contexte technologique des matières grasses...
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Groupe PNNS Lipides – 8 janvier 2008 – [email protected]
lipides
Anne ROSSIGNOL-CASTERADirectrice Développement
ITERG
Contexte technologique des matières grasses alimentaires
lipides
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lipides
Centre Technique Industriel Expertise Huiles & Corps Gras unique en Europe
Applications Alimentaires & Non alimentaires
TECHNOLOGIE & ENVIRONNEMENT QUALITE & SECURITE
OLEOCHIMIE & FORMULATION NUTRITION & SANTE
INFORMATION, FORMATION AIDE à L’INNOVATION
Bordeaux
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lipides
Quid de la matière grasse ?-1-
Notions générales sur les fonctions des
matières grasses alimentaires
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lipides
Dans les produits de consommation courante
Où trouve t ’on des lipides dans l ’alimentation ?
Lipides visibleshuiles et matières grasses
d ’assaisonnement, de cuisson, à tartiner : beurres, margarines,
mayonnaises..
Lipides cachés
Lipides de constitutionviandes, charcuteries, produits laitiers, poissons, fruits secs...
MG de formulation des IAA
biscuiterie, viennoiserie, plats cuisinés, snacks, chocolats..
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lipides
LIPIDES CACHES
LIPIDES VISIBLES
ORIGINE ANIMALE
ORIGINE VEGETALE
2 ordres de grandeur à retenir…
1/3
1/3
2/3
2/3
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lipides
• Dans les produits dits diététiques(Denrées Destinées à une Alimentation Particulière = D.D.P.A.)
– ex : sportifs, personnes âgées, jeunes enfants …
• Dans certains produits enrichis, complémentés, restaurés
– ex : oméga 3, vitamine D, phytostérols
• Dans les compléments alimentaires– ex : gélules d ’huile de poisson ….
Où trouve t ’on des lipides dans l ’alimentation ?
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lipides
Quel est le rôle de la matière grasse dans nos aliments ?
lipides
des fonctions positivesdes effe
ts négatifs
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lipides
lipidesFonctions technologiques
Fonctions organoleptiquesFonctions nutritionnelles
des fonctions positives
Quel est le rôle de la matière grasse dans nos aliments ?
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lipides
lipides
Fonctions nutritionnelles
des fonctions positives
Énergie : 9 kcal / g
AGPI oméga 3 & 6 (LA, ALA, DHA, EPA..)
Vitamines A, E, D
Autres micro-nutriments : phytosterols, phenols..
Quel est le rôle de la matière grasse dans nos aliments ?
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lipides
Quel est le rôle de la matière grasse dans nos aliments ?
lipides
Fonctions organoleptiques
des fonctions positives
Aspect visuel : brillance, couleur
Flaveur
Texture : Croustillant, Fondant, Craquant, fondant, onctuosité, moelleux….
Quel est le rôle de la matière grasse dans nos aliments ?
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lipides
Quel est le rôle de la matière grasse dans nos aliments ?
lipidesFonctions technologiques
des fonctions positives
1. FONCTION TEXTURANTEFONCTION TEXTURANTEpâtes, sauces, fourrages…pétrissage, malaxage, émulsification, laminage, crémage..
2.2. FONCTION THERMIQUEFONCTION THERMIQUEgraisse de cuisson, huile de friture
3.3. FONCTION DE PRESENTATIONFONCTION DE PRESENTATIONagent d’enrobage, agent de démoulage, huile de couverture, MG anti-blanchiment
4.4. AUTRES FONCTIONSAUTRES FONCTIONSvecteur d’arômes, support de colorants lipophiles, émulsifiants, barrière humidité…
Quel est le rôle de la matière grasse dans nos aliments ?
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lipides
Quel est le rôle de la matière grasse dans nos aliments ?
lipidesEffets sur la stabilité
Effets sur le goûtEffets sur la santé
des effets négatifs
AG SATURES /AG TRANS
Apport calorique
Composés néoformés indésirables
Quel est le rôle de la matière grasse dans nos aliments ?
RANCISSEMENT OXYDATIF
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lipides
L’oxydation des matières grasses est un L’oxydation des matières grasses est un phénomène :phénomène :
Naturel
Chimique
Complexe
Spontané
Évolutif
Irréversible
Altératif
L’oxydation des matières grasses
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lipides
2 conséquences majeures :2 conséquences majeures :
Qualité organoleptique « RANCISSEMENT ALDEHYDIQUE » : flaveur rance due à des composés carbonylés (C4 à C 12)
Qualité nutritionnelle :AGPI oxydés non biodisponibles
12 R 9
OOHO --- O
C18 :3 -OOH 9epidioxide 10,12
hexenal
L’oxydation des matières grasses
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lipides
Quel est le rôle de la matière grasse dans nos aliments ?
lipides
des fonctions positivesdes effe
ts négatifs
CompromisChoix
Optimisation
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lipides
Réactivité chimique
Intérêt biologique
Stabilité oxydative
Point de fusion∆∆∆∆
< 1 ∆ < 1 ∆ < 1 ∆ < 1 ∆ ���� GRAISSESpalme, coprah…
> 2 ∆ > 2 ∆ > 2 ∆ > 2 ∆ ���� HUILEStournesol, colza,….
1 ∆ 1 ∆ 1 ∆ 1 ∆ ���� BEURREScacoa, karité…
Un compromis basé essentiellement sur l’impact des double liaisons des acides gras
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lipides
Quid de la matière grasse ?-2-
Fonctions technologiques des
lipides dits « visibles »
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lipides
1. Utilisations à froidAssaisonnement
Tartinage
2. Utilisations à chaudFriture plate
Friture profondeCuisson en four
2 groupes d’utilisations des lipides visibles
Corps gras : achats des ménages
100
150
200
250
300
350
400
1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
Source : Cniel/TNS worldpanel
' 00
0 tonn
es
Beurre Huile (1 000L) MGA+Margarine
huiles
beurre
margarines
SJF RAMES, CNIEL, 10 mai 2007
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lipides
Huiles pour assaisonnement
1. HUILES RAFFINEES ���� fct° texturante (sauce) & nutritionnelle
Huiles combinées (ω3/ω6), huiles enrichies en vit D ….
maîtrise industrielle du procédé (AGT, vit…)
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lipides
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003Année
C18
-3 t
rans
Colza C18:3 Trans Soja C18:3 Trans
Source : LESIEUR
Évolution de la teneur en C18:3 trans d’huiles raffinées de colza et soja
Source : ITERG – RA 2000
Teneurs en AGT Moy. Min Maxen % des AG totaux 0,8 0,3 1,9
en g/100 g de produit 0,7 0,3 1,8
Diminution de taux d’AGT dans les huiles raffinées
BPF < 1 %
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lipides
Huiles pour assaisonnement
2. Huiles vierges ���� fct° organoleptique & texturante(sauces)
Huiles à goût, Huiles aromatisées….
Promouvoir la variété
Favoriser la mise sur le marché de nouvelles huiles (ω3)
Communiquer sur des huiles méconnues !
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lipides
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
80,0
Aci
des
gras
(%
)
A G S A G M I A G P I 18:2 n-6 A G P I 18:3 n-3
A G S 19,0 8,0 8,0 15,0 8,0 15,0 10,0 13,0 12,0 10,0 50,0
A G M I 56,0 81,0 82,0 77,0 62,0 25,0 18,0 29,0 23,0 17,0 40,0
A G P I 18:2 n-6 24,8 10,7 9,9 7,4 21,0 53,0 59,5 57,5 64,80 72,5 10,0
A G P I 18:3 n-3 0,15 0,20 0,10 0,60 9,00 7,00 12,50 0,50 0,15 0,40 0,00
Arachide NoisetteTournesol
oléiqueOlive Colza Soja Noix Maïs Tournesol
Pépins de raisin
Palme
Composition en acides gras des huiles végétales
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lipides
• Equilibre oméga 6 /oméga 3 = 60/12= 5
• Ratio oméga 9/6/3
• Goût
• Composés phénoliques
• Précautions stockage
L ’huile de noix est une huile naturellement ISIO
L’huile de noix , une huile méconnue !
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lipides
New in 2008 !
New in 2008 !
New in 2008 !
New in 2008 !
HealthyRapeseed Oil
with high level in naturalantioxidants compounds
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lipides
« Valorisation of healthy lipidicmicronutrients
by optimising food processingof edible oils and fats »
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lipides
Matières grasses à tartiner
fct° texturante (tartinabilité) & nutritionnelle & organoleptique
maîtrise industrielle de la formulation : MG totale, AGS, AGT
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lipides
La texture des matières grasses
Propriétés de cristallisation des triglycérides avec polymorphisme et intersolubilité
Arrangement des molécules de triglycerides
dans un état cristallisé
Arrangement des molécules de triglycérides
dans un état liquideproche de la cristallisation
D. DALEMANS, CORMAN, mai 2007, d ’après : Karleskind, Manuel des Corps Gras, Tec.& Doc., 1992
αααα ββββ
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lipides
Composition en AG et TG
Procédé + traitementthermique
RHEOLOGIE DESPHASES GRASSES
Dureté, plasticité, tartinabilité, viscosité, consistance…
Mesures de viscoélasticité Teneurs en solide
par RMN
La texture des matières grasses
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lipides
PPOPOO
Pâtes brisées ou feuilletées
Pâtes à tartiner
Margarines traditionnelles
Phases grasses pour biscuits
PPP PPSPSS SSS OOL
OLL
P : acide palmitique C16 0O : acide oléique C18 :1S : acide stéarique C18L : acide linoléique C 18 :2
La texture des matières grassesTexture adaptée � exemple des beurres et margarines
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lipides
HYDROGENATION- saturation des acides gras + ‘trans’- réaction chimique par l’hydrogènesous pression, à haute température
et en présence de catalyseur (Ni, Cr,..)- partielle ou totale- sélective ou non
FRACTIONNEMENT- traitement physique de cristallisation- séparation de familles de glycérides
(stéarine et oléine)- par voie sèche, en phase solvant ou
avec tensioactifs
INTERESTERIFICATION- redistribution des acides gras
dans les glycérides - réaction chimique ou enzymatique
(hydrolyse et estérification)- au hasard ou dirigée
MATIERES GRASSES SUR MESURE + LOW TRANS
?
Transformations industrielles des MG
D. DALEMANS, CORMAN, mai 2007
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lipides
Fonctionnalité des AGT
Le comportement à la fusion
des AGT se situe entre les AGS
et les AG insaturés cis
C18:0 - stéarique C18:1 9 trans - élaïdique C18:1 9 cis - oléique
TfTf 70°C 70°C TfTf 44°C 44°C TfTf 16°C16°C
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lipides
Graisses solidesou semi-fluides
Huiles fluides
Fractions de palme, karite,
coprah, palmiste
Hydrogénationtotale
Interestérification
Fractionnement
Phase grasse àteneur en AGT
réduite ounulle
Source: Van DUIJN G., OCL, 2000, 7(1):95-98
Colza, soja, tournesol ,
tournesol oléique
Solutions industrielles de MG sans trans
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lipides
1. Utilisations à froidAssaisonnement
Tartinage
2. Utilisations à chaudFriture plate
Friture profondeCuisson en four
2 groupes d’utilisations des lipides visibles
Fritureplate
(POÊLE)
S/H élevé(70 à 200)
Réactionsoxydatives
Duréecourte
150°C à180°C
Pas derecyclage
Fritureprofonde(BAIN)
S/H faible(1 à 2)
Réactionsthermiques
Env. 10min
180°C à200 °C
Recyclage
Cuisson(FOUR)
S/H élevé(variable)
Réactionsoxydatives
&thermiques
Duréelongue
250 à350 °C
Pas derecyclage
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lipides
Cas des produits frits
L’huile est le seul support alimentaire qui « résiste » à haute température (160 -180 °C) � fluide caloporteur, thermo résistant
La friture est l’opération culinaire la plus utilisée dans le monde et permet une amélioration sanitaire et gustative des aliments (réactions de Maillard)
Il faut maîtriser les conditions de friture pour limiter la dégradation de l’huile et la prise d’huile par l’aliment
Huiles & graisses pour friture
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lipides
Au cours d ’une opération de friture ou de cuisson, l ’huile subit 3 types de réactions chimiques :
L ’hydrolyseL ’oxydation Les réactions thermiques : polymérisation,
cyclisation, isomérisation, scission
Cas des produits frits
Mais ces réactions indésirables restent très limitées en conditions
« normales » de friture !
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lipides
AlimentsHuile de Friture
Transfert de masse
Transfert de chaleur
INTERFACE (croûte)
Transferts de chaleur et de masse pendant la friture
C.GERTZ, novembre 2005
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lipides
La qualité est totalement liée à l’huile utilisée par le client (consommateur ou restaurant) pour des frites friteuse ( # frites au four)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Saturés Mono ins. Poly ins. Toco.
huile usine
tournesol
après cuisson
Cas des frites
P. GONDE, novembre 2005
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lipides
Cas des produits frits
Offre des équipementiers
Offre des huiles pour friture
Huiles & graisses pour friture
Evolution de la réglementation
Information des consommateurs
Tournesol oléique, mélanges pour friture…
Suppression 2 % de C18:3
< 25 % CP & < 14 % PT
Nouvelle friteuse « low fat » Régulation de la
température
Ne pas surchauffer,
renouveler l’huile..
Actifry
1 kg de frites fraîches avec 1 seule cuillère d'huile !
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lipides
Quid de la matière grasse ?
-3-
Fonctions technologiques des
lipides dits « de constitution »
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lipides
�Fonction texturante : moelleux, fondant des produits carnés, onctuosité des produits laitiers ..
� Impact sur le goût + arômes de cuisson
�Intérêt nutritionnel : phospholipides des viandes, glycolipides des pdtslaitiers, oméga 3 des noix….
Lipides de constitution
Filière amontAl. Bétail linSélection
Procédés industrielsÉcrémageDéshuilage
FormulationsAjout d’eau,
Ajout de MGV
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lipides
5°C 10°C 15°C 20°C
Applications « viennoiserie » et « feuilletage »
Applications « tartine »
Beurre d’hiver
Beurre d’été
dureté Dureté requise pour :
Variabilité de la texture du beurre en fonction des AG constitutifs
D. DALEMANS, CORMAN, mai 2007
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lipides
La Végébarde® est un mélange solide d’huile de colza et d’huile de palme , stable en aspect, goût et texture de 0° à 30°C. Elle s’impose comme une remplaçante avant-gardiste du gras animal dans un certain nombre de produits de salaisons
MG totale et AGS
Rapport oméga 6/oméga 3 = 5
Salaisons des Monts lance une innovation mondiale dans l’univers des saucissons !!
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lipides
Quid de la matière grasse ?-4-
Fonctions technologiques des MG de formulation
1. FONCTION TEXTURANTEFONCTION TEXTURANTE
2.2. FONCTION THERMIQUEFONCTION THERMIQUE
3.3. FONCTION DE PRESENTATIONFONCTION DE PRESENTATION
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lipides
Pour y répondre, voici undiagnostic sur 40 produitsMDD à partir de lalecture des étiquettes -
Quelles sont les huiles et graisses les plus utilisées au niveau industriel ?
2 Chips
2 sauces
2 conserves de poisson
2 plats cuisinés en boite
2 huiles de mélange
2 pâtes prêts à l’emploi
7 plats cuisinés traiteur
2 margarines
4 desserts lactés
4 biscuits secs
1 viennoiserie
3 goûters chocolatés
2 frites surgelées
5 plats cuisinés surgelés
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lipides
02468
101214161820
palme colza MGLait. tournesol palmisteou coprah
saindoux olive graissepoulet
pépins deraisin
Fréquence des origines des MG de formulation sur 40 produits MDD (source : ITERG, 2007)
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lipides
0
2
4
6
8
10
12
14
palme colza tournesol palmiste /coprah
olive/raisin
huile en l'état huile hydrogénée huile fractionnée
53 % hydro
Fréquence des MGV hydrogénées de formulation sur 40 produits MDD* (source : ITERG, 2007)
* hors produits 100 % MG laitière
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lipides
Biscuits, Viennoiseries, Pâtisseries
MGVPHShortenings
N°1 = PALMEPalmiste/Coprah
Moins de MGMoins d’AGS
Low AGT
Respect de la « machinabilité » de la texture, du goût & de la stabilité du produit f ini
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lipides
Procédés alternatifs (brevets) :1. MG interestérifées (voie chimique ou enzymatique)2. MG totalement hydrogénées (haut point de fusion) + huiles
fluides3. MG fractionnées• Formulations combinées 1+2+3• Cristallisation • Texturation : cycle de chauffage, refroidissement, maturation• Nouveaux beurres végétaux• Polymères texturants liposolubles (polyglycerols)• Agents viscosifiants (esters de stanols)• Emulsifiants (MD, DG,
Biscuits, Viennoiseries, Pâtisseries
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lipides
�Highly effective Produire des phases grasses alternatives répondant aux contraintes technologiques / exigences organoleptiques (goût, texture) de certains “produits difficiles” ET aux recommandations nutritionnelles (AGS) en intégrant une étude nutritionnelle (sur modèle animal), vis à vis des paramètres du risque cardiovasculaire.
Favoriser C18 Limiter C16 (palme) & C12 (coprah, palmiste)?
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lipides
Richesse en MUFA et PUFA < 1 % d’AGT
oléine de palme, colza,Tournesol oléique
Solutions de protectionhuile et produits finis
Précautions destockage usine
Risque de rancissement / oxydation)Fluidité
Restauration textures pâtes et fourrages
•Sélection d’antioxydants naturels efficaces•Développement de méthodes prédictives du comportement dans les biscuits•Travaux sur ingrédients à risque pro-oxydant
Adaptation des procédés de pétrissage (température, ordre
d ’incorporation des ingrédients)
Exemple industriel de reformulation
A. LE GUILLOU, DANONE, SFN, 30/11/06
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lipides
• Source alimentaire d’AGPI oméga 3 (80 % du taux initial après 24 mois)
• Huile de couverture : fonction organoleptique + conservation du poisson ( = « marinade »)
Huile stable à l’oxydation !
huile oléique : olive, tournesol oléique mais coût >
huile de colza : stabilité > tournesol et enrichissement en oméga 3 � passer de « source » à « riche en oméga 3 »
Conserves de poisson
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lipides
La pré- friture industrielle a un impact faible sur la quantité et la qualité de l’huile ingérée par le consommateur
Les conditions des grandes unités (frites) sont bien maitrisées et optimisées
Petites unités & RHF � produits gras, qualité de l’huile chauffée ….
Produits frits
Frites surgeléesteneur en huile = 3 à 6 %
Nems, beignets de poisson, nuggets…
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lipides
Stabilité au chauffage
Nutrition
Goût
Prix
Réglementation
Image de marque
Point de fusion
Disponibilité
Huile optimale ���� tournesol, tournesol oléique, oléine de palme (pas d’hydro, pas de trans)
Exemple de
AGPI
P. GONDE, Mc CAIN, Novembre 2005
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lipides
Fonctions technologiques
Fonctions organoleptiquesFonctions nutritionnelles
En conclusion, les MG alimentaires sont multi fonctionnelles
PlaisirSanté
Qualité
lipides
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lipides
Fonctions technologiques
Fonctions organoleptiquesFonctions nutritionnelles
TEXTURE Propriétés rhéologiques
+ STABILITE
Interactions fonctionnelles & Impacts des procédés
lipides
Optimisa
tion pro
cédés
& Formulat
ions
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lipides
Nouvelle approche dite de « reverse engineering »
Produit finiMat. I ères
? ? ?
Opération unitaire Opération unitaireOpération unitaire
Diagnostic nutritionnel
t = 0 et t = fin DLC / DLUO
Allégations & Etiquetage
Définition de marqueurs nutritionnels
+
Application de lois cinétiques
=
Modélisation