Un logiciel de simulation de l'imprégnation en huile a été développé et validé. Il donne accès à la dynamique de pénétration de l'huile dans l'aliment, en fonction de l'état d'endommagement des tissus et des conditions de refroidissement. Ces données ouvrent la voie à de nouvelles stratégies de conception de produits frits allégés en matière grasse.
Frites, nuggets, chips, beignets et autres produits frits, représentent entre 10 et 25% des aliments que nous consommons quotidiennement en France. Appréciés pour leurs qualités gustatives, ces produits sont largement décriés pour leur profil nutritionnel trop riche en matières grasses, et leurs effets néfastes sur la santé. Les industriels cherchent aujourd'hui à proposer des produits allégés, tout en préservant la texture et le goût des aliments.
Comprendre les mécanismes d'imprégnation en huile
Contrairement aux idées reçues, ce n'est pas lorsque le produit frit est plongé dans l'huile qu'il s'en imprègne, mais lorsqu'il en sort. En effet, la frite qui entre au contact de l'huile n'est pas encore grasse ; la vapeur d'eau présente en surface créée une surpression empêchant toute pénétration de l'huile. Ce n'est qu'en sortie de bain, au cours du refroidissement, que l'eau se condense et que la frite se comporte comme une éponge absorbant l'huile par capillarité et dépression. C'est ce qu'ont démontré les scientifiques en étudiant en microscopie de fluorescence UV, des tranches de pommes de terre déshydratées (croûtes) trempées dans de l'huile chaude.
Ces résultats ont été rendus possibles grâce au dispositif d'imagerie mis en place sur la plateforme
SOLEIL (dispositif TELEMOS de la ligne DISCO), qui donne accès à la fois à la forme et aux défauts des tissus de la croûte, mais aussi au trajet suivi par l'huile lorsqu'elle entre en contact avec cette croûte.
Intégrer ces connaissances dans un logiciel de simulation
Les images obtenues ont été utilisées pour construire un modèle tridimensionnel permettant de simuler la pénétration d'huile dans l'aliment en fonction de l'état d'endommagement des tissus.
l apparait que la percolation de l'huile au travers des cellules est un processus très hétérogène, dans l'espace mais aussi dans le temps: quasi-instantanée dans les cellules de la première couche et très lente dans la seconde couche. Ce n'est pas la quantité d'huile baignant l'aliment qui va influer sur son absorption, en profondeur ou latérale, mais la qualité des tissus de l'aliment: tout dépend si les cellules ont été abîmées et forment des "puits" ou des "canaux" dans les tissus.
Développer de nouvelles solutions technologiques pour des produits moins gras
A partie de l'outil de simulation mis au point et validé, il est désormais possible de reproduire les profils d'imprégnation et leurs cinétiques pour de très nombreux produits. Il suffit de connaitre les structures tridimensionnelles et les conditions de refroidissement du produit à tester.
De nouvelles stratégies de production peuvent, sur la base de ces données, être proposées pour réduire la quantité d'huile absorbée par les fritures. A titre d'exemple, il a ainsi pu être démontré que, malgré un taux d'endommagement plus élevé, les produits industriels précongelés tendent à présenter une imprégnation moindre, ceci en raison du faible nombre de défauts à la surface des frites (moins de 10 par centimètre de frite), où l'amidon a été gélatinisé avant friture.
La valorisation des résultats se poursuit à travers le projet Fry'In (cf. encadré) ainsi que par des collaborations confidentielles avec des partenaires industriels.
Contact scientifique:
Olivier VITRAC UMR1145 GENIAL Ingénierie Procédés Aliments-AgroParisTech - Centre de Massy 1 avenue des Olympiades-91744 MASSY CEDEX
Note:
LE PROJET FRY'IN (2014-2018)
labellisé par le pôle de compétitivité Vitagora et financé par le fonds unique interministériel (FUI 17)
Les produits frits consommés sont généralement des produits pré-frits à l'échelle industrielle dans des friteuses fonctionnant en continu et sont ensuite congelés. Ces friteuses industrielles sont optimisées pour minimiser la dégradation des huiles sous l'action de la température et limitent ainsi l'imprégnation des aliments en huile. En revanche, la friture à l'échelle domestique et professionnelle, est réalisée avec des équipements fonctionnant de manière discontinue. Elle ne bénéficie donc pas des mêmes capacités de limitation de l'imprégnation en huile.
Le projet envisage donc l'étude systémique d'un procédé de friture utilisable tant à l'échelle domestique que collective, en vue de développer des équipements nécessitant moins d'énergie et d'huile de friture pour leur fonctionnement, dans l'optique de proposer des aliments frits moins riches en matières grasses.
Partenaires: Adventys, Ethera, INRA, Lesieur, SEB, Université de Bourgogne
Budget global: 2.7 M€