Portée technique des analogues de viande de filière de refroidissement
L'extrusion à haute teneur en humidité produit des analogues de viande en cuisant une masse fondue riche en protéines et en eau et en la forçant à travers une filière de refroidissement.La filière fait plus que refroidir le produit.Il empêche une expansion incontrôlée, façonne le flux, favorise l'alignement des phases et fixe une structure anisotrope à mesure que la matrice protéique se solidifie.Sans refroidissement contrôlé, le produit peut sortir sous la forme d'une pâte faible, d'une mousse expansée, d'un caoutchouc dense ou d'un gel sans structure plutôt que d'un matériau fibreux ressemblant à de la viande.
Des études d'extrusion ouvertes à haute humidité montrent que la filière de refroidissement, la géométrie de la filière, le comportement d'écoulement, le gradient de température et le mélange de protéines influencent fortement l'anisotropie et la texture.L’objectif de contrôle n’est donc pas simplement la température de sortie.C'est la combinaison du moment de solidification, de l'historique de cisaillement, de la stabilité de la pression, de la rétention d'humidité et de l'alignement structurel.
Mécanisme des analogues de la viande de filière de refroidissement et variables du produit
La température d'entrée de la filière, la température du fluide de refroidissement, la longueur de la filière, la géométrie des canaux, l'épaisseur du produit, le débit et la vitesse de la vis déterminent le temps de séjour et l'évacuation de la chaleur.Une filière plus longue ou plus froide peut augmenter le développement de la structure mais peut augmenter la pression et risquer un blocage.Une filière plus chaude peut réduire la pression mais affaiblir la formation de fibres.La teneur en humidité contrôle la viscosité et la plasticité de la matière fondue.Le type de protéine contrôle la dénaturation, l’agrégation, la liaison disulfure, la séparation de phases et la liaison à l’eau.Le soja, le pois, le gluten de blé et les systèmes mixtes ne répondent pas de la même manière.
Le cisaillement lors du refroidissement peut aligner les phases mais peut également perturber un réseau de formation si le matériau s'est déjà trop solidifié.Des travaux récents en filière de refroidissement sur des systèmes à base de pois et de soja montrent que la température et le cisaillement affectent la dureté, l'anisotropie et la microstructure.La leçon pratique consiste à définir une fenêtre spécifique au produit plutôt que de copier une température de filière à partir d'une autre formulation.
Preuve de mesure des analogues de la viande dans les filières de refroidissement
La validation de la filière de refroidissement doit inclure la pression d'extrusion, le couple ou le SME le cas échéant, les températures d'entrée et de sortie de la filière, la température du fluide de refroidissement, le débit, l'humidité du produit, la densité, la texture de coupe parallèle et perpendiculaire à la direction des fibres, l'indice d'anisotropie, l'extraction visuelle des fibres et la microstructure.Une seule valeur de compression peut masquer la directionnalité ;les analogues de viande doivent être testés le long et à travers la fibre lorsque cela est possible.
Les défauts indiquent différentes causes de matrice.L'absence de fibre peut indiquer un refroidissement insuffisant, un mélange de protéines inapproprié, une mauvaise humidité, un séjour trop court ou une faible séparation des phases.Une dureté excessive peut indiquer un refroidissement excessif, une faible humidité, une agrégation élevée de protéines ou un long séjour.Des fissures superficielles peuvent indiquer une pulsation de pression, une perte d’humidité ou un gradient de température trop prononcé.Une texture dense peut indiquer une expansion supprimée sans un alignement anisotrope suffisant.
Interprétation des défaillances des analogues de viande de filière de refroidissement
La mise à l’échelle est difficile car une filière plus grande modifie le rapport surface/volume, la chute de pression et le gradient de température.Un résultat de laboratoire ne peut pas être transféré uniquement par la température de sortie.La mise à l'échelle doit comparer le temps de séjour, l'épaisseur du produit, le flux de refroidissement, le profil de pression et l'anisotropie de texture.Les matériaux de démarrage et d'arrêt doivent être séparés car une structure stable n'apparaît souvent qu'une fois que la pression et la température ont atteint un état stable.
Les opérateurs ont besoin de limites claires : pression maximale, fermeté minimale de la sortie, aspect acceptable des fibres, cible d'humidité et action de maintien en cas de montée en flèche ou de blocage.Le contrôle de la filière de refroidissement est efficace lorsque la ligne peut créer de manière répétée une structure alignée sans surcharger l'extrudeuse ni dériver vers une texture caoutchouteuse.
Limites de libération et de contrôle des modifications des analogues de la viande des filières de refroidissement
À l’intérieur de la filière de refroidissement, les protéines continuent de s’agréger tandis que la matière fondue perd de la chaleur.Le matériau n’est ni un simple liquide ni un solide entièrement pris.Il s’agit d’un système protéique concentré et multiphasé en transition.Si la solidification arrive trop tard, la matrice peut se détendre et perdre son alignement.Si cela se produit trop tôt, la pression augmente et la matrice peut créer une texture cassante ou inégale.Le gluten de blé peut ajouter de l'élasticité et de la force au réseau ;les protéines de soja et de pois peuvent contribuer à l'agrégation et à la liaison de l'eau, mais diffèrent par leur solubilité et leur comportement thermique.Les mélanges doivent être validés car chaque protéine décale la fenêtre de solidification.
L'humidité est tout aussi importante.Une humidité élevée favorise l'écoulement et l'alignement des fibres, mais une humidité excessive peut affaiblir la morsure et provoquer des surfaces humides.Une faible humidité augmente la viscosité et la pression, rendant plus probable un blocage ou une texture caoutchouteuse.Le contrôle des filières de refroidissement doit donc être lié en amont à l’humidité des aliments et à l’hydratation des protéines.
Examen pratique de la production des analogues de viande de filière de refroidissement
Un produit ressemblant à une corde avec des fibres faibles peut indiquer un refroidissement insuffisant ou une formation de structure insuffisante.Une dalle dense avec peu d’arrachement peut indiquer un refroidissement excessif, une humidité trop faible ou une pression excessive.Un produit qui se dilate à la sortie peut ne pas être suffisamment solidifié ou avoir une pression de vapeur interne excessive.Une augmentation indique une alimentation instable, des poches de vapeur, une fluctuation de pression ou une restriction partielle de la filière.Des stries sombres peuvent indiquer une surchauffe locale, une variation du temps de séjour ou une accumulation de matière.
Pendant le dépannage, enregistrez en continu la pression et la température de la matrice.Les lectures uniques à la fin d’une analyse manquent d’oscillations.Couper le produit sur toute la largeur et la longueur de la dalle ;la fibre peut être forte au centre et faible près de la paroi car le refroidissement et le cisaillement ne sont pas uniformes.Un processus robuste produit une anisotropie acceptable sur toute la section transversale, et pas seulement dans la meilleure bande.
L'assainissement et l'accumulation affectent également le contrôle des matrices.Les dépôts de protéines peuvent rétrécir le canal, augmenter la pression et modifier le refroidissement local.Si la texture dérive tard dans une analyse, inspectez la tendance de la pression, la durée d'exécution, la nettoyabilité et l'emplacement des résidus.Une matrice qui est correcte lorsqu'elle est propre peut ne pas le rester pendant une longue campagne de production.
FAQ
Pourquoi la filière de refroidissement est-elle importante pour les analogues de viande ?
Il empêche l'expansion, élimine la chaleur, contrôle la solidification et aide à aligner les phases dans la structure fibreuse anisotrope attendue dans les analogues de viande à haute teneur en humidité.
Que faut-il mesurer autour d'une matrice de refroidissement ?
Mesurez la pression, les températures de filière, le fluide de refroidissement, le débit, l'humidité, la texture parallèle et perpendiculaire aux fibres, l'anisotropie et la structure visuelle des fibres.
Sources
- Développement morphologique et caractéristiques d'écoulement lors de l'extrusion à haute teneur en humidité d'un analogue de viande à base de plantesArticle en libre accès utilisé pour le refroidissement du flux de filière et la formation de structures anisotropes.
- Extrusion à haute teneur en humidité de protéines de soja : études sur la formation d'une structure de produit anisotropeArticle en libre accès utilisé pour l’extrusion à haute humidité et la formation de structures de filières de refroidissement.
- Mélange de protéines dans une extrusion à haute teneur en humidité pour concevoir des analogues de viandeArticle en libre accès utilisé pour les effets des mélanges de protéines sur la morphologie et les propriétés du produit.
- Modélisation et analyse expérimentale de la solidification de la matrice protéique dans les filières de refroidissement lors d'une extrusion à haute humiditéArticle en libre accès utilisé pour les effets de solidification et de géométrie des filières de refroidissement.
- Influence de la température et du taux de cisaillement lors du refroidissement sur les propriétés rhéologiques et texturales des analogues de viande à base de protéines de poisArticle en libre accès utilisé pour la température de refroidissement, le cisaillement et la texture des protéines de pois.
- Extrusion à haute humidité assistée par gaz d'analogues de viande à base de soja : impacts de la pression de l'azote et de la température de la filière de refroidissement sur la densité, la texture et la microstructureArticle scientifique utilisé pour la température, la densité, la structure des pores et la texture de la filière.
- Analogues de viande d'origine végétale : exploration des protéines, des fibres et des composés polyphénoliques comme ingrédients fonctionnels pour les futures solutions alimentairesAjouté pour le contrôle des filières de refroidissement pour les analogues de viande, car cette source prend en charge les preuves de protéines, de plantes et de textures et diversifie l'ensemble des sources d'articles.
- Analogues de viande d'origine végétale issus de protéines alternatives : une revue systématique de la littératureAjouté pour le contrôle des filières de refroidissement pour les analogues de viande, car cette source prend en charge les preuves de protéines, de plantes et de textures et diversifie l'ensemble des sources d'articles.
- Analogues de viande d'origine végétale issus de protéines alternatives : une revue systématique de la littératureAjouté pour le contrôle des filières de refroidissement pour les analogues de viande, car cette source prend en charge les preuves de protéines, de plantes et de textures et diversifie l'ensemble des sources d'articles.
- Fonctionnalité des ingrédients et des additifs dans les analogues de viande d'origine végétaleAjouté pour le contrôle des filières de refroidissement pour les analogues de viande, car cette source prend en charge les preuves de protéines, de plantes et de textures et diversifie l'ensemble des sources d'articles.
- Stratégies moléculaires pour surmonter les défis sensoriels liés aux aliments protéinés alternatifsUtilisé pour recouper le contrôle des filières de refroidissement pour les analogues de viande par rapport aux preuves de protéines, d'hydratation et de texture provenant d'un domaine source distinct.