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RÉSUMÉ
Cet article se propose d’étudier de manière détaillée et actualisée la technologie de fabrication des desserts glacés.Tous les moyens employés pour fabriquer ces produits sont évoqués, les différentes opérations unitaires sont abordées, depuis la préparation des mixes, jusqu’au stockage des produits finis. Enfin, le cœur du process, en l’occurrence les opérations de foisonnement et de surgélation, est précisé. Pour chacune des opérations mises en œuvre, les principes physicochimiques et les différents matériels sont présentés et discutés. Enfin, les technologies actuelles seront étudiées, et les axes de développement futurs évoqués.
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Jean-Luc BOUTONNIER : Professeur retraité en Génie des procédés agroalimentaires et sciences de l’alimentation, Souel, France
INTRODUCTION
Après l’étude, dans l’article [F 8 011], de la série consacrée aux crèmes glacées, glace et sorbets, et des nombreux ingrédients mis en œuvre pour la réalisation des mixes, cet article est exclusivement centré sur le process de fabrication de ces produits. Ainsi, c’est le domaine de la technologie qui est approfondi et qui recouvre les opérations unitaires, regroupées en trois parties nécessaires pour transformer les mixes en desserts glacés. Pour chacune d’entre elles, les objectifs, les principes physiques et les mécanismes, ainsi que les diverses options technologiques et matériels envisageables sont étudiés.
La première partie concerne les traitements de préparation des mixes, par le biais des opérations d’homogénéisation, de stabilisation par traitement thermique et de maturation physicochimique du mélange à glacer. La deuxième partie, le cœur du process, est représentée par les opérations de foisonnement et de surgélation du mix qui, par différents procédés, permettent la transformation complexe d’une émulsion en un dessert glacé foisonné et solide. Cette partie centrale du process comprend non seulement des technologies conventionnelles, mais également de nombreuses innovations. Les développements futurs, en termes d’amélioration continue des performances, passeront par la modélisation de la Dynamique Numérique des Fluides (DNF) dans le freezer, en cours de mise en place. La troisième partie intègre les opérations terminales de mise en forme, de durcissement pour certains produits, de conditionnement, de stockage et de transport des produits finis.
Le lecteur trouvera en fin d’article un glossaire des termes utilisés.
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7. Conclusion
La fabrication de desserts glacés a beaucoup évolué, en matière de technologie, ces trente dernières années avec toute une série d’innovations en termes d’amélioration de la qualité sensorielle des produits finis.
Autant on connaît relativement bien de nos jours la crème glacée, en tant qu’édifice physico-chimique ô combien complexe, grâce aux techniques actuelles d’observation et de modélisation de la microstructure, autant les mécanismes physiques qui se déroulent dans les freezers et autres extrudeurs, restent obscurs. Les éléments clés dans le freezer et l’extrudeur sont les suivants : la taille des cristaux de glace d’eau pure, la taille des bulles d’air et l’état de la fraction grasse chargée de stabiliser l’émulsion foisonnée. Les paramètres clés concernent principalement la température, la pression, la quantité d’air injecté (rendement au foisonnement), ainsi que le design des turbines, des batteurs, ou des vis, selon les appareils utilisés. La compréhension grâce à la modélisation est sans aucun doute, le défi à relever dans les années à venir pour progresser encore en matière de technologie au niveau du process. Il faut souligner les extraordinaires complexité et diversité des mécanismes qui se produisent dans le freezer en moins d’une minute. Cela concerne de nombreux paramètres de conduite, ainsi que des points de contrôle et de surveillance, en n’ayant pas toujours des capteurs capables d’enregistrer les changements importants qui interviennent au sein du mélange. Pour mieux comprendre les mécanismes, anticiper les réactions de la matière travaillée, et optimiser le fonctionnement des freezers, l’outil numérique, qu’est l’approche prédictive, permettra la modélisation du comportement thermique et hydrodynamique du mix.
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - BAKER (T.), SMITH (J.L.) Jr., BRISSON (J.G.) - Carbon dioxide flash-freezing applied to Ice cream production. - Dept. of Mechanical Engineering, publication Massachusetts Institute of Technology, Cambridge (2006).
-
(2) - WINDHAB (E.J.), WAGNER (T.), KROPP (P.) - Wapos : a new technology development for the production of stable sweet ice microspheres, ice cream II. - International Symposium on Ice Cream, International Dairy Federation, Greece, Edited by THARP (B.), 14-16 mai 2003.
-
(3) - THARP (B W.) - IICA, Ice cream technology Conference, - Innovations, avr. 2014.
-
(4) - BUNKER (K.A.), GO (J), HART (J. H.), HOUNSELL (K.N.), KIM (D) - Fused deposition model cold slurry printer. - Brevet US9883685B2, Massachusetts Institute of Technology, 6 févr. 2018.
-
(5) - HUPPERTZ (T), SMIDDY (M.A.), KELLY (A.L.), GOFF (H.D.) - High pressure processing for better ice cream. - AgroFoodindustry/hightech, vol. 23n3, mai-juin 2012.
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Euroglaces (European Ice Cream Association), Bruxelles http://www.euroglaces.eu
Association des entreprises des glaces (industriels de la PME à la multinationale), Paris http://www.les-glaces.com
CNGF, Confédération nationale des glaciers de France (artisans glaciers fabricants) Paris http://www.lemondedudessert.fr
HAUT DE PAGE2 Principaux acteurs du secteur des crèmes glacées
Unilever :
Leader mondial, groupe néerlando-britannique, avec les marques Magnum, Carte d’Or, Cornetto, Solero, Viennetta, Calippo, Ben & Jerry’s, Kinder Ice Cream Stick, Kinder Ice Cream Sandwich et Bueno (collaboration avec Ferrero), Mini Calippo citron et orange, Push-up Haribo, Rocket, et X-Pop… un site de fabrication en France à Saint-Dizier (Haute-Marne)
Froneri :
Joint-venture créée en 2016, par Nestlé actionnaire à 49 % (Suisse) et R&R, Roncadin/Richmond (Britannique)...
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