Gestion de la variabilité de l'humidité dans les fruits secs

Les fruits secs sont très appréciés des producteurs de denrées alimentaires, qu'ils soient utilisés comme produits autonomes ou comme ingrédients dans d'autres aliments. 

Il y a de bonnes raisons à cela. Les fruits et les noix sont des aliments naturels très appréciés. Ils sont délicieux seuls ou comme ingrédients dans les barres protéinées, les salades, les produits de boulangerie, etc. En outre, les consommateurs d'aujourd'hui sont sensibles aux ingrédients. Ils lisent les étiquettes et aiment voir des aliments familiers figurer parmi les ingrédients de leurs en-cas manufacturés préférés.

Mais les fabricants de produits alimentaires ont également de bonnes raisons de les éviter. Les fruits et les noix posent des problèmes aux entreprises alimentaires en raison de leur grande variabilité en termes d'activité de l'eau et de teneur en eau. Nous examinerons ici ces variables et proposerons des solutions aux fabricants de produits alimentaires qui utilisent des fruits et des noix dans leurs processus de production.

Variabilité des fruits

Les fruits constituent une vaste catégorie d'aliments. Chaque fruit présente une combinaison unique d'activité de l'eau, de teneur en eau, de fibres, de sucre et d'autres variables.

Les fruits fibreux comme les mangues présentent une grande variabilité, tant au niveau de l'activité de l'eau que de la teneur en eau. D'autres fruits, comme les myrtilles, présentent une variabilité moindre entre les deux. Cependant, même dans ces fruits plus prévisibles, l'activité de l'eau peut varier en fonction des méthodes de séchage, des méthodes de transformation, des sucres ajoutés, des niveaux de pH et même des saisons de croissance.

Variabilité des fruits à coque

Bien qu'ils ne soient pas aussi variables que les fruits, les fruits à coque sont également difficiles à maintenir stables dans les aliments manufacturés. La figure 3 ci-dessous illustre la variabilité de l'activité de l'eau entre les amandes, les cacahuètes, les noix de cajou, les noix de pécan, les pistaches, un mélange de snacks et les noix.

Comme pour les fruits, il peut être utile de se concentrer sur un fruit à coque spécifique pour analyser les tendances. Il y a moins de variabilité entre les amandes, par exemple, qu'entre les myrtilles, mais il y en a.

Comme les fruits, les fruits à coque peuvent être influencés par leur saison de croissance. Mais la transformation est également une variable essentielle de l'activité de l'eau dans les fruits à coque. S'ils sont destinés à être consommés crus, l'activité de l'eau sera différente que s'ils sont séchés. L'ajout de sel ou d'autres arômes influence également l'activité de l'eau et la teneur en eau d'un fruit à coque. Il est important de noter que les fruits à coque ont une activité de l'eau inférieure à celle des fruits, ce qui signifie qu'ils sont plus sensibles au rancissement.

Implications de la variabilité : Goût et texture

Une compréhension théorique de la relation entre l'activité de l'eau et la teneur en eau est intéressante, mais la façon dont ces variables affectent le goût et la texture des aliments est beaucoup plus utile d'un point de vue commercial.

Une expérience : Les fruits et les noix trop ou pas assez hydratés

À cet effet, examinons les résultats d'une expérience menée par Mary Galloway, responsable du laboratoire de R&D du groupe METER. Mme Galloway a défini deux conditions pour démontrer ce qui arrive aux fruits et aux noix lorsqu'ils sont trop hydratés ou trop séchés. 

Galloway a présenté un échantillon de myrtilles et d'amandes, toutes deux ayant un niveau d'activité de l'eau relativement élevé de 0,7.

Fruits surhydratés

La myrtille est très molle. La texture est idéale pour manger la myrtille seule, mais avec un taux d'activité de l'eau de 0,7, elle risque de moisir. Cette expérience montre qu'une surhydratation des fruits peut être acceptable dans certaines situations, mais qu'elle est risquée.

Fruits à coque surhydratés

Cependant, un niveau d'activité de l'eau de 0,7 est beaucoup trop élevé pour l'amande. Par conséquent, l'amande est devenue trop humide et a une texture molle. En mordant dans la noix, on n'obtient pas un croquant satisfaisant.

Fruits trop secs

Les myrtilles ont un niveau d'activité de l'eau naturellement élevé, de sorte que les baies deviennent dures et sèches lorsque le niveau d'activité de l'eau est abaissé. Elles ont cliqueté lorsque Galloway a mis les baies dans un bocal et l'a secoué. Les myrtilles trop sèches ne feraient pas un bon en-cas, mais elles seraient parfaites comme ingrédient dans les céréales du petit-déjeuner.

Noix trop sèches

Comme on pouvait s'y attendre, les noix surséchées étaient meilleures pour le grignotage que les fruits surséchées. Les amandes manipulées ont une activité de l'eau plus faible et un croquant agréable, parfait pour le grignotage. 

Trouver l'équilibre entre la surhydratation et la sous-hydratation des aliments, en particulier lorsqu'ils sont utilisés comme ingrédients dans le même aliment, peut s'avérer difficile pour les scientifiques de l'alimentation. Mais mesurer et prendre en compte la variabilité des fruits et des noix peut les aider à trouver de délicieuses solutions.

Mesurer la variabilité de l'humidité et réussir le mélange des fruits et des noix

Dans l'industrie alimentaire actuelle, la plupart des entreprises utilisent la teneur en eau pour mesurer la variabilité de l'humidité dans les aliments. Elles utilisent souvent la perte à la dessiccation comme méthode de mesure de la teneur en eau, ce qui nécessite de chauffer l'échantillon. Si l'ingrédient a une réaction indésirable aux températures élevées - ce qui est le cas des fruits et des noix - l'échantillon peut devenir bruni ou grillé, ce qui modifie la teneur en eau de l'aliment. Certains scientifiques de l'alimentation mesurent également un changement dans l'électroconductivité lorsqu'ils déterminent la teneur en eau des pâtes de fruits. Cette méthode n'est pas non plus idéale. 

Ces méthodes traditionnelles sont largement utilisées, principalement parce qu'elles existent depuis longtemps. Mais une technique de mesure plus moderne peut être utile aux fabricants de produits alimentaires : l'activité de l'eau. La mesure de l'activité de l'eau est un moyen plus facile et plus précis de mesurer l'eau dans les aliments. Il est également relativement facile de comprendre comment l'activité de l'eau d'un aliment est liée à sa qualité et à sa sécurité. 

Les avantages de la mesure de l'activité de l'eau deviennent évidents lorsque les scientifiques effectuent des calculs alimentaires complexes, tels que ceux requis lorsque les fabricants de produits alimentaires mélangent des fruits et des noix dans le même produit. 

Certaines personnes pensent à tort que l'humidité passe d'un aliment à l'autre en fonction de la quantité d'humidité contenue dans le premier aliment. Cependant, un aliment contenant plus d'eau n'est pas nécessairement plus susceptible de transférer cette humidité dans un autre aliment. C'est plutôt l'énergie d'un aliment qui détermine la probabilité qu'il déplace l'eau vers les aliments voisins. En d'autres termes, l'aliment dont l'activité hydrique est la plus élevée est celui qui perd de l'eau. 

Prenons l'exemple d'une boîte de céréales contenant des flocons secs et croustillants et un fruit humide, comme un raisin sec. Pour réussir le mélange, les scientifiques de l'alimentation ajoutent un humectant - comme du sucre ou du sel - à l'extérieur du raisin sec. Ces humectants réduisent le niveau d'activité de l'eau du raisin, ce qui empêche l'eau de passer du raisin tendre aux flocons croustillants.

Dans les décennies passées, les scientifiques de l'alimentation s'appuyaient sur la méthode scientifique pour déterminer la quantité d'humectant à ajouter à un aliment afin d'obtenir l'activité optimale de l'eau dans chaque ingrédient. Malheureusement, cette méthode impliquait généralement de nombreux essais et erreurs, ce qui coûtait beaucoup de temps et d'argent. 

Toutefois, grâce aux outils de mesure de l'activité de l'eau du groupe METER et au logiciel qui les accompagne, les scientifiques de l'agroalimentaire peuvent prélever des échantillons d'aliments et réaliser ces "expériences" à partir de leur ordinateur. Ces outils sophistiqués de mesure de l'activité de l'eau permettent aux entreprises de gagner du temps et d'économiser des ressources, car ils facilitent des calculs qui prenaient auparavant beaucoup plus de temps. Les entreprises peuvent ainsi prendre des décisions concernant la fabrication, les conditions d'entreposage, l'emballage, etc. avec plus de confiance et plus rapidement qu'auparavant.