WO2019122749A1 - Procédé de préparation d'un amidon thermiquement modifié - Google Patents
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- A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
Definitions
- the invention relates to the production of thermally modified starch, whose viscosity is stabilized following this heat treatment.
- thermally modified starches then find use as texturizing and thickening agents in many food applications, especially in soups, sauces, in desserts such as yogurts, stirred fermented milks, thermic yogurts, dessert creams, but also beverages. prepared dishes, meat or fish preparations, such as surimi.
- starch is one of the most widespread organic materials in the plant world, where it constitutes the nutritional reserve of organisms.
- starches have been used in the food industry not only as a nutrient ingredient but also for their technological properties as a thickening, binding, stabilizing or gelling agent.
- native starches are used in preparations requiring cooking.
- Corn starch in particular, is the basis of "flan powders”.
- the starch is of limited application because of syneresis, but also because of:
- Starch modification is then intended to correct one or more of the above mentioned defects, thereby improving its versatility and satisfying consumer demand.
- Starch modification techniques have been broadly classified into four categories: physical, chemical, enzymatic and genetic, the purpose being to produce various derivatives with optimized physicochemical properties.
- the chemical treatment consists of introducing functional groups into the starch, which remarkably alters its physicochemical properties. Such modifications of native granular starches profoundly alter the behavior in gelatinization, gluing and retrogradation.
- these modifications are carried out by chemical derivatization, such as esterification, etherification, crosslinking or grafting.
- HMT Heat Moisture Treatment
- HPP ultra-high pressure treatment
- the glow discharge plasma treatment which generates, at ambient temperature, high energy electrons and other highly active species.
- these active species excite the starch chemical groups and cause significant crosslinking of the macromolecules; -
- the osmotic pressure treatment (acronym "OPT"), carried out in the presence of solutions with high salt content.
- the starch is suspended in sodium sulfate to produce a uniform suspension.
- thermal inhibition refers to the dehydration of a starch until reaching the anhydrous or substantially anhydrous state (ie ⁇ 1% moisture), then a heat treatment at more than 100 ° C for a period of time sufficient to "inhibit" the starch, in this case to give it crosslinked starch properties. It is also necessary to place the starch under conditions of at least neutral pH with preferentially alkaline before proceeding to the step of thorough dehydration.
- thermo inhibition An alternative treatment for "thermal inhibition” has been proposed in the solvent phase, which consists in heating a non-pregelatinized granular starch in an alcoholic medium, in the presence of a base and of salts, at a temperature of 120 ° to 200 ° C. for 5 minutes to 2 hours.
- the thermal inhibition process then leads to a starch paste having properties of increased resistance to viscosity breakdown, and a non-cohesive texture.
- the technical field to which the invention relates is that of treatment by thermal inhibition of starch, without hydro-alcoholic solvent.
- the main steps are:
- the starch suspension has a value of between 7 and 10, preferably between 8 and 10.
- the water content of the starch (as exemplified) is then between 8 and 10%.
- US 2001/0017133 describes a similar process, in which the starch is also dehydrated below ⁇ 25 ° C before the inhibition process is started (at a temperature of more than 100 ° C, preferentially understood between 120 and 180 ° C, more preferably between 140 and 160 O) for a duration up to 20 hours, preferably between 3 hours and 4 hours 30.
- the conventional alkalinisation step results in a starch suspension having a pH value of between 7.5 and 1 1, 2, preferably between 8 and 9.5%, and water content between 2 and 15%.
- a variant has been proposed in the patent application WO 2014/042537, variant which relates to a heating of an alkaline starch at temperatures between 140 and 190 ° C, ensuring that the inhibition process is initiated and conducted in the presence of sufficient water, more than 1% water.
- this method recommends thermally inhibiting a previously alkalized starch without proceeding to a dehydration step.
- the preparation of starch or starch is thus brought to a pH of between 9.1 and 1 1, 2, preferably to a value of about 10, and the humidity is adjusted to between 2 and 22%, preferentially between 5 and 10%.
- the thermal inhibition is then carried out directly on this powder or starch, at a temperature between 140 and 190 ° C, preferably between 140 and 180 ° C, for a period of 30 minutes.
- the invention relates to a process for producing a thermally modified starch from a starch milk comprising the steps of:
- the starch to be used in the process of the invention may be of any origin, for example maize, waxy corn, amylomais, wheat, waxy wheat, pea, potato, potato. waxy, tapioca, waxy tapioca, rice, konjac, etc.
- corn starch will be selected, more particularly waxy corn starch (high amylopectin content), potato starch, cassava and pea, as will be exemplified hereinafter. .
- the alkaline agent is preferentially chosen from the group consisting of sodium hydroxide, sodium carbonate, tetrasodium pyrophosphate, ammonium orthophosphate, disodium orthophosphate, trisodium phosphate, calcium carbonate, calcium hydroxide, potassium carbonate, and potassium hydroxide alone or in combination, more preferably sodium carbonate.
- the process according to the invention firstly requires the preparation of a starch milk with a solids content of between 30 and 40%, preferably between 35 and 37% by weight. As will be exemplified hereinafter, the dry matter is set at 36.5% by weight.
- the next step then consists in controlling the alkaline impregnation of the starch by adding the alkaline agent in powder form to obtain a final conductivity on the powder resuspended at 20% dry matter, between 0.7 and 2. 5 mS / cm.
- the Applicant Company has indeed found that: the addition of the alkaline agent, more particularly sodium carbonate directly in the milk phase makes it possible to reach higher pH values more effectively. (between 10.2 and 10.8, preferably between 10.5 and 10.65) that a sodium carbonate spray on the starch in the dry phase, in the sense that the addition to the milk phase allows better carbonate migration within the starch granules compared to powder impregnation.
- the last step consists in heating the dry starch thus obtained so as to bring it to a temperature of more than 180 ° C. for a residence time of between 8 and 50 minutes, preferably between 10 and 40 minutes, more preferably still between 12 and 35 minutes.
- the applicant company has noted that the length of the residence time can be adjusted according to the nature of the chosen starch.
- waxy corn starch processing requires residence times of 15 minutes to 20 minutes, up to 30 or even 35 minutes, while the treatment of pea starch does not takes only 10 to 25 minutes.
- a device of the turboshering type for example at least one continuous turbosherger of the VOMM type, which thus allows, depending on the size of said VOMM, to achieve a very short reaction time, of the order of a few minutes, less than 5 minutes per heat treatment stage.
- the temperature setpoints are then set to values of more than 190 ° C, preferably between 195 and 240 ° C, and the delta T, defined as the temperature difference between the set temperature and the temperature of the product output. of the reactor, between 15 and 25 ° C.
- thermally modified starches according to the invention will advantageously be used, as a function of their respective properties, as a thickening agent or texturing agent in food applications, in particular in soups, sauces, beverages and prepared dishes and in desserts such as fermented fermented yogurts and milks and thermally heated yoghurts.
- a thickening agent or texturing agent in food applications, in particular in soups, sauces, beverages and prepared dishes and in desserts such as fermented fermented yogurts and milks and thermally heated yoghurts.
- yogurts such as yogurts, fermented milks, thermic yogurts, dessert creams,
- the method implemented here is adapted from the European Pharmacopoeia - official edition in force - Conductivity ( ⁇ 2.2.38).
- Electronic conductivity meter KNICK 703 also equipped with its measuring cell and verified according to the procedure described in the related instruction manual.
- a solution containing 20 g of sample and 80 g of distilled water having a resistivity greater than 500,000 ohm.cm is prepared.
- the measurement is carried out at 20 ° C using the conductivity meter referring to the procedure indicated in the operating manual of the device.
- Buffer A 100 g of Buffer A are mixed with 334.0 g of demineralized water.
- the product to be analyzed is prepared as follows:
- a mass of 1.37 g of the dry product to be analyzed thus obtained is introduced directly into the bowl of the viscometer, and buffer solution B is introduced until a mass equal to 28.00 ⁇ 0.01 is obtained. g.
- the stirring paddle of the Rapid Visco Analyzer (RVA-NewPort Scientific) is homogenized.
- the time / temperature and speed analysis profile in the RVA is then performed as follows:
- RVU unit used to express the viscosity obtained on the RVA
- the product thus obtained is heat-treated in VOMM type continuous turbofan engines in series, whose set temperature is set at 200 ° C. and configured to subject the product to a residence time of 20 minutes, and so that the temperature difference between the setpoint and the temperature of the product at the outlet of the reactor, called Delta T, a value of the order of 16 to 17 ° C.
- the viscosity measurements RVA are carried out and are presented in the table below.
- the product thus obtained is heat-treated in VOMM type continuous turbojet engines in series, the set temperature of which is set at 210 ° C. and configured to subject the product to a residence time of between 15 and 20 minutes, and in this way to that the temperature difference between the setpoint and the temperature of the product at the outlet of the reactor, called Delta T, is of a value of the order of 21 to 23 ° C.
- the viscosity measurements RVA are carried out and are presented in the table below.
- the product thus obtained is heat-treated in VOMM type continuous turbofan engines in series, whose set temperature is set at 210 ° C. and configured to subject the product to a residence time of between 25 and 30 minutes, and thus to that the temperature difference between the setpoint and the temperature of the product at the outlet of the reactor, called Delta T, is of a value of the order of 22 ° C.
- the viscosity measurements RVA are carried out and are presented in the table below.
- the alkalization of the waxy corn starch is carried out according to the following steps:
- the product thus obtained is heat-treated in VOMM type continuous turbojet engines in series, whose set temperature is set at 210 ° C. and configured to subject the product to a residence time of 35 minutes, and so that the temperature difference between the setpoint and the temperature of the product at the outlet of the reactor, called Delta T, a value of the order of 22 ° C.
- the viscosity measurements RVA are carried out and are presented in the table below.
- Each family of thermally modified starches according to the invention has an improved stability during the process of use compared to the native starch: less than Viscosity setting and retrogradation phenomena are observed during the use of these starches.
- Thermally modified starches of the "D" family represent the products that are the most resistant to shear, acidity and heat treatments.
- Thermally modified starches of the "C” family are slightly less resistant than the thermally modified starches of the "D” family, the thermally modified starches of the "B” family are slightly less than the thermally modified starches of the "B” family. the "C” family and thermally modified starches of the "A” family less than the thermally modified starches of the "B” family.
- the recipe is characterized by:
- CLEARAM ® CH2020 marketed by the Applicant Company (waxy corn starch crosslinked adipate acetylated)
- the firing level is determined by optical microscopy (LEICA microscope - 20x lens and 150x amplification).
- the sample is dispersed in demineralized water and then lugol colored to reveal the starch granules. Iodine reacts with amylose and forms spiral structure complexes. A blue / purple color results if the starch is rich in amylose. Otherwise, the color of the starch granules remains brown / yellow.
- starch granules may be present as "uncooked”; “Lowly cooked”; “Moderately cooked”; “Well cooked”; “Fragmented”; or “solubilized (absent)".
- the sensory characterizations are subjective appreciations and the comments in terms of visual and texture (with spoon and / or mouth), were emitted by a panel of 5 trained people. Above all, they make it possible to apprehend the qualities of the products manufactured and are produced here only as an illustration.
- the measurements are carried out on a DV1 BROOKFIELD rotary rheometer,
- the rheology of food products is characterized by a non-Newtonian behavior: the viscosity changes according to the level of shear applied.
- the flow threshold represents the minimum stress applied to move a product or material.
- the microscope allows a qualitative analysis of the cooking level of the starch grains.
- the samples were spooned and graded from thicker (more viscous) to more fluid (less viscous).
- the graph in Figure 1 shows the BROOKFIELD viscosity profile of the 4 products tested at three rotational speeds (5, 10 and 20 rpm).
- the flow threshold represents the minimum stress applied to move a product or material.
- thermally modified starch "D” is equivalent to NOVATION® 2300.
- the thermally modified starch "D" has a mean viscosity value.
- thermally modified starch "D" according to the present invention, in the ketchup application, an equivalent behavior in chemical modified waxy starch indicator, and for that of the starch thermally inhibited NOVATION ® 2300.
- a classic yogurt (or fermented milk) brewed recipe containing starch for a creamier texture.
- yoghurt or fermented milk does not allow the incorporation of starch in some countries, it will speak in this case fermented dairy specialty.
- the cooking state of the starch is controlled under an optical microscope (as in Example 6) at the different stages of the process:
- the Lugol dye is used, which dyes the granules blue if there is amyloidosis, in brown if amylopectin is present only.
- the cooking state depends on the starch used. It should be noted that the batch corresponding to the thermally modified starch “D" according to the invention verifies the result explained in Example 6. The presence of many green granules indicates a better resistance of these products to the heat treatment.
- the viscosity is measured after 1 day, 7 days, 15 days and 21 days. The values are given with an uncertainty of ⁇ 5%.
- the panel is made up of 29 people from Roquette staff. During the tasting of the products, 1 1 then 13 people participated in 2 different sessions.
- the panel is qualified for the tasting of formulated products.
- the group has been trained to check its performance in terms of:
- the sensory analysis takes place in a dedicated laboratory, with individual boxes, a quiet and odorless environment (to facilitate concentration), white lights.
- the tasting is done blind with a 3-digit code, and the products are presented in a random order, to avoid the effects of persistence.
- Yogurts formulated with thermally modified starches “C-1” and “C-2” are similar, they are creamier, sweeter, fatter and more granular than other products.
- Thermally modified starch “D” is as mildly acidic as thermally modified starch “C-1”.
- the thermally modified starch "B” is very thick, granular, acidic, with a creamy texture and napkin,
- o NOVATION® 2300 has a similar but less acidic, less granular sensory profile
- o CLEARAM® CJ5025 is the least granular, the least thick and the least greasy.
- the starches according to the invention have for some characteristics close to those of the already existing product: thus the thermally modified starch "D" is only distinguished by a slightly larger acidity of the yoghurt
- thermally modified starch "C-1" leads to products close to the existing product.
- thermally modified starch "C-2" even makes it possible to reach higher levels of creamy perceived. It could therefore be used at a lower dose for the same result.
- the basic recipe used is:
- CLEARAM ® CH2020 marketed by the Applicant Company (waxy corn starch crosslinked adipate acetylated)
- Phase 1 Heating / 85 ° C / 0.1 bar / 8 min
- Phase 4 Forced cooling / 0 ° C / 0.1
- Phase 1 Heating / 85 ° C / 0.1 bar / 8 min
- Phase 1 heating / 120 ° C / 1.7 bar / 12 min
- Phase 2 Step / 120 ° C / 1.7 bar / 60 min
- Pasteurize autoclave mode "water Phase 3: Cooling / 45 ° C / 0.1 bar / overheated" with a bearing to 120 ° C, 60 min in 20 min
- Phase 4 Forced cooling / 0 ° C / 0.1 Observation and analysis at D + 1 bar / 5 min
- the STERIFLOW internal control system (MPI Expert) is used to manage process cycles.
- the device records useful data during the cycle for the purpose of the study:
- a sterilizing value of 3 min means that the experiment performed is equivalent to an experiment lasting 3 min at a constant temperature equal to the reference temperature (121, 1 0).
- the "MAX F 0” is the sum of all the values across the entire cycle, calculated with the values of Z and reference temperature (T)
- Measuring range 0 to 30 mm, with 0 35 mm aiming mask
- Type of measurement reflectance; method: Petri dish
- the color difference AE (delta E) is calculated between the selected sample color L1 a1 b1 and the reference color L2a2b2.
- the product is sieved (fine mesh) for 6 minutes, the quantity of phases is weighed and the result given in%.
- the sensory is evaluated mainly on the remaining sauce phase (the sauce may be more concentrated or thicker).
- the level of cooking is determined by microscopy, as in Example 5 above.
- Characterization of the behavior of non-Newtonian fluids the instrument imposes a specific stress field or a deformation to the fluid, and monitors the deformation or the resulting stress.
- the flow threshold represents the minimum stress applied to move a product or material. The lower the result, the more effort will be required to put it in motion.
- the maximum temperature is close to the set temperature.
- heat-modified starch "D" exhibits behaviors equivalent to a conventional thermally inhibited starch.
- the color difference AE (delta E) is calculated between the selected sample color L1 a1 b1 and the reference color L2a2b2.
- Thermally modified starch "D” has a color significantly different from NOVATION® 2300, but less pronounced compared to CLEARAM® CH2020.
- the pasteurized sample will be taken as a reference because considered as the closest to the targeted target for this kind of matrix in terms of visual texture.
- the thermally modified starch "D" has, compared to the other two products,
- the results show a good repeatability of the results of the 3 repetitions for each sample.
- the histogram is a complete and simplified view (average of 3 repetitions). Each bar represents a remarkable viscosity result (5; 10; 100; 350 s-1).
- the thermally modified starch “D” has a lower viscosity than NOVATION® 2300, except under sterilization conditions where the thermally modified starch “D” appears slightly thicker.
- Sterilized samples have a slightly lower flow threshold than pasteurized samples (P). Heat treatment influences the rheological behavior; less resistance of the starch to this strong heat treatment.
- the NOVATION® 2300 displays average results between the CLEARAM® CH2020 reference prototypes and the thermally modified "D>" starch.
- thermally modified "D" starch appears to be the most efficient and the closest to the reference products (CLEARAM® CH2020 and NOVATION® 2300).
- Fig. 7 Viscoelastic characterization
- the histogram focuses only on the value G '.
- the sterilized samples (S) have a lower cohesion than their pasteurized samples (P).
- the heat treatment influences the rheological behavior, damaging the starch. Overall, all thermally treated starches are less resistant to sterilization treatment.
- NOVATION® 2300 shows a cohesion quite similar to CLEARAM® CH2020.
- the thermally modified starch "D" appears coherent.
- This treatment option goes further in discriminating clean starches from each other and in comparison with CLEARAM ® CH2020 and NOVATION ® 2300.
- Thermally modified starch "D” is classified as a thermally modified reference product such as NOVATION ® 2300.
- thermally modified starches obtained with the process according to the invention were tested in thermally heated yogurt, also called ambient yogurt or "extended shelf-life” (long shelf life).
- CLEARAM CJ5025 ® marketed by the Applicant company (phosphate acetylated di-starch), modified starch conventionally used in yogurt drink applications stable at room temperature - cf. https://www.roquette.com/food-and-nutrition/dairy/texturizing-solutions/;
- the recipe is:
- the starches are tested in strawberry-flavored yogurt, containing fruit concentrate.
- the products before adding the strawberry purée are slightly beige.
- the cooking state of the starch is controlled by means of an optical microscope at the various stages of the process
- the preparation is lugol-colored to improve the visualization of the starches.
- the NOVATION® 2300 granules appear on average a little less swollen than those of thermally modified starch "C".
- the viscosity is measured after 1 day, 7 days, 15 days and 30 days.
- Figure 8 shows the viscosity graph at 40 s 1 The two tests containing starch without chemical modification have similar viscosities.
- the CLEARAM ® CJ5025 test is less viscous at all storage times.
- the water retention capacity in yogurt is analyzed by carrying out the following test, adapted from a method of Harte and Barbosa-Canovas:
- CLEARAM® CJ5025 astringent, nappant, low acid
- NOVATION® 2300 acid, astringent, average thickness in the mouth
- Thermally modified starch “C” low acidity, little astringent, sweet, thick in the mouth.
- thermally modified starch "C” to obtain a yogurt of taste quality more efficient.
- the thermally modified starch according to the invention therefore has a performance at least equivalent to that of starch modified or not conventionally used in this application, and is organoleptically more acceptable than NOVATION ® 2300.
- the thermally modified starches obtained with the process according to the invention were tested in the mayonnaise prepared by a hot process, low fat mayonnaise (25 - 35% fat).
- CH2020 CLEARAM ® marketed by the Applicant company (crosslinked waxy corn starch acetylated adipate);
- the recess is as follows:
- the preparation process Suitable for quantities of 800 g to 2 kg, here is prepared a batch of 1 kg of lightened mayonnaise.
- Phase A cook the starch milk in the hotmix bowl (speed 1 E, 90 ⁇ , 10 min). Let cool down to 50 ° C.
- Phase B Prepare the liquid ingredients (starch and mustard glue) in the hotmix bowl. Prepare the powders in a separate container.
- Phase C From the top of the container, gradually add Phase C, then Phase D.
- Sensory characterizations are subjective appreciations and comments in terms of visual and texture (spoon and / or mouth).
- Measuring area 030 mm, with aiming mask 0 35 mm
- the color channels, a * and b * represent the coordinates of a color.
- C * represents chrominance.
- the DO * difference between 2 samples would show a lighter (+) or (-) dull color. (Can be illustrated as the amount of pigments)
- h ° represents the hue angle (in degrees), which is precisely the color.
- the color difference DE (delta E) is calculated between the chosen sample color L ! a 1 b 1 and the reference color L 2 a 2 b 2 (or L ! C 1 h ! and L 2 C 2 h 2)
- the sample is dispersed in demineralised water and then stained with Lugol to reveal the starch granules. Iodine reacts with amylose and forms spiral structure complexes. A blue / purple color results if the starch is rich in amylose. Otherwise, the color of the starch granules remains brown / yellow.
- the flow threshold represents the minimum stress applied to move a product or material. The lower the result, the more effort will be required to put it in motion.
- the product Due to the temperature from 50 0 C, and the shearing process, the product is hot and quite fluid. More particularly for heat-inhibited starch and thermally modified starch "C" according to the invention.
- heat-inhibited starch and thermally modified starch “C” according to the invention show almost no difference, and control with CLEARAM® CH2020 has a slightly thicker and sticky texture.
- CLEARAM® CH2020 modified starch is less damaged during the process. Moreover, for an equivalent dosage, thermally inhibited starch and thermally modified starch "C" according to the invention have lower viscosity performance.
- AC *: NOVATION® 2300 shows a chroma very similar to CLEARAM® CH2020, while the thermally modified starch “C” according to the invention shows more quantity of color.
- the NOVATION® 2300 shows a DE less than 1.5, which theoretically indicates an imperceptible difference in color next to the CLEARAM® CH2020.
- the thermally modified starch "C” according to the invention shows a DE greater than 1.5, so that the color of the sample is considered to be significantly different from CLEARAM® CH2020.
- the viscosity is close between CLEARAM® CH 2020 and NOVATION® 2300.
- the thermally modified starch “C” is very slightly lower.
- the samples showed no constraint.
- the samples are also easy to pour.
- the firmness (ie the G 'level) is similar for CLEARAM ® CH 2020 and thermally modified starch "C".
- NOVATION ® 2300 is slightly less elastic than other samples that are more resistant.
- Yoghurt fruit preparations often contain starch to optimize their viscosity and make them stable throughout the life of the product. They are mixed with the white mass of yogurt in proportions that can vary between 10 and 20% in general.
- the starch has been tested in a strawberry fruit preparation.
- the cooking state of the starch is controlled using an optical microscope on the fruit preparation after cooking.
- the preparation is lugol-colored to improve the visualization of the starches.
- NOVATION® 2300 there are also a number of intact granules, well cooked, but they seem less numerous. In addition, many fragments are observed.
- the thermally modified starch according to the invention is therefore one of the products tested which best retains its granular structure, which means that it is able to withstand the conditions of heat treatment and acidity of the medium.
- the viscosity is measured after 1 day, 15 days and 30 days. The values are given with an uncertainty of ⁇ 5%.
- the thermally modified starch “C” gives a viscosity similar to that obtained with the NOVATION® 2300, and which increases slightly over time.
- NOVATION® Prima 600 is the product with the lowest viscosity. It is stable during storage.
- the 4 products were evaluated by a trained panel of 13 people.
- the method used is that of the flash profile: the panelists themselves choose the criteria that appear to be the most discriminating between the samples, and then classify these 15 according to the criteria chosen.
- thermally modified starch "C” gives a lower fruit preparation (in mouth and spoon), less sticky, more melting. It also appears less sweet.
- o NOVATION® 2300 leads to a thick fruit preparation in the mouth
- the starch according to the invention has a melting, low stickiness and low sugar character.
- the shear strength under acidic conditions is greater than that of CLEARAM ® CR0820, a starch commonly used in fruit preparations.
- the viscosity obtained is on the other hand a little weaker.
- the product thus obtained is heat-treated in VOMM type continuous turbofan engines in series, whose set temperature is set at 210 ° C. and configured to subject the product to a residence time of the order of 30-35 min, and to so that the temperature difference between the setpoint and the temperature of the product at the outlet of the reactor, called Delta T, is of the order of -22 ° C.
- the viscosity measurements RVA are carried out and are presented in the table below.
- Each example E-1, E-2 and E-3 of potato starch thermally modified according to the invention has an improved stability during the process of use compared to the native starch: less viscosity setting phenomena and retrogradation are observed when using these starches. This is seen by measuring the drop at the RVA viscometer: the lower the drop is negative the more the starch will be resistant to shear, acidity of the media and heat treatments.
- each example E-1, E-2 and E-3 of potato starch thermally modified according to the invention can be compared with other heat-inhibited products of the state of the art potato starch base such as as the Novation 1900 or the Beco Gel P4500. According to the RVA viscometer results the most resistant products are the products of the invention.
- each example E-1, E-2 and E-3 of potato starch thermally modified according to the invention can be compared to the examples on waxy corn and in particular the D family: the examples E-1, E- 2 and E-3 potato starch have a higher viscosity at the same measuring dry matter and have a higher process resistance. The choice of the use of these starches will therefore be based on the intended application and therefore the shear conditions, acidity and temperature of implementation.
- the product thus obtained is heat-treated in VOMM type continuous turbojet engines in series, whose set temperature is set at 210 ° C. and configured to subject the product to a residence time of the order of 20 to 35 minutes, and so that the temperature difference between the setpoint and the product temperature at the outlet of the reactor, called Delta T, is of a value of the order of 22-27 ° C.
- Each example F-1, F-2 and F-3 thermally modified starches of cassava according to the invention has an improved stability during the process of use compared to the native starch: less phenomena of setting in viscosity and of retrogradation are observed when using these starches. This is seen by measuring the drop at the RVA viscometer: the lower the drop is negative the more the starch will be resistant to shear, acidity of the media and heat treatments.
- Each example F-1, F-2 and F-3 of thermally modified starches of cassava according to the invention can be compared with other thermally inhibited products of the state of the art based on cassava starch such as Claria Bliss. 570. According to the RVA viscometer results, the most resistant products are the products of the invention.
- each example F-1, F-2 and F-3 of thermally modified starches of cassava according to the invention can be compared to the examples on waxy corn and in particular the family D: the family D has a higher viscosity at the peak. on the same measuring dry material and have a higher process resistance.
- the choice of the use of these starches will therefore be based on the intended application and therefore the shear conditions, acidity and temperature of implementation.
- the product thus obtained is heat-treated in VOMM type continuous turbojet engines in series, whose set temperature is set at 210 ° C. and configured to subject the product to a residence time of the order of 10-25 min, and to so that the temperature difference between the setpoint and the temperature of the product at the outlet of the reactor, called Delta T, is of the order of 21 -25 ° C.
- the viscosity measurements RVA are carried out and are presented in the table below.
- Each example G-1 and G-2 of pea starch thermally modified according to the invention has an improved stability during the process of use compared to the native starch: less phenomena of taking in viscosity and retrogradation are observed when using these starches. This is seen by measuring the drop at the RVA viscometer: the lower the drop is negative the more the starch will be resistant to shear, acidity of the media and heat treatments.
- each G-1 and G-2 example of thermally modified pea starch according to the invention can be compared with the examples on waxy corn and in particular the D family: each example G-1 and G-2 has a lower viscosity at Peak with the same dry material and have a process resistance equivalent to the D family.
- the particularity of pea starch is to obtain a very resistant product via a shorter residence time than for other raw materials .
- the choice of the use of these starches will therefore be based on the intended application and therefore the shear conditions, acidity and temperature of implementation.
- the recipe is characterized by:
- CLEARAM® CH2020 marketed by the applicant company (waxy corn starch crosslinked adipate acetylated)
- the firing level is determined by optical microscopy (LEICA microscope - 20x lens and 150x amplification).
- the sample is dispersed in demineralized water and then lugol colored to reveal the starch granules. Iodine reacts with amylose and forms spiral structure complexes. A blue / purple color results if the starch is rich in amylose. Otherwise, the color of the starch granules remains brown / yellow.
- Optical microscopy observations provide different information: ® check the presence and appearance of the starch granules. They may be present as "uncooked”;"Lowlycooked”;"Moderatelycooked”;"Wellcooked”;"Fragmented”; or "solubilized (absent)".
- Bostwick is a consistometer. It consists of a rectangular stainless steel bowl separated in two parts by a guillotine holder. The smaller section serves as a reservoir for the material to be evaluated. The larger section has 1 ⁇ 2 cm graduations from the door to the opposite end.
- the door is actuated by a spring. It is kept in a low position thanks to a lever arm. This mechanism ensures an instant release of the product.
- the door slides vertically in grooves in the side walls of the rectangular tank.
- the 'L' shaped shutter release button keeps the door in the down position.
- Two leveling screws are located near the tank for the material to be tested and a spirit level is located at the other end of the unit.
- the microscope allows a qualitative analysis of the cooking level of the starch grains.
- Microscopic observations of ketchup made with NOVATION® 2300 show well-cooked starch grains and some less cooked grains.
- the thermally modified starch "C3" has, in the ketchup sauce application, a behavior close to the controls: CLEARAM® CH2020 (waxy corn starch crosslinked adipate acetylated), and thermally inhibited starch NOVATION® 2300 but, however, develops less viscosity under the same conditions despite an equivalent level of swelling (see microscopic analysis).
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Abstract
L'invention est relative à un procédé de production d'un amidon thermiquement modifié comprenant les étapes consistant à : (i) préparer un lait d'amidon présentant une matière sèche comprise entre 30 et 40 %, de préférence entre 35 et 37 % en poids, (ii) ajouter un agent alcalin en poudre de manière à obtenir une conductivité finale comprise entre 0,7 et 2,5 mS/cm, (iii) assurer un temps de contact compris entre 0,5 et 5 heures, (iv) filtrer et sécher le lait d'amidon, (v) chauffer ledit amidon séché de manière à le porter à une température de plus de 180°C pendant un temps de séjour compris entre 8 et 50 minutes, de préférence entre 10 et 40 minutes, plus préférentiellement encore entre 12 et 35 minutes.
Description
Procédé de préparation d'un amidon thermiquement modifié
L'invention se rapporte à la production d'amidon thermiquement modifié, amidon dont la viscosité est stabilisée suite à ce traitement thermique. De tels amidons thermiquement modifiés trouvent alors une utilisation comme agents texturants et épaississants dans de nombreuses applications alimentaires, notamment dans les soupes, sauces, dans les desserts comme les yaourts, les laits fermentés brassés, yaourts thermisés, les crèmes dessert, mais aussi les boissons, les plats préparés, les préparations à base de viande ou de poisson, tel que le surimi.
Contexte de l’Invention
Synthétisé par voie biochimique, source d’hydrates de carbone, l’amidon est l’une des matières organiques les plus répandues du monde végétal, où il constitue la réserve nutritionnelle des organismes.
Depuis toujours, les amidons sont utilisés dans l’industrie alimentaire, non seulement comme ingrédient nutritif mais également pour leurs propriétés technologiques, comme agent épaississant, liant, stabilisant ou gélifiant.
Par exemple, les amidons natifs sont utilisés dans les préparations nécessitant une cuisson. L’amidon de maïs, notamment, est la base des « poudres à flan ».
Comme il est riche en amylose, il rétrograde et donc gélifie fortement. Il permet d’obtenir des flans fermes après cuissons et refroidissement.
Il convient également pour les crèmes pâtissières.
Mais celles-ci ne peuvent pas entrer dans les pâtisseries destinées à être congelées car, à la décongélation, le phénomène de synérèse, qui se traduit par une expulsion d’eau, détruit la texture de la crème.
Ainsi, à l'état natif, l’amidon est d'application limitée en raison de la synérèse, mais également en raison de :
- sa faible résistance aux contraintes de cisaillement et aux traitements thermiques,
- sa faible processabilité et
sa faible solubilité dans des solvants organiques communs.
De ce fait, pour répondre aux besoins technologiques exigeants d'aujourd'hui, les propriétés de l'amidon doivent être optimisées par diverses méthodes dites de « modification ».
Ces principales modifications visent alors à adapter l'amidon aux contraintes technologiques résultant de la cuisson, mais aussi de la congélation/décongélation, de l'appertisation ou de la stérilisation, et à le rendre compatible avec une alimentation moderne (micro-ondes, préparations instantanées, "hautes températures"...).
La modification de l'amidon vise alors à corriger un ou certains des défauts mentionnés ci-avant, améliorer ainsi sa polyvalence et satisfaire la demande des consommateurs.
Les techniques de modification de l’amidon ont été globalement classées en quatre catégories : physiques, chimiques, enzymatiques et génétiques, la finalité étant de produire divers dérivés avec des propriétés physicochimiques optimisées.
Les modifications chimiques et physiques sont celles le plus souvent mises en œuvre.
Le traitement chimique consiste à introduire des groupes fonctionnels dans l’amidon, ce qui altère remarquablement ses propriétés physico-chimiques. De telles modifications des amidons natifs granulaires altèrent en effet profondément le comportement en gélatinisation, collage et rétrogradation.
Généralement, ces modifications sont réalisées par dérivatisation chimique, comme l’estérification, l’éthérification, la réticulation ou le greffage
Cependant, les modifications chimiques sont moins recherchées par le consommateur dans les applications alimentaires (également pour des raisons d’environnement), même si certaines modifications sont considérées comme sûres.
Des modifications physiques variées sont de ce fait proposées, par exemple :
- le traitement par la chaleur humide (terme anglosaxon de « Heat Moisture Treatment » ou HMT), consistant à traiter l'amidon à des niveaux d’humidité contrôlée (22-27 %) et à haute température, pendant 16 heures, afin d’altérer la structure et les propriétés physicochimiques de l’amidon ;
- la « recuite » (terme anglosaxon d’ « annealing »), consistant à traiter l’amidon en excès d’eau, à des températures en-deçà de la température de gélatinisation, afin d’approcher la température de transition vitreuse ;
- le traitement à ultra haute pression (terme anglosaxon de « High Pressure Processing » ou HPP), par lequel on hydrate les régions amorphes du granule d’amidon, ce qui conduit à une distorsion des parties cristallines du granule et favorise l’accessibilité desdites régions cristallines à l’eau ;
- le traitement au plasma de décharge luminescente, qui génère, à température ambiante, des électrons à haute énergie et d’autres espèces hautement actives. Appliqués à l’amidon, ces espèces actives excitent les groupes chimiques de l’amidon et provoquent une réticulation importante des macromolécules ;
- le traitement de pression osmotique (d’acronyme anglosaxon « OPT »), réalisé en présence de solutions à haute teneur en sels. L’amidon est suspendu dans du sulfate de sodium afin de produire une suspension uniforme.
L’amidon passe du type B au type A après traitement, en acquérant ainsi une température de gélatinisation qui augmente de manière significative ; le traitement par « inhibition thermique ». En toute généralité, l'inhibition thermique s’entend de la déshydratation d'un amidon jusqu'à atteindre l'état anhydre ou substantiellement anhydre (i.e. < 1 % d’humidité), puis un traitement thermique à plus de 100 °C pendant une période de temps suffisante pour « inhiber » l’amidon, en l’occurrence ici pour lui conférer des propriétés d'amidons réticulés. Il est par ailleurs nécessaire de placer l’amidon dans des conditions de pH au moins neutre à préférentiellement alcalin avant de procéder à l'étape de déshydratation poussée.
Une alternative de traitement par « inhibition thermique » a été proposée en phase solvant, qui consiste à chauffer un amidon granulaire non prégélatinisé en milieu alcoolique, en présence d’une base et de sels, à une température de 120° à 200‘C, pendant 5 minutes à 2 heures.
Quoi qu’il en soit, le processus d’inhibition thermique conduit alors à obtenir une pâte d’amidon présentant des propriétés de résistance accrue à la rupture de viscosité, et une texture non cohésive.
Le domaine technique auquel se rattache l’invention est celui du traitement par inhibition thermique de l’amidon, sans solvant hydro-alcoolique.
Dans ce domaine technique particulier, on peut citer plus particulièrement l'US 6.221 .420 qui décrit un amidon thermiquement inhibé, obtenu par déshydratation puis traitement thermique.
Les principales étapes sont :
la déshydratation de l'amidon à une teneur en eau inférieure à 1 % réalisée à une température comprise entre 100 et 125°C, puis
le traitement thermique de l'amidon sec ainsi obtenu, à environ 140°C, dans un lit fluidisé réactionnel, pendant une durée de l'ordre de 20 heures.
De manière préférentielle, avant l’étape de déshydratation de l’amidon, il est recommandé de procéder à une étape d’alcalinisation de l’amidon, permettant de porter le pH
de la suspension d’amidon à une valeur comprise entre 7 et 10, de préférence comprise entre 8 et 10.
A ce stade, avant l’étape de déshydratation proprement dite qui précède l'étape d’inhibition, la teneur en eau de l’amidon (telle qu’exemplifiée) est alors comprise entre 8 et 10 %.
L'US 2001/0017133 décrit un procédé similaire, dans lequel l'amidon est également déshydraté en dessous de ~\ 25°C avant que le processus d'inhibition ne soit démarré (à une température de plus de 100°C, préférentiellement compris entre 120 et 180°C, plus préférentiellement comprise entre 140 et 160 O) pendant une durée jusqu’à 20 heures, préférentiellement comprise entre 3 heures 30 et 4 heures 30.
Avant l'étape de déshydratation, l'étape d’alcalinisation classique conduit à une suspension d’amidon présentant une valeur de pH comprise entre 7,5 et 1 1 ,2, de préférence comprise entre 8 et 9,5%, et une teneur en eau compris entre 2 et 15 %.
Une variante a été proposé dans la demande de brevet WO 2014/042537, variante qui porte sur un chauffage d'un amidon alcalin à des températures comprises entre 140 et 190°C, en veillant à ce que le procédé d'inhibition soit initié et conduit en présence d'eau en quantité suffisante, soit plus de 1 % d'eau.
En d’autres termes, ce procédé recommande d’inhiber thermiquement un amidon préalablement alcalinisé sans procéder à une étape de déshydratation.
La préparation d’amidon ou l’amidon est ainsi amenée à un pH compris entre 9,1 et 1 1 ,2, préférentiellement à une valeur de l’ordre de 10, et l’humidité est ajustée entre 2 et 22 %, préférentiellement entre 5 et 10%.
L'inhibition thermique est réalisée ensuite directement sur cette poudre ou cet amidon, à une température comprise entre 140 et 190°C, préférentiellement entre 140 et 180°C, pendant une durée de 30 minutes.
De tout ce qui précède, on constate que les procédés d’inhibition thermique mis en œuvre pour stabiliser la viscosité des amidons mettent en jeu des procédés nécessitent
- la mise en œuvre de longues durées de traitement, i.e. jusqu’à 20 heures, et le contrôle de la teneur en eau des amidons à traiter, en fonction des procédés proposés dans l’état de l’art, que ce soit à des valeurs de moins de 1 % ou au contraire entre 2 et 22%.
Il demeure donc un besoin de disposer d'un procédé original d'inhibition de l’amidon, permettant de réduire encore le temps de réaction, et sans qu’il ne soit nécessaire de contrôler la teneur en eau de l’amidon à « inhiber thermiquement ».
Description de l'invention
Ainsi, l'invention concerne un procédé de production d'un amidon thermiquement modifié à partir d’un lait d’amidon comprenant les étapes consistant à :
(i) préparer un lait d’amidon présentant une matière sèche comprise entre 30 et 40 %, de préférence entre 35 et 37 % en poids,
(ii) ajouter un agent alcalin en poudre de manière à obtenir une conductivité finale comprise entre 0,7 et 2,5 mS/cm,
(iii) assurer un temps de contact compris entre 0,5 et 5 heures,
(iv) filtrer et sécher le lait d’amidon,
(v) chauffer ledit amidon séché de manière à le porter à une température de plus de I dOΌ pendant un temps de séjour compris entre 8 et 50 minutes, de préférence entre 10 et 40 minutes, plus préférentiellement encore entre 12 et 35 minutes.
L'amidon à utiliser dans le procédé de l'invention peut être de toute origine, par exemple le maïs, le maïs waxy, l’amylomaïs, le blé, le blé waxy, le pois, la pomme de terre, la pomme de terre waxy, le tapioca, le tapioca waxy, le riz, le konjac, etc.
De manière préférentielle, on choisira de l’amidon de maïs, plus particulièrement de l’amidon de maïs waxy (à haute teneur en amylopectine), la fécule de pomme de terre, le manioc et le pois, comme il sera exemplifié ci-après.
L’agent alcalin est préférentiellement choisi dans le groupe constitué de l’hydroxyde de sodium, le carbonate de sodium, le pyrophosphate tétrasodique, l'orthophosphate d’ammonium, l’orthophosphate disodique, le phosphate trisodique, le carbonate de calcium, l'hydroxyde de calcium, le carbonate de potassium, et hydroxyde de potassium pris seul ou en combinaison, plus préférentiellement encore le carbonate de sodium.
Le procédé conforme à l’invention demande tout d’abord la préparation d'un lait d’amidon à une matière sèche comprise entre 30 et 40 %, de préférence entre 35 et 37 % en poids. Comme il sera exemplifié ci-après, la matière sèche est fixée à 36,5 % en poids.
L’étape suivante consiste alors à contrôler l’imprégnation alcaline de l’amidon en ajoutant l’agent alcalin sous forme poudre pour obtenir une conductivité finale sur la poudre remise en suspension à 20 % de matière sèche, comprise entre 0,7 et 2,5 mS/cm.
Il est assuré ensuite un temps de contact compris entre 0,5 et 5 heures.
La société Demanderesse a en effet trouvé que : l'ajout de l’agent alcalin, plus particulièrement le carbonate de sodium directement en phase lait permet d'atteindre plus efficacement les hautes valeurs de pH
recherchées (sont entre 10,2 et 10,8, de préférence comprises entre 10,5 et 10,65) qu’une pulvérisation de carbonate de sodium sur l’amidon en phase sèche, au sens où l’ajout en phase lait permet une meilleure migration du carbonate à l'intérieur des granules d’amidon en comparaison à une imprégnation en poudre.
Par ailleurs, comme l’imprégnation en phase poudre nécessite d’ajuster l’humidité de l'amidon à des valeurs élevées, une partie de l'énergie dédiée au traitement du produit sera donc perdue pour assurer l’évaporation de l’eau résiduelle. le contrôle du niveau d’imprégnation de l’amidon via des mesures de conductivité permet d'atteindre la précision requise pour lesdites hautes valeurs de pH.
La dernière étape consiste à chauffer l’amidon sec ainsi obtenu de manière à le porter à une température de plus de 180°C pendant un temps de séjour compris entre 8 et 50 minutes, de préférence entre 10 et 40 minutes, plus préférentiellement encore entre 12 et 35 minutes.
La société Demanderesse a noté que la durée du temps de séjour pouvait être ajustée en fonction de la nature de l’amidon choisi.
Ainsi, comme il sera notamment exemplifié ci-après le traitement d’amidon de maïs waxy nécessite des temps de séjour de 15 minutes à 20 minutes, jusqu’à 30, voire 35 minutes, tandis que le traitement de l’amidon de pois ne prend que de 10 à 25 minutes.
Ce traitement sera réalisé de manière avantageuse, comme il sera exemplifié ci- après, dans des dispositifs de traitement thermique combinant les échanges de chaleur par conduction et par convection, dispositif de type turbosécheur, par exemple au moins un turbosécheur continu de type VOMM, qui permet ainsi, en fonction de la taille dudit VOMM, d’atteindre un temps de réaction très court, de l’ordre de quelques minutes, soit moins de 5 minutes par étage de traitement thermique.
Les consignes de température sont alors fixées à des valeurs de plus de 190°C, de préférence comprise entre 195 et 240 °C, et le delta T, défini comme la différence de température entre la température de consigne et la température du produit en sortie du réacteur, soit compris entre 15 et 25 °C.
Les amidons thermiquement modifiés selon l’invention seront avantageusement utilisés, en fonction de leurs propriétés respectives, en tant qu'agent épaississant ou agent texturent dans des applications alimentaires, notamment dans les soupes, sauces, boissons et plats préparés et dans les desserts comme les yaourts et laits fermentés brassés et les yaourts thermisés.
Par leurs propriétés texturantes et gélifiantes, ils trouveront également de nombreuses applications dans les domaines aussi variés que :
- sauces et soupes acides (pasteurisées et stérilisées),
- sauces pour pâtes au jus de viande,
- desserts comme les yaourts, les laits fermentés brassés, les yaourts thermisés, les crèmes dessert,
- mayonnaise et vinaigrette à chaud,
- garniture de tarte, fruit ou garniture de viande ou de viande stable et sucrée ou salée, dîners (plats cuisinés courte durée de conservation),
- pudding (mélange sec à cuire),
- pots de bébé / préparations pour nourrissons,
- boissons,
- plats préparés, les préparations à base de viande ou de poisson, tel que le surimi.
- aliments pour animaux
L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples qui suivent, lesquels se veulent illustratifs et non limitatifs.
Matériel et méthodes
Mesure de la conductivité
La méthode mise en œuvre ici est adaptée de la Pharmacopée Européenne - édition officielle en vigueur - Conductivité (§ 2.2.38).
Matériels :
Conductivimètre électronique KNICK 703 équipé également de sa cellule de mesure et vérifié selon le mode opératoire décrit dans le manuel d'instructions qui s'y rapporte.
Mode opératoire :
On prépare une solution contenant 20 g d'échantillon et 80 g d'eau distillée présentant une résistivité supérieure à 500 000 ohms.cm.
On effectue la mesure, à 20 °C, à l'aide du conductivimètre en se reportant au mode opératoire indiqué dans le manuel d’utilisation de l’appareil.
Les valeurs sont exprimées en microSiemens/cm (pS/cm).
Mesure de la viscosité d’une suspension d'amidon à l’aide du Raoid Viscosimeter
Analyser ( RVA )
Cette mesure est réalisée à pH acide (entre 2,5 et 3,5) dans des conditions de concentration déterminées et suivant un profil d'analyse température/temps adapté.
Deux solutions tampons sont préparées :
Tampon A
Dans un bêcher de 1 litre, contenant 500 ml d’eau déminéralisée, on ajoute o 91 ,0 g d’acide citrique monohydrate (pureté > 99,5 %) et homogénéise, o 33,0 g de chlorure de sodium (pureté > 99,5 %), et homogénéise jusqu'à dissolution complète,
o 300,0 g de soude 1 N.
On transvase dans une fiole jaugée de 1 L et complète avec de l’eau déminéralisé à 1 L.
Tampon B
On mélange 100 g de Tampon A avec 334 ,0 g d’eau déminéralisée.
On prépare le produit à analyser de la manière suivante :
Une masse de 1 ,37 g du produit sec à analyser ainsi obtenu est introduite directement dans le bol du viscosimètre, et on introduit de la solution Tampon B jusqu’à l’obtention d’une masse égale à 28,00 ± 0,01 g. On homogénéise à la pale d’agitation du Rapid Visco Analyser (RVA-NewPort Scientific).
Le profil d'analyse temps/ température et vitesse dans le RVA est alors réalisé comme suit :
Fin de test 00:20:05 (hh:mm:ss)
Température initiale 50°C ± 0,5°C
Intervalle d’acquisition des données 2 secondes
Sensibilité basse (low)
Les résultats des mesures sont donnés en RVU (unité utilisée pour exprimer la viscosité obtenue sur le RVA), sachant que 1 unité RVU = 12 cPoises (cP).
Pour rappel, 1 cP = 1 mPa.s.
Les résultats seront donc présentés en mPa.s.
Les mesures seront de viscosité réalisées « au pic », i.e. valeur de viscosité maximale entre 4 et 6 minutes, et « à la chute », i.e. la différence entre la valeur de la viscosité au pic et celle mesurée à 17 minutes. Exemple 1 : préparation d’amidons thermiquement modifiés « A ».
1 ) L’alcalinisation de l'amidon de maïs waxy est conduite selon les étapes suivantes :
- Préparer une suspension d’amidon à 36.5% de matière sèche (MS) ; - Ajouter du carbonate de sodium en poudre pour obtenir une conductivité finale sur la poudre remise en suspension à 20% MS entre 1 ,75 et 2 mS/cm;
- Assurer un temps de contact de 5h ;
- Filtrer et sécher à une humidité d’équilibre de l’amidon entre 10-14% 2) Traitement thermique
Le produit ainsi obtenu est traité thermiquement dans des turboréacteurs continus de type VOMM en série, dont la température de consigne est fixée à 200“C et configurés pour faire subir au produit un temps de séjour de 20 min, et de manière à ce que la différence de température entre la consigne et la température du produit en sortie du réacteur, qu’on appelle Delta T, soit d’une valeur de l’ordre de 16 à 17‘C.
Paramètres de process
Les mesures de viscosité RVA sont réalisées et sont présentée dans le tableau ci- dessous.
Résultats
1 ) L’alcalinisation de l'amidon de maïs waxy est conduite selon les étapes suivantes :
- Préparer une suspension d’amidon à 36.5% de matière sèche (MS) ;
- Ajouter du carbonate de sodium en poudre pour obtenir une conductivité finale sur la poudre remise en suspension à 20% MS de 1 ,2 et 1 ,32 mS/cm ;
- Assurer un temps de contact de 1 h ;
- Filtrer et sécher à une humidité d'équilibre de l’amidon entre 10-14%.
2) Traitement thermique
Le produit ainsi obtenu est traité thermiquement dans des turboréacteurs continus de type VOMM en série, dont la température de consigne est fixée à 210“C et configurés pour faire subir au produit un temps de séjour entre 15 et 20 min, et de manière à ce que la différence de température entre la consigne et la température du produit en sortie du réacteur, qu’on appelle Delta T, soit d’une valeur de l’ordre de 21 à 23 °C.
Paramètres de process
Les mesures de viscosité RVA sont réalisées et sont présentée dans le tableau ci- dessous.
Résultats
3) L’alcalinisation de l'amidon de maïs waxy est conduite selon les étapes suivantes :
- Préparer une suspension d’amidon à 36.5% de matière sèche (MS) ;
- Ajouter du carbonate de sodium en poudre pour obtenir une conductivité finale sur la poudre remise en suspension à 20% MS de 1 ,4 mS/cm ou 1 ,6 mS/cm;
- Assurer un temps de contact de 1 h ;
- Filtrer et sécher à une humidité d'équilibre de l’amidon entre 10-14%.
4) Traitement thermique
Le produit ainsi obtenu est traité thermiquement dans des turboréacteurs continus de type VOMM en série, dont la température de consigne est fixée à 210“C et configurés pour faire subir au produit un temps de séjour entre 25 et 30 min, et de manière à ce que la différence de température entre la consigne et la température du produit en sortie du réacteur, qu’on appelle Delta T, soit d’une valeur de l’ordre de 22 °C.
Paramètres de process
Les mesures de viscosité RVA sont réalisées et sont présentée dans le tableau ci- dessous.
Résultats
L'alcalinisation de l’amidon de maïs waxy est conduite selon les étapes suivantes :
- Préparer une suspension d’amidon à 36.5% de matière sèche (MS) ;
- Ajouter du carbonate de sodium en poudre pour obtenir une conductivité finale sur la poudre remise en suspension à 20% MS de 1 ,4 mS/cm ;
- Assurer un temps de contact de 1 h ;
- Filtrer et sécher à une humidité d’équilibre de l’amidon entre 10-14%. 5) Traitement thermique
Le produit ainsi obtenu est traité thermiquement dans des turboréacteurs continus de type VOMM en série, dont la température de consigne est fixée à 210“C et configurés pour faire subir au produit un temps de séjour de 35 min, et de manière à ce que la différence de température entre la consigne et la température du produit en sortie du réacteur, qu'on appelle Delta T, soit d’une valeur de l’ordre de 22“C.
Paramètres de process
Les mesures de viscosité RVA sont réalisées et sont présentée dans le tableau ci- dessous.
Résultats
En conclusion de ces 4 premiers exemples :
Chaque famille d’amidons thermiquement modifiés selon l’invention présente une stabilité améliorée durant le process d’utilisation par rapport à l’amidon natif : moins de
phénomènes de prise en viscosité et de rétrogradation sont observés lors de l'utilisation de ces amidons.
Sur ce dernier point, on constate en effet que plus la chute RVA tend vers 0 ou devient négative, plus le produit sera fonctionnalisé et moins il exprimera de rétrogradation.
5
Conclusion finale pour les résultats de ces 4 premiers exemples
Les amidons thermiquement modifiés de la famille « D » représentent les produits les plus résistants aux cisaillements, à l’acidité des milieux et aux traitements thermiques.
0 Les amidons thermiquement modifiés de la famille « C » sont un peu moins résistants que les amidons thermiquement modifiés de la famille « D », les amidons thermiquement modifiés de la famille << B » le sont un peu moins que les amidons thermiquement modifiés de la famille « C » et les amidons thermiquement modifiés de la famille « A » moins que Les amidons thermiquement modifiés de la famille « B ».
5 Le choix de l’utilisation de ces amidons se fera donc en fonction de l’application visée et donc des conditions de cisaillement, d’acidité et de température de mise en oeuvre, comme il sera démontré ci-après dans les exemples de réalisation.
Exemple 5 : Etude comparative
0
Une analyse est réalisée comparant les produits selon l’invention avec des produits du commerce de même catégorie, selon le protocole suivant :
Remise en suspension de l’amidon à 36,5 % de matière sèche.
Neutralisation par de l’acide chlorhydrique à 20% à pH 5.5 +/- 1 5 Filtration, Lavage afin d’obtenir une conductivité inférieure à 500 pS, Séchage à l’humidité classique de l’amidon entre 10 et 14%
-> 25-35 min obtenir un composé équivalent au NOVATION® 2300
-> Produit moins fonctionnalisé
Dépendant des autres paramètres de process tel que le Delta T et la dose de carbonate.
Exemple 6 : Mise en œuyre des amidons thermiquement modifiés « D » dans de la sauce tomate - Ketchup
L’analvse est réalisée sur la base de la recete témoin suivante :
Le procédé de préparation de la sauce tomate - Ketchup est le suivant :
Pour un lot de 1 ,5 kg :
1 . Etape de cuisson sur cuiseur Hotmix Pro Combi de 2 L :
Consignes : l OO'C, 30 minutes, vitesse 1
a. Mélanger la pré-mélange à la tomate sur vitesse 1 - 120 rpm - 1 minute b. Ajout des pré-mélanges amidon et sel
c. Cuisson 100 °C, 30 minutes, à vitesse 1
Consignes : l OO'C, vitesse 2
d. Ajout du pré-mélange de vinaigre et sirop de saccharose à 100°C, vitesse 2 jusqu’à atteindre une température de 92 °C
2. Emballage / conditionnement
Remplissage de flacons en verre de 375 ml à une température de 60-65 °C.
3. Pasteurisation
Autoclave dd'Ό pendant 8 minutes (équipement: STERIFLOW rotary bi-process 0 900 mm - 1 panier - Réf : NS 911 R MP FLW STEAM, année 2017, www.steriflow.com/en ; Rotation: non (statique) - traitement thermique par pasteurisation avec cascade d'eau)
Au final, la recette est caractérisée par :
- Contenu total en eau : 43 %
- pH : 3,66
- Brix : 29,5]
Les différents amidons testés sont les suivants :
Amidon modifié thermiquement « D » selon l’invention (préparé selon l'exemple 4)
CLEARAM® CH2020 commercialisé par la société Demanderesse (amidon de maïs waxy réticulé adipate acétylé)
NOVATION® 2300 commercialisé par la société INGREDION
CLARIA®+ commercialisé par la société TATE & LYLE
L’évaluation des différentes sauces tomates est réalisée par les mesures suivantes :
1 . Niveau de cuisson de l'amidon
Le niveau de cuisson est déterminé par microscopie optique (microscope LEICA - lentille x 20 et amplification x 150). L’échantillon est dispersé dans de l’eau déminéralisée, puis coloré au lugol dans le but de mettre en évidence les granules d’amidon. L'iode réagit avec l'amylose et forme des complexes de structure en spirale. Une couleur bleu / violet résulte si l'amidon est riche en amylose. Sinon, la couleur des granules d'amidon reste brun / jaune.
Les observations en microscopie optique fournissent différentes informations:
vérifier la présence et l'apparence des granules d'amidon. Ils peuvent être présents comme « non cuits » ; « Faiblement cuits » ; « Moyennement cuits » ; « Bien cuits »; « Fragmentés » ; ou « solubilisés (absents) ».
® L'observation sous lumière polarisée révélera ou non la croix de biréfringence du granulé d'amidon non cuit (ce qui permet de contrôler la cuisson effective ou non de l’amidon).
2. Caractérisation sensorielle
Les caractérisations sensorielles sont des appréciations subjectives et les commentaires en termes de visuel et de texture (avec cuillère et / ou en bouche), ont été émises par un panel de 5 personnes entraînées. Elles permettent surtout ici d'appréhender les qualités des produits fabriqués et ne sont produites ici qu'à titre illustratif.
3. Viscosité
Les mesures sont réalisées sur rhéomètre rotatif DV1 BROOKFIELD,
En général, la rhéologie des produits alimentaires est caractérisée par un comportement non newtonien: la viscosité change en fonction du niveau de cisaillement appliqué.
Est utilisé ici le viscosimètre BROOKFIELD à 3 vitesses de rotation pour confirmer (ou non) ce comportement.
Conditions de mise en œuvre :
Broche : # 63
Vitesse de rotation : 5 ; 10 ; 20 tours par minute
Gamme complète : 24000; 12000; 6000 mPa.s
Temps de rotation : 30 secondes
Température de l'échantillon : 25 ° C (ambiant)
Récipient / quantité Bocal en verre / 200 mL
Répétabilité: moyenne de 3 mesures. Précision: 5%
4. Rhéologie
4. a. Mesure d’écoulement
Equipement: ANTON PAAR, rhéomètre MCR301
Caractérisation du comportement des fluides non newtoniens. L'instrument impose un champ de contrainte spécifique ou une déformation au fluide, et surveille la déformation ou la contrainte résultante.
Les résultats sont exprimés dans une courbe à échelle logarithmique de viscosité (Pa.s) en fonction du taux de cisaillement (y).
Les résultats remarquables sont la viscosité à g = 10 s-1 (cisaillement équivalent de la texture mesurée avec une cuillère) et g = 40s-1 (cisaillement équivalent de la texture mesurée dans la bouche).
Le seuil d'écoulement représente la contrainte minimale appliquée pour mettre en mouvement un produit ou un matériau.
Il est calculé avec la modélisation de Herschel Bulkley, à partir de la courbe de contrainte en fonction du cisaillement (résultant de la courbe d'écoulement).
Géométrie: cylindres concentriques
Analyse: Oscillation
□ Température: 20 ° C (+1 min de stabilisation de la température)
□ Durée: 10 minutes
□ Contrainte d'oscillation: 0,1 à 1000 Pa
Répétabilité: moyenne de 3 mesures
Précision: 5%
4.b. Comportement viscoélastiaue G7G"
Equipement: TA INSTRUMENTS, Rhéomètre DHR-2
Caractérisation du comportement des fluides non newtoniens. L'instrument impose un champ de contrainte spécifique ou une déformation au fluide, et surveille la déformation ou la contrainte résultante.
Les résultats sont exprimés dans un tableau avec un module d'élasticité (G ') qui caractérise la partie solide et le module visqueux (G ") qui caractérisent la partie liquide.
Les interprétations générales de l'analyse des produits alimentaires sont des "comportements de type liquide" si (G '<G ") ou" comportement de type solide "si (G’> G").
Géométrie: cylindres concentriques
Analyse: Oscillation
□ Température: 20 ° C (+1 min de stabilisation de la température)
□ Fréquence de stress: 1 Hz
□ Contrainte d'oscillation: 0,02 à 880 Pa
Répétabilité: moyenne de 3 mesures
Précision: 5%
Résultats et discussions :
1 . Comportement à la cuisson
Le microscope permet une analyse qualitative du niveau de cuisson des grains d’amidons.
De façon générale, il n’y a pas de différence significative observée entre le niveau de cuisson sortie HOTMIX et après passage à l’autoclave. L’étape de pasteurisation en l'autoclave est donc considérée comme une étape de « sanitisation » et non pas de cuisson additionnelle.
Les observations microscopiques des deux amidons CLARIA®+ et NOVATION® 2300 montrent des grains d’amidons bien cuits.
L'observation microscopique du CLEARAM® CH2020 montre des grains d'amidon biens cuits, ainsi que quelques débris
L'observation microscopique de l'amidon modifié thermiquement « D » selon l’invention montre des grains d’amidons bien cuits et quelques grains crus.
Pour ce produit, comparé aux autres, on observe moins de débris et une cuisson légèrement inférieure. Il est le plus résistant des produits testés.
2. Caractérisation sensorielle
Les échantillons ont été évalués à la cuillère et classés du plus épais (le plus visqueux) au plus fluide (moins visqueux).
Il n’y a pas de différence significative, ce qui indique que l’amidon modifié thermiquement selon l’invention est une alternative aux produits classiquement proposés pour conférer aux amidons natifs des propriétés d'amidons chimiquement modifiés.
3. Mesure de viscosité.
Le graphe de la figure 1 présente le profil de viscosité BROOKFIELD des 4 produits testés aux trois vitesses de rotation (5, 10 et 20 rpm).
Nous confirmons le comportement rhéofluidifiant global : plus le cisaillement est important, moins le produit est visqueux. Pour certains échantillons, à la vitesse de 10 et 20 rpm, la viscosité atteint les limites de mesure (échelle complète).
Le classement des produits (du plus épais au plus fluide), dans le tableau ci-dessous, est avec des essais mesurés à 5 rpm.
Considérant toute la gamme de viscosité obtenue avec les différents essais amidons inhibés thermiquement (de 1 1260 à 21770 mPa-1), l’amidon modifié thermiquement « D » selon l’invention représente le produit le plus fluide et le NOVATION® 2300 représente le produit le plus épais.
4. Mesures de rhéologie
4.a. Ecoulement
Le seuil d'écoulement représente la contrainte minimale appliquée pour mettre en mouvement un produit ou un matériau.
II est calculé avec la modélisation de Herschel Bulkley, à partir de la courbe de contrainte en fonction du cisaillement (résultant de la courbe d'écoulement) - cf. figure 2.
Les seuils d'écoulement calculés des essais de ketchup sont représentés dans le tableau ci-dessous, classés du plus épais aux plus fluides.
Le comportement de l’amidon modifié thermiquement « D » selon l’invention est équivalent au NOVATION® 2300.
Sur le graphique des résultats d'écoulement, utilisé pour déterminer le seuil d'écoulement, il est choisi de considérer la viscosité à un taux de cisaillement de 10 s 1 (cisaillement représentatif de celui appliqué avec une cuillère).
Les résultats sont présentés dans le graphe de la figure 3, repris dans le tableau ci- dessous.
L'amidon modifié thermiquement « D » présente une valeur de viscosité moyenne.
4. b. Comportement viscoélastique G'/G"
Pour tous les essais Ketchup, G’ est dominant, preuve que le ketchup a un "comportement de type solide".
Mais ils montrent un comportement viscoélastique différent.
Résultats en ligne avec les résultats précédents. Conclusion :
L'amidon modifié thermiquement « D » selon l’invention présente, dans l’application sauce ketchup, un comportement équivalent au témoin amidon waxy modifié chimique, et à celui de l’amidon thermiquement inhibé NOVATION® 2300.
Exemple 7 : Mise en œuyre des amidons thermiquement modifiés « B », « C » et « D » dans des yaourts ou laits fermentés brassés
Recette classique de yaourt (ou lait fermenté) brassé, contenant de l’amidon pour une texture plus crémeuse.
Dosage des ferments: 20 U/100 L
L'appellation yaourt ou lait fermenté ne permet pas l’incorporation d'amidon dans certains pays, on parlera dans ce cas de spécialité laitière fermentée.
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Résultats et discussions :
1 . Caractéristiques de la fermentation:
On observe quelques différences entre les durées de fermentation. Elles sont davantage liées à la répétabilité des essais dans des conditions laboratoire qu'aux amidons eux-mêmes.
2. Comportement à la cuisson :
L’état de cuisson de l’amidon est contrôlé au microscope optique (comme dans l’exemple 6) aux différentes étapes du process :
à 60 °C avant homogénéisation (en lumière polarisée pour visualiser les éventuels granules crus)
après homogénéisation et pasteurisation
après fermentation et lissage (produit fini)
Pour mieux visualiser les amidons, on utilise le colorant Lugol qui teinte les granules en bleu en cas de présence d’amylose, en marron en cas de présence d'amylopectine uniquement.
L'état de cuisson des amidons, avant homogénéisation (60 °C) (lumière polarisée) ne montre pas de différence significative.
Certains amidons ont déjà commencé à gonfler à 60 °C avant homogénéisation. Ceci s'explique par les différences de températures de gonflement intrinsèques à chaque amidon.
Après pasteurisation, l’état de cuisson dépend de l’amidon utilisé. Il est à noter que le lot correspondant à l'amidon modifié thermiquement « D » selon l’invention vérifie le résultat explicité à l’exemple 6. La présence de nombreux granules crus indique une meilleure résistance de ces produits au traitement thermique.
Il faut noter qu’aucun fragment de granule n’est observé, sur aucune des photos. Cela signifie que tous les granules des différents lots n'ont pas été détruits par le traitement thermique ou le cisaillement.
3. Mesures de rhéologie
La viscosité est mesurée après 1 jour, 7 jours, 15 jours et 21 jours. Les valeurs sont données avec une incertitude de ± 5 % .
Surface d’hysteresis (Pa)
Cependant, les différences de viscosité restent faibles, et ne sont pas constantes au cours du stockage.
4. Caractérisation sensorielle
Le panel est constitué de 29 personnes parmi le personnel Roquette. Lors de la dégustation des produits, 1 1 puis 13 personnes ont participé aux 2 différentes sessions.
Le panel est qualifié pour la dégustation de produits formulés. Le groupe a été formé pour vérifier ses performances en termes de :
Capacité à discriminer les produits
Consensus, utilisation correcte des descripteurs
Répétabilité, capacité à identifier un doublon
Conditions de dégustation:
L’analyse sensorielle a lieu dans un laboratoire dédié, avec des boxes individuels, un environnement calme et sans odeur (pour faciliter la concentration), des lumières blanches.
La dégustation est faite à l’aveugle avec un code à 3 chiffres, et les produits sont présentés dans un ordre aléatoire, pour éviter les effets de persistance.
Par ailleurs, la dégustation des essais s'est faite en 2 séries, pour éviter la saturation lors de la séance :
Série 1 : NOVATION® 2300, amidon modifié thermiquement « D », amidon modifié thermiquement « C-1 », amidon modifié thermiquement « C-2 »
Série 2 : NOVATION® 2300, amidon modifié thermiquement « B-2 », CLEARAM® CJ5025
Méthode: profil flash (JM Siefermann, 2000)
L’analyse des résultats est faite par Analyse Factorielle Multiple (J. Pagès, 1994), et montre que :
Sur la série 1 :
Les trois descripteurs “brillant”, “goût lactique” et “astringent” ne sont pas discriminants sur cette série de produits.
Les yaourts formulés avec les amidons modifiés thermiquement « C-1 » et « C-2 » sont similaires, ils sont plus crémeux, plus sucrés, plus gras et plus granuleux que les autres produits. L’amidon thermiquement modifié « C-1 » donne cependant un produit plus fondant, moins acide et moins épais que l’amidon thermiquement modifié « C-2 ».
L'amidon thermiquement modifié « D » est aussi peu acide que l’amidon thermiquement modifié « C-1 ».
Sur la série 2 :
Les 5 descripteurs“brillant”,“sucré”,“fondant”,“goût lactique” et“astringent” ne sont pas discriminants sur cette série.
Par contre, les panélistes ont établi les différences suivantes :
o L’amidon thermiquement modifié « B » est très épais, granuleux, acide, avec une texture crémeuse et du nappant,
o Le NOVATION® 2300 présente un profil sensoriel similaire mais moins acide, moins granuleux,
o Le CLEARAM® CJ5025 est le produit le moins granuleux, le moins épais et le moins gras.
On peut rapprocher ce résultat avec les observations microscopiques des granules : les granules de CLEARAM® CJ5025 n’étaient pas très gonflés, il apporte donc moins de viscosité que les autres.
Les conclusions de cette étude sont que tous les amidons testés semblent avoir résisté au procédé utilisé ici, car aucun fragment d’amidon n’a été observé.
Les amidons selon l’invention présentent pour certains des caractéristiques proches de celles du produit déjà existant : ainsi l’amidon thermiquement modifié « D » ne se distingue que par une acidité du yaourt un peu plus importante
De même, l’amidon thermiquement modifié « C-1 » conduit à des produits proches du produit existant.
L'amidon thermiquement modifié « C-2 » permet même d’atteindre des niveaux de crémeux perçu supérieurs. Il pourrait donc être utilisé à une dose inférieure pour un même résultat.
Exemple : Mise en œuyre d’un amidon thermiquement modifié « D » dans de la sauce tomate - Boloanaise sans viande
La recette de base mise en œuyre est la suivante :
TOTAL 100 g
Les différents amidons testés sont les suivants :
Amidon modifié thermiquement « D » selon l’invention (préparé selon l’exemple 4)
CLEARAM® CH2020 commercialisé par la société Demanderesse (amidon de maïs waxy réticulé adipate acétylé)
NOVATION® 2300 commercialisé par la société INGREDION
Le mode opératoire de la recette est le suivant :
1. Préparation des prémélanges :
a. Pulpe de tomates & Oignons
b. Eau & autres ingrédients liquides
c. Poudres
2. Réaliser une purée fluide du Prémélange (Pulpe de tomates & Oignons) au Hotmix (vitesse 6 pendant 1 min). Le prémélange doit être dépourvu de particules afin de ne pas interférer lors de l’analyse rhéologique du produit.
3. Ajouter le prémélange (Eau & autres ingrédients liquides)
4. Placer à vitesse 3 pendant 1 min
5. Ajouter le prémélange de poudres (sous vitesse 3 pendant 1 min)
6. Pré-cuire (vitesse 3 / 10 min / 80 °C)
7. Les traitements optionnels sont les suivants :
A. PASTEURISATION + STOCKAGE AU Paramétrages STERIFLOW:
CONGELATEUR (-18 ° C) + DECONGELATION Statique; Z=10eC; T=90eC
Phase 1: Chauffage / 85°C / 0.1 bar / 8 min
Placer 150 g dans un bocal en verre (277 ml)
Garder au bain-marie à 60 0 C Phase 2: Etape / 85°C / 0.1 bar / 45 min Pasteuriser à l’autoclave en mode « eau Phase 3: Refroidissement / 45°C / 0.1 bar / surchauffée » avec un palier à 85 ° C, 45 min en 20 min
statique Stocker à -18 ° C (1 nuit*) Phase 4: Refroidissement forcé / 0°C / 0.1
Puis décongeler 4 heures à température bar / 5 min
ambiante.
Observation et analyse au J+1
(* Sauf analyse de rhéologie. Le produit est
conservé 1 nuit à -18 °C avant l'analyse
sensorielle. Pour l'analyse rhéologique, le produit
est décongelé après 1 mois)
B. PASTEURISATION + STOCKAGE AMBIANT Paramétrages STERIFLOW:
(20 ° C) Statique; Z=10°C; T=90°C
Phase 1: Chauffage / 85°C / 0.1 bar / 8 min
Placer 150 g dans un bocal en verre (277 ml)
Garder au bain-marie à 60 ° C Phase 2: Etape / 85°C / 0.1 bar / 45 min Pasteuriser à l'autoclave en mode « eau Phase 3: Refoidissement / 45°C / 0.1 bar / 20 surchauffée » avec un palier à 85 ° C, 45 min en min
statique Phase 4: Refroidissement forcé / 0°C / 0.1
Stocker à 20 ° C bar / 5 min
Observation et analyse à J+1
C. STÉRILISATION + STOCKAGE AMBIANT Paramétrages STERIFLOW:
(20 ° C) Statique; Z=10°C; T=121°C
Phase 1: chauffage / 120°C / 1.7 bar / 12 min
Placer 150 g dans un bocal en verre (277 ml)
Garder au bain-marie à 60 0 C Phase 2: Etape / 120°C / 1.7 bar / 60 min Pasteuriser à l'autoclave en mode « eau Phase 3: Refroidissement / 45°C / 0.1 bar / surchauffée » avec un palier à 120 ° C, 60 min en 20 min
statique Stocker à 20 0 C Phase 4: Refroidissement forcé / 0°C / 0.1 Observation et analyse à J+1 bar / 5 min
Equipements pour le traitement thermique :
o Autoclave,
o STERIFLOW rotatif bi-process 0 900 mm - 1 panier - 1 porte
Le système de contrôle interne du STERIFLOW (MPI Expert) est utilisé pour gérer les cycles de processus.
Grâce aux sondes de température placées au centre du produit (point le plus froid) l’appareil enregistre des données utiles pendant le cycle aux fins de l'étude:
■ Température de Démarrage = Start T°C : pour vérifier la bonne reproductibilité du processus de production de l'échantillon
■ Température Maximale = Max T°C : pour vérifier la température maximale attente au centre du produit,
■ MAX F0 (minutes): Cette valeur donne une information sur l’intensité du traitement thermique. Elle représente le temps d’exposition du produit à
un traitement conduisant à la même réduction du nombre de microorganismes réalisé à la température de référence (c’est-à-dire 121 ,1 °C qui est la température de destruction du Clostridium Botulinum). On parle de « Valeur pasteurisatrice ou VS » dans le cas d’une pasteurisation ou « Valeur stérilisatrice ou VS » dans le cas d’une stérilisation.
Par exemple, une valeur stérilisatrice de 3 min signifie que l'expérience réalisée est équivalente à une expérience d'une durée de 3 min à une température constante égale à la température de référence (121 ,1 0).
F0 = DT * 10 (T -121 / Z)
Le « MAX F0 » est la somme de toutes les valeurs à travers le cycle entier, calculée avec les valeurs de Z et de température de référence (T)
Equipements pour les mesures de colorimétrie :
Equipement: KONICA MINOLTA, spectrophotomètre CM-5
Méthode d'analyse des couleurs: L * a * b * espace colorimétrique / DE: CIE 2000 Échantillon: 6 g de poudre, emballée, dans une boîte de Pétri (Konica Minolta réf 1870-712, verre, diamètre 40 mm)
Zone de mesure: 0 30 mm, avec masque de visée 0 35 mm
Type de mesure: réflectance; méthode: boîte de Pétri
Observateur: 10 *7 Illuminant: D65
Répétabilité: 0,004
La luminosité, L *, représente le noir le plus foncé à L * = 0, et le blanc le plus brillant à L * = 100.
Les canaux de couleur, a * et b *, représentent les vraies valeurs de gris neutres à un * = 0 et b * = 0.
La différence de couleur AE (delta E) est calculée entre la couleur d'échantillon choisie L1 a1 b1 et la couleur de référence L2a2b2.
Le résultat est calculé avec le calculateur en ligne www.brucelindbloom.com
(section "cale" / "Color Différence Calculator"), où le résultat "CIE 2000" est utilisé.
La plus petite DE, la couleur la plus similaire des 2 produits.
Si DE est > 1 ,5, on considère la différence de couleur perceptible par l'œil humain.
Caractérisations sensorielles :
Les caractérisations sensorielles sont des appréciations subjectives et des commentaires en termes de visuel et de texture (à la cuillère et / ou à la bouche).
Mesures de Synérèse
En fonction de la résistance de l'amidon au processus (congélation et / ou traitement thermique), une certaine synérèse (libération d'eau) peut se produire.
Le produit est tamisé (maille fine) pendant 6 minutes, la quantité de phases est pesée et le résultat donné en%.
Après tamisage et pesée de synérèse, les deux phases (eau de synérèse et sauce restante) de l'échantillon sont remises dans une cuve.
Le sensoriel est évalué principalement sur la phase de sauce restante (la sauce peut être plus concentrée ou plus épaisse).
Niveau de cuisson de l’amidon
Le niveau de cuisson est déterminé par microscopie, comme dans l'exemple 5 ci- avant.
Mesure de la Rhéologie
Caractérisation du comportement des fluides non newtoniens : l'instrument impose un champ de contrainte spécifique ou une déformation au fluide, et surveille la déformation ou la contrainte résultante.
Géométrie: Cylindres concentriques CC27
Conditions d'analyse: Tous les échantillons ont été analysés pour la rhéologie 1 jour après la date de production, après stabilisation à 20 ° C.
Répétabilité de toutes les analyses: moyenne de 3 mesures
Précision: 5%
Viscosité en fonction de la contrainte - Mesure de fluidité
Les résultats sont exprimés par une courbe à échelle logarithmique donnant la viscosité (Pa.s) en fonction du taux de cisaillement (y).
Les résultats remarquables sont la viscosité à:
• y = 5 s 1 (cisaillement représentatif du produit au repos)
• y = 10 s 1 à 40 s 1 (cisaillement représentatif de celui appliqué dans la bouche pendant la mastication)
• g = 100 s 1 (cisaillement représentatif de celui appliqué à la cuillère)
• g = 350 s 1 (cisaillement représentatif de celui appliqué dans les processus industriels - c'est-à-dire les pompes)
Seuil d’écoulement
Le seuil d'écoulement représente la contrainte minimale appliquée pour mettre en mouvement un produit ou un matériau. Plus le résultat est bas, plus l'effort sera minimum pour le mettre en mouvement.
Il est calculé avec la modélisation de Herschel Bulkley, à partir de la courbe de contrainte en fonction du cisaillement (résultant de la courbe d'écoulement).
Caractérisation visco-élastique
Les résultats du comportement viscoélastique (G 7 G ") sont exprimés dans un tableau avec un module d'élasticité (G') qui caractérise la partie solide et le module visqueux (G") qui caractérisent la partie liquide.
Les interprétations générales de l'analyse des produits alimentaires sont des "comportement de type liquide" si (G '<G ") ou "comportement de type solide "si (G'> G").
Les résultats sont les suivants : 1. Données de traitement thermique (valeurs de pasteurisation / valeurs de stérilisation) - Mesures des Start TC / MaxT°C / Max F„
Stérilisation
Ces résultats traduisent :
- une bonne reproductibilité de la méthode de traitement. Les températures de début sont d'environ 57-61 ° C pour tous les essais.
- Une durée suffisante de la phase d'étape (pour la pasteurisation et la stérilisation). La température maximale est proche de la température réglée.
De plus, l'amidon modifié thermiquement « D » selon l'invention présente des comportements équivalents à un amidon inhibé thermiquement classique.
2. Analyse colorimétriaue
La différence de couleur AE (delta E) est calculée entre la couleur d'échantillon choisie L1 a1 b1 et la couleur de référence L2a2b2.
Il a été calculé sous 4 points de vue différents afin d'avoir la comparaison la plus complète:
• DE : (repro CH20) : Etude de répétabilité pour 2 lots de CLEARAM® CH2020
• DE de l'étude comparative entre les prototypes CLEARAM® CH2020 modifiés de référence et l'amidon modifié thermiquement « D »
• DE de l'étude comparative entre le NOVATION® 2300 et l'amidon modifié thermiquement « D ».
• DE de l'étude comparative entre le CLEARAM® CH2020 modifié de référence et le NOVATION® 2300.
Les résultats sont présentés dans la Fig. 4.
A noter que plus la valeur de DE est petite, plus les couleurs des 2 produits sont similaires. Si le DE > 1 ,5, la différence de couleur est considérée perceptible par l'œil humain.
Seuls les résultats DE de l'étude de répétabilité de CLEARAM® CH2020 (DE (repro CH20)) sont inférieurs à 1 ,5.
Tous les autres résultats de DE sont très discriminants :
□ La couleur de CLEARAM® CH2020 entre les lots est significativement similaire.
□ L'amidon modifié thermiquement « D » a une couleur significativement différente du CLEARAM® CH2020.
□ L'amidon modifié thermiquement « D » a une couleur significativement différente du NOVATION® 2300, mais moins prononcée comparativement au CLEARAM® CH2020.
□ La couleur du CLEARAM® CH2020 est significativement différente de NOVATION® 2300, mais moins prononcée par rapport à l'amidon modifié thermiquement « D », avec une luminosité et une saturation plus faible des couleurs entre les prototypes CLEARAM CH2020 et l'amidon modifié thermiquement « D ».
3. Evaluation sensorielle
Pour mémoire, les produits ont subi les 3 différentes options de traitement, et ont été observés le jour + 1 à 20 ° C
NOVATIO
2300
L'échantillon pasteurisé sera pris comme référence car considéré comme le plus proche de la cible visée pour ce genre de matrice en termes de visuel, de texture.
Tous les échantillons congelés et décongelés présentent une synérèse, ainsi qu’une texture granuleuse, micro-gélifiée...
L'amidon modifié thermiquement « D » présente, comparé aux deux autres produits,
□ moins de synérèse
□ une texture plus nappante non collante, lors de la congélation/décongélation Tous les produits stérilisés présentent une texture plus fluide et une coloration rouge plus sombre et hétérogène (lié à une réaction de Maillard plus importante).
4. Etude la rhéologie
Les histogrammes présentés par les figures suivantes présentent les moyennes des résultats de chaque essai, sous 3 paramètres: viscosité en fonction de la contrainte, seuil d’écoulement et caractéristique viscoélastique
Fig.5 : Viscosité en fonction de la contrainte
Les résultats montrent une bonne répétabilité des résultats des 3 répétitions pour chaque échantillon.
L'histogramme est une vue complète et simplifiée (moyenne de 3 répétitions). Chaque barre représente un résultat de viscosité remarquable (5; 10; 100; 350 s-1 ).
Tous les échantillons, pour les deux traitements thermiques, ont un comportement rhéo-fluidifiant (la viscosité diminue à mesure que le taux de cisaillement augmente).
Les échantillons stérilisés (S) sont plus fluides que leurs échantillons pasteurisés (P). Le traitement thermique a une influence sur le comportement rhéologique quel que soit l'amidon.
Pour les échantillons pasteurisés et stérilisés, le NOVATION 2300 affiche des résultats inférieurs à la référence CLEARAM® CH2020
L'amidon thermiquement modifié « D » présente une viscosité inférieure au NOVATION® 2300, sauf dans les conditions de stérilisation où l'amidon thermiquement modifié « D » apparaît légèrement plus épais.
Le classement en groupes montre que l'amidon thermiquement modifié « D » et le NOVATION® 2300 ont des performances proches dans les conditions de pasteurisation.
Fig. 6 : Seuil d’écoulement
Comme pour les résultats de l'analyse précédente (viscosité en fonction de la contrainte), il existe un profil similaire dans le classement des produits:
Les échantillons stérilisés (S) ont un seuil d’écoulement légèrement inférieur à celui des échantillons pasteurisés (P). Le traitement thermique a une influence sur le comportement rhéologique ; moindre résistance de l’amidon à ce fort traitement thermique.
Pour les échantillons pasteurisés, le NOVATION® 2300 affiche des résultats moyens, entre les prototypes de référence CLEARAM® CH2020 et l"amidon thermiquement modifié « D >».
L'amidon thermiquement modifié « D » apparaît comme le plus performant et le plus proche des produits de référence (CLEARAM® CH2020 et NOVATION® 2300).
Fig. 7 : Caractérisation viscoélastique
Pour chaque essai, G 'est dominant par rapport à G ", preuve que le produit a un" comportement de type solide ".
L'histogramme se concentre uniquement sur la valeur G '.
Comme pour les résultats de l'analyse de l'écoulement, il existe un profil similaire dans le classement des produits:
Les échantillons stérilisés (S) ont une cohésion plus faible que leurs échantillons pasteurisés (P). Le traitement thermique a une influence sur le comportement rhéologique, en endommageant l'amidon. Globalement, tous les amidons traités thermiquement sont moins résistants au traitement de stérilisation.
Pour les échantillons pasteurisés, le NOVATION® 2300 montre une cohésion assez proche du CLEARAM® CH2020.
L'amidon thermiquement modifié « D » apparaît cohérent.
Pour les échantillons stérilisés, le NOVATION® 2300 montre une cohésion plus proche de l'amidon thermiquement modifié « D ».
Conclusion finale pour l'anaivse rhéologique:
Les conditions du procédé de stérilisation définies pour cette étude apparaissent comme un paramètre discriminant.
Cette option de traitement permet d'aller plus loin dans la discrimination des amidons propres entre eux et en comparaison avec les CLEARAM® CH2020 et NOVATION® 2300.
L'amidon thermiquement modifié « D » se classe dans la catégorie des produits de références thermiquement modifiés, tel le NOVATION® 2300.
Exemple 9 : Mise en œuyre des amidons thermiquement modifiés « C » dans des yaourts thermisés
Les amidons thermiquement modifiés obtenus avec le procédé selon l’invention ont été testés dans les yaourts thermisés, également appelés yaourts ambiants ou « extended shelf-life » (à durée de conservation longue).
Ces yaourts sont soumis à un traitement thermique après fermentation, ce qui permet de les conserver à température ambiante pendant plusieurs mois.
Les différents amidons testés sont les suivants :
Amidon modifié thermiquement « C » selon l’invention (préparé selon l’exemple 3);
CLEARAM® CJ5025 commercialisé par la société Demanderesse (phosphate de di-amidon acétylé), amidon modifié classiquement utilisé dans les applications yaourts à boire stables à température ambiante - cf. https://www.roquette.com/food-and-nutrition/dairy/texturizing-solutions/ ;
NOVATION® 2300 commercialisé par la société INGREDION.
La recette est la suivante :
Les amidons sont testés dans un yaourt à boire à la fraise, contenant du concentré de fruit.
• Hydratation des ingrédients (lait en poudre, sucre, pectine et amidon) dans le lait à 50 °C pendant 30 minutes
• Ajout de la crème, mélange pendant 5 minutes au mélangeur Silverson
(3500 rpm).
• Homogénéisation: 100 bars à 65 ou QOΌ selon l’amidon utilisé
• Pasteurisation à 95 °C, 7 minutes dans un échangeur à plaques à 30 L/h
• Addition des ferments lactiques dans le mix à 42 <C (20U/200L)
• Fermentation à 42“C jusqu’à atteindre pH 4.5
• Ajout du concentré de purée de fraise
• Thermisation: préchauffage à 60°C, thermisation à 85°C pendant 30 secondes dans un échangeur à plaques à 30 L/h
• Refroidissement à 50 °C
• Conditionnement et conservation à température ambiante Caractéristiques du procédé et de la fermentation: pH final à Durée de pH initial à 42‘€
Il n’y a pas d’impact de l'amidon sur la durée de fermentation. Les trois produits atteignent le pH souhaité dans un temps équivalent.
Aspect visuel:
Les produits avant ajout de la purée de fraises présentent une couleur blanche légèrement beige.
Etat de cuisson de l’amidon:
L'état de cuisson de l’amidon est contrôlé à l’aide d’un microscope optique aux différentes étapes du procédé
Après homogénéisation et premier traitement thermique (pasteurisation)
Après le 2e traitement thermique (thermisation)
La préparation est colorée au lugol pour améliorer la visualisation des amidons.
Après pasteurisation, les granules d'amidon sont dans l’ensemble bien gonflés. Le moins gonflé est l’amidon modifié (CLEARAM® CJ5025). On n’observe pas de fragments.
Après 2e traitement thermique
Dans les 3 produits, on observe des granules bien gonflés. On ne visualise pas de fragments d’amidon. Les amidons ont bien résisté aux traitements thermiques.
Les granules du NOVATION® 2300 semblent en moyenne un peu moins gonflés que ceux de l'amidon thermiquement modifié "C".
Mesures rhéologiques
La viscosité est mesurée après 1 jour, 7 jours, 15 jours et 30 jours.
Les valeurs sont données avec une incertitude de ± 5 %.
La figure 8 présente le graphe des viscosités à 40 s 1
Les deux essais contenant de l'amidon sans modification chimique présentent des viscosités proches.
L'essai avec le CLEARAM® CJ5025 est par contre moins visqueux à toutes les durées de conservation.
L'évolution des viscosités montre qu’il n'y a pas de rétrogradation de l’amidon dans les yaourts, puisqu’on observerait alors une augmentation de la viscosité au cours du stockage.
Capacité de rétention d’eau
On analyse la capacité de rétention d’eau dans les yaourts en réalisant le test suivant, adapté d’une méthode de Harte et Barbosa-Canovas:
Centrifugation d’une masse W1 de yaourt pendant 30 min à 4000g et à 10°C. Pesée du sérum séparé suite à la centrifugation : W2
Capacité de rétention d’eau: WHC (%) = (1 - W2/ W1 ) x 100
On constate que la capacité de rétention d’eau de l'amidon selon l’invention est proche de celle obtenue avec l’amidon modifié.
Elle est d'ailleurs stable au cours du stockage, ce qui confirme l’absence de synérèse. Par contre, l’amidon concurrent retient légèrement moins d’eau.
Dégustation des yaourts
Les 3 produits ont été évalués par des dégustateurs experts en produits laitiers. Les commentaires récoltés sont les suivants :
CLEARAM® CJ5025 : astringent, nappant, peu acide
NOVATION® 2300 : acide, astringent, épaisseur moyenne en bouche
Amidon thermiquement modifié "C" : peu acide, peu astringent, doux, épais en bouche.
Cette dégustation permet de vérifier que les amidons utilisés n’apportent pas de goût parasite dans le yaourt.
Ils se distinguent par contre au niveau de l’acidité perçue, le NOVATION® 2300 étant celui qui apporte le plus d’acidité.
L'amidon thermiquement modifié "C" permettant d'obtenir un yaourt de qualité gustative plus performante.
En résumé, l’amidon thermiquement modifié selon l’invention présente donc une performance au moins équivalente à celle de l'amidon modifié ou non classiquement utilisés dans cette application, et se révèle organoleptiquement plus acceptable que le NOVATION® 2300.
Exemple 10 : Mise en œuyre des amidons thermiquement modifiés « C » dans des mayonnaises alléaées selon un procédé à chaud
Les amidons thermiquement modifiés obtenus avec le procédé selon l’invention ont été testés dans les mayonnaises préparées par un procédé à chaud, mayonnaises à faible teneur en matière grasse (25 - 35 % de matières grasses).
Les différents amidons testés sont les suivants :
Amidon modifié thermiquement « C » selon l’invention (préparé selon l’exemple 3);
CLEARAM® CH2020 commercialisé par la société Demanderesse (amidon de maïs waxy réticulé adipate acétylé) ;
NOVATION® 2300 commercialisé par la société INGREDION.
La recete est la suivante :
Le procédé de préparation :
Adapté pour des quantités de 800 g à 2 kg, il est ici préparé un lot de 1 kg de mayonnaise allégée.
Utilisation du mélangeur Hotmix Pro Creative de 2 I (Vitesse 1 E = 480 rpm ; Vitesse 3 : 800 rpm ; Vitesse 4 : 1800 rpm ; Vitesse 5 : 3000 rpm ; Vitesse 6 : 4000 rpm).
Phase A : cuire le lait d’amidon dans le bol du Hotmix (vitesse 1 E, 90 Ό, 10 min). Laisser refroidir jusqu’à 50 °C.
Phase B : préparer les ingrédients liquides (colle d’amidon et moutarde) dans le bol de l’Hotmix. Préparer les poudres dans un récipient séparé.
Bien disperser et homogénéiser ce mélange de poudre.
Préparer les phases C et D dans des récipients séparés.
Hydratation de la Phase B
Dans le bol du Hotmix où le lait d’amidon est maintenu à 50 °C, ajouter le mélange de poudres et mélanger à Vitesse 3, 1 min.
Emulsification + hydratation des hydrocolloïdes
Par le haut du récipient, ajouter petit à petit la Phase C, puis la Phase D.
Adapter la Vitesse de 4 à 6, selon la consistance du produit, en ne dépassant pas 3 minutes de mélange.
Finition de l'émulsification :
Continuer de mélanger à Vitesse 6, 1 min.
Méthodes d 'analyses
Caractérisations sensorielles
Les caractérisations sensorielles sont des appréciations subjectives et des commentaires en termes de visuel et de texture (à la cuillère et / ou à la bouche).
Colorimétrie
Equipement : KONICA MINOLTA, spectrophotomètre CM-5
Méthode d'analyse des couleurs: L * a * b * et L * C * h 0 espace colorimétrique
/ DE : CIE 2000
Échantillon: 20g, en boîte de Pétri jetable (VWR, "boîte pétri ronde PS sans ergot", plastique, diamètre 55 mm)
Zone de mesure: 030 mm, avec masque de visée 0 35 mm
Type de mesure: réflectance; composante spéculaire exclue (SCE)
Observateur: 10 °/ Illuminant: D65
Répétabilité: 0,004
La luminosité, L *, représente le noir le plus foncé à L * = 0, et le blanc le plus clair à L * = 100.
Les canaux de couleur, a * et b *, représentent les coordonnées d'une couleur. Les valeurs en * = 0 et b * = 0 représentent le vrai gris neutre.
C * représente la chrominance. La différence DO * entre 2 échantillons montrerait une couleur (+) plus claire ou (-) plus terne. (Peut être illustré comme la quantité de pigments)
h ° représente l'angle de teinte (en degrés), qui est précisément la couleur.
Les différences d’espace colorimétrique (L * C * h °) sont plus faciles à lire et à interpréter que l'espace colorimétrique (L * a * b *).
La différence de couleur DE (delta E) est calculée entre la couleur d'échantillon choisie L ! a 1 b 1 et la couleur de référence L 2 a 2 b 2 (ou L ! C 1 h ! et L 2 C 2 h 2)
Le résultat est calculé avec le logiciel Colibri® Color de Konica, où la formule « CIE 2000 » est utilisée (la plus proche de la perception de l'œil humain).
La plus petite DE, la couleur la plus similaire des 2 produits.
Si AE est > 1 ,5, on considère la différence de couleur perceptible par l'œil humain. Les analyses ont été réalisés sur les mayonnaises à 15°C.
Niveau de cuisson de l’amidon - Microscopie Optique
Equipement : LEICA
L'échantillon est dispersé dans de l'eau déminéralisée, puis coloré au Lugol afin de mettre en évidence les granules d'amidon. L'iode réagit avec l'amylose et forme des complexes de structure en spirale. Une couleur bleu / violet résulte si l'amidon est riche en amylose. Sinon, la couleur des granules d'amidon reste brun / jaune.
Les observations en microscopie optique fournissent différentes informations:
® pour montrer les tailles et la dispersion des bulles d'huile. Plus l'émulsification est petite et homogène, plus l'émulsification est efficace.
® vérifier la présence et l'apparence des granules d'amidon. Ils peuvent être présents comme non cuits ; Faible cuit ; Moyen cuit ; Bien cuit ; en tant que Fragments ; ou solubilisé (absent).
® L'observation sous lumière polarisée révélera ou non la croix de biréfringence du granulé d'amidon non cuit (ce qui permet de contrôler la cuisson effective ou non de l’amidon).
Lumière blanche - Lentille x20 - Grossissement x150 Rhéologie
Caractérisation du comportement des fluides non newtoniens. L'instrument impose une contrainte spécifique ou une déformation au fluide, et surveille la déformation ou la contrainte résultante.
Conditions d'analyse : Tous les échantillons ont été analysés pour la rhéologie 1 jour après la date de production.
Répétabilité de toutes les analyses: moyenne de 3 mesures
Précision: 5%
Ecoulement
Les résultats d’écoulement sont exprimés dans une courbe à échelle logarithmique de viscosité (Pa.s) en fonction du taux de cisaillement (y).
Des résultats remarquables de viscosité peuvent être notés aux taux de cisaillement suivants:
• y = 5 s 1 (cisaillement équivalent de texture mesuré pour le produit au repos)
• y = 10 s 1 à 40 s 1 (cisaillement équivalent de texture mesuré pendant la mastication - sensorielle dans la bouche )
• y = 100s 1 (cisaillement équivalent de la texture mesuré pendant l'agitation - sensoriel à la cuillère )
• y = 350s 1 (cisaillement équivalent de la texture mesuré pendant les processus industriels - c'est-à-dire les pompes )
Appareil et Méthode d'analyse :
Le seuil d'écoulement représente la contrainte minimale appliquée pour mettre en mouvement un produit ou un matériau. Plus le résultat est bas, plus l'effort sera minimum pour le mettre en mouvement.
5 II est calculé avec la modélisation de Herschel Bulkley, à partir de la courbe de contrainte en fonction du cisaillement (résultant de la courbe d'écoulement).
Appareil et Méthode d'analyse :
0 Oscillation
Les résultats du comportement viscoélastique (G 7 G ") sont exprimés dans un tableau avec un module d'élasticité (G') qui caractérise la partie solide et le module visqueux (G") qui caractérisent la partie liquide. Les interprétations générales de l'analyse des produits 5 alimentaires sont des "comportements de type liquide" si (G '<G ") ou " comportement de type solide "si (G'> G").
Appareil et Méthode d'analyse :
0
Résultats
Evaluation sensorielle (h + 12 heures)
Après la mise en œuvre : En raison de la température à partir de 50 0 C, et du processus de cisaillement, le produit est chaud et assez fluide. Plus particulièrement pour l'amidon inhibé thermiquement et l'amidon thermiquement modifié « C » selon l’invention.
Après 12 h de maturation à + 5 0 C : Les produits sont équivalents, à l'exception d'une couleur plus foncée pour l’amidon inhibé thermiquement et l’amidon thermiquement modifié « C » selon l'invention. De plus, pour la texture à la cuillère, la mayonnaise réalisée avec l’amidon thermiquement modifié « C » apparaît un peu plus fluide.
Pour la texture dans la bouche, l’amidon inhibé thermiquement et l'amidon thermiquement modifié « C » selon l’invention ne montrent presque aucune différence, et le contrôle avec CLEARAM® CH2020 a une texture légèrement plus épaisse et collante.
Il n'y a aucun arrière-gout pour l’amidon inhibé thermiquement et l’amidon thermiquement modifié « C » selon l'invention.
L'amidon modifié CLEARAM® CH2020 est moins endommagé au cours du process. Par ailleurs, pour un dosage équivalent, l’amidon inhibé thermiquement et l’amidon thermiquement modifié « C » selon l’invention présentent des performances de viscosité moindres.
Colorimétrie
Valeurs telles que mesurées
Ecarts de mesure par rapport au CLEARAM® CH2020
Comparaison à l'essai avec CLEARAM® CH2020, en standard:
AL *: Les deux essais avec l'amidon inhibé thermiquement et l'amidon thermiquement modifié « C » selon l’invention sont plus foncés que le CLEARAM® CH2020.
AC *: le NOVATION® 2300 montre une chroma très proche du CLEARAM® CH2020, tandis que l’amidon thermiquement modifié « C » selon l’invention montre plus de quantité de couleur.
Ah *: l’amidon inhibé thermiquement et l’amidon thermiquement modifié « C » selon l'invention montrent une teinte différente, mais l’amidon thermiquement modifié « C » selon l’invention est plus marqué.
DE: le NOVATION® 2300 montre un DE inférieur à 1 ,5, ce qui théoriquement indique une différence imperceptible de couleur en regard du CLEARAM® CH2020.
L’amidon thermiquement modifié « C » selon l’invention montre un DE supérieur à 1 ,5, de sorte que la couleur de l'échantillon est considérée comme significativement différente du CLEARAM® CH2020.
Niveau de cuisson de l’amidon - Microscopie optique
Il n'y a plus d'amidon granulaire dans la recette, quel que soit l'amidon utilisé, probablement en raison du processus de cuisson et du niveau de cisaillement élevé.
Rhéologie
Mesure d’écoulement
Tous les échantillons ont un comportement rhéofluidifiant (la viscosité diminue à mesure que le taux de cisaillement augmente).
À 40 s 1 , représentant la sensation en bouche, la viscosité est proche entre le CLEARAM® CH 2020 et le NOVATION® 2300. L’amidon thermiquement modifié « C » est très légèrement inférieur.
La perte de viscosité par rapport au taux de cisaillement est équivalente pour les trois échantillons. L'analyse rhéologique confirme les résultats sensoriels, avec une différence mineure entre la texture des échantillons dans la bouche.
Seuil d'écoulement
Selon le modèle de Herschel Bulkley et avec les conditions de mesure, les échantillons n'ont montré aucune contrainte. Les échantillons sont également faciles à verser.
Mesure d'oscillation
Pour chaque analyse d'essai, G' est dominant par rapport à G”, preuve que les produits ont un « comportement de type solide ».
La fermeté (c'est-à-dire le niveau G') est similaire pour le CLEARAM® CH 2020 et l'amidon thermiquement modifié « C ».
Le NOVATION® 2300 est légèrement moins élastique que les autres échantillons qui sont plus résistants.
Cette analyse confirme également les résultats sensoriels.
Conclusion :
Tous les amidons montrent la même faiblesse lorsque soumis à haute contrainte pour la mayonnaise traitée à chaud.
Tous les granules sont endommagés.
Malgré la texture fluide du produit après traitement, tous les amidons rétrogradent pendant la maturation et donnent une texture acceptable à la sauce finale.
Une texture légèrement plus épaisse est remarquée pour les essais témoins avec le CLEARAM® CH2020, mais pas très significative.
Une couleur foncée significative est notée pour la mayonnaise avec l’amidon thermiquement modifié « C ».
Exemple 11 : Mise en œuyre d’un amidon thermiquement modifié « C » dans des préparations de fruits pour yaourts
Les préparations de fruits pour yaourts contiennent souvent de l’amidon permettant d’optimiser leur viscosité et de les rendre stables pendant toute la durée de vie du produit. Elles sont mélangées à la masse blanche du yaourt dans des proportions pouvant varier entre 10 et 20% en général.
Les différents amidons testés sont les suivants :
Amidon modifié thermiquement « C » selon l’invention (préparé selon l’exemple 3);
NOVATION® 2300 et NOVATION® Prima 600 commercialisés par la société INGREDION
CLEARAM® CR 08 20, amidon modifié chimiquement (hydroxypropyle phosphate) commercialisé par la société Demanderesse
Recette:
L’amidon a été testé dans une préparation de fruits à la fraise.
Procédé de préparation:
· Mélanger l’eau et la purée de fraises dans un robot ménager.
• Agiter pendant 2 minutes à 800 tours/minute
• Ajouter le sucre et l’amidon
• Mélanger pendant 2 minutes à 800 rpm
• Chauffer à 90/95 °C dans le robot
· Maintenir pendant 10 minutes à 90/95“C, avec une agitation de 1800 rpm
• Conditionner, refroidir et stocker à 4°C
Essais:
Essais _ 1 _ _ 2 _ _ 3 _ _ 4 _ pH | 3.55 I 3.45 I 3.45 I 3.50 I
Tous les essais ont un pH très acide, ce qui peut avoir une incidence sur la dégradation de l'amidon lors du process de cuisson.
Etat de cuisson de l’amidon:
L'état de cuisson de l’amidon est contrôlé à l'aide d’un microscope optique sur la préparation de fruits après cuisson.
La préparation est colorée au lugol pour améliorer la visualisation des amidons. Amidon modifié thermiquement « C » :
On observe des granules bien cuits (gonflés), ainsi que des fragments de granules. Une partie des granules a donc été détruite par le procédé de fabrication.
NOVATION® 2300 : on retrouve également un certain nombre de granules intacts, bien cuits, mais ils semblent moins nombreux. Par ailleurs, on observe de nombreux fragments.
NOVATION® Prima 600 : il ne reste que quelques granules visibles. Il semble donc que la grande majorité des granules ait été détruite lors de la cuisson.
CLEARAM® CR 08 20 : là encore, il ne reste que peu de granules intacts.
L’amidon modifié thermiquement selon l’invention est donc l’un des produits testés qui conserve le mieux sa structure granulaire, ce qui signifie qu’il est capable de résister aux conditions de traitement thermique et d’acidité du milieu.
Mesures de texture
Ecoulement Bostwick (20°C, 90 g de produit) après 12 jours
Temps Essais
On constate que les comportements d'écoulement sont relativement proches entre les amidons, sauf pour l’essai avec l’amidon modifié CLEARAM® CR0820, qui s’écoule davantage.
Viscosité
La viscosité est mesurée après 1 jour, 15 jours et 30 jours.
Les valeurs sont données avec une incertitude de ± 5 %.
Dans le graphe de la figure 9, on constate que la viscosité de la préparation de fruits contenant le CLEARAM CR0820 est la plus élevée. Elle a tendance à être stable, voire à 5 diminuer légèrement.
L'amidon modifié thermiquement « C » donne une viscosité proche de celle obtenue avec le NOVATION® 2300, et qui augmente légèrement au cours du temps.
Enfin, le NOVATION® Prima 600 est le produit dont la viscosité est la plus faible. Elle est stable au cours du stockage.
10
Analyse sensorielle
Les 4 produits ont été évalués par un panel entraîné de 13 personnes. La méthode utilisée est celle du profil flash : les panélistes choisissent eux-mêmes les critères qui apparaissent comme les plus discriminants entre les échantillons, puis ils classent ceux-ci 15 selon les critères choisis.
La conclusion de l’analyse sensorielle est la suivante :
Par rapport à l’amidon modifié CLEARAM CR0820, l’amidon modifié 20 thermiquement « C » donne une préparation de fruits moins épaisse (en bouche et à la cuiller), moins collante, plus fondante. Elle apparaît également moins sucrée.
Par rapport aux amidons NOVATION® Prima 600 et NOVATION® 2300 :
o Le NOVATION® 2300 conduit à une préparation de fruits épaisse en bouche,
25 nappante, mais également collante et présentant un arrière-goût,
o Le NOVATION® Prima 600 apporte peu de texture (bouche et cuillère) mais il permet une bonne brillance et un maintien du goût sucré,
o L'amidon selon l’invention présente un caractère fondant, peu collant et peu sucré.
30 L'analyse sensorielle confirme donc les résultats des mesures rhéologiques, avec une texture plus épaisse pour l’amidon modifié.
En conclusion, sur l’ensemble de ces résultats, on constate que la performance de l’amidon modifié thermiquement selon l’invention se rapproche de celle d’un NOVATION® 2300.
La résistance au cisaillement en conditions acides est supérieure à celle du CLEARAM® CR0820, un amidon couramment utilisé dans les préparations de fruits. La viscosité obtenue est par contre un peu plus faible.
Exemple 12 : préparation de fécule thermiquement modifiés à partir de fécule de pomme de terre
1 ) L’alcalinisation de la fécule de pomme de terre est conduite selon les étapes suivantes :
Préparer une suspension de fécule de pomme de terre à 36.5% de matière sèche (MS)
Ajouter du carbonate de sodium en poudre pour obtenir une conductivité finale sur la poudre remise en suspension à 20%MS entre 0.7 et 1 .1 mS Assurer un temps de contact de 1 h
Filtrer et sécher à une humidité d’équilibre de l’amidon entre 12-18%
2) Traitement thermique
Le produit ainsi obtenu est traité thermiquement dans des turboréacteurs continus de type VOMM en série, dont la température de consigne est fixée à 210°C et configurés pour faire subir au produit un temps de séjour de l’ordre de 30-35min, et de manière à ce que la différence de température entre la consigne et la température du produit en sortie du réacteur, qu'on appelle Delta T, soit d’une valeur de l'ordre de ^ -22°C.
Paramètres de process
Résultats :
Etude comparative
Une analyse est réalisée comparant les produits selon l’invention avec des produits du commerce de même catégorie. Les produits issus de l’invention sont traités selon le selon le protocole suivant:
Remise en suspension de la fécule à 36.5%MS
Neutralisation par de l’acide chlorhydrique à 20% à pH 5.5 +/- 1 Filtration, lavage afin d’obtenir une conductivité inférieure à 500pS, séchage à l’humidité classique de l’amidon entre 14 et 18%
Chaque exemple E-1 , E-2 et E-3 de fécules de pomme de terre thermiquement modifiées selon l’invention présente une stabilité améliorée durant le process d’utilisation par rapport à l’amidon natif : moins de phénomènes de prise en viscosité et de rétrogradation sont observés lors de l’utilisation de ces amidons. Ceci se voit par la mesure de la chute au viscosimètre RVA : plus la chute est négative plus l'amidon va être résistant aux cisaillements, à l’acidité des milieux et aux traitements thermiques.
Chaque exemple E-1 , E-2 et E-3 de fécules de pomme de terre thermiquement modifiées selon l'invention peuvent être comparés à d’autres produits inhibés thermiquement de l’état de l’art base fécule de pomme de terre tel que le Novation 1900 ou le Beco Gel P4500. D'après les résultats de viscosimètre RVA les produits les plus résistants sont les produits issus de l’invention.
De même chaque exemple E-1 , E-2 et E-3 de fécules de pomme de terre thermiquement modifiées selon l’invention peuvent être comparés aux exemples sur le maïs waxy et notamment la famille D : les exemple E-1 , E-2 et E-3 de fécules de pomme de terre ont une viscosité plus importante au Pic à même matière sèche de mesure et présentent une résistance au process plus importante. Le choix de l'utilisation de ces amidons se fera donc en fonction de l’application visée et donc des conditions de cisaillement, d’acidité et de température de mise en œuvre.
Exemple 13 : préparation de fécule thermiquement modifiés de manioc
1 ) L’alcalinisation de la fécule de manioc est conduite selon les étapes suivantes :
Préparer une suspension de fécule de manioc à 36.5% de matière sèche (MS) Ajouter du carbonate de sodium en poudre pour obtenir une conductivité finale sur la poudre remise en suspension à 20%MS entre 0.7 et 1 .1 mS
Assurer un temps de contact de 1 h
Filtrer et sécher à une humidité d’équilibre de l’amidon entre 10-15%
2) Traitement thermique
Le produit ainsi obtenu est traité thermiquement dans des turboréacteurs continus de type VOMM en série, dont la température de consigne est fixée à 210°C et configurés pour faire subir au produit un temps de séjour de l’ordre de 20 à 35 min, et de manière à ce que la différence de température entre la consigne et la température du produit en sortie du réacteur, qu'on appelle Delta T, soit d’une valeur de l'ordre de 22-27‘C.
Paramètres de process
Les mesures de viscosité RVA sont réalisées et sont présentées dans le tableau ci- dessous.
Résultats :
Etude comparative
Une analyse est réalisée comparant les produits selon l’invention avec des produits du commerce de même catégorie. Les produits issus de l’invention sont traités selon le selon le protocole suivant:
Remise en suspension de la fécule à 36.5%MS
Neutralisation par de l’acide chlorhydrique à 20% à pH 5.5 +/- 1 Filtration, lavage afin d’obtenir une conductivité inférieure à 500pS, séchage à l’humidité classique de l’amidon entre 10 et 15%
Chaque exemple F-1 , F-2 et F-3 de fécules de manioc thermiquement modifiées selon l’invention présente une stabilité améliorée durant le process d’utilisation par rapport à l’amidon natif : moins de phénomènes de prise en viscosité et de rétrogradation sont observés lors de l'utilisation de ces amidons. Ceci se voit par la mesure de la chute au viscosimètre RVA : plus la chute est négative plus l’amidon va être résistant aux cisaillements, à l’acidité des milieux et aux traitements thermiques.
Chaque exemple F-1 , F-2 et F-3 de fécules de manioc thermiquement modifiées selon l'invention peuvent être comparés à d'autres produits inhibés thermiquement de l'état de l’art base fécule de manioc tel que le Claria Bliss 570. D’après les résultats de viscosimètre RVA les produits les plus résistants sont les produits issus de l’invention.
De même chaque exemple F-1 , F-2 et F-3 de fécules de manioc thermiquement modifiées selon l'invention peuvent être comparés aux exemples sur le maïs waxy et notamment la famille D : la famille D a une viscosité plus importante au Pic à même matière sèche de mesure et présentent une résistance au process plus importante. Le choix de
l'utilisation de ces amidons se fera donc en fonction de l’application visée et donc des conditions de cisaillement, d’acidité et de température de mise en oeuvre.
Exemple 14 : préparation d’amidons thermiquement modifiés de pois
1 ) L’alcalinisation de l’amidon de pois est conduite selon les étapes suivantes :
Préparer une suspension d'amidon de pois à 33% de matière sèche (MS) Ajouter du carbonate de sodium en poudre pour obtenir une conductivité finale sur la poudre remise en suspension à 20%MS entre 0.7 et 1.1 mS Assurer un temps de contact de 1 h
Filtrer et sécher à une humidité d’équilibre de l’amidon entre 10-15%
2) Traitement thermique
Le produit ainsi obtenu est traité thermiquement dans des turboréacteurs continus de type VOMM en série, dont la température de consigne est fixée à 210°C et configurés pour faire subir au produit un temps de séjour de l’ordre de 10-25min, et de manière à ce que la différence de température entre la consigne et la température du produit en sortie du réacteur, qu’on appelle Delta T, soit d’une valeur de l’ordre de 21 -25‘C.
Paramètres de process
Les mesures de viscosité RVA sont réalisées et sont présentées dans le tableau ci-dessous.
Résultats :
Une analyse est réalisée comparant les produits selon l’invention avec des produits du commerce de même catégorie. Les produits issus de l’invention sont traités selon le selon le protocole suivant:
Remise en suspension de l'amidon à 36.5%MS
Neutralisation par de l’acide chlorhydrique à 20% à pH 5.5 +/- 1 Filtration, lavage afin d’obtenir une conductivité inférieure à 500pS, séchage à l’humidité classique de l’amidon entre 14 et 18%
Chaque exemple G-1 et G-2 d’amidon de pois thermiquement modifiées selon l’invention présente une stabilité améliorée durant le process d’utilisation par rapport à l’amidon natif : moins de phénomènes de prise en viscosité et de rétrogradation sont observés lors de l’utilisation de ces amidons. Ceci se voit par la mesure de la chute au viscosimètre RVA : plus la chute est négative plus l’amidon va être résistant aux cisaillements, à l’acidité des milieux et aux traitements thermiques.
Chaque exemple G-1 et G-2 d’amidon de pois thermiquement modifiées selon l'invention peuvent être comparés aux exemples sur le maïs waxy et notamment la famille D : chaque exemple G-1 et G-2 a une viscosité plus faible au Pic à même matière sèche de mesure et présentent une résistance au process équivalente à la famille D. La particularité de l’amidon de pois étant l’obtention d’un produit très résistant via un temps de séjour plus court que pour les autres matières premières. Le choix de l'utilisation de ces amidons se fera donc en fonction de l’application visée et donc des conditions de cisaillement, d’acidité et de température de mise en œuvre.
Exemple 15 : Mise en œuyre des amidons thermiquement modifiés « C » dans de la sauce tomate - Ketchup
L’analvse est réalisée sur la base de la recete témoin suivante :
Pour un lot de 2 kg :
4. Etape de cuisson sur cuiseur Hotmix Pro Combi de 2 L :
e. Mélange de tous les ingrédients dans le bol du Hotmix
f. Cuisson 100°C, 30 minutes. Les 10 premières minutes à vitesse 3 (800 rpm) puis les 20 dernières minutes à vitesse 1 E (480 rpm) en mettant le mobile de mélange (papillon) ; le mélange devenant trop visqueux.
5. Emballage / conditionnement
Remplissage de 330g dans des flacons en verre de 375 ml à une température de 60-65 O.
6. Pasteurisation
Autoclave 85 °C pendant 45 minutes (équipement: STERIFLOW rotary bi-process 0 900 mm - 1 panier - Réf : NS 911 R MP FLW STEAM, année 2017, www.steriflow.com/en ; Rotation: non (statique) - traitement thermique par pasteurisation avec cascade d’eau)
Au final, la recette est caractérisée par :
- Contenu total en eau : 43 %
- pH : 3,7
Brix : 29,5
Les différents amidons testés sont les suivants :
Amidon modifié thermiquement « C-3 » selon l’invention (exemple 3)
CLEARAM® CH2020 commercialisé par la société Demanderesse (amidon de maïs waxy réticulé adipate acétylé)
NOVATION® 2300 commercialisé par la société INGREDION
L’évaluation des différentes sauces tomates est réalisée par les mesures suivantes :
5. Niveau de cuisson de l'amidon
Le niveau de cuisson est déterminé par microscopie optique (microscope LEICA - lentille x 20 et amplification x 150). L'échantillon est dispersé dans de l’eau déminéralisée, puis coloré au lugol dans le but de mettre en évidence les granules d’amidon. L'iode réagit avec l'amylose et forme des complexes de structure en spirale. Une couleur bleu / violet résulte si l'amidon est riche en amylose. Sinon, la couleur des granules d'amidon reste brun / jaune.
Les observations en microscopie optique fournissent différentes informations:
® vérifier la présence et l'apparence des granules d'amidon. Ils peuvent être présents comme « non cuits » ; « Faiblement cuits » ; « Moyennement cuits » ; « Bien cuits »; « Fragmentés » ; ou « solubilisés (absents) ».
6. Rhéologie
Pour l’évaluation des propriétés rhéologique des sauces obtenues, plusieurs méthodes ont été employées. a. Mesure d’écoulement
Equipement: ANTON PAAR, rhéomètre MCR301
Caractérisation du comportement des fluides non newtoniens. L'instrument impose un champ de contrainte spécifique ou une déformation au fluide, et surveille la déformation ou la contrainte résultante. Les résultats sont exprimés dans une courbe à échelle logarithmique de viscosité (Pa.s) en fonction du taux de cisaillement (g). Le résultat mise en lumière dans cette étude est la viscosité à g = 40s-1 (cisaillement équivalent de la texture mesurée dans la bouche).
Géométrie: cylindres concentriques
Analyse: Oscillation
□ Température: 20 ° C (+1 min de stabilisation de la température)
□ Durée: 10 minutes
□ Contrainte d'oscillation: 0,1 à 1000 Pa
Répétabilité: moyenne de 3 mesures
Précision: 5% b. Consistomètre Bostwick
Le Bostwick est un consistomètre. Il consiste en une cuve rectangulaire en inox séparée en deux parties par une porte-guillotine. La plus petite section sert de réservoir pour le matériel à évaluer. La plus grande section est munie de graduations de ½ cm partant de la porte et allant jusqu'à l’extrémité opposée. La porte est actionnée par un ressort. Elle est maintenue en position basse grâce à un bras de levier. Ce mécanisme assure une libération instantanée du produit. La porte glisse verticalement dans des rainures situées dans les parois latérales de la cuve rectangulaire. Le déclencheur en forme de‘L’ permet de maintenir la porte en position basse. Deux vis de mise à niveau sont situées près du réservoir pour le matériau à tester et un niveau à bulle est situé à l’autre extrémité de l’appareil.
Pour cette évaluation la cuve a été remplie à sa pleine contenance. L’écoulement a été mesuré sur 30s et 40s. Une moyenne a alors été effectuée (soit à 35s), pour avoir une valeur de deux répétitions par sauce (à 20 °C).
Résultats et discussions :
5. Niveau de cuisson de l'amidon
Le microscope permet une analyse qualitative du niveau de cuisson des grains d’amidons. Les observations microscopiques du ketchup réalisé avec le NOVATION® 2300 montrent des grains d’amidons bien cuits et quelques grains moins cuits.
L’observation microscopique du ketchup avec CLEARAM® CH2020 montre des grains d’amidon biens cuits, ainsi que quelques débris.
L’observation microscopique de l’amidon modifié thermiquement « C-3 » selon l’invention montre des grains d’amidons bien cuits. La tenue des granules est proche du NOVATION® 2300. Pour ces deux amidons on observe peu de débris. Ils semblent plus résistant que le CLEARAM® CH2020 dans ces conditions.
6. Propriétés rhéologiques
a. Mesure d’écoulement
Le tableau ci-dessous reprend les résultats de mesure d’écoulement :
La viscosité développée par l’amidon modifié thermiquement « C3 » est légèrement inférieur à celle du CLEARAM® CH2020 et du NOVATION® 2300. b. Consistance (Bostwick)
Le tableau ci-dessous reprend les résultats de mesure de consistance:
Le ketchup réalisé avec l’amidon modifié thermiquement « C3 » présente un écoulement plus important que les deux autres. Cela confirme les données précédentes d’écoulement.
Le ketchup réalisé avec l’amidon modifié thermiquement « C3 » est plus fluide que le ketchup réalisé avec le CLEARAM® CH2020 et le NOVATION® 2300.
Conclusion :
L’amidon modifié thermiquement « C3 » selon l’invention présente, dans l’application sauce ketchup, a un comportement proche des témoins : CLEARAM® CH2020 (amidon de maïs waxy réticulé adipate acétylé), et l’amidon thermiquement inhibé NOVATION® 2300 mais développe cependant moins de viscosité dans les mêmes conditions malgré un niveau de gonflement équivalent (cf. analyse microscopique).
Claims
1 . Procédé de production d'un amidon thermiquement modifié comprenant les étapes consistant à :
(i) préparer un lait d’amidon présentant une matière sèche comprise entre 30 et 40 %, de préférence entre 35 et 37 % en poids,
(ii) ajouter un agent alcalin en poudre de manière à obtenir une conductivité finale comprise entre 0,7 et 2,5 mS/cm, la conductivité finale étant mesurée après séchage et remise en suspension à 20% de matière sèche.
(iii) assurer un temps de contact compris entre 0,5 et 5 heures,
(iv) filtrer et sécher le lait d'amidon,
(v) chauffer ledit amidon séché de manière à le porter à une température de plus de 180°C pendant un temps de séjour compris entre 8 et 50 minutes, de préférence entre 10 et 40 minutes, plus préférentiellement encore entre 12 et 35 minutes.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l’origine de l’amidon est du maïs waxy.
3. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l’origine de l’amidon est choisie dans le groupe constitué de la pomme de terre, du manioc et du pois.
4. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l’agent alcalin est préférentiellement choisi dans le groupe constitué de l'hydroxyde de sodium, le carbonate de sodium, le pyrophosphate tétrasodique, l’orthophosphate d’ammonium, l’orthophosphate disodique, le phosphate trisodique, le carbonate de calcium, l’hydroxyde de calcium, le carbonate de potassium, et l’hydroxyde de potassium, pris seul ou en combinaison, et plus préférentiellement encore le carbonate de sodium.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la montée en température de l’amidon sec obtenu à l’étape (iv) est réalisée dans des dispositifs de type turboréacteurs continus, pour lesquels la température de consigne est fixée à plus de 190°C, de préférence comprise entre 195 et 240°C, et le delta T, défini comme la différence de température entre la température de consigne et la température du produit en sortie du réacteur, est compris entre 15 et 25 °C.
6. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que :
la conductivité finale du produit après séchage et remise en suspension à 20 % de matière sèche est comprise entre 1 ,75 et 2 mS/cm
et que les conditions de chauffage sont les suivantes :
température de consigne, de l'ordre de 200“C,
temps de séjour de 20 min,
delta T, d’une valeur de 16 à 17Ό.
7. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que :
la conductivité finale du produit après séchage et remise en suspension à 20 % de matière sèche est comprise entre 1 ,2 et 1 ,32 mS/cm
et que les conditions de chauffage sont les suivantes :
température de consigne de l’ordre de 21 O^C,
temps de séjour entre 15 et 20 min,
delta T d’une valeur de 21 à 23 °C.
8. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que :
la conductivité finale du produit après séchage et remise en suspension à 20 % de matière sèche est comprise entre 1 ,4 et 1 ,6 mS/cm
et que les conditions de chauffage sont les suivantes :
température de consigne de l’ordre de 210'C,
temps de séjour entre 25 et 30 min,
delta T d’une valeur de 22°C.
9. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que :
la conductivité finale du produit après séchage et remise en suspension à 20 % de matière sèche est de l’ordre de 1 ,4 mS/cm
et que les conditions de chauffage sont les suivantes :
température de consigne, de l'ordre de 210‘C,
temps de séjour de 35 min,
delta T d’une valeur de 22°C.
10. Utilisation d'un amidon modifié thermiquement produit par le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, en tant qu'agent épaississant ou agent texturant dans des applications alimentaires, notamment dans les soupes, les sauces, les mayonnaises, dans les desserts comme les yaourts, les préparations de fruits pour yaourts, les laits fermentés brassés, yaourts thermisés, les crèmes dessert, les boissons, les plats préparés, les préparations à base de viande ou de poisson, tel que le surimi.
1 1. Utilisation d'un amidon modifié thermiquement produit par le procédé selon l’une ou l’autre des revendications 8 et 9, en tant qu'agent épaississant ou agent texturant dans des applications sauces, et plus particulièrement dans des sauces « ketchup ».
12. Utilisation d'un amidon modifié thermiquement produit par le procédé selon les revendications 7, 8 ou 9, en tant qu'agent épaississant ou agent texturant dans les desserts comme les yaourts et les laits fermentés brassés.
13. Utilisation d'un amidon modifié thermiquement produit par le procédé selon la revendication 9, en tant qu'agent épaississant ou agent texturant dans des applications sauces, et plus particulièrement dans des sauces tomates, de type bolognaise sans viande.
14. Utilisation d'un amidon modifié thermiquement produit par le procédé selon la revendication 8, en tant qu'agent épaississant ou agent texturant dans des applications yaourts thermisés et préparation de fruits pour yaourts.
15. Utilisation d'un amidon modifié thermiquement produit par le procédé selon la revendication 8, en tant qu'agent épaississant ou agent texturant pour la préparation de mayonnaise de faible matière grasse à chaud.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022017642A1 (fr) | 2020-07-24 | 2022-01-27 | Roquette Freres | Procede de fabrication de melanges d'amidons thermiquement modifies |
| WO2022258934A1 (fr) | 2021-06-10 | 2022-12-15 | Roquette Freres | Procede de fabrication de melanges gelatinises d'amidons thermiquement modifies |
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12325762B2 (en) * | 2019-05-07 | 2025-06-10 | Roquette Freres | Method for preparing a heat-modified starch |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5846786A (en) * | 1997-08-21 | 1998-12-08 | National Starch And Chemical Investment Holding Corporation | Thermally-inhibited, subsequently enzymatically-treated starches |
| US6221420B1 (en) | 1993-07-30 | 2001-04-24 | National Starch And Chemical Investment Holding Corporation | Foods containing thermally-inhibited starches and flours |
| US20010017133A1 (en) | 1993-07-30 | 2001-08-30 | Chung-Wai Chiu | Thermally-inhibited non-pregelatinized granular starches and flours and process for their preparation |
| WO2014042537A1 (fr) | 2012-09-14 | 2014-03-20 | Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno | Amidon modifié par voie hydrothermique |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996040793A1 (fr) * | 1995-06-07 | 1996-12-19 | National Starch And Chemical Investment Holding Corporation | Amidons et farines granulaires inhibes thermiquement et leur procede de production |
| KR20100020128A (ko) | 2008-08-12 | 2010-02-22 | 씨제이제일제당 (주) | 식이섬유전분의 제조 및 드레싱/액상 식품으로의 유용성 |
| CN107383219A (zh) * | 2017-07-20 | 2017-11-24 | 华南理工大学 | 一种物理改性淀粉及其制备方法 |
-
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6221420B1 (en) | 1993-07-30 | 2001-04-24 | National Starch And Chemical Investment Holding Corporation | Foods containing thermally-inhibited starches and flours |
| US20010017133A1 (en) | 1993-07-30 | 2001-08-30 | Chung-Wai Chiu | Thermally-inhibited non-pregelatinized granular starches and flours and process for their preparation |
| US5846786A (en) * | 1997-08-21 | 1998-12-08 | National Starch And Chemical Investment Holding Corporation | Thermally-inhibited, subsequently enzymatically-treated starches |
| WO2014042537A1 (fr) | 2012-09-14 | 2014-03-20 | Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno | Amidon modifié par voie hydrothermique |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022017642A1 (fr) | 2020-07-24 | 2022-01-27 | Roquette Freres | Procede de fabrication de melanges d'amidons thermiquement modifies |
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| CN116171285A (zh) * | 2020-07-24 | 2023-05-26 | 罗盖特公司 | 生产热改性淀粉共混物的方法 |
| CN116171285B (zh) * | 2020-07-24 | 2025-07-29 | 罗盖特公司 | 生产热改性淀粉共混物的方法 |
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