Remplacer le sucre : Avantages et inconvénients des 5 principaux édulcorants de substitution

Étant donné que les substituts ne reproduisent pas parfaitement les caractéristiques du sucre, les formulateurs se retrouvent face à une tâche complexe : Trouver de nouvelles façons d'obtenir le goût, la texture, la durée de conservation et l'apparence du sucre qui satisferont les consommateurs.

Le 15 novembre, Mary Galloway, responsable du laboratoire de R&D alimentaire de METER, et le Dr Zachary Cartwright, scientifique alimentaire en chef, présenteront une recherche originale qui aborde les défis liés à l'utilisation de produits de remplacement du sucre. Ils aborderont les sujets suivants

• Les avantages, les inconvénients et les défis fréquents associés aux 5 principaux édulcorants de substitution
• Les concepts scientifiques qui expliquent les caractéristiques uniques du sucre
• Comment les formulateurs peuvent-ils utiliser les mesures de l'activité de l'eau pour minimiser les défis posés par les substituts du sucre ?
• Comment le mélange de différents sucres alternatifs peut donner de meilleurs résultats

Transcription, éditée pour plus de clarté

Dr Zachary Cartwright : Si vous participez à ce webinaire, vous savez probablement déjà que les édulcorants de substitution sont un sujet important. Les consommateurs et les gouvernements ont exercé de fortes pressions pour que le sucre soit supprimé ou réduit dans de nombreuses préparations alimentaires, et nous espérons que ce que nous avons à partager aujourd'hui vous aidera à mieux comprendre ce phénomène. Il s'agit d'un marché énorme. Il est évalué à plus de 18 milliards de dollars et, d'après les études que nous avons pu trouver, il ne fera que croître au cours de la prochaine décennie. C'est donc une chose à laquelle il faut prêter attention, que vous soyez préoccupé par l'impact financier ou que vous soyez un scientifique de l'alimentation et que vous vouliez comprendre quel édulcorant alternatif vous devriez utiliser si vous remplacez le sucre. Mary, de quoi allons-nous parler aujourd'hui dans ce webinaire ?

Mary Galloway : Oui. Nous allons parler spécifiquement de ce qu'est le sucre, de son rapport avec l'humidité et de l'interaction qu'il crée. Ces éléments affectent également les caractéristiques de qualité, et nous allons également discuter de ce que cela signifie d'avoir un label propre, parce que le consommateur ne veut pas seulement une réduction de sucre, il veut aussi d'autres choses pour l'accompagner. Après avoir abordé ces questions, nous parlerons plus particulièrement de cinq édulcorants de substitution que nous avons étudiés et nous vous communiquerons les données et les informations que nous avons recueillies à leur sujet.

LA RÉALITÉ : COMMENT FONCTIONNE LE SUCRE

ZC : Très bien, commençons par poser les bases. Nous allons parler de ce qu'est le sucre, de certains aspects qualitatifs qu'il faut garder à l'esprit lorsqu'on l'utilise dans une formulation, et de la façon dont le sucre est lié à l'humidité dans les formulations alimentaires. En règle générale, le sucre de table est du saccharose. Il s'agit d'un disaccharide composé de glucose et de fructose. Il provient généralement de la canne à sucre ou de la betterave sucrière, et il est habituellement produit en Inde. Les principaux producteurs sont l'Inde, le Brésil et la Thaïlande, pour n'en citer que quelques-uns. Mary va donc nous en dire un peu plus sur le saccharose et sur ce qu'il faut prendre en compte lorsqu'on l'utilise dans une formulation.

MG : La première est la douceur. C'est la norme à laquelle tout est comparé. Il renforce également les saveurs, c'est-à-dire qu'en plus du goût sucré, il fait ressortir d'autres saveurs de votre produit en se décomposant chimiquement. Il influence également le levain de trois manières différentes, à savoir l'aération causée par le sucre qui emprisonne l'air dans la molécule de graisse, la levure qui utilise le sucre, la stabilisation des blancs d'œufs en se liant aux protéines et, enfin, l'approfondissement de la couleur grâce à la réaction de Maillard qui réagit avec les acides aminés, ce qui donne un beau brun à vos produits de boulangerie.

ZC : La façon dont l'humidité commence à s'intégrer ici est que le saccharose est une molécule polaire, il y aura donc un effet de liaison hydrogène avec l'eau. Les zones positives des molécules d'eau interagissent avec les zones négatives du saccharose et, grâce à ces interactions, le saccharose est un très bon humectant. C'est quelque chose qui va lier ou bloquer l'eau pour qu'elle ne soit pas disponible pour d'autres réactions ou pour la croissance microbienne, ou pour d'autres choses dont vous pourriez vous préoccuper dans vos aliments. Quelles sont les autres interactions du saccharose avec l'eau ?

MG : Oui, c'est en fait un élément majeur des formulations, c'est cette réaction ensemble. Comment l'eau et le saccharose se lient-ils ? Premièrement, il crée de la tendreté parce qu'il absorbe l'eau, réduit la formation de gluten, ce qui réduit le rassissement du pain et retarde également la coagulation des protéines. Il ajoute du croquant, de sorte que lorsque vous faites cuire quelque chose, l'humidité va s'évaporer à l'extérieur et le sucre va se recristalliser. Comme nous l'avons déjà mentionné, c'est un très bon humectant, ce qui signifie qu'il se lie directement à l'eau et augmente la teneur en eau.

Il est également très efficace pour prolonger la durée de conservation. Parce qu'il réduit l'activité de l'eau, il inhibe la croissance microbienne, mais il commence aussi à limiter les réactions chimiques et améliore simplement la stabilité générale. Enfin, il abaisse le point de congélation. Dans le cas des crèmes glacées, il se lie à l'eau et l'empêche de cristalliser dans les produits laitiers congelés, ce qui est très important pour tous les produits qui doivent contenir du sucre.

SCIENCE & PRINCIPES : CONSIDÉRATIONS À PRENDRE EN COMPTE LORS DE LA SUBSTITUTION DU SUCRE

ZC : Très bien. C'est une excellente remarque, Mary, et c'est pourquoi dans la section suivante, nous allons parler de la science derrière le remplacement d'une partie du sucre par des édulcorants alternatifs. Il y a beaucoup de choses à garder à l'esprit, comme vous venez de le dire, toutes ces caractéristiques différentes sont influencées par le sucre. Il ne s'agit pas seulement du pouvoir sucrant, nous allons donc commencer à parler de certaines des caractéristiques, donc des produits finaux à garder à l'esprit, et ensuite essayer de définir ce que cela signifie d'avoir un label propre et comment ces substituts du sucre s'intègrent dans ce cadre. En ce qui concerne le remplacement du sucre, le sucre est vraiment complexe et beaucoup plus sophistiqué qu'il n'y paraît à première vue.

Lorsque vous le modifiez, gardez à l'esprit que cela a un impact très important sur l'activité de l'eau. Cela nous ramène à la question de l'humectation. Chaque fois que vous modifiez l'activité de l'eau, cela peut avoir un impact sur les caractéristiques physiques du produit. Vous devez garder à l'esprit la texture que vous recherchez, si vous voulez un certain croquant ou une certaine croustillance. Quelle que soit cette texture, dès que vous supprimez le sucre, la texture peut également changer. Il faut garder à l'esprit les effets chimiques : si l'on modifie l'activité de l'eau, certaines réactions chimiques peuvent s'accélérer ou se ralentir.

De plus, si vous remplacez le sucre par un autre qui ne brunit pas de la même manière, il y aura un impact sur les réactions de brunissement, et il peut aussi y avoir un impact biologique, puisque l'activité de l'eau change, ce qui peut augmenter ou diminuer la susceptibilité de ce produit à la croissance biologique de certains micro-organismes. Aujourd'hui, les consommateurs veulent moins de sucre dans leur alimentation, mais ils veulent aussi un produit naturel ou un produit "Clean Label". Mary, pouvez-vous nous expliquer ce que signifie un label propre et en quoi cela correspond à notre sujet ?

J'ai trouvé cette citation très intéressante de Melanie Goulson : " Remplacer la fonctionnalité du saccharose est déjà difficile, mais les formulateurs de produits alimentaires doivent aussi prendre en compte les questions réglementaires, les profils de goût, les objectifs nutritionnels, la tolérance digestive, les questions de durée de conservation et les allégations relatives aux produits ", ce qui représente beaucoup de choses à prendre en compte pour un formulateur qui essaie de remplacer quelque chose qui semble si simple que de remplacer simplement le sucre. L'étiquette propre est un mouvement de consommateurs, et c'est vraiment une question de perception, et c'est là que ça devient un peu difficile parce que ce n'est pas bien défini, et ce n'est pas non plus réglementé. Lorsqu'un consommateur recherche un produit Clean Label, il recherche ce qu'il considère comme des ingrédients naturels, c'est-à-dire pas d'arômes artificiels, de colorants, de conservateurs ou d'additifs synthétiques. Ils recherchent également la simplicité, c'est-à-dire des produits dont le nom est plus reconnaissable, des produits qui ont une consonance moins chimique ou artificielle. Ils veulent de la transparence.

Ils veulent avoir des informations sur l'origine de ces ingrédients ou sur la façon dont ils ont été fabriqués, et ils veulent un minimum de transformation. Ils veulent donc des choses simples, qu'on comprenne comment ils ont été introduits dans leur produit, mais cela peut être très déroutant d'une certaine façon, parce que, par exemple, lorsque vous essayez de fabriquer, disons, un lait de noix, il faut une tonne d'eau et une tonne de traitement, et ce n'est pas un processus naturel, mais il est considéré comme plutôt Clean Label et naturel parce que c'est un produit à base de plantes, alors essayer de naviguer entre toutes ces perceptions qu'un consommateur a en matière de formulation peut être très difficile. S'ils ont un produit qu'ils apprécient depuis de nombreuses années, ils ne veulent pas que les attributs de ce produit changent, ce qui rend les choses très difficiles car lorsque vous commencez à retirer des éléments pour les remplacer, vous allez introduire d'autres arômes, d'autres saveurs et d'autres produits, Même si vous réussissez à produire ce produit Clean Label, s'il n'a pas bon goût ou s'il ne possède pas les attributs souhaités par le consommateur, celui-ci ne l'achètera pas, ce qui n'est pas évident.

ÉDULCORANTS SPÉCIFIQUES : PESER LE POUR ET LE CONTRE

ZC : Oui, et c'est un excellent point. Chaque fois que vous changez votre formulation et que vous essayez de conserver exactement le même profil de goût, cela peut être très difficile à faire, mais dans la prochaine section, nous commencerons à parler de certains de ces édulcorants et de leurs avantages et inconvénients en ce qui concerne la formulation. Lorsque nous aborderons ces édulcorants alternatifs spécifiques, nous parlerons un peu des défis fréquents qu'ils posent, en plus de leurs avantages et inconvénients, puis nous montrerons quelques données sur la façon dont ils interagissent avec l'humidité. Nous allons nous pencher sur le premier d'entre eux, ou peut-être les énumérer pour l'instant. Nous allons donc examiner la stévia, le sorbitol, l'érythritol, le maltitol, le fructose, l'allulose, et nous aurons également quelques mentions honorables.

MG : Oui, c'était une liste difficile à réduire...

ZC : Oui, oui. Je veux dire qu'il y a beaucoup d'options sur le marché, alors il a été difficile de se limiter à cinq. Si vous avez des questions sur les produits que nous n'avons pas abordés, nous serons ravis d'y répondre. Commençons par la stévia. Mary, pourquoi ne pas me dire quels sont les avantages et les inconvénients de la stévia ?

MG : Oui, je dirais que l'un des plus grands avantages de la stévia est qu'elle est facilement disponible et que les gens la comprennent et l'acceptent comme un édulcorant naturel. Il est généralement... En raison de la taille de la molécule de stévia, son pouvoir sucrant est très variable. Il peut être de 50 à 300 fois plus sucré que le saccharose, ce qui représente une large gamme, qui peut être un avantage ou un inconvénient, selon la façon dont on l'envisage. Il est également stable au pH et à la chaleur, ce qui est une très bonne chose si vous avez besoin de cela dans votre produit. L'un des inconvénients est qu'il ne brunit pas, donc si vous recherchez cela dans un produit de boulangerie, c'est quelque chose à prendre en compte, et il a un arrière-goût amer, et honnêtement, la gamme de l'édulcorant pourrait aussi être un inconvénient parce que vous devez vous assurer que ce que vous obtenez la première fois dans une nouvelle formulation a le même type de douceur dans les formulations suivantes afin que vous obteniez la même source et le même niveau de douceur que ce que vous attendez dans votre produit.

ZC : Le seul inconvénient que je pourrais ajouter, et c'est vrai pour la plupart de ces édulcorants alternatifs, c'est que beaucoup d'entre eux peuvent avoir un impact négatif sur les intestins des gens. Ils peuvent avoir des effets gastro-intestinaux, c'est donc quelque chose qu'il faut garder à l'esprit pour tous ces édulcorants. Passons au suivant. Le suivant est le sorbitol. D'après ce que j'ai compris, il s'agit d'un bon humectant, ce qui est un avantage. Il s'agit également d'un édulcorant nutritif, qui aura donc un impact calorique par rapport à d'autres options. Quels sont les autres avantages que vous avez constatés pour les clients ou les entreprises qui utilisent cet édulcorant ?

MG : En effet. C'est un alcool de sucre, et celui-ci, en particulier, est moins sucré. Il a un pouvoir sucrant d'environ 60 % par rapport au sucre. C'est aussi un bon plastifiant en pâtisserie, il ralentit le processus de rassissement, il serait donc un bon substitut dans les produits de boulangerie si vous cherchez quelque chose qui va ralentir le rassissement, il fait donc un bon travail à cet égard, et peu d'autres édulcorants ont cela aussi. C'est un édulcorant nutritif, ce qui signifie qu'il n'est pas sans calorie, mais il agit comme un alcool de sucre, et la plupart des alcools de sucre tombent dans cette catégorie, c'est-à-dire qu'ils provoquent des troubles gastro-intestinaux, ce qui est une conséquence assez courante, si l'on peut dire, de ces édulcorants alternatifs, et c'est également le cas pour le sorbitol.

ZC : Oui. D'après ce que j'ai compris, ce produit a été utilisé dans de nombreux laxatifs dans ce type de formulations, il faut donc faire attention à la quantité que l'on peut ajouter à une formulation. Le prochain produit dont nous aimerions parler est l'érythritol. Il s'agit d'un autre alcool de sucre. Quels sont les avantages et les inconvénients de ce produit, Mary ?

MG : Oui, l'érythritol est aussi sucré que le sorbitol, c'est-à-dire qu'il est 60 à 70 % plus sucré que le sucre. Il a un effet minime sur le taux de sucre dans le sang, ce qui est très bien, et il est également non calorique, c'est-à-dire qu'il ne contient pratiquement pas de calories, et il est assez bien connu. La plupart des gens savent ce qu'est l'érythritol. L'une des choses que nous avons trouvées vraiment intéressantes à propos de l'érythritol est sa faible solubilité dans l'eau, et c'est un facteur important, donc même s'il contient toutes ces bonnes choses, c'est quelque chose dont il faut tenir compte lorsque vous utilisez la formulation, car il ne va pas nécessairement rester dans la forme que vous voulez qu'il soit. Il a également un effet légèrement rafraîchissant, ce qui limite son application, mais son utilisation dans les crèmes glacées ou les chewing-gums donne de bons résultats.

ZC : Très bien, et vous avez mentionné cette faible capacité, et nous avons quelques données à ce sujet, alors pourquoi ne pas nous parler un peu de ce graphique que nous regardons, et comment vous êtes en mesure de voir la perte de solubilité, spécifiquement dans ce type de données ?

MG : Oui, absolument. Lorsque nous avons mené notre première étude, nous avons défini tous ces édulcorants naturels et alternatifs, et l'une des choses que nous faisions était de préparer des solutions de l'édulcorant dans de l'eau à 25 degrés C, puis de voir dans quelle mesure ils réduisaient l'activité de l'eau, c'est-à-dire que nous vérifiions l'humectabilité, dans quelle mesure ils se liaient à l'eau et réduisaient l'activité de l'eau comme le saccharose, et nous ne pouvions pas le faire avec l'érythritol, ce qui était vraiment intéressant. Il restait sous forme cristalline. Ce que nous avons fini par faire, c'est préparer une solution et la chauffer. Nous l'avons fait bouillir, puis nous avons prélevé périodiquement un échantillon pour obtenir la teneur en eau et l'activité de l'eau, et nous avons construit manuellement une isotherme, une isotherme de désorption de l'érythritol. Cela a très bien fonctionné, jusqu'à ce que nous atteignions une activité de l'eau d'environ 0,8, et à ce moment-là, vous pouviez physiquement voir la cristallisation se produire à l'intérieur, même à cette chaleur élevée.

Ce que nous avons trouvé de vraiment intéressant, c'est qu'après cela, nous avons obtenu un point de données supplémentaire après qu'il a commencé à se cristalliser. Si vous regardez le graphique, vous pouvez voir qu'il prend une sorte de zag, et qu'il passe de 0,8... à environ 0,9, même si le taux d'humidité est réduit. Il passe à environ 0,9, même si la teneur en eau est réduite, et il y a donc ce petit décalage amusant, et ce que vous voyez ici est la cristallisation réelle de l'érythritol, et ce qui se passe lorsqu'il cristallise, c'est que cette structure devient rigide et qu'elle expulse l'eau à laquelle elle était liée, de sorte que vous voyez que la teneur en eau va diminuer, mais que l'activité de l'eau va augmenter. Si ce produit se cristallise, vous aurez des cristaux d'érythritol, mais aussi de l'eau ajoutée. Vous aurez de l'eau liquide dans votre formulation, ce qui n'est pas souhaitable.

ZC : Oui. Si c'est le cas, ce produit devient soudain susceptible de se développer au niveau microbien, sans parler de l'effet de mauvais cristal, donc il faut absolument garder cela à l'esprit pour cet édulcorant alternatif spécifique. Passons à deux autres. Le suivant est le maltitol. Nous avons décidé tout récemment de l'ajouter à notre présentation, ou à notre webinaire, mais pourquoi avez-vous décidé de l'ajouter, Mary ?

MG : Il y en a dans beaucoup de choses. J'ai commencé à faire une petite recherche rapide sur les formulations régulières de bonbons, de gâteaux et d'autres choses de ce genre, pour voir ce que les entreprises changent, ce qu'elles mettent pour remplacer l'édulcorant qu'elles utilisent. Parfois, cet édulcorant est du saccharose, parfois du sirop de maïs à haute teneur en fructose. Il s'agit de diverses choses, mais la moitié du temps, c'est le maltitol qui est mentionné, et nous voulions donc en parler ici. Il n'est pas facilement disponible pour les consommateurs, mais il l'est pour les formulateurs, c'est donc un alcool de sucre.

Il est presque aussi sucré que le sucre, et la fourchette que j'ai trouvée allait de 75 à 90 %. Il présente les caractéristiques les plus similaires au sucre qu'aux autres édulcorants alternatifs, c'est-à-dire le pouvoir sucrant et le volume. Il se dissout également de la même manière. L'un des points forts, et probablement la raison pour laquelle je l'ai beaucoup vu dans les bonbons et les confiseries, est qu'il a un point de fusion élevé et une texture crémeuse, ce qui lui permet de rester dans cet état amorphe dans un bonbon, et donne également une sorte d'onctuosité au chocolat. Le goût était également très bon, il n'y avait pas d'arrière-goût métallique, ni de réglisse, ni d'acidité, ni aucune des autres choses que l'on a tendance à obtenir avec les alcools de sucre.

C'est ce que nous appelons un édulcorant nutritif, ce qui signifie qu'il contient des calories. L'autre chose que j'ai trouvée très intéressante, c'est que son indice glycémique est vraiment similaire à celui du sucre, ce qui signifie qu'il va faire monter votre taux de sucre dans le sang. C'est donc un bon produit pour les formulations, il fait beaucoup de bonnes choses, mais en tant que consommateur, il serait important de savoir qu'il va définitivement affecter votre taux de sucre dans le sang.

ZC : Très bien, passons au fructose. Il s'agit d'un sucre de fruit, naturellement présent dans des aliments comme les pommes, les raisins et les poires, alors le fructose, quels sont ses avantages et ses inconvénients ?

MG : Oui. C'est un sucre simple, naturel, et c'est aussi la moitié du saccharose, donc c'est un bon humectant. Il permet d'abaisser la température de congélation. Il brunit, ce qui entraîne une belle réaction de Maillard, et il fermente, c'est-à-dire toutes ces choses qui ont un sens avec le sucre de fruit. Par contre, si je parle de sirop de maïs à haute teneur en fructose, personne ne va l'aimer, il y a donc une sorte de connotation autour du fructose, et surtout sous cette forme, qui n'est pas vraiment bonne.

C'est un édulcorant nutritif. Comme je l'ai dit, il contient deux fois moins de saccharose, donc le même nombre de calories que le saccharose, soit quatre calories par gramme, et manger trop de fructose peut avoir des effets néfastes sur l'organisme.

ZC : Oui, j'ai été surpris lorsque nous avons fait des recherches pour ce webinaire. Il y a des maladies ou des troubles qui peuvent se développer à cause d'un excès de fructose. Je veux dire que le glucose est la source préférée de l'organisme, donc le fructose finit par aller dans le foie pour être converti, mais c'est juste une chose à garder à l'esprit avec le fructose, donc vraiment, n'importe lequel d'entre eux, limiter la quantité ou penser à la quantité qu'il y a et peut-être certains des problèmes de santé, ainsi que certains des problèmes de saveur ou de qualité des aliments aussi. Nos deux derniers produits sont l'allulose et le tagatose. Ne s'agit-il pas de fructose, ou en quoi sont-ils similaires au fructose ?

MG : Oui. Ces produits sont nouveaux sur le marché et très en vogue en ce moment. L'allulose en particulier, que l'on trouve souvent dans les gommes à mâcher et toutes sortes d'autres produits. L'allulose et le tagatose sont ce que nous appelons un épimère du fructose, ce qui signifie qu'ils ont la même composition chimique, mais qu'ils sont agencés légèrement différemment, ce qui modifie certaines de leurs propriétés. Comme le fructose, ils sont tous deux de bons humectants, ils abaissent la température de congélation et ils ont un bel effet de brunissement, ce qui constitue des atouts indéniables.

L'allulose est environ 70 % plus sucré que le saccharose. Il peut avoir un goût légèrement amer, mais il est très populaire dans les sucreries compatibles avec le régime alimentaire. Le tagatose, même s'il a la même structure que le fructose et l'allulose, a des propriétés légèrement différentes, ce qui le rend un peu plus sucré. Il est environ 90 % aussi sucré que l'allulose, mais le tagatose contient des calories que l'on ne retrouve pas dans l'allulose. Il n'y a pas de goût amer.

Actuellement, la FDA a déclaré qu'il s'agissait d'un sucre ajouté, et elle se bat actuellement contre cette décision. J'imagine que le tagatose sera de plus en plus disponible sur le marché. Je pense à une entreprise qui a trouvé une nouvelle façon de le produire. L'une des raisons pour lesquelles cela a été difficile est que la production de tagatose est coûteuse, et il y a eu un nouveau développement sur la façon de la produire, donc j'imagine que cela va venir dans le futur pour que vous voyiez le tagatose plus facilement disponible.

ZC : Vous avez raison, c'est un sucre rare, et c'est pourquoi nous voyons des entreprises comme Hershey's, qui a investi dans le Bonumose, et je crois que c'est ce qu'ils produisent parce qu'ils utilisent leurs propres enzymes et essaient de rendre ce sucre rare plus abordable pour qu'il puisse être utilisé dans certains des substituts de sucre et certaines des formulations. Nous examinerons tout cela dans les données que nous avons recueillies. Examinons quelques-unes des données que nous avons recueillies pour comparer l'humectance entre le saccharose et certains de ces édulcorants alternatifs. Comment avez-vous mis en place cette expérience, Mary, et parlez-nous un peu de ce tableau que nous allons regarder et de la façon de le lire ?

MG : C'est exact. Nous voulions savoir, puisque le sucre est un bon humectant, comment se comparent les autres édulcorants. Bien sûr, ce n'est qu'un aspect de ce que le sucre apporte à la table, il a donc beaucoup d'autres attributs qui sont nécessaires dans ces formulations, mais nous allons nous concentrer ici sur l'humectation. En fait, lorsque je parlais tout à l'heure de ces isothermes manuels, nous l'avons fait pour tous nos édulcorants naturels, et nous avons pu établir une relation entre l'activité de l'eau et la teneur en humidité, et la relier, en ce qui concerne le sucre, à la comparaison avec le saccharose. Nous disposons d'une équivalence en termes de pouvoir sucrant, et je tenais donc à le préciser, en faisant varier les quantités.

La plupart de ces sucres sont... En fait, nous sommes plutôt dans une situation de 50/50. La moitié d'entre eux sont un peu moins, l'autre moitié un peu plus. Sur la base de la relation que nous avons trouvée en laboratoire, nous avons pu calculer la quantité de masse de ces édulcorants dont nous aurions besoin pour remplacer une quantité similaire de saccharose. Si nous avons du saccharose et que nous visons une activité de l'eau de 0,85, c'est-à-dire que nous avons fait la solution, cela nous donnera cette activité de l'eau spécifique, c'est ce que nous appelons l'humectance. Comment cela se compare-t-il au saccharose, et j'ai donc ce rapport d'humectation.

100 % correspondrait à la même quantité de saccharose, et puis tous les autres, et la plupart d'entre eux sont plus faibles, il faudrait moins de cet édulcorant pour produire un effet similaire, un effet de liaison similaire à l'eau. C'était un peu surprenant parce que le saccharose est connu pour être un très, très bon humectant, et puis nous nous retournons et nous regardons ces édulcorants naturels, et nous disons, "Ah, ils peuvent en fait être meilleurs à cet égard que le saccharose". J'ai trouvé cela très, très intéressant. L'une des choses que je voulais également ajouter sur la table est la suivante : "D'accord, mais que se passe-t-il si nous ajoutons la même quantité de sucre dans nos formulations ? J'ai donc ajouté ce petit élément à la fin de mon tableau, le pouvoir sucrant pour les mêmes grammes de saccharose, donc si nous ajoutons la même quantité de ces édulcorants, quel sera leur pouvoir sucrant, et j'ai juste pris une moyenne pour la stévia, donc 160 fois plus sucrée, et j'ai pensé que cela donnait peut-être une autre façon d'examiner ces données.

Si nous utilisons le même, si nous remplaçons le sucre gramme pour gramme, qu'allons-nous obtenir en termes d'humectation, et aussi en termes de douceur, de sorte que vous pouvez obtenir un effet humectant similaire, mais vous allez aussi obtenir beaucoup plus de douceur, donc tout cela fait partie de la considération de la formulation, honnêtement.

ZC : Nous avons également recueilli des isothermes sur ces différents édulcorants alternatifs. C'est en quelque sorte notre pain et notre beurre pour étudier la relation entre l'activité de l'eau et la teneur en eau, alors examinons d'abord les alcools de sucre. Nous allons donc commencer par examiner les alcools de sucre, notamment le saccharose, ou nous allons comparer le saccharose au sorbitol et à l'érythritol. Qu'est-ce qui ressort de l'isotherme que vous n'auriez pas pu voir si vous n'aviez pas eu ces données ?

MG : C'est vrai. Une chose qui était vraiment évidente, c'est que l'érythritol est si plat. C'est très similaire à ce qui se passe au-dessus de, voyons, environ neuf, deux activités de l'eau, il monte tout droit. Ce qui se passe, c'est une déliquescence, mais c'est aussi la limite de sa capacité. Lorsque je parlais tout à l'heure du problème de cristallisation que nous rencontrons avec l'érythritol, c'est ce que nous observions à 25 °C. Nous devions vraiment augmenter la chaleur pour qu'il entre en solution.

D'après ce que j'ai lu en ligne, c'est un problème. Il s'agit d'un problème certain, de sorte que lorsque nous examinons cet isotherme, nous pouvons voir immédiatement qu'il n'absorbera pas d'humidité jusqu'à ce qu'il atteigne un niveau suffisamment élevé. Il se dissoudra finalement à 25°C. Inversement, le sorbitol a un effet plus doux, et vous pouvez voir qu'il a une bonne réponse humectante, de sorte qu'il commence à absorber de l'humidité pratiquement dès le départ. Autour de 0,7, il commence vraiment à décoller et à se lier à l'eau.

Ce sont des choses simples que nous pouvons apprendre en regardant cette isotherme. Nous pouvons également voir, et comme j'y ai fait allusion précédemment, lorsque nous avons fait nos solutions de l'autre côté, nos isothermes manuels où nous avons chauffé et refroidi et pris ces échantillons pendant que nous éliminions l'humidité à cette chaleur élevée, ils sont en corrélation, donc là où ce point se produit, là où ils commencent à cristalliser, vous pouvez le voir dans cet isotherme également.

ZC : J'aurais peut-être dû préciser qu'il s'agit d'isothermes d'absorption, c'est-à-dire que nous observons la façon dont l'eau se lie à ces édulcorants alternatifs, et nous pouvons voir clairement les points d'inflexion ou les points de déliquescence où ils passent en solution. Examinons maintenant le fructose et sa relation avec quelques autres. Nous allons donc étudier le fructose, l'allulose et le tagatose.

MG : C'est vrai.

ZC : Qu'observe-t-on ici par rapport à l'autre graphique ?

MG : Oui, c'est aussi très intéressant. Vous remarquerez que si l'on regarde le saccharose, qui est le tracé bleu, et le tagatose, qui est le tracé rouge, ils sont presque l'un au-dessus de l'autre, ce qui signifie que leurs caractéristiques sont très similaires. Nous l'avons également constaté lors de nos recherches, certains des attributs du tagatose sont très proches de ceux du saccharose. Vous remarquerez que le fructose a l'activité de l'eau la plus faible, c'est-à-dire qu'il commence à se dissoudre, ce qui est une bonne chose, car il reste dans cet état amorphe. Ensuite, l'allulose se trouve en quelque sorte au milieu.

Je dirais qu'il se situe autour de 0,73, puis nous commençons à voir sa réaction lorsqu'il commence à prendre de l'humidité. Je voulais juste, avant de quitter ce sujet, insister à nouveau sur l'importance d'avoir un édulcorant à l'état amorphe, car c'est ainsi qu'il peut se lier à l'eau. Une fois qu'il est cristallin, la seule façon dont il réagit avec l'eau est à la surface, et donc vous n'obtiendrez pas ces capacités de liaison avec l'eau que vous voyez et souhaitez dans quelque chose lorsque vous cherchez un édulcorant, donc vous devez garder votre édulcorant à l'état amorphe.

ZC : Terminons cette section par quelques mentions honorables. Comme nous l'avons mentionné plus tôt, nous ne pouvons pas vraiment passer en revue tous les édulcorants de substitution qui existent. Nous avons essayé de nous concentrer sur les cinq principaux, mais quels sont les autres édulcorants de substitution que vous avez vus, soit chez les clients avec lesquels nous travaillons, soit dans le cadre de nos recherches ? Qu'avez-vous trouvé ?

MG : Oui. L'extrait de fruit du moine était important. C'est un édulcorant très, très puissant, et c'est bien parce qu'on peut en ajouter un tout petit peu pour renforcer le profil sucré. Il n'ajoute pas vraiment de volume parce qu'il est très sucré, donc c'est juste pour cette partie-là. Nous avons également trouvé de l'extrait de racine de réglisse, mais comme vous pouvez l'imaginer, il a un goût de réglisse, ce qui limite son utilisation à des bonbons fortement aromatisés ou à d'autres produits de ce type.

Un autre produit que nous avons souvent rencontré est le maltitol. Il s'agit également d'un alcool de sucre, environ deux fois moins sucré que le saccharose et deux fois moins calorique. Il résiste à la cristallisation, ce qui est le principal avantage de l'isomalt, et on l'utilise beaucoup dans les bonbons pour cette raison.

OBSTACLES ET SOLUTIONS : LE MÉLANGE D'ÉDULCORANTS

ZC : Encore une fois, s'il y a d'autres édulcorants que nous n'avons pas inclus et dont vous aimeriez entendre parler, n'hésitez pas à nous le faire savoir. Très bien, dans cette dernière partie, nous allons parler du mélange de certains de ces édulcorants alternatifs. Nous n'avons pas recueilli de données dans notre laboratoire, mais nous avons pensé qu'il serait utile de parler un peu d'histoires ou de preuves anecdotiques sur la façon dont différentes entreprises, fabriquant différents produits, sont capables d'atteindre leur objectif et d'avoir la même texture et le même goût, etc. en utilisant un mélange de certains des sucres que nous avons mentionnés. Nous allons procéder de la manière suivante : je vais énoncer l'obstacle, puis Mary va donner la solution. Le premier obstacle est lié aux édulcorants de haute intensité.

Dans ce cas, l'obstacle est que vous ne pouvez en utiliser qu'une très petite quantité, car si vous en mettez trop, cela va vraiment affecter le goût ou peut-être avoir un impact négatif sur l'intestin. Quelle est la solution lorsque l'on utilise un édulcorant à haute intensité ?

MG : Oui. Il va être bon pour ce profil sucré, rapide et agréable, comme le fruit du moine dont nous venons de parler, mais nous devons compenser la différence de masse, donc ajouter un agent de charge, de la maltodextrine, du polydextrose, des fibres d'inuline pour remplacer la masse perdue.

ZC : L'exemple suivant, que vous avez mentionné un peu plus tôt, est celui de la crème glacée. Si vous changez d'édulcorant et en utilisez un autre, vous allez perdre une partie de cette liaison à l'eau, et il peut y avoir un effet sur l'abaissement du point de congélation. Quelle est la solution pour ce type de produit ?

MG : Oui. Il n'y en a pas qu'un seul, je tiens à le préciser, mais en voici un exemple. Vous pouvez utiliser l'érythritol, comme nous l'avons déjà mentionné, parce qu'il permet de réduire le point de congélation, ce dont vous avez besoin pour faire une crème glacée, mais vous pouvez aussi ajouter quelque chose d'autre comme de la stévia ou d'autres agents gonflants pour combler une partie du manque de goût de votre crème glacée, de façon à ce qu'elle soit toujours une sorte de mélange. Vous pourriez commencer par l'érythritol pour l'abaissement du point de congélation, ajouter un peu de stévia pour le goût sucré, puis ajouter un agent gonflant pour compléter et obtenir la bonne texture crémeuse que vous recherchez.

ZC : Je commence à avoir faim au fur et à mesure que nous avançons. Ensuite, il y a les barres nutritionnelles. Je vois cela de plus en plus souvent. Beaucoup de barres nutritionnelles veulent réduire le nombre de calories qu'elles contiennent et les rendre aussi saines que possible. L'obstacle est que lorsque l'on supprime le sucre, celui-ci a en fait un impact considérable sur le profil de texture de ces types de produits, de sorte que l'on peut obtenir un effet de durcissement que l'on essayait d'éviter, ou je vois tout le temps des entreprises remplacer un composant comme le sucre, et tout d'un coup, leur produit entier est différent. Que pourrions-nous faire ici comme solution si vous supprimez le sucre pour ce type de produit ?

MG : C'est vrai. L'allulose est peut-être une bonne solution, et pour le sucré, il possède de nombreuses propriétés similaires à celles du sucre, dont nous avons déjà parlé. Vous pouvez également ajouter des fibres de maïs solubles, ce qui contribuera à augmenter le volume, à conserver une bonne texture, à préserver le goût et la durée de conservation. Si vous vous souvenez bien, l'une des choses que fait le sucre, c'est qu'il ralentit le processus de rassissement et la coagulation des protéines, alors oui, ce n'est pas une surprise, et si vous cherchez à savoir pourquoi cela durcit tant...

ZC : En fait, nous avons un projet en cours dans le cadre duquel nous étudions des barres nutritionnelles, alors j'espère que nous en reparlerons plus tard. Parlons un peu des profils de goût. Il se peut que l'on soit confronté à un obstacle qui consiste à retarder le goût sucré. Il va frapper votre langue d'une certaine manière, mais lorsque vous commencez à utiliser certains de ces édulcorants alternatifs, ce goût sucré peut apparaître plus tard, ou il peut ne pas être le même, alors comment pouvons-nous penser à formuler pour cela ?

MG : En effet. Par exemple, le stévia a un retard dans le goût sucré et un goût un peu bizarre après, alors on peut le mélanger avec de l'allulose ou du tagatose, qui ont cette poussée initiale de goût sucré que le consommateur recherche. Je veux dire qu'il y aura aussi d'autres avantages supplémentaires, mais pour cela, si vous cherchez à obtenir une explosion rapide de douceur, ce serait bien.

ZC : Et si l'obstacle est un mauvais goût ? J'ai entendu dire que les fruits du moine avaient un goût d'écorce de melon ou un arrière-goût, et la stévia, comme nous l'avons mentionné, peut avoir un goût de réglisse, alors que pouvez-vous faire pour combattre ces arrière-goûts ?

MG : Oui. Ce qui est intéressant, c'est que j'ai vu des cas où l'on combinait ces deux produits ensemble, ce qui permettait de neutraliser leurs mauvais goûts et d'obtenir un goût sucré neutre, et il est donc intéressant de voir qu'ils peuvent avoir ce genre d'effet synergique lorsqu'on les mélange.

ZC : Enfin, qu'en est-il de l'érythritol ? Nous l'avons mentionné à plusieurs reprises. Il a un effet brillant ou rafraîchissant dans la bouche. Que pouvez-vous faire si vous utilisez cet édulcorant alternatif spécifique ?

MG : Oui, et le stévia, je l'ai vu aussi, lorsqu'on met un peu de stévia et que cela atténue l'effet brillant, l'effet rafraîchissant. L'une des choses que nous n'avons pas mentionnées, et dont nous parlions tout à l'heure, c'est le xylitol, qui est très semblable à l'érythritol, en ce sens qu'il a un effet rafraîchissant. On le trouve dans les chewing-gums, et c'est aussi l'une des raisons pour lesquelles les chewing-gums à la cannelle ont toujours un goût de menthe à la cannelle, c'est à cause du xylitol, de l'effet rafraîchissant de cet édulcorant artificiel.

ZC : Intéressant. Si vous réduisez le sucre et utilisez un édulcorant de substitution, cela aura un impact sur la pâte à tartiner si vous essayez de cuisiner ce biscuit, alors comment pouvez-vous surmonter ce type d'obstacle ?

MG : Oui. Je voulais donner cet exemple et en discuter un peu parce que nous avons parlé uniquement de ces édulcorants de substitution, mais il y a d'autres aspects à prendre en compte, et il peut y avoir d'autres façons d'ajuster votre formulation, qui ne se limitent pas au sucré. C'est un bon exemple : vous n'obtenez pas la pâte à tartiner que vous attendez lorsque vous utilisez un sucre réduit et un édulcorant de substitution. L'une des solutions consiste donc à augmenter le rapport matière grasse/farine, ce qui vous permettra d'obtenir la pâte à tartiner et de réduire le temps de cuisson. C'est peut-être une autre façon d'ajuster votre formulation pour tenir compte de la réduction du sucre.

ZC : Pour résumer, je sais que nous avons beaucoup parlé du goût sucré, mais il faut aussi tenir compte des saveurs indésirables ou de certaines conséquences, comme celles qui touchent les intestins.

MG : Oui, des conséquences.

ZC : Et il peut être nécessaire d'ajouter d'autres ingrédients fonctionnels. Si vous retirez le sucre, vous devrez peut-être ajouter un émulsifiant, un stabilisateur ou un agent gonflant. Comme vous l'avez déjà dit, il est extrêmement important de maintenir le produit à l'état amorphe pour éviter la cristallisation de l'eau qui est rejetée.

MG : C'est vrai.

ZC : Pour récapituler rapidement, nous avons expliqué dans ce webinaire pourquoi les édulcorants alternatifs sont importants. Nous avons défini le sucre et expliqué comment il interagit avec l'humidité. Ensuite, nous avons parlé un peu de la science derrière le sucre et ces édulcorants de substitution. Nous avons examiné des édulcorants de substitution spécifiques. Nous avons présenté les avantages et les inconvénients de ces édulcorants.

Nous avons présenté quelques données, puis quelques mentions honorables. Pour conclure, nous avons examiné quelques mélanges ou quelques preuves anecdotiques de la manière dont certaines entreprises, en fonction du type de produit, relèvent ce défi et trouvent un moyen d'utiliser le bon type de mélange pour leur cas spécifique. Voilà tout ce que nous voulions aborder aujourd'hui. N'oubliez pas de vous abonner à notre chaîne YouTube et de consulter nos podcasts. Nous allons maintenant passer à la section des questions-réponses et répondre à vos questions.

SÉANCE DE QUESTIONS

Pouvez-vous nous parler des ingrédients de renforcement, et quels sont les effets de renforcement de ces alternatives ?

ZC : Oui, nous en avons parlé un peu plus tôt lorsque nous avons présenté les obstacles et les solutions, en particulier pour les édulcorants de haute intensité, mais Mary, quels sont ces agents de charge ?

MG : Oui. Ce qui en fait un agent de charge et pourquoi vous en avez besoin lorsque vous avez un édulcorant différent, c'est que le sucre va ajouter un certain type de masse, une certaine quantité de masse dans votre formulation, et lorsque vous l'enlevez, vous devez remplacer cette masse, donc nous avons des agents de charge qui peuvent être ajoutés comme la maltodextrine. Un exemple courant est celui d'un mélange de stévia que l'on trouve dans les magasins d'alimentation. La stévia étant assez puissante, il faut un peu de stévia et beaucoup de maltodextrine, d'où la multiplication de ce type de mélanges. La maltodextrine, comme je viens de le dire, est l'un d'entre eux, mais il peut s'agir d'un polydextrose. L'inuline est également très répandue, de même que les fibres. Nous avons parlé des fibres de maïs solubles en tant qu'agent gonflant parce qu'elles sont capables d'absorber l'eau et de la retenir. Elles remplacent la masse, mais elles peuvent aussi remplacer une partie de la liaison à l'eau qui est perdue lorsque l'on remplace le sucre.

ZC : Je dirai simplement que si vous êtes un consommateur et que vous regardez cela, vérifiez bien le dos de l'étiquette, et si vous voyez qu'il y a un édulcorant alternatif, vous verrez aussi certains de ces agents de charge listés sur l'étiquette.

Quel mélange d'édulcorants naturels de substitution imite le mieux le saccharose ?

ZC : C'est une question difficile car, selon vos objectifs, il pourrait s'agir d'un mélange différent ou de plusieurs de ces édulcorants de substitution, il faudrait donc en savoir un peu plus sur le produit exact et les objectifs, mais comme nous l'avons vu précédemment, certains de ces édulcorants de substitution ont un comportement très proche de celui du saccharose. Par exemple, lorsque nous avons montré les isothermes, le tagatose était extrêmement similaire au saccharose, donc si vous recherchez le même type de propriétés d'absorption, ce pourrait être un bon substitut ou quelque chose à inclure dans votre mélange. Qu'ajouteriez-vous d'autre, Mary ?

MG : Oui, c'est une bonne question. Il est difficile d'obtenir une réponse précise sur ce qui est le meilleur. En ce qui concerne les édulcorants, le maltitol était vraiment bon, l'allulose était bon, le tagatose était bon pour l'équivalence du goût sucré. J'avais également de bonnes propriétés humectantes, mais lorsque vous commencez à regarder les autres, les alcools de sucre ont tendance à ne pas être bruns, disons, mais si vous avez un produit de boulangerie, ce n'est peut-être pas bon à utiliser, alors l'allulose ou le tagatose peuvent être meilleurs à cet égard, mais ensuite, si vous avez une formulation différente où vous cherchez à avoir une faible teneur en calories, alors ceux-ci ne sont pas nécessairement faibles en calories ou pas aussi faibles, comme le tagatose est plus élevé que l'allulose, n'est-ce pas ? Il y a beaucoup de choses à prendre en compte lorsque vous remplacez le sucre et quel type de formulation.

Je tiens à dire qu'il existe de nombreux mélanges. Je veux dire que les entreprises travaillent très, très dur, les fabricants d'ingrédients travaillent très dur pour mettre au point des mélanges spécifiques pour différentes applications, de sorte que ...

Quels sont les substituts du sucre les plus efficaces pour réduire l'activité de l'eau ?

ZC : Oui, excellente question. C'est en fait un sujet dont nous avons parlé plus tôt dans le tableau que Mary et moi avons présenté, lorsque nous avons comparé l'humectation de ces différents édulcorants alternatifs, et quels étaient les meilleurs d'après les données ?

MG : Oui. En fait, ce sont les épimères du fructose qui ont donné les meilleurs résultats, c'est-à-dire le fructose lui-même, mais aussi l'allulose et le tagatose. Nous avons pu réduire l'activité de l'eau à environ 0,20. C'était vraiment impressionnant, tant qu'ils restaient à l'état amorphe. J'aime toujours dire cela, mais nous avons pu le faire. Nous pourrions faire en sorte qu'ils aient un très bon effet humectant, ce qui signifie qu'ils se lient très bien à l'eau, et qu'il faudra donc utiliser ces épimères.

Ces édulcorants ont-ils le même impact sous forme de sirop ?

ZC : Oui. Lorsque nous avons passé en revue notre liste de substituts du sucre, nous n'avons pas encore abordé la question des sirops, mais il y en a certainement quelques-uns qui méritent d'être mentionnés. Quels sont ceux que vous avez étudiés en laboratoire ?

MG : Oui. Il y en a quelques-uns, et surtout les naturels, qui ne sont donc pas nécessairement hypocaloriques, mais comme le sirop de riz brun, le sirop d'agave, qui sont un peu moins caloriques. Nous avons également examiné le sirop de tapioca. Le maltitol contient également du sirop, et il est vraiment bon d'en ajouter. Ils seront dans, je vais le dire trop souvent, mais cela permet de garder la forme, n'est-ce pas ?

Il ne pourra pas cristalliser avec cela, mais il n'y a pas d'humidité supplémentaire associée à ces sirops, vous devez donc être en mesure d'en tenir compte dans votre formulation, il faut donc être conscient que vous ajoutez plus d'humidité et qu'il faut en tenir compte, soit par la cuisson, soit par la cuisson, soit par la réduction, soit par une autre source d'eau, mais cela va être un facteur, donc ....

ZC : Oui, j'ajouterais juste qu'il faut faire attention à l'humidité ajoutée et aux saveurs indésirables, surtout avec certains d'entre eux, donc oui. C'est juste une autre chose à garder à l'esprit.