Technologie de transformation des aliments soufflés
1re partie : Introduction, principes, matières premières et schéma général du processus
1. Introduction
Les aliments soufflés constituent une vaste catégorie de produits alimentaires qui se caractérisent par une structure poreuse, expansée, légère et croustillante. Ces produits sont largement consommés à travers le monde en raison de leur texture agréable, de leur aspect attrayant, de leur format pratique et de leur grande adaptabilité à différentes saveurs. Parmi les aliments soufflés courants, on trouve les céréales pour le petit-déjeuner, les boucles de maïs, les crackers de riz, les snacks à base de pomme de terre, les snacks à base de blé, les granulés expansés, le pop-corn et divers snacks extrudés. Dans l'industrie agroalimentaire moderne, la transformation des aliments soufflés est devenue une branche importante de la transformation des céréales, de l'amidon et des snacks.
Le terme “ soufflage ” désigne une transformation physique et chimique au cours de laquelle les matières premières alimentaires se dilatent rapidement sous l’effet de certaines conditions de chaleur, de pression, d’humidité et de force mécanique. Lors du soufflage, l’eau contenue dans la matière se transforme en vapeur, les granules d’amidon se gélatinisent, les protéines se dénaturent et la structure interne de la matière devient poreuse. Lorsque la pression est soudainement relâchée ou que l'humidité s'évapore rapidement, la matière se dilate et forme une structure cellulaire légère. C'est cette structure qui confère aux aliments soufflés leur croustillant caractéristique et leur faible densité apparente.
Le développement de la transformation des aliments soufflés est étroitement lié à celui de la technologie d'extrusion. La cuisson par extrusion est l'une des méthodes les plus importantes utilisées dans la production moderne d'aliments soufflés. Elle combine le mélange, le pétrissage, le chauffage, le cisaillement, la cuisson, le façonnage et le gonflement en un seul processus continu. Par rapport aux méthodes de transformation traditionnelles, l'extrusion-expansion présente de nombreux avantages, tels qu'une grande efficacité de production, de faibles besoins en main-d'œuvre, une conception flexible des produits, de bonnes conditions d'hygiène et la capacité à transformer un large éventail de matières premières.
La transformation des aliments soufflés ne se résume pas à un simple processus d'expansion mécanique. Elle implique des interactions complexes entre la composition des matières premières, la teneur en humidité, la température, la pression, le temps de séjour, la vitesse de la vis, la conception de la filière, les conditions de séchage, les méthodes d'assaisonnement et les systèmes de conditionnement. Différentes combinaisons de ces facteurs peuvent donner naissance à des produits présentant des formes, des textures, des densités, des couleurs, des saveurs et des caractéristiques nutritionnelles variées. Par conséquent, une compréhension scientifique de la technologie de transformation des aliments soufflés est essentielle pour le développement de produits, le contrôle qualité et la production industrielle.
Cet article traite en détail de la technologie de fabrication des aliments soufflés. Il présente les principes de base du soufflage, les principales matières premières utilisées dans la production de ces aliments, le déroulement général du processus, les équipements clés, les paramètres technologiques, les méthodes de contrôle qualité, les problèmes courants et les tendances futures. L'objectif est de fournir une vue d'ensemble systématique de la fabrication des aliments soufflés, tant d'un point de vue théorique que pratique.
2. Principes fondamentaux du « puffing »
Le soufflage repose principalement sur l'expansion rapide de la vapeur d'eau à l'intérieur des matières premières alimentaires. La plupart des matières premières à base de céréales et d'amidon contiennent une certaine quantité d'humidité. Machine de fabrication de snacks soufflés Lorsque ces matières sont chauffées sous pression, l'eau qu'elles contiennent absorbe la chaleur et se transforme en vapeur à haute température. Si la matière est soudainement exposée à la pression atmosphérique normale, la vapeur se dilate rapidement. Cette dilatation repousse la matrice alimentaire ramollie vers l'extérieur et crée de nombreuses petites alvéoles d'air. Après refroidissement et séchage, la structure expansée se stabilise, formant un produit soufflé croustillant.
Le processus de soufflage est étroitement lié à plusieurs modifications importantes des composants alimentaires.
Tout d’abord, la gélatinisation de l’amidon joue un rôle central. L’amidon est le principal composant de nombreuses matières premières utilisées dans la fabrication d’aliments soufflés, telles que le maïs, le riz, le blé, la pomme de terre et le manioc. Lorsqu'ils sont chauffés en présence d'humidité, les granules d'amidon absorbent l'eau, gonflent, perdent leur structure cristalline et se gélatinisent. L'amidon gélatinisé possède des propriétés plastiques et adhésives qui contribuent à la formation d'une matrice continue. Cette matrice permet de retenir les bulles de vapeur et favorise l'expansion pendant le processus de soufflage.
Deuxièmement, la dénaturation des protéines influe également sur le comportement de soufflage. Sous l'effet de la chaleur et des contraintes mécaniques, les protéines se déplient et perdent leur structure native. Les protéines dénaturées peuvent interagir avec l'amidon et d'autres composants, influençant ainsi la viscosité, l'élasticité et la résistance structurelle du produit. Dans certains aliments soufflés à forte teneur en protéines, celles-ci peuvent améliorer la valeur nutritionnelle, mais leur présence en quantités excessives peut réduire le gonflement.
Troisièmement, la migration et l'évaporation de l'humidité sont essentielles. L'humidité agit comme un plastifiant pendant l'extrusion et la cuisson. Elle réduit la viscosité du matériau et lui permet de s'écouler à travers l'équipement. Cependant, l’humidité détermine également le degré d’expansion. Si la teneur en humidité est trop faible, le produit risque de brûler, de ne pas cuire correctement ou de devenir trop dur. Si la teneur en humidité est trop élevée, la différence de pression lors de l’expansion peut s’avérer insuffisante, ce qui se traduit par un gonflement insuffisant et une texture dense.
Quatrièmement, le cisaillement mécanique contribue à la transformation structurelle. Dans le processus d’extrusion, les vis rotatives génèrent de fortes forces de cisaillement. Ces forces brisent les granules d’amidon, mélangent les ingrédients de manière homogène et augmentent la température de la matière par frottement. Le cisaillement influe également sur la dégradation moléculaire. Un cisaillement modéré peut améliorer le gonflement, tandis qu'un cisaillement excessif risque d'endommager trop fortement la structure moléculaire et d'affaiblir le produit.
Cinquièmement, la libération de pression est la cause directe de l'expansion dans de nombreux procédés de soufflage. Dans une extrudeuse, la matière est traitée à haute température et sous haute pression. Lorsqu’elle sort de la filière, la pression chute brusquement, passant d’une pression interne élevée à la pression atmosphérique. L’eau surchauffée se transforme instantanément en vapeur, provoquant une expansion immédiate. La forme du produit final est déterminée par l’ouverture de la filière, le système de découpe et le comportement à l’expansion.
L'effet de soufflage peut être décrit à l'aide de plusieurs indicateurs de qualité. Le taux d'expansion est l'un des indicateurs les plus importants. Il désigne le degré d'expansion du produit par rapport à la taille de la matrice ou à celle de la matière première. La densité apparente est un autre indicateur important. Un produit bien soufflé présente généralement une faible densité apparente. La texture est également déterminante. Les consommateurs préfèrent généralement les snacks soufflés présentant une structure croustillante, légère et homogène. Parmi les autres indicateurs, on peut citer la couleur, la saveur, la teneur en humidité, la teneur en huile, l'activité de l'eau et la stabilité de conservation.
3. Classification des méthodes de transformation des aliments soufflés
Les produits soufflés peuvent être fabriqués selon différentes méthodes. Les principales méthodes de soufflage sont le soufflage par extrusion, le soufflage à l'air chaud, le soufflage par friture, le soufflage au micro-ondes, le soufflage sous pression et le soufflage au pistolet. Chaque méthode présente ses propres caractéristiques et convient à certains types de produits.
3.1 Extrusion-expansion
L'extrusion-expansion est la méthode industrielle la plus répandue. Dans ce procédé, les matières premières sont mélangées à de l'eau et à d'autres ingrédients, introduites dans une extrudeuse, cuites à haute température et sous haute pression, puis poussées à travers une filière. Lorsque la matière sort de la filière, elle se dilate instantanément. L'extrusion-expansion peut être divisée en deux catégories : l'extrusion à vis unique et l'extrusion à double vis.
Les extrudeuses monovis sont relativement simples et économiques. Elles conviennent à la fabrication de nombreux snacks traditionnels à base de céréales. Elles peuvent toutefois présenter certaines limites en termes de capacité de mélange et de flexibilité de processus. Les extrudeuses à double vis offrent de meilleures performances en matière de mélange, de transport et d'autonettoyage. Elles permettent de traiter des matières présentant différentes teneurs en humidité, en matières grasses et différentes tailles de particules. Elles sont largement utilisées dans la production de snacks haut de gamme, de céréales pour le petit-déjeuner, d'aliments pour bébés et de protéines texturées.
L'extrusion-soufflage présente de nombreux avantages. C'est un procédé continu, efficace et facile à automatiser. Il permet de fabriquer des produits de formes variées, telles que des boules, des anneaux, des tubes, des boucles, des étoiles, des coquilles et des flocons. Elle permet également aux fabricants d'ajouter des vitamines, des minéraux, des protéines, des fibres, des arômes, des colorants et des ingrédients fonctionnels. Comme l'extrusion implique une exposition à une température élevée pendant une courte durée, elle permet de réduire la contamination microbienne tout en préservant mieux certains nutriments qu'une cuisson de longue durée.
3.2 Soufflage d'air chaud
Le soufflage à l'air chaud utilise de l'air à haute température pour chauffer les matières premières et évaporer rapidement l'humidité. Ce procédé est souvent utilisé pour certaines céréales, les chips de fruits et de légumes, ainsi que les granulés semi-finis. Le produit est exposé à de l'air chaud, ce qui provoque l'expansion de l'eau qu'il contient et crée une structure poreuse. Cette méthode permet d'obtenir des aliments soufflés à faible teneur en huile, car elle ne nécessite pas de friture.
La cuisson à l'air chaud est considérée comme plus saine que la friture, car elle réduit la teneur en matières grasses. Cependant, elle peut nécessiter un contrôle précis de la température et du temps de cuisson. Si la température est trop basse, le gonflement risque d'être insuffisant. Si la température est trop élevée, la surface risque de brûler avant que l'intérieur ne gonfle correctement.
3.3 Friture et gonflement
La friture par expansion est couramment utilisée pour les granulés apéritifs, les crackers aux crevettes, les snacks à base de pomme de terre et certains aliments traditionnels. Les produits semi-finis présentant une teneur en humidité appropriée sont plongés dans de l'huile chaude. L'eau contenue dans le produit s'évapore rapidement, provoquant son gonflement. Parallèlement, l'huile pénètre dans la structure poreuse, conférant au produit une saveur riche et une texture croustillante.
Les aliments soufflés frits sont appréciés pour leur saveur prononcée, leur couleur dorée et leur croustillant exceptionnel. Cependant, ils présentent généralement une teneur élevée en matières grasses, ce qui peut ne pas répondre à la demande croissante des consommateurs en matière d'en-cas plus sains. De plus, la qualité de l'huile de friture doit être soigneusement contrôlée afin d'éviter l'oxydation, les saveurs indésirables et la formation de composés nocifs.
3.4 Gonflement au micro-ondes
Le gonflement par micro-ondes utilise l'énergie électromagnétique pour chauffer les molécules d'eau présentes dans les aliments. Les micro-ondes pouvant pénétrer dans la matière et générer de la chaleur à l'intérieur, l'humidité s'évapore rapidement, ce qui entraîne une expansion. Le gonflement par micro-ondes est utilisé pour le pop-corn, les galettes de riz et certains snacks allégés.
Le principal avantage du gonflement par micro-ondes réside dans un chauffage rapide et volumétrique. Ce procédé permet de réduire le temps de transformation et la consommation d'huile. Toutefois, un chauffage inégal peut se produire si la forme du produit, la répartition de l'humidité ou le champ micro-ondes ne sont pas correctement contrôlés. Cela peut entraîner un gonflement inégal, des brûlures ou la formation de zones dures.
3.5 Gonflage sous pression
Le soufflage sous pression consiste à chauffer des matières premières alimentaires dans une chambre hermétique sous haute pression, puis à procéder à une décompression soudaine. La chute rapide de la pression provoque la transformation instantanée de l'humidité contenue dans la matière en vapeur, qui se dilate. Cette méthode peut être utilisée pour les céréales, les légumineuses et les produits céréaliers.
Le soufflage sous pression peut produire un effet d'expansion important et conférer une texture caractéristique. Toutefois, par rapport à l'extrusion en continu, certains systèmes de soufflage sous pression sont moins efficaces et conviennent davantage à la production par lots.
3.6 Émanations de fumée des armes à feu
Le soufflage à la pompe est une méthode traditionnelle souvent utilisée pour le riz soufflé, le blé soufflé et le maïs soufflé. Les céréales sont placées dans une cuve sous pression rotative hermétique, puis chauffées. Lorsque la pression atteint un certain niveau, la cuve est ouverte brusquement et les céréales se dilatent de manière explosive. Cette méthode permet d'obtenir des produits dotés d'une saveur et d'une texture uniques.
Bien que le soufflage à l'air comprimé soit simple et qu'il existe depuis longtemps, il peut présenter des inconvénients tels que le bruit, des problèmes de sécurité, une qualité de produit inégale et un faible niveau d'automatisation. Dans la production industrielle moderne, il est souvent remplacé ou amélioré par des systèmes de soufflage sous pression ou d'extrusion mieux contrôlés.
4. Matières premières utilisées dans la fabrication des aliments soufflés
Les matières premières constituent la base de la qualité des aliments soufflés. Le choix et la composition des matières premières déterminent les performances de transformation, le taux d'expansion, la texture, la saveur, la couleur et la valeur nutritionnelle du produit final. Parmi les matières premières couramment utilisées, on trouve les céréales, les tubercules, les amidons, les protéines, les sucres, les matières grasses, les fibres, les assaisonnements et les ingrédients fonctionnels.
4.1 Maïs
Le maïs est l'une des matières premières les plus utilisées pour la fabrication des snacks soufflés. Il contient une forte proportion d'amidon, une teneur modérée en protéines et possède une saveur caractéristique. La semoule de maïs, la farine de maïs et la semoule de maïs sont couramment utilisées dans le processus d'extrusion-soufflage. Les snacks soufflés à base de maïs présentent un bon gonflement, une belle couleur jaune et un agréable goût de torréfaction.
La granulométrie du maïs est un facteur important. Si les particules sont trop grossières, la cuisson risque de ne pas être homogène. Si elles sont trop fines, cela peut nuire à la stabilité de l'alimentation et à la texture du produit. La teneur en humidité, le type d'amidon et la teneur en protéines influencent également l'expansion. Le maïs denté et le maïs vitreux peuvent se comporter différemment lors de l'extrusion en raison des différences de structure de l'amidon et des protéines.
4.2 Le riz
Le riz est une autre matière première importante pour les aliments soufflés. La farine de riz a un goût neutre, une couleur blanche et une bonne digestibilité. Elle convient à la fabrication de crackers au riz, de snacks pour bébés, de céréales pour le petit-déjeuner et de produits sans gluten. L'amidon de riz peut bien gonfler dans des conditions appropriées, mais les produits à base de riz peuvent parfois être plus durs que ceux à base de maïs si la formulation n'est pas optimisée.
Les différentes variétés de riz présentent des teneurs variables en amylose et en amylopectine. Le riz à forte teneur en amylose peut donner une texture plus ferme, tandis que le riz cireux, riche en amylopectine, peut offrir une texture plus moelleuse et plus collante. Le choix dépend des caractéristiques souhaitées pour le produit.
4.3 Blé
La farine de blé est utilisée dans certains aliments soufflés, en particulier les produits qui nécessitent une structure ou une saveur spécifique. Le blé contient des protéines formant du gluten, qui peuvent influencer l'élasticité de la pâte et son comportement à l'expansion. Le gluten peut contribuer à la formation d'un réseau, mais une force excessive du gluten peut limiter l'expansion dans certaines collations extrudées.
Le son de blé et la farine de blé complet peuvent également être utilisés pour fabriquer des aliments soufflés riches en fibres. Cependant, les fibres peuvent limiter le gonflement et rendre le produit plus dur. Il est donc nécessaire d'ajuster avec soin les paramètres de transformation et les formulations.
4.4 Pommes de terre et autres tubercules
La farine de pomme de terre, la fécule de pomme de terre, la farine de patate douce et la fécule de manioc sont couramment utilisées dans la fabrication des snacks soufflés. Ces ingrédients permettent souvent d'obtenir un bon gonflement et une texture légère. Les snacks à base de pomme de terre sont appréciés pour leur saveur douce et leur excellent croustillant.
L'amidon de manioc présente un fort potentiel d'expansion et est largement utilisé dans la fabrication des crackers aux crevettes et des granulés apéritifs. Il permet d'obtenir une pâte transparente et élastique avant le soufflage, puis une texture croustillante après l'expansion. Cependant, les produits à base d'amidon pur peuvent manquer de saveur et d'équilibre nutritionnel ; c'est pourquoi ils sont souvent associés à des farines de céréales, des protéines et des assaisonnements.
4.5 Amidons
Les amidons naturels et modifiés constituent des ingrédients importants dans les formulations des aliments soufflés. L'amidon contribue au gonflement, à la texture, à la liaison et à la stabilité structurelle. Les différentes sources d'amidon présentent des températures de gélatinisation, des pouvoirs de gonflement et des propriétés de pâte différents.
Les amidons modifiés peuvent être utilisés pour améliorer la stabilité à la transformation, le gonflement, le croustillant et la durée de conservation. Par exemple, l'amidon prégélatinisé peut améliorer l'absorption d'eau et la formation de la pâte. L'amidon réticulé peut améliorer la résistance au cisaillement et à la chaleur. Toutefois, l'utilisation d'amidon modifié doit être conforme à la réglementation alimentaire en vigueur sur le marché cible.
4.6 Protéines
Des protéines peuvent être ajoutées pour améliorer la valeur nutritionnelle. Parmi les ingrédients protéiques couramment utilisés, on trouve les protéines de soja, de pois, de blé, de lait et les œufs en poudre. Face à la demande croissante d'en-cas riches en protéines, l'enrichissement en protéines est devenu une tendance majeure dans le développement des aliments soufflés.
Cependant, l'ajout de protéines réduit souvent le gonflement, car celles-ci ne gonflent pas de la même manière que l'amidon. Des teneurs élevées en protéines peuvent augmenter la viscosité à l'état fondu, renforcer la matrice ou entraver la croissance des bulles. Pour produire des snacks soufflés à forte teneur en protéines présentant une texture acceptable, les fabricants doivent contrôler avec soin l'humidité, la température, la configuration de la vis et l'équilibre de la formulation.
4.7 Fibres alimentaires
Des fibres alimentaires sont ajoutées afin d'améliorer les bienfaits pour la santé des aliments soufflés. Elles proviennent notamment du son de blé, des fibres d'avoine, des fibres de maïs, des fibres de fruits, des poudres de légumes, de l'amidon résistant et des fibres solubles. Les fibres peuvent augmenter la sensation de satiété, améliorer la santé digestive et étayer les allégations figurant sur les produits, telles que “ riche en fibres ” ou “ à base de céréales complètes ”.”
Cependant, les fibres réduisent généralement le gonflement et le croustillant. Les particules de fibres insolubles peuvent perturber la matrice d'amidon et créer des points de faiblesse. Elles peuvent également absorber de l'eau et modifier les propriétés rhéologiques du produit. Il convient donc de prendre en compte la taille des particules de fibres, leur capacité d'hydratation et leur taux d'incorporation.
4.8 Sucres et édulcorants
Les sucres sont utilisés dans les produits soufflés sucrés, les céréales pour le petit-déjeuner et les en-cas aromatisés. Ils apportent du goût sucré, de la couleur, de la saveur et de la texture. Lors de la cuisson, les sucres réducteurs peuvent entrer en réaction de Maillard avec les acides aminés, ce qui donne une couleur brune et un goût de torréfaction.
Cependant, une teneur excessive en sucre peut réduire le gonflement et entraîner un effet collant ou des brûlures lors de l'extrusion. Le sucre abaisse la température de transition vitreuse du produit et peut le rendre moins croustillant dans des conditions humides. Dans les produits à faible teneur en sucre, il est possible d'utiliser des édulcorants de substitution, mais leur stabilité lors d'un traitement à haute température doit être évaluée.
4.9 Graisses et huiles
Les matières grasses améliorent la saveur, la texture en bouche et la valeur énergétique. Elles peuvent être ajoutées avant l'extrusion ou appliquées après le soufflage, par pulvérisation d'huile. Dans les snacks extrudés et soufflés, une teneur trop élevée en matières grasses dans le mélange brut peut réduire l'expansion, car celles-ci lubrifient la matière, diminuent le cisaillement et affaiblissent la matrice d'amidon. C'est pourquoi de nombreux produits sont extrudés avec une faible teneur en matières grasses internes, puis enrobés d'huile et d'assaisonnement après séchage.
La qualité de l'huile est primordiale. Une huile oxydée peut donner un goût rance et réduire la durée de conservation. Parmi les huiles couramment utilisées, on trouve l'huile de tournesol, l'huile de palme, l'huile de soja, l'huile de maïs et l'huile de colza. Dans les produits haut de gamme, on peut utiliser de l'huile d'olive ou d'autres huiles de spécialité.
4.10 Assaisonnements et arômes
Les assaisonnements confèrent aux aliments soufflés leur identité sensorielle finale. Parmi les saveurs les plus appréciées, on trouve le fromage, le barbecue, la crème fraîche et l'oignon, la tomate, le piment, les algues, la crevette, le poulet, la pizza, le chocolat, le miel et le caramel. Les mélanges d'assaisonnement en poudre contiennent généralement du sel, du sucre, des épices, de l'extrait de levure, des protéines végétales hydrolysées, des exhausteurs de goût, des acides, des colorants et des anti-agglomérants.
L'assaisonnement peut être appliqué par polissage, pulvérisation, saupoudrage ou enduction. On utilise souvent de l'huile comme adhésif pour aider la poudre d'assaisonnement à adhérer à la surface du produit. Une répartition homogène de l'assaisonnement est importante pour garantir une saveur et un aspect constants.
5. Déroulement général du processus de fabrication des aliments soufflés
Bien que les différents aliments soufflés fassent l'objet de procédés de fabrication variés, un processus industriel type comprend la sélection des matières premières, le nettoyage, le broyage, le mélange, le conditionnement, le soufflage ou l'extrusion, la découpe, le séchage, le refroidissement, l'assaisonnement, le conditionnement et le stockage.
5.1 Sélection et contrôle des matières premières
La première étape consiste à sélectionner des matières premières adaptées. Celles-ci doivent répondre aux exigences en matière de sécurité alimentaire et de qualité. Elles ne doivent pas contenir de moisissures, d'insectes, de corps étrangers, d'humidité excessive ni de contaminants nocifs. Les paramètres d'analyse importants comprennent la teneur en humidité, la granulométrie, la teneur en amidon, la teneur en protéines, la teneur en matières grasses, la charge microbienne, les métaux lourds, les résidus de pesticides et les mycotoxines.
En ce qui concerne les matières premières céréalières, la maîtrise des mycotoxines revêt une importance particulière. Le maïs et le blé peuvent être contaminés par des aflatoxines, du désoxynivalénol ou de la zéaralénone s’ils ne sont pas stockés dans de bonnes conditions. Une gestion rigoureuse des fournisseurs et un contrôle rigoureux à la réception sont indispensables.
5.2 Nettoyage et prétraitement
Les céréales brutes peuvent contenir des cailloux, de la poussière, des fragments métalliques, des enveloppes et d'autres impuretés. On peut recourir à des équipements de nettoyage tels que des cribles vibrants, des séparateurs magnétiques, des épierreuses et des séparateurs pneumatiques. L'élimination des impuretés permet de protéger les équipements de transformation et de garantir la sécurité du produit.
Certaines matières premières nécessitent un prétraitement, tel que l'épluchage, le trempage, la cuisson à la vapeur, le séchage ou la mouture. Par exemple, le riz peut être poli ou moulu pour obtenir de la farine. Le maïs peut être dégermé et broyé en gruau. La pomme de terre peut être transformée en flocons ou en fécule. Le prétraitement influe sur les propriétés fonctionnelles des matières premières et sur la qualité des produits finis.
5.3 Broyage et tamisage
Le broyage permet de réduire les matières premières à une granulométrie appropriée. La granulométrie influe sur l'hydratation, l'uniformité de la cuisson, la stabilité lors de l'extrusion et la texture. Les particules fines s'hydratent rapidement et cuisent facilement, tandis que les particules grossières peuvent conférer une texture plus rugueuse. Cependant, des poudres trop fines peuvent entraîner des problèmes d'alimentation ou une adhérence excessive.
Après le broyage, on procède à un tamisage afin d'obtenir une distribution granulométrique homogène. L'uniformité est importante, car les variations de taille des particules peuvent entraîner des fluctuations de la pression d'extrusion, de l'expansion du produit et de son aspect.
5.4 Mélange
Le mélange sert à répartir les ingrédients de manière homogène. Les ingrédients secs, tels que les farines, les amidons, les protéines, les fibres, le sucre, le sel et les additifs, sont mélangés conformément à la formulation. Un mélange homogène est essentiel pour garantir un traitement stable et une qualité constante du produit.
Des ingrédients liquides tels que l'eau, l'huile, le sirop, les colorants et les émulsifiants peuvent être ajoutés pendant le mélange ou le conditionnement. L'ajout d'eau doit être précis, car la teneur en humidité influe fortement sur les performances de gonflement. Les mélangeurs industriels peuvent être des mélangeurs à ruban horizontaux, des mélangeurs à pales ou des mélangeurs à grande vitesse.
5.5 Conditionnement
Le conditionnement désigne le réglage de l'humidité et de la température avant l'extrusion ou le soufflage. Dans le processus d'extrusion, on ajoute de l'eau et parfois de la vapeur au mélange brut afin d'obtenir la teneur en humidité souhaitée. Le conditionnement améliore l'hydratation, réduit la formation de poussière, augmente le débit et stabilise l'extrusion.
Le matériau traité peut être laissé au repos pendant un court moment afin de permettre à l'eau de se répartir uniformément. Une humidité inégale peut entraîner une extrusion instable, une dilatation irrégulière et une texture hétérogène.
5.6 Extrusion ou soufflage
Il s'agit de l'étape clé de la fabrication des aliments soufflés. Dans le procédé d'extrusion-soufflage, la matière préparée pénètre dans le cylindre de l'extrudeuse. La vis sans fin en rotation achemine, comprime, mélange, cisaillonne et chauffe la matière. La température du cylindre est régulée par des éléments chauffants et des systèmes de refroidissement. À mesure que la matière avance, elle passe d’un état pulvérulent ou granuleux à une masse fondue chaude, visqueuse et cuite.
Au niveau de la matrice, la matière est poussée à travers des orifices de formes spécifiques. À la sortie, la pression chute brusquement et l'humidité se transforme instantanément en vapeur, provoquant une expansion. Une lame rotative découpe le produit expansé à la longueur souhaitée.
Le processus d'extrusion doit être soigneusement contrôlé. Parmi les paramètres importants, on peut citer le débit d'alimentation, la teneur en humidité, la vitesse de la vis, la température du cylindre, la température de la filière, la pression de la filière, la configuration de la vis, la taille de la filière et la vitesse de la lame. De légères variations de ces paramètres peuvent avoir une incidence significative sur la qualité du produit.
5.7 Séchage
Les produits soufflés fraîchement extrudés contiennent généralement plus d'humidité que le niveau final souhaité. Le séchage permet d'éliminer l'excès d'humidité, d'améliorer le croustillant et de prolonger la durée de conservation. Le séchage est souvent effectué dans des séchoirs à bande, des séchoirs à lit fluidisé ou des séchoirs à air chaud.
La teneur finale en humidité de nombreux snacks soufflés est généralement faible, se situant souvent entre 2% et 5%, selon le type de produit. Si la teneur en humidité est trop élevée, le produit peut ramollir, perdre son croustillant et devenir sensible à l'altération microbienne. Si la teneur en humidité est trop faible, le produit peut devenir trop cassant et se briser facilement.
5.8 Refroidissement
Une fois séchés, les produits doivent être refroidis avant d'être conditionnés ou assaisonnés. Le refroidissement empêche la formation de condensation à l'intérieur de l'emballage et permet de préserver le croustillant des produits. Le refroidissement peut être effectué à l'aide de convoyeurs à air ambiant, de tunnels de refroidissement ou de systèmes de refroidissement fluidisés.
Si les produits chauds sont conditionnés immédiatement, de la vapeur d'eau peut se condenser sur le film d'emballage, ce qui augmente le taux d'humidité et entraîne une altération de la qualité. Le refroidissement constitue donc une étape importante pour garantir la stabilité de conservation.
5.9 Assaisonnement
L'assaisonnement s'effectue généralement après le séchage et le refroidissement. Le produit est placé dans un tambour rotatif ou un tambour d'assaisonnement. On peut d'abord pulvériser de l'huile ou un liquide aromatisant, puis saupoudrer de poudre d'assaisonnement. Le mouvement de rotation permet de répartir l'assaisonnement de manière homogène à la surface du produit.
Les conditions de séchage doivent être optimisées pour éviter que les produits ne se cassent. Les produits soufflés, qui sont fragiles, doivent être manipulés avec précaution. Il faut également contrôler les quantités d'huile et de poudre utilisées afin de garantir une qualité gustative constante et de maîtriser les coûts.
5.10 Conditionnement
L'emballage protège les aliments soufflés de l'humidité, de l'oxygène, de la lumière, des dommages mécaniques et de la contamination. Les aliments soufflés étant poreux et pauvres en humidité, ils absorbent facilement l'humidité présente dans l'environnement. Cette absorption d'humidité entraîne une perte de croustillant. C'est pourquoi les matériaux d'emballage doivent présenter de bonnes propriétés de barrière contre l'humidité.
Pour les snacks soufflés gras, les propriétés de barrière à l'oxygène sont également importantes, car l'oxygène favorise l'oxydation des lipides. Le remplissage à l'azote est couramment utilisé pour réduire la teneur en oxygène à l'intérieur de l'emballage et protéger les produits fragiles contre l'écrasement. Les matériaux d'emballage courants comprennent les films métallisés, les films plastiques laminés et les sachets composites.
5.11 Stockage et distribution
Les produits finis doivent être stockés dans un environnement frais, sec et propre. Une humidité et une température élevées peuvent accélérer la détérioration de la qualité. Pendant le transport, les emballages doivent être protégés contre les chocs et les perforations. Une bonne gestion du stockage et de la distribution permet de préserver la qualité des produits jusqu'à leur consommation.
