Contexte technologique des matières grasses …solidarites-sante.gouv.fr/IMG/pdf/...lipides_technologique_ITERG.pdf · Composition en acides gras des huiles végétales. Groupe PNNS

Groupe PNNS Lipides – 8 janvier 2008 – [email protected]

lipides

Anne ROSSIGNOL-CASTERADirectrice Développement

ITERG

Contexte technologique des matières grasses alimentaires

lipides


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


lipides

Quid de la matière grasse ?-1-

Notions générales sur les fonctions des

matières grasses alimentaires


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..


lipides

LIPIDES CACHES

LIPIDES VISIBLES

ORIGINE ANIMALE

ORIGINE VEGETALE

2 ordres de grandeur à retenir…

1/3

1/3

2/3

2/3


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 ?


lipides

Quel est le rôle de la matière grasse dans nos aliments ?

lipides

des fonctions positivesdes effe

ts négatifs


lipides

lipidesFonctions technologiques

Fonctions organoleptiquesFonctions nutritionnelles

des fonctions positives



lipides

lipides

Fonctions nutritionnelles


Énergie : 9 kcal / g

AGPI oméga 3 & 6 (LA, ALA, DHA, EPA..)

Vitamines A, E, D

Autres micro-nutriments : phytosterols, phenols..



lipides


lipides

Fonctions organoleptiques


Aspect visuel : brillance, couleur

Flaveur

Texture : Croustillant, Fondant, Craquant, fondant, onctuosité, moelleux….



lipides


lipidesFonctions technologiques


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…



lipides


lipidesEffets sur la stabilité

Effets sur le goûtEffets sur la santé

des effets négatifs

AG SATURES /AG TRANS

Apport calorique

Composés néoformés indésirables


RANCISSEMENT OXYDATIF


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


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


lipides


lipides

des fonctions positivesdes effe

ts négatifs

CompromisChoix

Optimisation


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


lipides


Fonctions technologiques des

lipides dits « visibles »


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


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…)


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 %


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 !


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


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 !


lipides

New in 2008 !

New in 2008 !

New in 2008 !

New in 2008 !

HealthyRapeseed Oil

with high level in naturalantioxidants compounds


lipides

« Valorisation of healthy lipidicmicronutrients

by optimising food processingof edible oils and fats »


lipides

Matières grasses à tartiner

fct° texturante (tartinabilité) & nutritionnelle & organoleptique

maîtrise industrielle de la formulation : MG totale, AGS, AGT


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


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


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


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


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


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


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


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


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


Mais ces réactions indésirables restent très limitées en conditions

« normales » de friture !


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


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


lipides


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 !


lipides

Quid de la matière grasse ?

-3-

Fonctions technologiques des

lipides dits « de constitution »


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


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


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 !!


lipides


Fonctions technologiques des MG de formulation

1. FONCTION TEXTURANTEFONCTION TEXTURANTE

2.2. FONCTION THERMIQUEFONCTION THERMIQUE

3.3. FONCTION DE PRESENTATIONFONCTION DE PRESENTATION


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


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)


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


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


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


lipides

2006-2008


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)?


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


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


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…


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


lipides

Fonctions technologiques


En conclusion, les MG alimentaires sont multi fonctionnelles

PlaisirSanté

Qualité

lipides


lipides

Fonctions technologiques


TEXTURE Propriétés rhéologiques

+ STABILITE

Interactions fonctionnelles & Impacts des procédés

lipides

Optimisa

tion pro

cédés

& Formulat

ions


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


lipides

[email protected]


lipides

Expertise Corps Gras

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