Techniques de structuration et d'émulsification de la matière grasse laitière

Abstract

Les yaourts et les crèmes glacées sont des matériaux alimentaires obtenus à partir d’émulsions laitières. Les études mises en œuvre dans ce mémoire reposent sur l’élaboration de stratégies visant à réduire la teneur en matière grasse des yaourts et crèmes glacées, sans altérer les propriétés physico-chimiques et organoleptiques des produits. Pour cela, nous avons dans un premier temps travaillé sur une émulsion laitière modèle constituée de matière grasse laitière anhydre dispersée dans une solution aqueuse de caséinate de sodium. Une première approche est fondée sur une augmentation du diamètre moyen des globules gras induite par une instabilité se produisant fréquemment dans les émulsions huile-dans-eau à base de triglycérides cristallisables : la coalescence partielle. Pour cela, il convient de déplacer les protéines adsorbées aux interfaces en ajoutant des tensioactifs de grade alimentaire. Lors de cette étude, nous avons effectué un screening de différents tensioactifs selon leur capacité à provoquer la coalescence partielle. La coalescence se produit préférentiellement lorsque les tensioactifs sont à l’état liquide dans les conditions expérimentales. Nous avons mis en évidence un phénomène d’inhibition de cette instabilité en présence de tensioactifs cristallisables constitués de longues chaînes d’acides gras saturés. Ces tensioactifs facilitent la formation d’une barrière rigide protégeant les gouttes de la coalescence. La seconde stratégie repose sur l’incorporation d’une phase acalorique dans les globules gras, n’affectant pas les propriétés sensorielles. Deux systèmes ont été développés : des émulsions doubles de type Eau-dans-Huile-dans- Eau (E/H/E) et des émulsions doubles Air-dans-Huile-dans-Eau (A/H/E). Nous avons montré qu’il est possible de formuler ces systèmes en l’absence de tensioactif lipophile, la phase acalorique étant stabilisée par des cristaux de matière grasse endogènes. Les caractéristiques de ces systèmes telles que la taille des globules gras ou le taux d’encapsulation sont contrôlées en variant la vitesse de cisaillement. De plus, nous avons montré que le procédé peut être adapté à d’autres huiles cristallisables telles que l’huile de palme, de coprah ou encore le beurre de cacao. Nous avons également mis en évidence les propriétés originales des émulsions doubles ainsi formulées, notamment leur caractère thermo stimulable et la résistance au stress osmotique des émulsions E/H/E. Enfin, ces stratégies ont été transposés à l’échelle pilote.