Brevet FR2917576A1 — publié le 20081226

La présente invention concerne un procédé de fabrication de nouvelles structures de mousses alimentaires. Un de ses objectifs est de permettre la réalisation de mousses à faible teneur en matières grasses. Un autre de ses objectifs est de permettre d'enrichir les bulles de gaz formant la mousse à l'aide de composés choisis. Un autre de ses objectifs est d'assembler à façon l'interface gaz ù liquide afin de renforcer la stabilité de la mousse et d'apporter de nouvelles textures. Les procédés industriels existants de formation de mousses alimentaires suivent traditionnellement les étapes suivantes : 1. Préparation de la recette : a. Mise en solution des poudres hydrophiles dans la phase aqueuse b. Mise en solution des poudres hydrophobes dans la phase grasse 2. Traitement thermique de pasteurisation ou UHT 3. Réalisation de l'émulsion dans un homogénéisateur ou émulsionneur 4. Refroidissement à la température de maturation 5. Maturation par entreposage de l'émulsion en cuve à température contrôlée pendant une durée déterminée 6. Injection du gaz dans un foisonneur Dans certains cas , le traitement thermique de pasteurisation ou UHT peut avoir lieu après réalisation de l'émulsion . En d'autres termes, les procédés permettant de réaliser des mousses alimentaires mettent en contact deux phases : une phase liquide (contenant des agents surfactants) et une phase gazeuse, qui sont cisaillées intensément, par exemple au moyen d'un batteur (manuel ou électrique) à Pression atmosphérique ou de mixeurs industriels sous pression (jusqu'à 10 bars et typiquement jusqu'à 4 bars). Dans le cas de mixeurs industriels, le batteur a des géométries spécifiques favorisant la formation de petites bulles à vitesse élevée. C'est le cas par exemple des foisonneurs de la société Mondomix . Parmi les inconvénients des techniques existantes on signalera les aspects suivants. La faible miscibilité entre les phases aqueuse et grasse nécessite le passage par un équipement émulsionnant (type homogénéisateur double effet par exemple de marque APVTM). Cet équipement permet de disperser la phase grasse sous forme de fines gouttelettes (de l'ordre de 1 à 10 pm). Il est nécessaire de chercher un optimum de taille de ces gouttelettes de matière grasse car : • trop grosses, l'émulsion n'est pas stable car les gouttelettes décantent ; • trop fines, le caractère crémeux sera moins perçu en bouche. 15 L'étape d'entreposage à basse température (typiquement à 4 C de 4 heures à 6 heures), elle, permet de maturer l'émulsion, c'est à dire d'augmenter la taille des gouttelettes de matière grasse par cristallisation partielle puis coalescence partielle. La préparation de l'émulsion destinée à 20 être transformée en mousse demande ainsi 6 étapes de fabrication et plusieurs heures d'entreposage. Ce procédé est donc coûteux en équipement et en temps. Par ailleurs, le gaz utilisé est pur. Les arômes (généralement 25 hydrophobes) sont généralement ajoutés dans la phase grasse . Les bulles ne contiennent donc pas d'arômes spécifiques. Dans certains procédés, les arômes sont carrément ajoutés en amont (avant pasteurisation), et le traitement thermique peut alors altérer ces arômes. 30 On notera le document JP2004229597 qui concerne le domaine de la crème glacée. Avant injection, l'air est chargé en composés aromatiques volatils. Dans ce cas ce n'est pas de l'air pur qui est injecté, mais une phase gaz enrichie en composés aromatiques (eux aussi sous forme gazeuse au moment de l'injection). Comme on le verra plus en détails dans ce qui suit, la présente invention propose d'injecter un gaz qui n'est pas pur , mais au contraire un gaz qui comporte des additifs ou ingrédients dans un autre état de la matière (liquide et/ou solide) dispersés en très fines particules en suspension (en quelque sorte un brouillard). Ces ingrédients peuvent notamment avoir : 1) un rôle dans la stabilisation de l'interface gaz-matrice (par exemple de la matière grasse, ou encore des émulsifiants, ou des protéines, ou des épaississants ou des gélifiants, ou encore une combinaison de tels ingrédients). 2) une fonctionnalité à être dispersé dans les bulles (par exemple nutritionnelle, colorante....). En d'autres termes, on réalise une mousse par pulvérisation dans une composition, souvent appelée un mix , d'un nuage de microgouttelettes, composées d'ingrédients fonctionnels ou choisis pour leur propriété spécifique à l'interface entre la phase gazeuse et la phase liquide. Par ailleurs, la température du gaz peut être régulée et de ce fait modifier les équilibres de phase. En effet si l'on considère l'exemple de l'introduction de matière grasse dans la phase gazeuse , il peut être avantageusement préféré d'effectuer la pulvérisation à chaud afin de disperser la matière grasse sous forme de gouttelettes liquides dans le gaz puis éventuellement de refroidir le gaz contenant les gouttelettes de matière grasse juste avant introduction dans le mix à une température où la matière grasse commence sa cristallisation. Ce refroidissement peut être réalisé lors de la dispersion, ou juste après dans une zone tampon (par ex. un volume de tuyauterie) avant l'injection dans le mix). Une autre forme d'introduction d'ingrédients fonctionnels est la dispersion de solide dans la phase gazeuse par exemple des molécules encapsulées mises en suspension dans la phase gazeuse. Selon la présente invention, le procédé de foisonnement en lui-même peut être standard, c'est la façon dont ce procédé de foisonnement est alimenté qui est remarquable selon l'invention. Pour réaliser le brouillard, de nombreuses technologies d'atomisation existent et peuvent être utilisées et sont bien connues de l'homme du métier, et utilisent différentes énergies (pneumatique, ultrason...). En utilisant une technologie de type aérosol, les ingrédients transportés par le gaz se retrouveront soit à l'interface des bulles soit dans les bulles elles même, selon leur affinité physico-chimique. Les avantages de l'invention en termes de productivité sont les suivants : - Réduction du nombre d'étapes : Dans le cas où toute la matière grasse est apportée avec le gaz, il n'est plus nécessaire de réaliser une émulsion avant foisonnement et donc de passer le mix dans un homogénéisateur ou émulsionneur ni de maturer ce mix par entreposage en cuve à température contrôlée pendant une durée déterminée (typiquement à 4 C de 4 heures à 6 heures). - Réduction des durées d'entreposaqe : Dans le cas où toute la matière grasse est apportée avec le gaz, l'étape de maturation qui consiste en un entreposage de 4 heures à 6 heures typiquement n'est plus nécessaire. Si seule une partie de la matière grasse est apportée avec le gaz, il peut être nécessaire de maintenir l'étape de maturation pour apporter le crémeux. Mais même dans ce cas, la durée de cette étape peut être réduite puisque la stabilisation de la mousse est facilitée par l'addition avec la phase gaz d'une partie de la matière grasse (qui peut être différente en composition et en degré de cristallisation). - Flexibilité du procédé : Dans le cas où toute la matière grasse est apportée avec le gaz, l'étape de maturation n'est plus nécessaire. Cela libère des cuves et permet d'alléger le planning de production. - Faibles pertes au démarraqe ou au chanqement de recette : Les technologies aérosol peuvent démarrer et s'arrêter quasi-instantanément. Il n'y a donc pas de phase de mise en route ou d'équilibrage à attendre. Ce qui signifie de très faibles pertes de produit au démarrage ou au changement de recette ou de régime. Par ailleurs, l'invention permet le développement de nouveaux produits qu'il n'était pas possible d'obtenir selon les techniques antérieures : -Nouvelles textures de mousses : Le fait de formuler précisément (et indépendamment de la formulation globale de la recette) l'interface gaz û liquide permet de renforcer la stabilité de la mousse. Cette invention permet d'apporter les additifs les plus adaptés directement au niveau de l'interface, ils sont donc plus efficaces à moindre concentration. Par extension, de nouvelles textures de mousses peuvent être créées (en augmentant la persistance des bulles en bouche par exemple). - Onctuosité des mousses alléqées en matières qrasses : Dans un procédé classique, seule une infime partie de la matière grasse est au contact des bulles. Or la présente invention permet d'apporter la matière grasse sous forme de fines gouttelettes juste à l'interface gaz/liquide. Comme toute la matière grasse est fonctionnalisée dans son rôle de stabilisant d'interface, il est possible de réduire significativement la quantité de matière grasse sans altérer la stabilité de la mousse. Une très faible teneur en matières grasses est suffisante pour assurer l'onctuosité de la mousse. La présente invention concerne alors un procédé de fabrication d'un système alimentaire foisonné comportant notamment une étape d'injection dans une composition initiale, d'un brouillard composé d'un gaz et d'une autre phase en suspension (liquide et/ou solide) dans le gaz (phase dispersée), la phase dispersée étant composée d'un ou plusieurs additif(s) d'intérêt. Le procédé selon l'invention peut adopter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - le ou les additifs sont situés dans le groupe constitués par les matières grasse, les émulsifiants, les protéines, les épaississants ou les gélifiants, ou les combinaisons de tels ingrédients. - le ou les additifs ont une fonctionnalité nutritionnelle ou colorante. - la technologie utilisée pour réaliser le brouillard est une technologie de type aérosol. - la température du gaz est différente au stade de la réalisation du brouillard et au stade de son injection dans la composition. - la température du gaz au stade de la réalisation du brouillard est supérieure à la température du gaz au stade de son injection dans la composition. - la mousse ainsi fabriquée entre dans un processus de fabrication d'une crème glacée. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description suivante, d'exemples de modes de mise en oeuvre de l'invention, faite notamment en référence aux figures annexées : - La figure 1 représente de façon schématique les principales étapes de réalisation d'une mousse selon les techniques existantes ; - La figure 2 représente de façon schématique les principales étapes de réalisation d'une mousse selon un des modes de réalisation de la présente invention ; - La figure 3 représente de façon schématique l'atomisation d'un mélange d'ingrédients ; - La figure 4 représente la réalisation du brouillard et l'injection de ce brouillard au sein d'un liquide afin de réaliser des bulles, à l'intérieur desquelles le mélange d'ingrédients est en suspension. La figure 3 permet de visualiser l'atomisation d'un mélange d'ingrédients. A titre purement illustratif ce mélange peut être composé de matières grasses ou encore d'émulsifiants. Il se retrouve sous forme de brouillard i.e d'un aérosol de particules de taille typiquement inférieure à 10pm, dispersées dans une phase gazeuse. Le gaz vecteur peut être choisi notamment parmi l'air, N2, Ar, He, H2, CO2 ou N2O ou un mélange de ces gaz. La température du gaz peut être contrôlée. Elle peut être à température ambiante ou encore à température négative, pour favoriser la cristallisation des graisses. Ce gaz peut éventuellement être sous forme de liquide juste avant l'aérosolisation. Comme on l'a mentionné plus haut, la température du gaz peut avantageusement être différente au niveau de la réalisation du brouillard (notamment l'aérosol) et au niveau de l'injection dans le mix, notamment dans le cas où on souhaite mettre en suspension de la matière grasse. On va préférentiellement incorporer la matière grasse dans le gaz à une température supérieure à la température de fusion de la matière grasse, et refroidir ce mélange gaz-matière grasse juste avant l'injection de façon à ce que la matière grasse soit au moins partiellement cristallisée lors de l'injection (son état cristallisé est considéré comme favorable à la stabilisation de la mousse ainsi formée). La figure 4 permet de visualiser l'injection de ce brouillard au sein d'un liquide afin de réaliser des bulles à l'intérieur desquelles le mélange d'ingrédients est en suspension. Ainsi la composition du contenu de la bulle peut être différente de celle du liquide. Le liquide peut ne contenir aucune matière grasse, par exemple. Dans ce cas, la quantité de matière grasse nécessaire pour stabiliser une bulle peut être fortement réduite. La figure 1 permet de visualiser de façon schématique les principales étapes de réalisation d'une mousse selon les techniques existantes. On ne s'attachera pas ici au commentaire de cette figure qui est bien classique pour l'homme du métier. Et l'on constate alors immédiatement les avantages introduits par le procédé selon la présente invention, dont un mode de réalisation est schématisé en figure 2, avec l'introduction dans le gaz ou fluide (liquide cryogénique dans certains cas) de composés d'intérêts tels matières grasses ou émulsifiants pour en réaliser un brouillard, avant injection de ce brouillard dans le foisonneur. Cette figure 2 permet de visualiser très clairement le fait que le procédé selon la présente invention condense les opérations du procédé classique de réalisation d'une mousse en essentiellement deux étapes. De plus elle retarde l'introduction d'une partie des ingrédients, ce qui permet de réduire les quantités utiles (donc réduire les coûts de production) et l'obtention de nouvelles textures. On décrit dans ce qui suit un exemple de réalisation non limitatif, donné dans un seul but illustratif. Une composition initiale (dite mix dans cette industrie) est passée dans un mélangeur dynamique IMT Mixer M04 , type 04 04.0 3000 Modèle WM. La composition du mix est la suivante : Gélatine 0,75%, Emulsifiant E472b 0,5%, carraghénane 0,15%, lait écrémé 66%, sucre 13%, chocolat 7%, poudre de cacao 3%. Le mix est introduit à froid (4 C) dans le mélangeur dynamique. 4% de matière grasse sont ajoutés par une buse d'atomisation pneumatique de Spraying System (modèle 1/4JN, Pointeau 12810). 4 types de buses ont été adaptés : 3 buses à projection circulaire (sui 1, su42 et sula) et une buse à projection à jet plat (suel5b). Le gaz utilisé est de l'azote. Les débits de gaz et de matière grasse correspondent à ceux de la fiche technique propre à chaque buse. Le rotor du mélangeur dynamique tourne à 1000 tour par minute et la vanne de contre-pression est réglée à 3 bars. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un système alimentaire foisonné comportant une étape d'injection, dans une composition initiale, d'un brouillard composé d'un gaz et d'une autre phase, liquide et/ou solide en suspension dans le gaz, ladite phase étant composée d'un ou plusieurs additif(s) d'intérêt. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ou les additifs sont situés dans le groupe constitué par les matières grasses, les émulsifiants, les protéines, les épaississants ou les gélifiants, ou les combinaisons de tels ingrédients. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ou les additifs ont une fonctionnalité nutritionnelle ou colorante. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la technologie utilisée pour réaliser le brouillard est une technologie de type aérosol. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la température du gaz est différente au stade de la réalisation du brouillard et au stade de son injection dans la composition. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la température du gaz au stade de la réalisation du brouillard est supérieure à la température du gaz au stade de son injection dans la composition. 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la mousse ainsi fabriquée entre dans un processus de fabrication d'une crème glacée. 8. Système alimentaire foisonné obtenu selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.