Analyse de la texture des aliments: Un guide complet

La texture des aliments est un élément essentiel qui influence la perception de la qualité et la délicatesse des aliments. Elle englobe diverses sensations telles que le croustillant, l'élasticité, la fermeté et la sensation en bouche.

La texture des aliments est la sensation tactile lorsque les aliments sont manipulés, la perception visuelle enregistrée par l'œil, la sensation tactile orale et la palatabilité. La texture est une caractéristique technologique qui permet aussi d'offrir une palette de produits à partir d’un même ingrédient. Par exemple, en jouant sur celle-ci, il y a différentes utilisations possibles pour consommer du lait : sous forme liquide, épaisse (crème dessert), ferme (fromage), congelée (crème glacée), aérée (mousse), gélifiée (flan).

Un travail sur les textures permet de développer des produits bi-texturés, comme les crèmes dessert ou fromages blancs avec une mousse de lait en surface pour le plus grand plaisir des consommateurs. Cette approche repose sur la capacité des macromolécules qui peuvent épaissir ou gélifier un liquide en modifiant son comportement rhéologique*.

La texture des aliments est une qualité organoleptique qui peut se définir comme « la manifestation sensible et fonctionnelle des propriétés structurales et mécaniques des aliments, détectées par les sens de la vision, de l'ouïe, du toucher et de la kinesthésie »[1]. Chaque aliment tire de sa texture ordinaire une partie de ses caractéristiques, donc de sa singularité.

De tout temps, l’homme a développé un vocabulaire lui permettant de définir les qualités de texture et d’émettre un jugement appréciatif. Les scientifiques sont dans l’obligation d’établir une terminologie qui permette de nommer les sensations ressenties selon la vue, le toucher, etc.

Une part du vocabulaire de la cuisine, dans différents aspects (plats et recettes, matériel, actions du cuisinier, etc.), provient de termes précisant tel ou tel caractère de texture. Par exemple, les carottes râpées ou le hachis parmentier rappellent par leur nom l'action principale de la recette et ainsi la consistance finale ; ou encore, la tomate farcie évoque, même sans la connaître précisément, une texture différente entre le cœur et la périphérie, etc.

Toujours en français, un soufflé est un plat dont le nom est très évocateur de sa légèreté ; un velouté ou une mousse suggère immédiatement la délicate impression tactile que peut en attendre le dégustateur, de même qu'un sablé ; de même, un feuilleté annonce clairement sa texture typique, alors qu'un glaçage n'est pas à associer à un traitement thermique mais à un raffinement propre à la surface du mets, etc.

Toute texture peut présenter des défauts ou déficiences, soit dans la masse de l'aliment soit de manière localisée et hétérogène : un fruit peut être trop mûr ou avoir des degrés de maturité localement différents ; une viande peut se révéler comme contenant trop d'éléments peu appréciés (tendons, nerfs, etc.) ; la gravité a pu réunir tous les fruits en bas ou en haut d'un dessert ou d'une confiture ; un produit laitier, dessert ou fromage, peut ne pas présenter sa consistance habituelle ; une huile peut encore, selon les climats, être en partie ou en totalité solidifiée.

La cuisine peut pallier certains défauts (confiture de fruits trop mûrs), mais, accidentellement, en produire d'autres, notamment par excès de cuisson ou insuffisance ; l'art consistant parfois à cuire à cœur sans calciner la périphérie, il y a si peu, par exemple, entre un œuf à la coque et un œuf dur.

Concernant la texture entendue sous l'aspect de consistance, la denture (ou le bec des oiseaux), et plus généralement le système digestif, sont adaptés au régime alimentaire, donc aux principaux aliments dont ils se nourrissent. La texture évolue de manière différente selon les types d'aliments, notamment du point de vue de la rapidité et de la détérioration, et cet aspect influe fortement sur les conditions de leur mise sur le marché et de leur retrait passé un certain délai.

La production alimentaire, artisanale ou industrielle, soigne et contrôle la texture des aliments puisqu'il s'agit d'une qualité essentielle. Elle peut se prêter à d'innombrables déclinaisons en fonction des recettes et de leurs variétés : le boulanger doit par exemple veiller à maintenir la texture attendue par le client quel que soit le type de pain réalisé, le type ou mélange de farines utilisées, les conditions de fabrication.

Selon les priorités ou les savoir-faire, les aspects flatteurs de la texture, souvent visuels (aspects, volume apparent, etc.), ou d'autres intérêts (p. ex. Les industriels de l'agro-alimentaire font appel à des agents texturants pour maîtriser la texture de leurs produits, leur donner la consistance exacte recherchée et en contrôler l'évolution.

Tant chez le producteur, dans le circuit de consommation que chez le consommateur, la texture intervient au niveau des contraintes de conservation (stockage) et dans celui du conditionnement des aliments. Toujours en termes de consistance, la facilité de consommation autorisée par la texture peut être une condition déterminante dans la production alimentaire, donc un argument publicitaire : des matières grasses sont ainsi vantées pour être plus faciles à tartiner que le beurre souvent trop mou ou trop dur ; les miels, qui pourtant évoluent spontanément vers un épaississement, doivent rester crémeux ou liquides, et rester compatibles avec le récipient qui a été prévu pour la vente, etc.

Méthodes d'évaluation de la texture

La texture des aliments est normalement évaluée par des tests sensoriels. Cependant, les tests sensoriels sont souvent difficiles à reproduire en raison des différences individuelles dans les sensations et l'état physique des personnes.

Les tests d'évaluation physique sont désormais requis dans plus de domaines que jamais auparavant.

Il existe aussi des analyses instrumentales qui permettent d’étudier la stabilité de la texture lors du transport ou avec le conditionnement et l’emballage. Des instruments de mesure sont utilisés pour évaluer une texture.

Des analyses sensorielles peuvent également être réalisées pour avoir l’appréciation des consommateurs vis-à-vis de la texture et des autres caractéristiques essentielles du produit comme le goût et l’odeur. L'analyse sensorielle est un ensemble de méthodes permettant de mesurer les perceptions sensorielles (vue, ouïe, odorat, goût, toucher).

On utilise:

  • Le viscosimètre (photo 1) permet de déterminer la fluidité (la viscosité) d'un produit. La viscosité est importante à la fois pour la texture finale des produits et pour les contraintes de production.
  • Le texturomètre (photo 2) mesure la dureté, l'élasticité, le collant, la masticabilité, l'adhésion et la cohésion d'un produit.

Exemples de tests physiques

Le croustillant des aliments frits est une qualité extrêmement importante dans le développement alimentaire.

La gélatine spécifiée par la norme JIS K 6503 peut être testée. Un récipient en verre avec un diamètre intérieur de 60 mm et une hauteur d'environ 85 mm, ainsi qu'un piston de compression (dispositif cylindrique) de 0,5 pouce (12,7 mm) sont utilisés.

Ceci est un dispositif de flexion à trois points où 80 mm est la largeur maximale pour un échantillon, et la distance maximale entre les appuis est de 100 mm. En mesurant la résistance à la flexion des échantillons, la résistance à la rupture et le module d'élasticité simple sont mesurés, fournissant des indices de dureté et de fragilité des produits alimentaires. Il est utilisé pour des tests d'évaluation pour des échantillons ayant des structures internes relativement cohérentes, comme les biscuits et les barres chocolatées.

Ceci est un dispositif pour les tests de traction des nouilles, telles que les udon, soba et pâtes. Les tests de traction sont utiles pour évaluer l'adhérence et l'élasticité des nouilles. Il est important que les nouilles soient bien maintenues lors de leur fixation au dispositif, afin qu'elles ne glissent pas et ne se cassent pas. Les nouilles peuvent être fixées fermement autour du dispositif grâce à leur propre pouvoir de serrage, ce qui réduit la possibilité de glissement.

La dureté des céréales pour le petit déjeuner a été mesurée avec un dispositif spécial appelé cellule de cisaillement Kramer.

Les tests d'extrusion sont utilisés pour évaluer la viscosité des échantillons et la dureté du liquide. Un échantillon dans un récipient cylindrique est compressé à une vitesse fixe, et un dispositif de test de tubage est utilisé pour mesurer la force de test lorsque l'échantillon est extrudé par de petits trous au fond du récipient cylindrique.

Ces poinçons sont principalement utilisés pour les essais de traction, afin de déterminer la dureté des denrées alimentaires. L’essai de résistance du pain selon AACC74-09 est un test de pénétration en deux cycles, au cours duquel un poinçon cylindrique comprime les tranches de pain spécifiées à 40%.

La dureté Bloom est la masse requise pour enfoncer un poinçon cylindrique à vitesse constante à 4 mm de profondeur dans la gélatine.

La cellule de cisaillement simule une morsure unique dans un aliment et fournit des informations sur le croustillant, le croquant et la fermeté. Les 5 ou 10 lames traversent l’éprouvette chargée à une vitesse constante, la compriment, la cisaillent et l’extrudent (la plaque de base de la cellule est fendue). L’essai est réalisé sur une quantité définie d’échantillon.

Lors du test Warner-Bratzler, l’éprouvette est tranchée à l’aide d’une lame. Pour l’essai de flexion 3 points, l’éprouvette est posée sur deux appuis puis chargée à l’aide d’une panne de flexion. La résistance à la flexion et à la rupture, la tendance à la rupture et la fragilité donnent des informations sur les différentes formulations. Également pour la détermination du comportement de gerbage

En essai de compression, l’éprouvette est plus petite que le poinçon de compression. Même sous pression, celle-ci ne doit pas déborder du poinçon. L’essai de compression est réalisé sur des éprouvettes fragiles afin, notamment, de mesurer la tendance à la rupture, la fraîcheur et la résistance sur des bonbons, des grains de café ou encore des fruits (pour la détermination du comportement de gerbage).

Sur les produits élastiques (pains, gâteaux, fromages, poissons et Marshmallows), l’essai est réalisé de manière cyclique: L’éprouvette est comprimée deux fois à un degré déterminé puis déchargée de nouveau.

La cellule OTMS (Ottawa Texture Measuring System) sert à vérifier la résistance par compression et extrusion. Vous pourrez ainsi déterminer la maturité, la tendreté, le croustillant ou le travail d’extrusion sur une quantité d’échantillon déterminée. Grâce aux différentes plaques d’extrusion et inserts de réduction servant à réduire le volume, le dispositif s’adapte aux différents matériaux à tester.

L’organisation cristalline des lipides (beurre et margarine) est décomposée étape par étape au cours des différents processus de traitement. Le poinçon de Back-Extrusion multiple extrude la graisse en plusieurs cycles.

L’essai de traction des pâtes est un essai de traction à l’échelle micro, permettant de réaliser des essais avec de très petites quantités de farine ou de pâte. Différentes farines et ingrédients pour cuisson peuvent ainsi être comparés et leurs influences sur le résultat de cuisson déterminées.

Cet outillage d’essais est conçu pour déterminer la fermeture du beurre conformément à la norme ISO 16305. Le fil en acier inoxydable coupe pour ce faire un morceau de beurre aux dimensions définis. Le pénétrateur (aiguille) est enfoncé dans l’éprouvette jusqu’à une profondeur déterminée.

ZwickRoell a développé un appareil d’essai de dureté spécialement adapté aux poissons, saucissons et saucisses à cuire. Un cylindre de compression à surface large est utilisée comme pénétrateur.

Vous disposez d’un produit aux caractéristiques exceptionnelles et souhaitez utiliser la méthode d’essais la mieux adaptée? Cela nécessite un outillage d’essais unique. ZwickRoell développe et fabrique un outillage spécialement adapté à votre produit et à votre essai.

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Applications dans l'industrie agroalimentaire

La texture est un des piliers des qualités organoleptiques d’un produit alimentaire. Véritable signature sensorielle reconnaissable par le consommateur, la texture est également un levier d’innovation. C’est pourquoi les industriels de l’agroalimentaire doivent soigner la formulation, le choix des ingrédients et des technologies qui impactent la texture d’un produit.

La texture d'un aliment fait partie des propriétés sensorielles et organoleptiques liées à la sensation en bouche. Selon la scientifique américaine Alina Surmacka Szczesniak spécialiste dans les aliments, « la texture est la manifestation sensible et fonctionnelle des propriétés structurales, mécaniques et de surface des aliments détectées par les sens de la vision, l’ouïe, ainsi que le toucher et les perceptions kinesthésiques ».

La texture d'un aliment dépend ainsi des caractéristiques surfaciques du produit, par exemple s’il y a une croûte croustillante ou une mousse en périphérie. Elle dépend également aussi de ses propriétés mécaniques, c’est à dire comment va être modifié le produit sous l’effet de la mastication, de la salive et du malaxage de la langue. Les récepteurs du toucher, présents par exemple dans les mâchoires, permettent de ressentir des sensations liées aux caractéristiques gluantes, friables ou pétillantes d’un aliment.

Levier d’innovation produit, point de différentiation de marché, facteur de fidélisation du consommateur : la texture d’un aliment ne doit pas être laissée au hasard par les industriels de l’agroalimentaire.

Voici quelques applications concrètes de l'analyse de la texture dans l'industrie agroalimentaire:

  • Contrôle de réception: Grâce au contrôle d’entrée de marchandises, vous pouvez identifier très tôt d’éventuels problèmes de qualité d’un fournisseur avant que ces problèmes se manifestent également dans la fabrication.
  • Avant et pendant la fabrication: Identification des modifications structurelles du produit au cours du processus de fabrication et de l’impact des modifications apportées aux composantes du processus tels que la température, l’humidité et le temps de cuisson.
  • Contrôle qualité: pendant la fabrication ou sur les produits finis afin de garantir une qualité constante.
  • Transport/conservation: La détermination de la résistance au gerbage, de la durée de conservation et de la durabilité vous permettront d’évaluer l’impact du transport et du stockage.

La rhéologie (du grec rheo, couler et logos, étude) est l'étude de la déformation et de l'écoulement de la matière sous l'effet d'une contrainte appliquée. Douce, lisse, rugueuse, granuleuse, soyeuse… l'ingénierie des textures permet aujourd’hui de concevoir tout type de formes et de structures d’aliments.

La technologie et le processus de fabrication sont les axes majeurs de la création de texture. Par exemple, la cuisson-extrusion est un procédé de transformation des aliments qui fait désormais croustiller notre assiette : céréales pour petit-déjeuner, confiseries, biscuits ou snacks apéritifs… Elle est aussi utilisée pour la production de fromages fondus ou de surimi, la solubilisation de fibres telles que les pectines et autres hémicelluloses. La technologie de granulation transforme quant à elle la texture de matières premières sous forme de poudre. Le trempage va permettre de ramollir et attendrir une matière trop dure. Autre exemple : le processus de fabrication pour la qualité d’une crème glacée est déterminant. La technologie de foisonnement permet, par l’adjonction de bulles de gaz dans la crème, d’obtenir cette texture si connue de dessert glacé. Mais le goût ainsi que la texture du produit peuvent être affectés si l’on ajoute trop de bulles de gaz.

Les additifs comme les Polyphosphates (E452) sont souvent utilisés dans les charcuteries, pour retenir l"eau et assurer une meilleure tenue du produit.

Les agents texturants permettent de modifier la texture d’un produit.

Les protéines sont aussi employées pour leurs propriétés gélifiantes, moussantes, émulsifiantes, épaississantes. En fonction de leur origine, elles possèdent des propriétés fonctionnelles particulièrement intéressantes et sont considérées comme des ingrédients.

Propriétés ou qualités organoleptiques : ensemble des caractéristiques d’un produit perçues et évaluées par les sens du consommateur ou d’un expert, en analysant l’aspect visuel, la texture, le goût, l’odeur, les arômes.

Il existe aussi des analyses instrumentales qui permettent d’étudier la stabilité de la texture lors du transport ou avec le conditionnement et l’emballage.

Avec le retour des beaux jours, rien de plus agréable que de profiter d’un apéritif en extérieur après une bonne journée de travail. Les stars de l’apéritif sont bien sûr les cacahuètes mais aussi les fruits à coque tels que les amandes grillées, les noisettes et les noix de cajou. La qualité d’un produit et son apparence sont des facteurs importants pour un consommateur.

Plus de 50 années de recherche ont permis de développer des instruments associant les propriétés sensorielles d’un produit aux propriétés de l’instrument lui-même. Nous avons voulu effectuer un test sur une amande à l’aide d’une lame de couteau fixée à l’instrument et utilisée pour cisailler l’amande à une vitesse donnée. Le tranchant de la lame permet de cisailler des échantillons durs avec une grande précision sans comprimer l’échantillon. La dureté de l’amande est déterminée par la force maximale. Cette valeur est en corrélation avec la force nécessaire pour cisailler l’amande entre les molaires. La fragilité des amandes peut également être déterminée à partir des valeurs de fracturabilité.

Un autre test a été effectué sur une noix de cajou. La valeur de la force maximale est la charge de pointe, qui est une mesure de la fermeté de l’échantillon. Plus la valeur de la force maximale est élevée, plus l’échantillon est ferme. Il faut plus de travail pour fracturer l’échantillon. La dureté indique la force maximale requise pour comprimer un aliment entre les dents (molaires), tandis que la dureté travail effectué est le travail nécessaire pour mâcher l’aliment. Une fracture se produit lorsqu’il y a une forte diminution de la charge. La quantité de fractures fournit une forte indication du caractère croustillant de l’échantillon en mesurant le nombre de fractures pendant le premier coup de compression. Un seul coup de compression a été utilisé dans ce test.

Le logiciel Texture Pro est utilisé pour programmer et contrôler les analyseurs de texture Brookfield pendant les essais expérimentaux. Il mesure automatiquement les valeurs de charge maximale et calcule la quantité de fractures et d’autres propriétés caractéristiques.

La noix de cajou non traitée est plus dure, car elle a nécessité une force moyenne de 548 g pour être cisaillée. Plus tendre, l’échantillon de noix de cajou traitée a nécessité une force de 460 g seulement. Cependant, les noix de cajou traitées présentent un nombre de fractures plus élevé que les noix de cajou non traitées.

Les analyseurs de texture Brookfield sont des outils performants pour les tests de compression et de traction sur les produits alimentaires.

Analyse de la texture des aliments avec un texturomètre.

En conclusion, l'analyse de la texture des aliments est un domaine crucial pour l'industrie agroalimentaire, permettant d'assurer la qualité, la constance et l'innovation des produits alimentaires.

Adapter la texture des plats (2/2) : Cuisiner des plats aux textures adaptées

Tableau récapitulatif des tests de texture

Type de test Objectif Aliments concernés
Flexion 3 points Mesurer la résistance à la rupture et la fragilité Biscuits, barres chocolatées
Traction Évaluer l'adhérence et l'élasticité Nouilles (udon, soba, pâtes)
Extrusion Évaluer la viscosité et la dureté Liquides, échantillons semi-solides
Compression Mesurer la tendance à la rupture et la fraîcheur Bonbons, grains de café, fruits
Cisaillement Simuler une morsure et évaluer le croustillant Divers aliments

[1] Christine Daniel et Alain-Claude Roudot, « La terminologie de la texture des aliments », journal des traducteurs / Translators' Journal, vol. 52, n° 2, 2007, p.

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