Impact on flavour release of the structure of composite gels containing polysaccharides: Example of the fruit préparations
Impact de la structure de gels composites à base de polyosides sur la libération d'arôme : exemple des bases de fruits-sur-sucre
Résumé
The main objective of this study was to understand the respective rôle of the structure of a food product and of the physicochemical interactions on flavour release. For that purpose, fruit préparations hâve been chosen as model matrices. Those matrices contain a polysaccharide as gelling agent, a cross-linked waxy corn starch (1.4%), a high sucrose content (35%), an acidic buffer and a strawberry aroma (17 molécules). Four matrices were developed by modifying either the composition or the concentration in gelling agent: two matrices of similar texture containing either LM pectin or carrageenan, and two carrageenan based matrices with différent gelled structures. In a first step; two complementary tools were used to characterise the structure of the model matrices: rheology and confocal laser scanning microscopy. Heterogeneous composite structures were shown ascribed to the procédure applied for the préparation of this kind of product. To investigate flavour release; an instrumental approach has been favoured in order to study separately the kinetic phenomena that can occur during the release in différent conditions. The distribution of the aroma molécules in the matrix gel was considered. The diffusion coefficients of the aroma molécules were measured directly using NMR-PFG-DOSY. The partition coefficients were determined by way of the phase ratio variation method. Thèse thermodynamic and kinetic parameters hâve been used to interpret the release profiles obtained for the différent aroma molécules in static and dynamic conditions. It has been shown that pectin and carrageenan display similar flavour release whereas the structure of the matrix has an important effect. An increase of the rigidity of the gel induces a decrease of both the rate and the amplitude of flavour release; in link with the réduction of the diffusion coefficient.
Le principal objectif de cette étude est de comprendre la part respective de la structure d'un produit alimentaire et des interactions physicochimiques sur la libération de composés d'arôme. Pour cela, des bases de fruits-sur-sucre ont été choisies comme matrices alimentaires modèles. Ces matrices contiennent un polyoside utilisé comme agent gélifiant, un amidon de maïs cireux (1,4%), ainsi qu'une forte teneur en saccharose (35%), un tampon acide et un arôme de fraise (17 molécules). Quatre matrices ont été développées en faisant varier le type et la teneur de l'agent gélifiant : deux matrices de texture similaire contenant soit de la pectine LM, soit du carraghénane et deux matrices à base de carraghénane ayant différentes structures gélifiées. Dans un premier temps, deux techniques complémentaires ont été mises en œuvre pour caractériser la structure des matrices modèles : la rhéologie et la microscopie confocale. Des structures composites hétérogènes ont été mises en évidence directement en lien avec le mode de préparation utilisé pour ce type de produit. La libération des différentes molécules composant l'arôme de fraise a été étudiée d'un point de vue physicochimique afin de distinguer les différentes étapes qui interviennent lors de la libération des arômes sous différentes conditions. La distribution des composés d'arôme dans la matrice en fonction de sa composition a été abordée. Les coefficients de diffusion des composés d'arôme ont été mesurés de façon directe en utilisant la RMN-PFG-DOSY. Les coefficients de partage ont été déterminés par la méthode de variation de ratio de phases. L'ensemble de ces paramètres thermodynamiques et cinétiques a été utilisé pour interpréter les profils de libération obtenus pour les différents composés d'arôme en conditions statique ou dynamique. Peu de différences ont été mises en évidence entre la pectine et le carraghénane alors qu'il a été montré que la structure affectait largement la libération des composés d'arôme. Une augmentation de la rigidité du gel a pour conséquence une réduction à la fois du taux de libération et de la quantité libérée, ceci étant relié à une diminution du coefficient de diffusion.