Revêtement alimentaire

Cet article concerne les applications de revêtement dans l’industrie alimentaire. Il existe de nombreuses similitudes entre les procédés de revêtement et de nombreux exemples de transfert de technologie vers et depuis l’industrie alimentaire.

Le revêtement dans l’industrie alimentaire est l’application d’une couche de liquides ou de solides sur un produit. L’opération repose essentiellement sur l’énergie mécanique. Il consiste principalement à mettre en mouvement les particules du produit et à appliquer simultanément l’ingrédient de revêtement selon un certain motif pour exposer les unes aux autres. Elle implique des phénomènes tels que l’adhérence, le frottement, la viscosité, la tension superficielle et la cristallisation. L’enrobage des aliments n’est pas une science « dure » comme le séchage ou le refroidissement, qui peut être décrite par des équations et est prévisible. L’enrobage alimentaire est plutôt une connaissance « douce » issue de l’accumulation de savoir-faire. L’une des raisons est que le produit et les ingrédients considérés ont des caractéristiques, des variations et des interactions complexes.

L’encapsulation est l’application d’une couche liquide sur de très petites particules. Il repose sur un ensemble de principes: piégeage d’une molécule à l’intérieur d’une matrice, liaison chimique et polymérisation. L’encapsulation vise la protection et la libération contrôlée de molécules actives lorsqu’elles sont immergées dans un environnement. En règle générale, la taille des particules peut faire la distinction entre « encapsulation » (inférieure à 300 µm à 1000 µm) et « enrobage alimentaire » (au-dessus de cette limite). Le simple mouvement mécanique n’est pas adéquat et ne suffit pas pour remplir le revêtement approprié de particules minuscules.

Exemples de produits enduits

Produit fini	Base	Ingrédient	Après traitement	Taux, %	Objectif
Céréales prêtes à consommer	Céréales expansées	Sirop de sucre	Séchage	20-50%	Amélioration de la saveur et de l’apparence
Dragées	Noix, chocolat, bonbons	Sucre	Panage	10-100%	Goût, saveur
Chocolat	Noisettes, amandes	Chocolat	Refroidissement	30-50%	Goût, saveur
Légumes préparés	Légumes surgelés	Eau, graisses, arômes	Congélation	15-100%	Goût, commodité
Fromage fondu	Fromage râpé/râpé	Anti-cuisson	Aucun	<2%	Prévenir l’agglomération
Pépites	Viande	Pâte et miettes	Friture	30-50%	Appétence, coût, apparence
Collations	Farine expansée	Huile et assaisonnement	Aucun	5-40%	Appétence
Noix croquantes	Arachide	Farine, liant, assaisonnement	Friture, cuisson	30-100%	Appétence

Photos

• Riz enrobé de sucre.

• Légumes IQF enrobés de crème.

• Dragées enrobées de sucre.

Objectifs du coatingEdit

Des revêtements peuvent être ajoutés pour l’amélioration des propriétés organoleptiques d’un produit alimentaire.L’apparence et l’appétence peuvent être améliorées en ajoutant de la couleur (dragée blanche, chocolat brun), en modifiant l’aspect de la surface (bonbons glacés ou pépites croustillantes rugueuses); en modifiant ou en ajoutant des goûts (dragée sucrée, collation salée) ou des saveurs (produits sucrés glacés aux fruits), ou de la texture (pépites croustillantes panées).

Les revêtements peuvent également être utilisés pour ajouter des vitamines et des minéraux (riz blanc enrichi) ou de l’énergie alimentaire.

L’enrobage transmet des propriétés fonctionnelles, telles que la séparation des particules (fruits secs huilés, fromage râpé), un effet antioxydant (cubes de fruits) ou un effet barrière. Les effets barrières sont souvent difficiles à obtenir.

Un ingrédient peut être moins cher que le produit qu’il enrobe et permet ainsi une légère réduction des coûts.

Le processus d’enrobagemodifier

Le processus d’enrobage commence par l’application du revêtement sur le produit alimentaire, mais le produit final doit être stable tout au long de sa durée de conservation. Par conséquent, un processus de revêtement est complété par un processus de stabilisation, soit par congélation, refroidissement, chauffage ou séchage. Les séquences de ce processus sont:

1. Application: Pour appliquer des quantités infimes d’un ingrédient, la pulvérisation est utilisée pour le disperser d’abord, au lieu de simplement le verser. Cela accélère la dispersion sur toute la surface du produit. Pour de plus grands rapports de revêtement sur substrat, un mélange ou un trempage peut être utilisé. Plusieurs étapes peuvent également être utilisées; les viandes panées, par exemple, peuvent avoir une application sèche (prédust) suivie d’une trempette de pâte humide, puis d’une autre application de miettes sèches.
2. Adhérence: le revêtement doit adhérer au produit, ce qui signifie qu’il doit y avoir un degré d’affinité entre l’ingrédient et le produit.
3. Coalescence: dans le cas d’un liquide, les multiples gouttelettes peuvent fusionner pour former une couche continue uniforme. Les caractéristiques de l’ingrédient par rapport au produit, telles que la viscosité et la tension superficielle associée à un effet mécanique (frottement) sont critiques.
4. Stabilisation : selon la nature du ou des ingrédients d’enrobage et du produit de substrat, l’ingrédient est stabilisé par élimination du solvant (séchage et évaporation de l’eau, de l’alcool), cristallisation (le sucre cristallise lorsque l’eau est évaporée, la graisse cristallise lorsqu’elle est refroidie), ou traitement thermique (les protéines se fixent de manière irréversible lorsqu’elles sont chauffées).

Un processus de revêtement peut être divisé en les éléments suivants:

• Intrants : produit de base, additifs et ingrédients
• Flux supplémentaires: l’air comme support de produit ou d’ingrédient, ou pour le séchage, l’énergie sous forme mécanique (agitation, transfert, frottement) ou thermique (convection, conduction ou chauffage par rayonnement)
• Sorties: produit final, excès d’ingrédient de revêtement, perdu ou à recycler

Des garanties se produisent le long du processus:

• Rupture du produit
• Génération de fines (petites particules)
• Agglomération des produits
• Colmatage des surfaces du système avec un produit ou un ingrédient
• Pollution atmosphérique, composant organique volatil

Ces effets sont généralement à éviter à moins que le produit final ne soit fabriqué plus souhaitable.

Les paramètres affectant le système sont répertoriés par origine:

Caractéristiques initiales.

Produit de base	Produit final	Production
Forme, taille, distribution, densité apparente, nature, aspect de surface, résistance, composition, comportement d’écoulement, fines, hygroscopicité, température	Capacité, aspect final, gain de poids, comportement de stockage, résistance	Changements de recette, durée, nettoyage

Ce premier ensemble de critères régit le choix de l’ingrédient d’enrobage. L’enrobage consiste soit en un seul ingrédient, soit en un mélange. Ce mélange a différentes formes physiques: solution, émulsion, suspension, poudre, etc. Il a ses propres caractéristiques. De plus, un fluide peut être nécessaire tel que la pulvérisation, le refroidissement, le chauffage ou le séchage de l’air.

Caractéristiques des ingrédients.

Additif	Fluide.
Base d’eau ou de graisse, composition, concentration, viscosité, température, point de fusion, tension superficielle, comportement de prise	Nature, température, humidité relative

La combinaison des caractéristiques ci-dessus conduit au choix du principe du procédé. Il doit alors être décrit avec précision.

Caractéristiques du procédé.

Processus	Machine
Continu, lot, temps de séjour, température des ingrédients, température du fluide, température du système, volumes d’écoulement, tolérance aux variations, nombre de fonctions à remplir (alimentation, dosage, recyclage, séchage)	Forme, surface interne, volume interne, taille, mouvement mécanique, vitesse, température

La sélection du processus approprié et son contrôle reposent sur la collecte d’informations précises et fiables.

L’influence de certains phénomènes et de leurs paramètres est critique : cristallisation, élimination de l’eau (séchage), transition vitreuse, viscosité ou tension superficielle.

Parmi les paramètres, la température a une place de choix. Il influence la viscosité, la tension superficielle, le comportement de séchage ou de cristallisation. En fin de compte, il influence le taux de revêtement (épaisseur, gain de poids) et la résistance du revêtement. Il influence donc le degré de colmatage du produit et de l’ingrédient dans le système.Par exemple, la graisse aura tendance à se fixer de préférence sur un produit frais si la paroi du système est maintenue à une température plus élevée.