Quel humectant utiliser ?

En règle générale, plus le poids moléculaire de l’humectant est faible, plus sa capacité à fixer l’eau est importante. Par exemple, un sucre simple comme le saccharose est plus efficace qu’un amidon, dont les molécules de glucose enchevêtrées limitent les sites de fixation de l’eau disponibles. C’est pourquoi les fibres, les gommes et les cires ne sont pas des humectants efficaces.

Lors du choix d’un humectant, il est important de tenir compte des effets indésirables. Considérons par exemple une pâte à biscuits contenant des protéines : si l’on réduit l’activité de l’eau à 0,7 à l’aide d’un sucre réducteur, on atteint la plage favorable aux réactions de brunissement de Maillard. La réduction de l’activité de l’eau permet de préserver la sécurité microbiologique de la pâte, mais le produit brunit après quelques heures seulement.

Les humectants peuvent également donner un goût indésirable à un produit. La glycérine est un humectant avantageux car elle n’a aucun goût, sauf à des concentrations élevées. Elle est également complètement miscible dans l’eau et ne précipite pas sous forme solide lorsque l’activité de l’eau dans un produit se modifie. Le sel ou le sucre peuvent poser problème car, en plus d’ajouter de la saveur, ils forment des solides si la concentration atteint le point de saturation dans le produit. Pour relever ces différents défis, de nombreux fabricants utilisent une combinaison d’humectants.

Lors du choix d’un humectant, il est important de prendre en compte les effets indésirables.
Mesures de base pour réduire l’activité de l’eau.

Les développeurs de produits peuvent suivre les étapes suivantes pour déterminer la quantité et le type d’humectant ou de combinaison d’humectants qui les aideront à obtenir l’activité de l’eau souhaitée.

• Identifier l’activité de l’eau actuelle du produit
• Décider de l’activité de l’eau à obtenir
  Sélectionner les humectants potentiels
• Déterminer les facteurs de réactivité de chaque humectant
• Prévoir la variation de l’activité de l’eau par des calculs (décrits ci-dessous)
  Utiliser les isothermes de sorption de l’eau pour améliorer votre capacité à déterminer une combinaison optimale par la modélisation
• Comment prévoir une variation dans l’activité de l’eau

Vous pouvez prévoir dans quelle mesure un humectant modifie l’activité de l’eau d’un produit en utilisant l’équation de Norrish ou l’équation de Grover. Ces équations comportent des constantes et des coefficients déterminés scientifiquement que l’on peut utiliser dans les prévisions. (Pour plus de détails d’ordre scientifique, voir la liste des publications pertinentes)

Le Moisture Analysis Toolkit est un logiciel qui intègre ces équations. Son outil de prédiction utilise des données spécifiques à votre produit pour prévoir la quantité d’humectant ou la combinaison d’humectants nécessaire pour atteindre le niveau d’activité de l’eau souhaité. Le tableau 1 illustre l’efficacité de l’outil de prévision lorsque nous avons ajouté de la glycérine au sirop.

Tableau 1. Résultats de l’outil de prévision Moisture Analysis Toolkit

Les équations de prévision de l’activité de l’eau peuvent être un outil très puissant pour la formulation. Pour plus d’informations sur ces équations, contactez le service d’assistance de METER Food.

En savoir plus sur la durée de conservation

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• prévoir l’impact des changements de recettes sur la durée de conservation
• comparer les effets de différentes options d’ingrédients
• évaluer si une option d’emballage spécifique vous permettra d’atteindre ou d’améliorer la durée de conservation

Publications correspondantes

Brimelow, C. J. B. « A pragmatic approach to the development of new intermediate moisture foods » (Une approche pragmatique du développement de nouveaux aliments à teneur intermédiaire en eau) Dans Properties of water in foods, pp. 405-419. Springer Netherlands, 1985. Lien vers l’article.

Kapsalis, J. G., D. H. Ball, D. M. Alabran et A. V. Cardello. « Polyglycerols and polyglycerol esters as potential water activity reducing agents. Chemistry and sensory analysis. » (Polyglycérols et esters de polyglycérols comme agents potentiels de réduction de l’activité de l’eau : chimie et analyse sensorielle). Properties of Water in Foods (1985) : 481-496. Lien vers l’article.

Labuza, T. P. « Water binding of humectants » (Liaison de l'eau avec les humectants) Dans Properties of water in foods, pp. 421-445. Springer Netherlands, 1985. Lien vers l’article.

Ledward, D. A. « Novel Intermediate Moisture Meat Products. » (Nouveaux produits carnés à teneur en eau intermédiaire.) Dans Properties of Water in Foods, édité par D. Simatos & J. L. Multon, 447-463. Dordrecht : Springer Netherlands, 1985. Lien vers l’article.

Linko, P., R. Kervinen, R. Karppinen, E-K. Rautalinna, et J. Vainionpää. « Extrusion cooking for cereal-based intermediate-moisture products. » (Cuisson par extrusion pour les produits à base de céréales à teneur en eau intermédiaire) Dans Properties of Water in Foods, pp. 465-479. Springer Netherlands, 1985. Lien vers l’article.

Pomeranz, Yeshajahu. Functional properties of food components. (Propriétés fonctionnelles des composants alimentaires.) Academic Press, 2012. Lien vers l’article.

Sloan, A. Elizabeth, Dennis Schlueter et Theodore P. Labuza. « Effect of sequence and method of addition of humectants and water on Aw lowering ability in an IMF system. » (Effet de la séquence et de la méthode d’ajout des humectants et de l’eau sur la capacité de réduction de l’activité de l’eau dans un système d’aliments à teneur en eau intermédiaire) Journal of Food Science 42, nº 1 (1977) : 94-96. Lien vers l’article.

Sloan, A. Elizabeth, et Theodore P. Labuza. « Prediction of water activity lowering ability of food humectants at high aw. » (Prévision de la capacité de réduction de l’activité de l’eau des humectants alimentaires à haute aw) Journal of Food Science 41, nº 3. 1976 : 532-535. Lien vers l’article.

Troller, John A., et J. H. B. Christian. L’activité de l’eau et l’alimentation. New York : Academic Press, 1978.

Norrish, R. S. « An equation for the activity coefficients and equilibrium relative humidities of water in confectionery syrups. » (Équation pour les coefficients d’activité et les humidités relatives d’équilibre de l’eau dans les sirops de confiserie) International Journal of Food Science & Technology 1, nº 1. 1966 : 25-39. Lien vers l’article.