04.05.2023 by Aileen Sammler

L'extrusion et l'analyse, facteurs clés de la réussite du développement de produits alimentaires à base de plantes

La population mondiale ne cesse de croître et l'industrie alimentaire doit relever le défi d'assurer son approvisionnement alimentaire de manière durable. Les aliments fabriqués à partir de sources de protéines alternatives, notamment végétales, devraient constituer une part essentielle de l'approvisionnement alimentaire mondial à l'avenir.

La tendance : Alimentation à base de plantes

De plus en plus de personnes choisissent des régimes alimentaires à base de plantes pour diverses raisons liées aux avantages pour la santé, à la sensibilisation à l'environnement, au bien-être des animaux et/ou à des considérations éthiques. En réponse à cette forte demande, les alternatives végétales à la viande, aux produits laitiers, aux œufs et aux autres produits d'origine animale sont de plus en plus diversifiées et sont désormais disponibles dans de nombreux supermarchés et restaurants.

Pour obtenir des produits de haute qualité, il est essentiel de caractériser les propriétés des matières premières et d'avoir une connaissance approfondie de la transformation des analogues de la viande. L'analyse des matières premières permet de s'assurer que les produits fabriqués possèdent les propriétés requises pour produire des aliments sûrs et de grande qualité.

Comment déterminer les propriétés idéales des matières premières d'origine végétale ?

Les matières premières d'origine végétale ont diverses propriétés, telles que le goût, l'arôme, la texture, la teneur en nutriments et la durabilité, qui peuvent affecter leur qualité et leur aptitude à la production alimentaire.

Le processus d'extrusion humide (extrusion à haute teneur en eau) est généralement utilisé pour la production d'analogues de viande. La masse de protéines est initialement chauffée avec des additifs et de l'eau dans une extrudeuse à deux vis et soumise à 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 mécanique (cisaillement) par des vis rotatives. À une température élevée, les protéines se dénaturent et les additifs amylacés deviennent pâteux. La masse est ensuite poussée à travers une buse de refroidissement, ce qui donne une texture fibreuse semblable à celle de la viande.

Pour obtenir des résultats optimaux, de nombreux paramètres du processus - qui doivent être ajustés pour chaque nouvelle recette - doivent interagir. Il s'agit notamment de l'apport d'énergie (thermique et mécanique), de la géométrie de la vis, de la vitesse de la vis, de la géométrie de la buse et de la consistance de la masse pâteuse. La plage de température appropriée peut être estimée à l'aide de la calorimétrie différentielle à balayage (DSC), qui fournit des informations sur la température à laquelle la structure noueuse de la protéine se déploie (dénaturation). La rhéométrie permet d'obtenir des informations sur la viscosité et les propriétés viscoélastiques de l'extrudat.

Figure : Extrusion humide d'un substitut de viande avec le Brabender TwinLab-F 20/40

BRABENDER et NETZSCH savent comment cela fonctionne

Une collaboration entre Brabender et NETZSCH existe depuis plusieurs années. Des séminaires communs ont déjà été organisés sur la caractérisation du caoutchouc et des élastomères. Dans le domaine des aliments d'origine végétale, les deux entreprises offrent ensemble un large portefeuille de produits d'extrusion, d'analyse thermique et de rhéologie pour répondre aux défis et aux tendances de l'industrie alimentaire.

Brabender GmbH & Co. KG propose des équipements de mesure et des solutions technologiques pour tester la qualité de diverses matières premières, ainsi que pour le développement et l'optimisation de produits, de formulations, de méthodes et de processus. L'entreprise propose une large gamme de solutions modulaires et compactes pour la rhéologie et l'extrusion en laboratoire, ainsi que des services de conseil et d'expertise pour les technologies d'application. Parmi les appareils, on trouve des moulins de laboratoire, des extrudeuses de laboratoire et à échelle pilote, des solutions pour la mesure de la viscosité et des instruments de mesure spécifiquement adaptés aux besoins de l'industrie de la boulangerie.

NETZSCH-Gerätebau GmbH est un leader mondial dans un créneau de haute technologie avec des instruments de mesure pour l'analyse thermique et la rhéologie. Ces appareils sont utilisés dans les laboratoires et les installations de production pour étudier les matières premières jusqu'aux produits finis dans le cadre de la recherche et du développement ainsi que de l'assurance qualité. Dans le domaine des aliments d'origine végétale, les méthodes d'analyse thermique telles que la calorimétrie à balayage différentiel (DSC) et la thermogravimétrie (TGA) sont utilisées pour caractériser les propriétés des matières premières telles que la température de dénaturation, la température d'empâtage (DSC) ou la teneur en eau (TGA). Les rhéomètresNETZSCH permettent de déterminer la viscosité et les propriétés viscoélastiques des analogues de viande.

Figure : Courbe DSC d'une protéine d'origine végétale avec une teneur en protéines de 60 %. Masse de l'échantillon : 23,4 mg. L'échantillon a été analysé dans un creuset en aluminium à basse pression sous azote à un débit de 20 mL/min et une vitesse de chauffage de 10 K/min.

Participez au séminaire en direct les 23 et 24 mai à Duisbourg, en Allemagne !

Au cours de ce séminaire anglophone de deux jours avec une partie pratique intitulée "Plant-Based Foods - Extrusion & Analytics", vous découvrirez diverses méthodes d'analyse et participerez à des expériences d'extrusion. Discutez avec des experts sur place et obtenez des conseils sur la manière de trouver les conditions optimales pour la production d'analogues de viande.

Nous vous attendons avec impatience !

Plus d'informations et inscription : Aliments d'origine végétale - Extrusion et analyse comme facteurs de succès pour le développement de vos produits - NETZSCH Analyzing & Testing