Caractérisation de la structure de la crème glacée par analyse d'image en microscopie électronique et relation avec la texture déterminée par analyse sensorielle

Characterisation of ice cream structure by electron microscopy image analysis and relationship with the texture studied by sensory analysis

• Auteur / Autrice : Sébastien Le Rhun
• Direction : René David
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Procédés biotechnologiques et alimentaires
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL
• Ecole(s) doctorale(s) : RP2E - Ecole Doctorale Sciences et Ingénierie des Ressources, Procédés, Produits, Environnement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de recherche d'Albi en génie des procédés des solides divisés, de l'énergie et de l'environnement (Albi ; 2012-....)
• Jury : Président / Présidente : Michel Parmentier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Michel Aldanondo, Hans Wille
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Catherine Dacremont, Gilles Rabatel

Mots clés

Mots clés contrôlés

Traitement d'images

Aliments -- Analyse sensorielle

Bulles

Desserts glacés

Mots clés libres

Crème glacée

Bulles

Cristaux

Texture sensorielle

Structure microscopique

Microscopie électronique

Analyse d'image

Répartition spatiale

Résumé

L@objectif principal est la mise en évidence des relations entre le procédé de fabrication, la texture sensorielle et la structure de la crème glacée. Le but ultime est de produire n'importe quelle structure, uniquement à partir d’informations ingrédients et procédé, en minimisant les coûts. Pour caractériser la structure, nous proposons une procédure innovante pour séparer automatiquement les bulles d’air et les cristaux de glace sur des images acquises en Cryo-MEB. L’analyse de la structure conclut que, pour une recette, les corrélations entre les paramètres de structure sont déterminées par la relation entre le nombre, la taille et la distance entre les particules. L’influence du procédé sur la structure et la texture aboutit à deux conclusions : La température est prédominante sur les autres paramètres procédés – L’interaction entre le débit et la vitesse du batteur, reflète l’intensité du raclage subi par les échantillons. Le second objectif est de prédire la stabilité de la crème glacée, en fonction du temps et des fluctuations de température, rien qu'en observant sa structure à l’issue de la production. Pour cela, nous définissons des paramètres de répartition spatiale des particules, pour étudier plus précisément le phénomène que nous appelons «ségrégation physique entre les bulles et les cristaux», et que nous supposons être le premier stade de la perte de qualité du produit. Nous apportons différents éléments de compréhension, ainsi qu’un paramètre numérique fortement corrélé à l’état de ségrégation visuelle. Ainsi, il est envisageable de mettre au point un outil innovant de prédiction de la qualité de la crème glacée directement applicable en milieu industriel

The main objective of this study is the statistical description of the relationship between the process, the sensory texture and the structure of ice cream. The final aim is to produce any structure, combining ingredients and process information, with cost reduction. To characterize the structure, we propose an innovating procedure to separate automatically air bubbles from ice crystals on images acquired by Cryo-MEB. The structure analysis concludes that, for one recipe, the correlations between the structural parameters are determined by the relation existing between the number, the size and the distance between the particles. The process effect on the structure and texture leads to two conclusions : The temperature is largely prevalent on the other process parameters - The strong interaction between the ice cream flow and the barrel speed, reflects the intensity of the scraping undergone by the samples during the freezing. The second long-term objective is to predict the ice cream stability, according to the time and the temperature fluctuations, only by observing its structure at the end of the production. For that, we define parameters of particles space distribution, to study more precisely the phenomenon that we called ''physical segregation between air bubbles and ice crystals'', that we presume is the first step of the product quality loss. We bring various knowledge elements, as well as a numerical parameter strongly correlated with the visual state of segregation. Since the segregation plays an important part in the quality loss of ice cream, it is thus possible in the future to develop a tool of quality prediction directly applicable in industrial scale