périmé ne présente pas de limite d'élasticité, mais un plateau de viscosité à cisaillement nul, c'est-à-dire une viscosité de cisaillement au repos. En raison de cette absence de limite d'élasticité, la sauce ne pourra plus retenir les particules en suspension : Elles se déposeront.
Quantification d'une structure : La limite d'élasticité
La figure 3 présente la courbe de viscosité de cisaillement de la sauce salade fraîche ainsi que la courbe de contrainte de cisaillement. Dans la direction des taux de cisaillement les plus faibles, la contrainte de cisaillement diminue et tend à atteindre un plateau. La valeur extrapolée de la contrainte de cisaillement dans ce plateau correspond à la limite d'élasticité. Elle est inférieure à 0,2 Pa.
La limite d'élasticité peut également être déterminée par un essai de fluage. Pour cela, des mesures de fluage de 5 minutes ont été répétées sur la même charge, avec une contrainte de départ de 0,01 Pa, suivie d'essais avec des contraintes augmentant d'un facteur 1,5. La température de l'essai était de 25°C. La figure 4 illustre les courbes résultant d'un tel test sur la vinaigrette fraîche. A 0,10 Pa et 0,15 Pa, les courbes se superposent et tendent à atteindre un plateau. La contrainte appliquée n'entraîne aucun écoulement. À une contrainte de cisaillement plus élevée, la compliance augmente avec la contrainte de cisaillement. La limite d'élasticité est déterminée comme une valeur comprise entre 0,15 Pa (pas d'écoulement) et 0,23 Pa (premier segment de contrainte de cisaillement où l'écoulement est détecté). Cela correspond bien à la valeur détectée ci-dessus.
Prédiction de la stabilité et de la durée de conservation : Le balayage de fréquence
La stabilité d'une émulsion ou d'une suspension peut également être étudiée à l'aide des signaux résultant d'un balayage de fréquence, et en particulier de l'angle de phase. La figure 5 présente les courbes d'angle de phase des deux sauces salade lors d'un balayage de fréquence à 25°C. Une augmentation de l'angle de phase vers des fréquences plus basses indique une instabilité (échantillon périmé, courbe rouge).
Essai de fluage et conformité
Au cours d'un essai de fluage, une contrainte de cisaillement constante est appliquée et les variations de la DéformationLa Déformation décrit une déformation d’un matériau qui subit une contrainte ou une force mécanique externe. Les formulations d’élastomères présentent des propriétés de fluage, si une charge constante est appliquée.déformation de cisaillement qui en résultent sont mesurées. La conformité J [Pa-1] est définie comme suit :
J = DéformationLa Déformation décrit une déformation d’un matériau qui subit une contrainte ou une force mécanique externe. Les formulations d’élastomères présentent des propriétés de fluage, si une charge constante est appliquée.Déformation mesurée [%]/ContrainteLa Contrainte est définie par un niveau de force appliquée sur un échantillon d’une section bien définie. (Contrainte = force/surface). Les échantillons qui possèdent une section rectangulaire ou circulaire peuvent être comprimés ou étirés. Les matériaux élastiques comme les élastomères peuvent être étirés jusqu’à 5 à 10 fois leur longueur initiale.Contrainte appliquée [Pa]
Conclusion
La stabilité d'une suspension est étroitement liée à l'existence d'une limite d'élasticité, qui peut être prédite par des essais de rotation ou d'oscillation. La forme de la courbe de viscosité de cisaillement vers des taux de cisaillement plus faibles (test de rotation) ainsi que la forme de l'angle de phase dans le balayage de fréquence vers les basses fréquences (test d'oscillation) indiquent si une limite d'élasticité est présente ou non.
La limite d'élasticité peut être déterminée par la contrainte de cisaillement minimale dans une courbe de viscosité de cisaillement, par l'angle de phase dans un balayage de fréquence ou par un essai de fluage.