Analyse d’image (Matlab®) ETUDE DE LA CROUTE DE LA VIANDE CUITE – UNE ZONE CLE POUR LE DEVELOPPEMENT DE LA FLAVEUR ET DE LA SAVEUR PORTANGUEN S.(1), IKONIC P.(2), CLERJON S.(1), KONDJOYAN A.(1) (1) UR370 Qualité des Produits Animaux, Equipe Imagerie & Transferts, INRA, F-63122 St-Genès-Champanelle, France. (2) Institute of Food Technology, University of Novi Sad, Bulevar cara Lazara, 21000 Novi Sad, Serbia. Introduction La croûte qui se forme à la surface des viandes lors de leur grillage/rôtissage a un rôle clé dans le développement de la flaveur et de la saveur du produit. Elle peut aussi être le lieu de formation de composés potentiellement cancérigènes tels que les amines aromatiques hétérocycliques (Kondjoyan, 2010). Sa formation et sa microstructure ont été très peu étudiées (Barbut, 2013). Sa définition elle-même n’est pas claire, puisqu’elle peut être décrite comme étant la zone colorée qui se développe en surface de la viande, ou bien comme la zone plus sèche où la température dépasse les 100°C pendant la cuisson. Certains auteurs insistent également sur la formation du dépôt de matière sèche (MS) lié à la migration des jus vers la surface, puis à leur évaporation (Feyissa, 2013). La forte baisse de la teneur en eau (X) dans la croûte rend cette zone cassante, modifiant à la fois, ses caractéristiques viscoélastiques et l’intensité des transferts de chaleur/matière. La forte déshydratation qui accompagne la formation de la croûte conduit à une structure fortement poreuse. L’objectif de cette étude est de mieux comprendre et de mieux quantifier les mécanismes qui sont à l’origine de la formation de la croûte à la surface d’une viande cuite par un jet d’air chaud, dont les conditions reproduisent la situation rencontrée dans un four à air pulsé. Matériels et méthodes Génisses 18 mois Découpe du L. thoracis Maturation 12j à 4°C Congélation à -20°C Figure 1 Développement d’un dispositif de cuisson original permettant de simuler une cuisson en four Mesures de températures (T°) à différentes profondeurs dans la viande au cours de la cuisson ; Compensation des mouvements des thermocouples (Tc) liés à la rétraction de la viande ; Isolation en PEEK®, limitation des échanges thermiques parasites ; Placé à 36 mm sous un jet d’air chaud régulé simulant une cuisson en four convectif ; Mesure de la température de surface par pyrométrie infra-rouge (IR), chose impossible en four) ; Barèmes de cuisson : 124, 158, 192 ou 210°C, pendant 20, 40, 60 ou 90 min ; Refroidissement rapide par air froid (tube de Ranque-Hilsch). Tc et pyromètre IR Profils de T° VIANDE CUITE Analyse d’image (Matlab®) Mesure de l’épaisseur de croûte IRM et MS Profils de X Microtomographie X Etude de la microstructure Résultats et discussion Les différentes approches utilisées dans cette étude ont permis de mettre en évidence : que les profils de teneur en eau mesurés contredisent les valeurs simulées numériquement par Feyissa et al. (2013). En effet, ces auteurs prédisent une augmentation de la teneur en eau au centre de l’échantillon après 30 min de cuisson. Or, nos mesures montrent une diminution continue de cette teneur en eau en tous points du produit au cours du temps ; que la croûte n’est pas un matériau poreux homogène mais, une structure complexe composée de micro- et macro-porosités et, de canaux de différentes tailles séparés par des faisceaux de fibres musculaires sèches (par microtomographie à rayons X) (Portanguen et al., 2014). Fig. 2a Figure 2 : (a) Les différentes zones de la croûte ; (b) Profils de teneur en eau mesurés par IRM (résolution de 0,15 mm) dans de la viande chauffée et, localisation sur ces profils des différentes parties constituant la croûte (A, B, C). Explication des phénomènes observés : A l’approche de la surface, le jus passe en phase vapeur (zone A, fig. 2ab) Apparition d’un front d’évaporation = frontière entre croûte et viande (zone B fig. 2ab) Vers la surface, diminution de X et aw, T°> 100°C Accélération des réactions de Maillard Formation de composés colorés, croûte visible (zone B vers C fig. 2ab) Augmentation linéaire de l’épaisseur de la croûte en fonction du temps → n’a jamais été montré pour une matrice biologique T° augmente encore dans les 1ers dixièmes de mm Formation d’amines aromatiques hétérocycliques (entre zone C et surface fig. 2a) Accélération à partir de 150°C 1) 2) 3) CANCERIGENES !! Conclusion Une meilleure compréhension et quantification des mécanismes conduisant au développement de la croûte a été obtenue sur des viandes cuites par jet d’air chaud. Ces résultats expérimentaux vont aider à la validation des modèles proposés pour décrire les transferts de chaleur et de matière à proximité de la surface du produit. Ceux-ci pourront ensuite être combinés à des modèles de réactions pour prédire le développement des propriétés sensorielles et la formation de composés potentiellement cancérigènes lors du rôtissage et du grillage des viandes. - Kondjoyan et al. (2010a). Food Chem, 119(1), 19-26. - Portanguen et al. (2014). Food and Bioprocess Tech, DOI: 10.1007/s11947-014-1321-y. - Barbut, S. (2013). Meat Sci, 93(2), 269-274. - Feyissa et al. (2013). Meat Sci, 93(4), 810-820. Références bibliographiques : 15ème Journées Sciences du Muscle et Technologies des Viandes, 4 & 5 novembre 2014, Clermont-Ferrand, France.