Le chocolat vu par un synchrotron

Publié par Esrf Synchrotron, le 6 octobre 2016 4.3k

L’édition 2016 de la fête de la Science traite cette année de la question de l’alimentation. L’occasion pour l'ESRF, le synchrotron européen de Grenoble, de faire un petit zoom sur les expériences menées grâce aux techniques synchrotron pour explorer la microstructure de nos aliments, au premier rang desquels, un des produits préférés des petits comme des grands : le chocolat !

On connait l’utilisation du synchrotron de Grenoble pour l’étude des matériaux, des protéines, pour la paléontologie ou encore l’examen non destructif de tableaux ou papyrus. Mais, ce que l’on sait moins, c’est que les industriels de l’alimentation sont très intéressés par les techniques synchrotron développées à l’ESRF, comme la microtomographie à rayons X ou la diffraction. L’enjeu : étudier la microstructure des aliments pour essayer d’améliorer la texture des aliments, pour avoir des aliments plus sains, moins gras.

Plusieurs études ont été conduites ces dernières années à l’ESRF sur le chocolat.

La plus connue est celle menée par une équipe scientifique néerlandaise qui s’est penchée sur la question de la conservation du chocolat. Quand le chocolat est mal conservé, ou lorsqu'il est faiblement cristallisé, une pellicule de couleur blanche apparaît en surface: le givre de gras. Ce dernier en diminue l'appétence et les propriétés gustatives. Le blanchiment se produit lorsque les lipides liquides contenus dans le chocolat, à savoir le beurre de cacao non cristallisé, migrent dans la matière jusqu’à la surface, où ils se cristallisent, donnant la pellicule blanchâtre en question.

En utilisant le rayonnement intense du synchrotron de l'ESRF, des cristallographes néerlandais ont déterminé la structure d'un triglycéride du beurre de cacao, appelé SOS, puis celle de la phase cristalline la plus courante du beurre de cacao. Le chocolat noir et amer contient en effet 31 à 38% de beurre de cacao, 16 à 32% de poudre de cacao et de 30 à 50% de sucre. Le beurre de cacao détermine les propriétés physiques du chocolat. Comprendre la structure du triglycéride SOS permet de mieux comprendre le comportement de fusion du beurre de cacao et de mieux contrôler ce phénomène de blanchiment. Pour cette expérience à l’ESRF, les scientifiques ont utilisé la technique de la diffraction de poudre qui permet d’analyser des structures dans une large gamme de conditions, par exemple, pendant le refroidissement ou la chauffe (ici du beurre de cacao fondu à température ambiante, à environ 22 °C), et sous diverses conditions atmosphériques.

Chocolat touché par le blanchiment @D.R.

Une étude plus récente, publiée en avril dernier dans Journal of Agricultural and Food Chemistry s’est penchée sur les procédés de fabrication d’un chocolat fondant mais allégé en gras.

Réduire la teneur en graisse du chocolat conduit souvent à abimer sa texture et réduire son fondant, donc ce goût si apprécié de tous les amateurs de chocolat. Des recherches avaient montré qu’en ajoutant du limonène, composé contenu dans le citron ou l’orange, on pouvait obtenir des chocolats allégés avec une texture lisse. Des scientifiques belges ont cherché à comprendre ce phénomène pour optimiser les procédés de fabrication. Là encore, c’est la phase de cristallisation du beurre de cacao qui a été étudiée, grâce aux techniques de diffraction de l’ESRF. Étonnamment, les scientifiques ont constaté que l'addition de limonène accélère la cristallisation du beurre de cacao à 17 °C, mais inhibe la cristallisation du beurre de cacao à 20 ° C. L'étude suggère qu’en choisissant soigneusement la quantité de limonène et la température à laquelle le chocolat est fabriqué, on pourrait donc bien obtenir un chocolat plus lisse, plus fondant et allégé en gras. Ou comment combiner gourmandise et bonne conscience !