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La pizza, la fondue ou la raclette serait inconcevable sans fromage fondu et gluant. En effet, les fromages qui ne fondent pas correctement et ne font pas de fils peuvent gâcher ces plats. Le point de ramollissement est un paramètre clé pour mesurer les propriétés de fonte des fromages et garantir un délicieux résultat.
Le point de ramollissement (PR) est la température à laquelle une substance ramollit et s'étire sous un poids défini, et s'écoule verticalement sur une distance définie (longueur d'écoulement). Une boule est généralement utilisée comme poids pour favoriser l'écoulement de la substance ; cette technique permet d'étudier les valeurs thermiques et les propriétés rhéologiques telles que la fusibilité, la propension à l'écoulement et l'étirabilité (répertoriées dans le tableau 1) [1].
Le fromage est un ingrédient de plus en plus courant dans les plats préparés. Comme il devient élastique à des températures élevées, la mesure du PR offre un moyen efficace de caractériser son comportement. Les scientifiques du secteur agroalimentaire utilisent de plus en plus le PR pour garantir de savoureux résultats.
| Terme descripteur | Définition | Mesure |
|---|---|---|
| Fusibilité/fondre | Tendance à se ramollir en cas d'augmentation de la température | Point de ramollissement |
| Viscosité/écoulement | Tendance à s'étaler et à couler en cas de fusion | Diagramme de ramollissement |
| Étirabilité | Tendance à former des fils lors de l'étirement | Vidéo |
Tableau 1 : Propriétés texturales du fromage fondu.
Déroulement
Nous avons ici étudié trois fromages fondus en utilisant le système de détermination du point de goutte Excellence de METTLER TOLEDO. Le cheddar, l'emmental et la mozzarella ont été soumis à des expériences dupliquées simultanées où chaque échantillon a été mesuré trois fois (n=6). L'instrument Excellence permet l'observation vidéo durant et après la mesure, comme illustré dans la Figure 1.
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Figure 1 : Vue d'une mesure type (dans ce cas précis, échantillons de mozzarella au point de ramollissement) Le trait horizontal indique une distance de 19 mm. |
Au cours d'une expérience PR, la longueur d'écoulement est surveillée en permanence. La température PR peut être déterminée au moment où l'échantillon s'est écoulé sur une distance de 19 mm ; un exemple de diagramme de longueur est illustré dans la Figure 2.
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Figure 2 : Diagramme de température de la longueur d'écoulement pour un échantillon unique de chaque fromage fondu. |
Étant donné que des facteurs tels que le mouvement affectent l'écoulement de l'échantillon hors de la coupelle, la force globale rencontrée par l'échantillon en train de couler peut être formulée mathématiquement comme suit :
l = c0 + c1*T + c2*[exp(c3*T+ c4)]
(égale 1)
où :
l est la longueur de l'écoulement vertical
T est la température
c0 et c1 sont des facteurs linéaires
c2, c3 et c4 sont des paramètres de facteur exponentiel
Le paramètre le plus important est c3, car il indique la vitesse à laquelle le facteur exponentiel décline – autrement dit, selon les termes de l'expérience, la vitesse de ramollissement du fromage.
Dans le domaine du traitement du signal classique, c3 est appelé constante de temps (τ) et peut être exprimé comme une valeur réciproque. Dans la mesure où nous étudions la température, et non la dépendance temporelle, nous appelons ce facteur constante de température τT. τT peut être obtenu après lissage de la courbe et être utilisé pour distinguer les échantillons PR.
Résultats
Le tableau 2 récapitule les résultats obtenus pour les trois fromages fondus. Ils indiquent que, pour PR et τT, il existe une progression des résultats avec l'augmentation de la température, et de τT du cheddar à l'emmental à la mozzarella.
La mozzarella présente le PR le plus élevé à 72,5 °C, c'est-à-dire 10 °C au-dessus des deux autres. Les PR du cheddar et de l'emmental sont proches : 60,1 °C et 62,7 °C, respectivement. Si deux fromages avaient le même PR, les valeurs τT aideraient à les distinguer.
| Propriété | Cheddar | Emmental | Mozzarella |
|---|---|---|---|
| PR | 60,8 ± 1,0 | 62,7 ± 1,2 | 72,5 ± 1,6 |
| τT | 0,77 ± 0,18 | 1,48 ± 0,21 | 2,09 ± 0,13 |
Tableau 2 : Point de ramollissement et constante de température (τT) obtenus. Incertitudes exprimant les écarts-types (n = 6) - Résultats PR en °C
Conclusions
La chaleur modifie la microstructure originale d'un fromage, ainsi que sa texture. Les données PR indiquent la température à laquelle ce changement thermique a lieu, tandis que les données τT indiquent la vitesse à laquelle il se produit. La mesure du PR met en lumière l'interaction entre des paramètres tels que la fusibilité, la viscosité et l'étirabilité phénoménologiques, et fournit des informations sur l'adéquation d'un fromage pour certaines recettes.
[1] R.Kapoor, L.E. Metzger, CRFSFS (7), 2008:194-214.
