Rhéologie du chocolat

Pourquoi le chocolat ne coule pas comme l'eau

Le chocolat est une suspension dense de sucre, de solides de cacao, de solides de lait et d'autres particules dans une phase grasse continue.Il se comporte comme un matériau non newtonien : il a besoin d'une contrainte pour commencer à se déplacer et sa viscosité apparente change avec l'histoire du cisaillement, la température et la composition.C'est pourquoi un chocolat peut paraître fluide dans un réservoir mais ne pas parvenir à former un rideau uniforme, à être déposé avec précision ou à être pompé à travers une longue conduite.La rhéologie est le langage qui relie la formule au comportement de traitement.

Les deux concepts pratiques les plus utiles sont la limite d'élasticité et la viscosité plastique.La contrainte de rendement décrit la force nécessaire pour que le chocolat commence à couler.La viscosité du plastique décrit la résistance une fois qu'il s'écoule.Une limite d'élasticité élevée peut aider les inclusions à rester en suspension, mais peut rendre le dépôt et le revêtement difficiles.Une faible limite d'élasticité peut améliorer l'écoulement mais peut provoquer un drainage, un revêtement mince ou une mauvaise rétention de forme.La viscosité du plastique affecte la charge de pompage, l'épaisseur du revêtement, le remplissage du moule et l'enrobage buccal.

Comportement de Casson et thixotropie

La rhéologie du chocolat est souvent modélisée avec des paramètres de Casson ou des modèles d'écoulement associés.Le modèle n’est pas le produit ;c'est un moyen pratique de comparer des lots lorsque le protocole de mesure est cohérent.La plage de taux de cisaillement, la température, le pré-cisaillement, le temps d'attente, la géométrie de la broche et l'historique des échantillons peuvent modifier le résultat.Un indice de viscosité sans les conditions de la méthode constitue une preuve faible et ne peut pas être comparé de manière fiable entre les usines.

La thixotropie signifie que la structure change sous le cisaillement et peut se reconstruire lorsque le cisaillement est supprimé.Dans le chocolat, la faiblesse des réseaux de particules, la couverture émulsifiante et la charge cristalline peuvent faire dépendre la viscosité apparente des manipulations récentes.Un échantillon prélevé après un mélange intense peut ne pas se comporter comme du chocolat reposant dans une trémie de dépôt.Les tests de rhéologie doivent imiter le processus en question : pompage, enrobage, moulage, dépôt ou maintien.

Pilotes de formule

La taille des particules et la surface des particules affectent fortement la rhéologie.Les particules plus fines nécessitent plus de graisse pour mouiller leurs surfaces et peuvent augmenter la viscosité si la graisse est limitée.Les particules grossières peuvent réduire la surface mais créer du grain.L'humidité est particulièrement puissante : de petites quantités peuvent combler les particules de sucre et épaissir fortement le chocolat.L'humidité des ingrédients, l'air humide, les résidus de nettoyage humides et les poudres hygroscopiques doivent être contrôlés.

Le niveau et le type de graisse modifient à la fois la viscosité et la qualité sensorielle.Le beurre de cacao, les matières grasses du lait, les huiles de noix et leurs substituts ont un comportement différent en matière de matières grasses solides.La matière grasse du lait peut ramollir le chocolat et modifier le comportement de la floraison.La réduction du sucre, les fibres, les protéines ou les poudres à base de plantes peuvent augmenter la surface, absorber les graisses ou modifier l'emballage des particules.Le chocolat reformulé doit être testé rhéologiquement avant d'être jugé uniquement sur son goût.

Émulsifiants et traitement

Des travaux en libre accès sur le chocolat industriel montrent que la lécithine et le PGPR influencent la rhéologie et la texture.La lécithine est souvent utilisée pour réduire la viscosité du plastique jusqu'à une plage optimale, tandis qu'un ajout excessif peut cesser d'aider ou même créer d'autres effets.Le PGPR est particulièrement efficace pour réduire la limite d'élasticité, ce qui peut améliorer l'écoulement des revêtements et des remplissages.Le choix dépend du procédé : l'enrobage, le moulage, le dépôt et la formation de coques ne nécessitent pas tous le même équilibre.

Les émulsifiants ne peuvent pas résoudre tous les problèmes de rhéologie.Si la taille des particules est trop fine, l'humidité est élevée, le sucre est mal raffiné, la matière grasse est trop faible ou le chocolat est trop tempéré, l'ajout d'un émulsifiant ne peut que masquer le problème.Une enquête sérieuse mesure ensemble la taille des particules, l’humidité, la graisse, la température, le niveau d’émulsifiant et l’état de trempe.

Température et charge cristalline

La température modifie la viscosité des graisses et la population de cristaux.Le chocolat plus chaud coule généralement plus facilement, mais trop de chaleur peut endommager le tempérament ou retarder la prise.Le chocolat plus froid ou trop tempéré peut épaissir car davantage de cristaux sont présents.Ceci est particulièrement important lors de longs trajets, arrêts et redémarrages.La même formule peut avoir une rhéologie différente au niveau du déposant, du rideau d'enrobage et du réservoir de retour.

Un programme de rhéologie utile définit la température de mesure, la plage de cisaillement cible, la limite d'élasticité acceptable et la viscosité plastique pour chaque application.Il relie également ces chiffres à des défauts : dépôts en surpoids, revêtements minces, queues, bulles, mauvais nivellement, pression de pompe, prolifération de graisse ou problèmes de texture.La rhéologie doit être un outil de décision et non un numéro stocké dans un certificat.

Utiliser les données en ligne

Les données rhéologiques devraient conduire à des décisions pratiques en matière de lignes.Une lecture de limite d'élasticité élevée peut expliquer des pieds d'enrobage épais ou des dépôts courts ;une viscosité plastique élevée peut expliquer la pression de la pompe et le remplissage lent du moule.Si les opérateurs ne peuvent pas relier un numéro à un défaut, la mesure devient de la paperasse.L'équipe qualité doit conserver un guide des défauts à la rhéologie pour chaque famille de produits.

La discipline en matière d’échantillonnage est essentielle.Le chocolat prélevé au sommet d'une cuve après un arrêt ne peut pas représenter du chocolat au niveau d'une buse sous cisaillement.Les échantillons doivent être prélevés à des points définis, maintenus à une température définie et mesurés après un pré-cisaillement défini.Lorsque la méthode est cohérente, la rhéologie devient l’un des indicateurs les plus puissants de la fabricabilité.

Pour une mise à l’échelle, comparez la rhéologie dans l’environnement de cisaillement pilote et de production.Un petit fondoir, une longue canalisation, une cuve raclée et un rideau d'enrobage imposent des historiques de cisaillement et de température différents.Si l'usine copie un objectif de viscosité de laboratoire sans reproduire l'historique du processus, le chocolat peut être approuvé analytiquement et échouer quand même sur la ligne.

Limites de contrôle pour la rhéologie du chocolat

Pour la rhéologie du chocolat, les émulsifiants : leur influence sur les propriétés rhéologiques et texturales d'un chocolat industriel est très utile pour le mécanisme derrière le sujet.Les propriétés rhéologiques et d'écoulement des masses de chocolat à différentes températures permettent de recouper le même mécanisme dans une matrice alimentaire ou dans un contexte de transformation, tandis que le conchage du chocolat noir - Impacts de la transformation sur les substances volatiles aromatiques et la viscosité des masses plastiques donne à l'article un deuxième point de comparaison avant de transformer les preuves en recommandation.

Une clôture utile pour Chocolate Rheology est une limite d’action plutôt qu’un slogan.Lorsque le risque observé est une formation de grumeaux, une prise faible, une morsure caoutchouteuse, une libération de sérum ou une dérive inattendue de la viscosité, l'action suivante doit être liée à la mesure qui s'est déplacée en premier, puis confirmée sur un échantillon conservé ou préparé indépendamment avant que le changement ne soit verrouillé dans les spécifications.

Rhéologie du chocolat : preuves structure-fonction

Rhéologie du chocolatdoit être traité en fonction de l'hydratation, de la concentration en polymère, de la force ionique, du pH, de l'historique de cisaillement, du module de stockage, du module de perte, de la force du gel, de la synérèse et du comportement à la fracture.Ces mots ne sont pas remplis ;ils définissent les preuves qui prouvent si le produit, le lot ou le processus se trouve toujours à l'intérieur de sa limite de contrôle prévue.

PourRhéologie du chocolat, la limite de décision est la sélection des gencives, la correction de la dose, le changement d'hydratation, l'ajustement des ions, la réduction du cisaillement ou la définition de la limite de stockage.L'examinateur doit retracer cette limite jusqu'à la courbe d'écoulement, la rhéologie oscillatoire, la force du gel, le profil de texture, l'attraction synérétique, la microscopie et la comparaison de la morsure sensorielle, puis enregistrer pourquoi ces données sont suffisantes pour ce produit et ce titre précis.

DansRhéologie du chocolat, la déclaration d'échec doit mentionner des grumeaux, un gel faible, une fracture fragile, une synérèse, une viscosité retardée, une séparation de phase ou une mauvaise récupération de la sensation en bouche.Le dossier de suivi doit conserver le point d'échantillonnage, l'état de la méthode, l'identité du lot, l'âge de stockage et les mesures correctives afin qu'un autre examinateur puisse répéter la conclusion.

FAQ

Sources

• Émulsifiants : leur influence sur les propriétés rhéologiques et texturales d'un chocolat industrielPapier en libre accès utilisé pour la rhéologie Casson, la viscosité plastique, la limite d'élasticité, la lécithine, le PGPR, la thixotropie et la texture.
• Propriétés rhéologiques et d'écoulement dans les tuyaux des masses de chocolat à différentes températuresÉtude en libre accès utilisée pour le flux de chocolat dépendant de la température, le polymorphisme du beurre de cacao, le comportement des formes V et VI.
• Conchage du chocolat noir - Impacts de la transformation sur les volatiles aromatiques et la viscosité des masses plastiquesPapier en libre accès utilisé pour le conchage, l'élimination des matières volatiles, le cisaillement, le développement de la viscosité et l'interprétation des points finaux.
• La chimie derrière la production de chocolatRevue en libre accès utilisée pour le polymorphisme du beurre de cacao, le tempérage, le conchage, la prolifération de graisse, les effets de la matière grasse du lait et la chimie du processus de chocolat.
• Analyse de l'effet des récentes stratégies de reformulation sur le comportement de cristallisation du beurre de cacao et les propriétés structurelles du chocolatPapier en libre accès utilisé pour la cristallisation du beurre de cacao, le risque de reformulation, le claquement, l'aspect visuel et la qualité structurelle.
• Tempérage du beurre de cacao et du chocolat à l'aide de composants lipidiques mineursPapier en accès libre utilisé pour la cristallisation Form V, la brillance, le snap, la résistance mécanique, la microstructure et la trempe résistante au bloom.
• Propriétés fondamentales et application alimentaire des hydrocolloïdesAjouté pour la rhéologie du chocolat, car cette source prend en charge les preuves d'hydrocolloïdes, de gels et de viscosité et diversifie l'ensemble des sources d'articles.
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• La chimie derrière la production de chocolatUtilisé pour recouper la rhéologie du chocolat avec les preuves de chocolat, de beurre de cacao et de phase grasse provenant d'un domaine source distinct.
• Surveillance de la qualité du cacao et des processus de conchage, tempérage et refroidissement dans la production de chocolat par spectroscopie FTIRUtilisé pour recouper la rhéologie du chocolat avec les preuves de chocolat, de beurre de cacao et de phase grasse provenant d'un domaine source distinct.