Résoudre le problème de l'eau dans les bonbons gélifiés

Pourquoi l'eau est-elle importante dans les bonbons gélifiés ?

Pour les fabricants de bonbons gélifiés, l'eau est à la fois un atout et un casse-tête. C'est elle qui permet aux bonbons de rester moelleux, fondants et stables à la conservation, mais c'est aussi elle qui peut les faire pourrir, suinter ou sécher trop rapidement. Et le problème ne fait que s'aggraver. Aujourd'hui, les bonbons gélifiés sont bien plus que des friandises : ils apportent des vitamines, des extraits de plantes et même des médicaments. Cela signifie que le sucre est remplacé par des sirops à faible indice glycémique et que la gélatine est souvent remplacée par de la pectine ou de l'agar-agar. Ces changements rendent les bonbons gélifiés plus sains et adaptés aux végétaliens, mais ils rendent également l'eau plus difficile à gérer. C'est là qu'interviennent l'activité de l'eau (aw) et les isothermes de sorption d'humidité. Elles fournissent aux fabricants les informations nécessaires pour contrôler l'eau, éviter les goulots d'étranglement coûteux et produire des bonbons gélifiés qui restent frais et homogènes.

Les grands défis

1. Durée de conservation et sécurité

Si l'activité de l'eau est trop élevée, les microbes se développent. Si elle est trop faible, les bonbons gélifiés durcissent. Se fier uniquement au Brix (concentration en sucre) est risqué, car cela ne donne pas une image complète de la situation.

Solution : utilisez l'activité de l'eau en plus du Brix. Le Brix convient pour les contrôles rapides pendant la cuisson, mais l'activité de l'eau est la véritable mesure de la sécurité et de la stabilité de conservation.

2. Texture et synérèse (exsudation)

Les recettes sans sucre ou végétaliennes modifient la façon dont l'eau se lie. Par exemple, le sirop de tapioca ne retient pas aussi bien l'eau que le saccharose, ce qui fait que les bonbons gélifiés peuvent perdre leur liquide au fil du temps.

Solution : les isothermes de sorption d'humidité montrent comment vos bonbons gélifiés interagissent avec l'humidité. Grâce à ces données, vous pouvez identifier les risques, modifier les recettes et définir des objectifs de processus qui garantissent la stabilité des bonbons gélifiés.

3. Retards dans le séchage

Le séchage est l'un des principaux goulots d'étranglement. Une humidité excessive entraîne des temps de séchage longs et imprévisibles. Si l'extérieur est trop sec, cela provoque une cémentation qui emprisonne l'eau à l'intérieur.

Solution : les données relatives à l'isotherme de sorption d'humidité (figures 1 et 2) révèlent l'influence de l'humidité sur les taux de séchage. Utilisez-les pour régler les conditions ambiantes, éviter la cémentation et définir des seuils d'activité de l'eau qui équilibrent vitesse et qualité.

Une voie plus intelligente pour l'avenir

  • En R&D, établissez des isothermes de sorption d'humidité pour chaque formule afin de définir les spécifications d'activité de l'eau permettant de conserver la texture souhaitée sans provoquer de synérèse, tout en guidant l'optimisation des emballages et les prévisions de durée de conservation.
  • Pendant la cuisson, le séchage et le durcissement, utilisez le Brix pour gagner en rapidité, mais vérifiez les mesures d'activité de l'eau afin de réduire les variations du produit.
  • Pendant le conditionnement, le stockage et la durée de conservation, considérez l'activité de l'eau comme la référence absolue en matière de sécurité et de stabilité.

Il faut comprendre que l'activité de l'eau varie au fil du temps en fonction des conditions environnementales (principalement l'humidité et la température) et reconnaître l'importance de choisir un taux de transmission de vapeur d'eau (WVTR) approprié pour l'emballage. Chaque recette de bonbons gélifiés est unique, c'est pourquoi les lots pilotes doivent définir des objectifs d'activité de l'eau spécifiques au produit qui concilient sécurité, durée de conservation et texture.

Et n'oubliez pas : les écarts entre le degré Brix et l'activité de l'eau peuvent révéler rapidement les erreurs de processus, ce qui permet d'éviter le gaspillage de lots et les retards dans la salle de séchage.

Figure 1 : Isotherme du point de rosée dynamique de désorption (DDI) à 25 °C pour un bonbon gélifié qui libère rapidement de l'humidité au fil du temps. L'analyse de la dérivée seconde montre un point critique distinct d'activité de l'eau où la perte d'humidité est la plus importante. Pour éviter que les bonbons gélifiés ne collent entre eux, le produit doit soit être maintenu à une activité de l'eau supérieure au point critique, soit être séché en dessous de ce point avant d'être emballé.
Figure 2 : Isothermes de sorption dynamique en phase vapeur (DVS) à 25 °C pour un bonbon gélifié qui libère lentement de l'humidité au fil du temps. Pour les bonbons gélifiés ayant la même base (gélatine, pectine, etc.) mais des formules différentes, la pente des courbes DVS peut être utilisée pour calculer un coefficient de diffusion permettant de déterminer la vitesse à laquelle l'humidité se déplace de l'intérieur vers l'extérieur du bonbon gélifié. Pour éviter que les bonbons gélifiés ne collent entre eux, la pente obtenue lors d'un test DVS peut être utilisée comme critère pour garantir la stabilité du produit.

Conclusion : faites de l'eau votre alliée

L'eau sera toujours un élément délicat à gérer dans les bonbons gélifiés. Mais grâce aux tests d'activité de l'eau et à l'analyse du profil de sorption de l'humidité, elle devient un outil et non plus une menace. 

En mettant ces méthodes en pratique, les fabricants peuvent :

  • Prolonger la durée de conservation en toute sécurité
  • Prévenir les problèmes de synérèse et de texture
  • Réduire les temps de séchage
  • Optimiser les étapes de séchage et de durcissement
  • Assurez la cohérence des produits parmi les bonbons gélifiés sans sucre, végétaliens et fonctionnels.

Dans un marché concurrentiel, la maîtrise de l'eau n'est pas seulement une question de contrôle qualité, c'est aussi un avantage concurrentiel.

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Contactez directement les scientifiques d'AQUALAB :

Zachary Cartwright, PhD
Scientifique principal en alimentation
[email protected]

Mary Galloway
Directrice du laboratoire
[email protected]

Mise en page de la couverture avec le logo AQUALAB by Addium, le titre « Guide complet sur l'activité de l'eau » et des icônes abstraites bleues empilées représentant des couches de données.

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