INTRODUCTION
En industrie agroalimentaire, la technologie est l’ensemble des techniques fondées sur la physique, la chimie et la biologie, appliquées à la transformation et au conditionnement des aliments ainsi qu’au développement de nouveaux produits alimentaires ou à l'amélioration de ceux qui existent.
En effet, la technologie de transformation des fruits est l’étude des techniques et des méthodes de la fabrication artisanale et industrielle des fruits. Les fruits sont des aliments sucrés consommés parfois en dessert. Il joue un rôle important dans l’alimentation à plusieurs points de vue, par leur odeur agréable, par la finesse de leur saveur et de la beauté de leur couleur. Actuellement la biotechnologie applique des méthodes éventuelles de transformer les fruits en plusieurs produits alimentaires tels que les jus, les boissons, les confitures… . Pour les industries agroalimentaires, les transformations des fruits en jus et jus de fruits en boisson non alcoolisées nécessitent des étapes bien définies tels que le choix des fruits, les lavages, le brassage, la clarification, le filtrage …
En plus, les boissons non alcoolisées se repartissent en deux catégories : les boissons gazeuses (les sodas, les cocas light, les coca-colas, les Fanta, et les limonades…) et les boissons non gazeuses (les jus des fruits, les boissons de tables au jus de fruits, les boissons au jus de fruits et au lait, les boissons énergisantes, les boissons fermentées non alcoolisées…).
Ainsi la qualité des fruits doit répondre à certains critères pour avoir une qualité alimentaire : sain et mûre frais, et concentré et présente la couleur, l’arôme et la saveur caractéristique des fruits.
L’objectif principal de ce mémoire est de mettre en relief les étapes de la technologie des fruits en boissons non alcoolisées. Ainsi, les objectifs spécifiques consistent à étudier les constituants des fruits destinés pour cette transformation et les différents procédés pour la transformation des fruits en jus, en concentré de fruit et en boissons non gazeuses et gazeuses .
L’étude de ce thème nous incite à parler en premier lieu des caractéristiques des fruits, des compositions chimiques, biochimiques des fruits et des réactions biochimiques rencontrées dans la transformation des fruits en boissons non alcoolisées ; ensuite les boissons non alcoolisées et leur technologie et enfin les principales machines utilisées pour la transformation de ces boissons.
Notre travail est divisé en trois parties :
- La première partie illustre les différents matériels utilisés et décrit les méthodes employées ;
- La deuxième partie énumère les résultats obtenus sur la transformation technologique des fruits en boissons non alcoolisées ;
- La troisième partie est consacrée à la discussion suivie d’une conclusion et aux suggestions.
A. LES FRUITS
1.Caractéristiques des fruits
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| type des fruit |
2.Composition chimique et biochimique des fruits
L’analyse chimique et biochimique des différents fruits de quelques plantes a démontré qu’ils possèdent des valeurs nutritionnelles indéniables. Les fruits renferment d’éléments minéraux majeurs tels que les sucres (glucose, saccharose, fructose), des vitamines (A, B, C…) et des sels minéraux (le potassium, le magnésium, le phosphore, sodium, calcium, …). Les fruits contiennent également des lipides (graisses) et des protéines. Néanmoins, les avocats, les noix, les olives (oléacées) renferment des teneurs élevées en graisses. Dans les fruits séchés (par déshydratation ou lyophilisation), les éléments nutritifs sont fortement concentrés du fait de la perte d’eau. La composition biochimique des fruits dépend du type de fruits.
Les agrumes renferment des fibres alimentaires et des acides organiques (acide citrique, acide succinique, acide quinique, acide tartrique, acide malique et acide ascorbique) exploitables à l’échelle industrielle. Ils contiennent également des glucides, des vitamines (vitamines C, B1, B2, B3, B5, B6, A,..), des oligo-éléments, des protéines, des lipides (surtout les acides gras). Ce sont des fruits non climactériques qui doivent être récoltés à maturité. Ils différent des autres fruits par leur saveur acide et très riches en vitamines C, bien protégée par leur écorce. Les fruits à noyaux sont riches en fibres. Les fruits à pépins dont leur teneur en glucide et en vitamine est très différent de l’un à l’autre. Les baies et les fruits rouges sont moins riches en glucides.
3. Réactions biochimiques rencontrées dans la transformation des fruits en boissons non alcoolisées
3.1. Dégradation des pectines
Les pectines sont des substances chimiques responsables de la formation du gel. Elles sont contenues naturellement dans les fruits plus ou moins importants. Les pectines sont composées par des polygalacturoniques plus ou moins estérifiés (méthyles), linéaires en α (1 4) et faiblement méthyles. Quand les fruits sont chauffés éventuellement broyés, les pectines passent dans le liquide qui forme les boissons, les confitures. La gélification a un rôle important sur la qualité du produit. Elle le protège contre la contamination des microbes et lui confère un bon attrait visue
3.2. Inversion du saccharose
Le saccharose est le sucre de table ordinaire, extrait de la betterave sucrière et de la canne à sucre. Il est soluble dans l’eau, dans l’alcool et de l’éther. C’est un diholoside non réducteur de formule chimique C12H22O11 qui se forme par l’union d’un glucose à un fructose. Il est souvent utilisé pour la fabrication des boissons aux fruits sucrés (4, 14). La formation du saccharose est illustrée dans la figure 1.
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| Figure 1 : Formation du saccharose à partir du glucose et du fructose |
Par hydrolyse, le saccharose donne un mélange lévogyre de glucose et de fructose appelé sucre inverti parce qu'il y a eu une inversion du sens du pouvoir rotatoire et le processus correspondant est appelé inversion. Elle s’obtient soit par voie chimique (chauffage en milieux acide), soit par voie enzymatique (l’action de α-glucosidase ou sucrase ou bien du β-fructosidase ou invertase (2). La figure 2 ci-dessous montre l’inversion du saccharose en glucose et fructose.
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| Figure 2 : Inversion du saccharose en glucose et en fructose. |
3.3. Réaction de Maillard
La réaction de Maillard (connue sous le non de brunissement non enzymatique) est l’ensemble des interactions résultant de la réaction initiale entre un sucre réducteur et un groupement aminé (acides aminés, peptide, protéine). Elle a eu lieu lors des stockages des aliments (fruits, jus de fruits …) ou fréquemment lors de leur exposition à des traitements thermiques (4,14). Cette réaction est responsable de la production des odeurs, des arômes et des pigments (22)
3.4. Brunissement enzymatique
Le brunissement enzymatique correspond à la conversion des composés phénoliques en polymères colorés, le plus souvent bruns ou noirs qui sont désignés mélanines. Ce brunissement entraine aussi la dégradation de la vitamine C. Au cours des processus de transformation, il conviendra de prendre des mesures appropriées pour inhiber les réactions de brunissement enzymatique (polyphénoloxydases).
Les réactions de brunissement enzymatiques ont concerné surtout les produits alimentaires d’origine végétale. Ils entrainent une modification de l’apparence, de la flaveur et de la qualité nutritionnelle du produit. Ces réactions sont le résultat de la transformation par l’intermédiaire de système spécifique des composés phénoliques en polymères colorés sous l’action d’une enzyme : la polyphénoloxydases (PPO) (2).
3.4.1. Mécanisme du brunissement enzymatique
Les cellules végétales renferment de nombreux substrats phénoliques comme la tyrosine, l’acide chlorogenique…. Sous l’action d’enzymes (polyphénoloxydases, peroxydases) et en présence d’oxygène, ces composés phénoliques s’oxydent facilement en quinones. Ces derniers s’oxydent à leur tour, sans faire appel à des enzymes particulières, et se polymérisent en donnant des composés bruns qui sont responsables du brunissement superficiel ou profond apparaissant en diverses circonstances (découpage, broyage ….).
Les dérivés de la phénylalanine sont les substrats des polyphénoloxydases car cet acide aminé par l’intermédiaire d’hydroxylase peut être transformé en tyrosine puis d’hydroxy phénylalanine (DOPA) ensuite les acides organiques sont les substrats privilégiés des poly phénoloxydases. Les tannins sont aussi des molécules qui vont subir l’action des polyphénol oxydases. Ces derniers appartiennent au groupe des oxydoréductases renfermant du cuivre. Elles catalysent des composés phénoliques en présence d’oxygène moléculaire. La réaction de brunissement enzymatique est une réaction d’oxydoréduction ou le cuivre va jouer un grand rôle avec le passage des formes cuivriques à formes cuivreuses et la régénération de l’activité de la PPO va se réaliser à partir de l’oxygène moléculaire d’après les réactions ci-dessous (2, 5).
En suite la régénération de la PPO peut aussi se réaliser par l’intermédiaire de la transformation d’un monophénol en diphénol d’après les réactions ci-dessous.
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| Figure 3 : Réactions du brunissement enzymatique |
3.4.2. Contrôle ou prévention du brunissement enzymatique
Le contrôle ou prévention du brunissement enzymatique peut être réalisé de plusieurs façons : l’inhibition des enzymes polyphénoloxydases, le piégeage des quinones, abaissement du pH, immersion des fruits, la limitation de la disponibilité de l'oxygène… (2, 5, 4, 14).
- Inhibition des polyphénoloxydases : les polyphénoloxydases sont des métalloenzymes contenant environ 0,2% de cuivre qui joue le rôle de coenzyme. Elles sont actives entre un pH de 5 à 7. Leur inhibition est réalisée en procédant à une acidification du milieu, à un traitement thermique ou par l'utilisation des additifs. Les techniques les plus souvent utilisées pour prévenir les brunissements enzymatiques sont l'acidification et le blanchiment (70 à 90 °C/ pendant quelques secondes). Il est également possible d’utiliser des additifs afin de limiter l’activité des polyphénoloxydases tels que : des composés qui démobilisent les ions Cu2 + associées au polyphénoloxydase (Na Cl, CaCl2), des inhibiteurs compétitifs : acides organiques à noyau aromatique (acide benzoïque et cinnamique), les sulfites qui sont des inhibiteurs puissants du brunissement enzymatique.
- Réduction et piégeage des quinones : d’autres réactifs tels que l’acide ascorbique, la cystéine, les thiols et les bisulfites peuvent également être utilisés pour inhiber le brunissement. Ces composés réduisent les quinones en phénols et retardent ainsi la réaction de brunissement.
- Le principe antioxygène de l’acide ascorbique (vitamine C) : l’utilisation d’antioxygène est pratique très ancienne pour la conservation des aliments. L’antioxygène est des composées capables de retarder l’oxydation par le mécanisme indirect, la complexassion des ions métalliques ou la réduction de l’oxygène. - L’abaissement du pH ralenti le brunissement enzymatique.
- L’immersion des fruits, après le pelage ou le découpage, dans de l’eau légèrement salée ou dans une solution du saccharose limite l’accès de l’oxygène et prévient le brunissement.
- Réduction de la pression d’oxygène : le brunissement enzymatique nécessite de l’oxygène. Ainsi la réduction du brunissement peut être obtenue par le maintien des produits alimentaires en atmosphère dépourvue ou fortement appauvrie en oxygène. C'est pourquoi l'enrobage ou l'immersion des aliments sont parfois utiles pour ralentir le brunissement enzymatique.
- La sélection des variétés pauvre en substrat phénoliques est parfois possible.
3.5. Effets des enzymes dans la technologie des boissons
Les procédés industriels de préparation des boissons (jus de fruits, brasserie….) font une large part à l’utilisation d’enzymes (essentiellement les hydrolases) pour faciliter soit les techniques de préparation (extraction, clarification, filtration), soit la conservation des produits (21).
La préparation des jus de fruits consiste à extraire le suc cellulaire en entrainant tout ou partie des pigments et des arômes responsables des caractéristiques organoleptiques des produits. Ensuite certains jus devront être clarifiés. La clarification fait appel à des opérations enzymatiques. Au contraire dans le cas inverse, les enzymes endogènes doivent être inhibées. Pour certains fruits la teneur en pectines des fruits et leur nature donnant une pulpe semi-gélifiée dont il est difficile de l’extraire. Le traitement facilite les pressurages et augmente le rendement de jus de 2 à 20 %. Les recours aux pectinesterases qui augmentent la solubilité des pectines par diméthylation est à déconseiller dans la mesure où elles donnent naissance à l’alcool méthylique à partir du methoxyl (3, 27).
Parfois la stabilisation des jus troublés passe au contraire l’inhibition des pectinesterases naturellement présentes. Le traitement thermique ne peut pas être suffisant et il est nécessaire d’utiliser des polygalacturonases et dépourvues de pectinesterases.
L’industrie des jus de fruits utilise d’autres enzymes, susceptibles d’améliorer la qualité organoleptique des certains jus d’agrumes. Le traitement de ces jus par la naringinase mélangée de rhamnosidase et D-glucosidase permet une désamérisation (21).
B. LES BOISSONS NON ALCOOLISEES
Une boisson ou un breuvage est un liquide nutritif, que l'on boit pour se désaltérer, c'est-à-dire pour apaiser la soif, mais souvent aussi pour le plaisir. Le terme est souvent utilisé dans un sens plus restreint de boisson alcoolisée, qui est son sens premier (9).
La boisson est également un élément fondamental de la vie grâce aux éléments indispensables au bon fonctionnement de l’organisme humain et par l’eau qu’elle apporte. Les boissons se regroupent en deux : les boissons alcoolisées et les boissons non alcoolisées. En effet, l’étude de ce thème repose essentiellement sur les boissons non alcoolisées (13).
1. Différents types des boissons non alcoolisées
Les types des boissons se différent à partir de la composition des ingrédients et leurs technologies. Ils se divisent en deux : les boissons non gazeuses et les boissons gazeuses.
1.1. Boissons non gazeuses.
Ils se divisent en différentes catégories :
- Jus de fruits
- Boissons de table à base de jus des fruits ;
- Boissons de table à base de lait, de babeurre, de sérum de lait ou d’autres produits ;
- Boisson au jus des fruits et au lait (orange, bananes, fraise …) ;
- Boissons énergisantes ;
- Boissons instantanées et boissons prêtes à la consommation ;
- Boissons fermentées non alcoolisées (vin et bière sans alcool).
Ces types de boissons sont illustrées dans la photo 2 ci-dessous.
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boissons non alcoolisées |
1.1 .1 Jus de fruits
1.1.1.1 .Etapes de la transformation des fruits en jus et concentré de
fruit
f) Pasteurisation et flash-pasteurisation
La pasteurisation est le processus de traitement par la chaleur (55°C à 100°C) destiné à
désactiver les enzymes et les microorganismes naturels. La chaleur peut nuire aux composants
aromatiques. Des recherches sur les améliorations des technologies du processus sont en cours
afin de minimiser et d’optimiser l’exposition du jus à la chaleur en terme de durée et de
température (22). Celle- ci peut se faire de deux manières :
- Les récipients après remplissage sont pasteurisés par l’eau chaude où la chaleur à
température de l’ordre de 90 à 98°C. Cette méthode demande un temps de chauffage suffisant
et nécessite un refroidissement rapide des récipients.
- Le jus est pasteurisé avant la mise en récipient (bouteilles) par passage des
pasteurisateurs à tubes. L’ensemble bouteille / jus après fermeture doit en avoir une
température voisine de 82 à 85°C et nécessite un refroidissement rapide et brusque. La durée
de chauffage peut être ainsi réduite de 2 à 5 secondes à la température de 90 à 95°C. la
rapidité de ce procédé s’appelle « flash-pasteurisation » (11).
La flash-pasteurisation est un procédé permettant de conserver la qualité nutritionnelle et
organoleptique des jus en les stabilisants. Le pourcentage maximum de vitamines perdues lors
de la flash-pasteurisation est seulement 10%. Les jus de fruits sont stérilisés par flash pasteurisation
puis refroidis en quelques secondes à température ambiante avant d’être induits
à froid dans l’emballage aseptique (7).
Enfin la pasteurisation est utilisée pour :
- Détruire les bactéries pathogènes et permettre la conservation sans pour autant changer
la composition, la saveur ou la valeur nutritive du liquide
- Améliorer la qualité organoleptique,
- Prolonger la vie de l’aliment.
g) Stockage stérile
Le jus de fruit pasteurisé est envoyé dans des cuves stérilisées à vapeur. Ce procédé ne
pouvait pas empêcher le développement des moisissures à la surface du produit stocké (8).
h) Déturbidisation
La Déturbidisation est la manière de stabiliser le jus stocké dans la cuve(9).
i) Collage
Le collage s’effectue à la fabrication des jus limpides. Il suppose une clarification
complète composée d’une enzymation, d’un collage et d’une filtration plus ou moins fine
suivant la limpidité et la stabilité souhaitée (1).
j) Filtration
La filtration de fruit est le procédé de séparation de pulpe et du suc. Elle utilise les
différents états physiques des constituants du mélange. Dans ce cas le mélange est versé sur
un tamis (filtre) dont les mailles sont très fines pour retenir les particules solides (3).
Pour la fabrication de jus de fruit on peut utiliser différents types de filtration :
filtration tangentielle et filtration diatomée mais c’est la filtration tangentielle qui est la plus
utilisée.
- Filtration tangentielle : est une technique membranaire qui met en oeuvre une
membrane, considérée comme une barrière sélective, une interface entre milieu brut et milieu
purifié. Ainsi la filtration tangentielle peut se classer en deux :
- Microfiltration tangentielle, pour obtenir un jus clarifié sans
pulpes (sans particules en suspension)
- Ultrafiltration tangentielle, pour la production de jus de fruits
clarifiés et stabiliser puisque la membrane garantit une rétention totale des microorganismes
et donc de stabiliser le produit sans chauffage (29).
- Filtration diatomées dont le principe de fonctionnement de la filtration par diatomées
est le suivant : on tend une membrane en tissus synthétique (polyester ou nylon) pour obliger
l’eau à être filtrée à traverser cette membrane.
- Filtration sur cellulose ou la filtration cellulosique constitue une solution de
remplacement de la terre des diatomées en offrant à l’utilisateur des nouveaux avantages
techniques et économiques. C’est une excellente technique utilisée pour la séparation des
liquides et des solides (3).
- filtration sous vide: est une filtration accélérée en créant une différence des pressions
de part et d’autre de filtre à l’aide d’une trompe à l’eau(3).
k) Refroidissement
Le jus de fruit est ensuite refroidi aussi rapidement pour être soumis au
conditionnement dans son emballage définitif. Pour les concentrés de fruits, il est nécessaire
d’augmenter certains procédés avant le refroidissement (5).
l) Centrifugation
La centrifugation est un processus de séparation des liquides et des solides. Elle utilise
les différences de densités des constituants du mélange et le liquide obtenu est appelé
surnageant et les fines particules solides qui se sédimentent sont les sédiments. Donc elle est
utilisée pour réduire l’eau contenue dans les jus de fruits pour en avoir de jus concentré (5,7).
m) Concentration sous vide
Elle consiste à éliminer environ 80% de l’eau contenue dans le jus, en altérant le
moins possible les substances solides et sans éliminer les arômes dans un milieu presque ou
totalement privé de l’air (22).
n) Conditionnement
Les jus de fruits sont conditionnés dans des emballages variés : la brique, le bocal en
verre, la bouteille en pastique ou en boîte. Les matières utilisées pour le conditionnement sont
fabriqués de manière à respecter l’environnement (5, 7).
o) Conservation
Les jus fruits comme tous les produits frais peuvent changer de qualité dès leurs
ouvertures. Des règles doivent être mise en place pour consommer un jus sains et riche en
vitamines : les jus réfrigérés doivent impérativement être maintenus au froid et respecter les
Dates Limites de Consommation (DLC) inscrites sur l’emballage .
1.1.1.2. Différents types de jus des fruits (9, 12, 29)
On peut rencontrer plusieurs types de jus des fruits dont les principaux sont les
suivants :
- Le jus de fruits est un jus non fermenté mais fermentescible obtenu à partir des fruits
sains et mûres, frais ou conservés par le froid, qui présente la couleur, l’arôme et la saveur
caractéristique des fruits dont il provient. Sa valeur calorique se rapproche à celle du fruit
d’origine. Les jus de fruits (frais) non pasteurisé qui ne se conservent pas et doivent être bus
rapidement et les jus de fruits filtrés et pasteurisés se conservent beaucoup mieux.
- Le concentré de fruits(ou concentré de jus de fruits) est du jus de fruits dont on a
retiré une partie de l’eau à l’aide d’un procédé physique (filtration sous vide, sur diatomées ou
tangentielle ; centrifugation …).
- Le jus de fruits déshydraté est un jus de fruits dont on a retiré la quasi-totalité de l’eau
par le procédé physique.
- Le jus de fruits dilué est une boisson obtenue par addition d’eau potable au jus de
fruits, du jus de fruits concentrés, de la purée de fruits ou à un mélange de ces fruits.
- La purée de fruits est une bouillie de fruits cuit ou cru, non fermentée mais
fermentescible obtenue par tamisage de la partie comestible du fruit entier ou pelé, sans
élimination du jus.
- Nectar de fruits est une boisson non fermentée mais fermentescible obtenue à partir
de jus de fruits , de jus de fruits concentré, de purée de fruits concentrée ou d’un mélange de
ces produits, diluée dans l’eau potable et additionnée de sucre, miel, sirop et édulcorant.
Exemple les nectars contiennent 50 % de jus pures et 50 % d’eau.
- Sirop de fruit est un produit liquide de consistance préparé à partir de jus de fruits ou
concentré jus de fruits correspondant, additionné du sucre obtenu par la solubilisation à chaud
ou à froid.
Le schéma de la fabrication des sirops de fruit est représenté dans l’annexe 3 et les
différents types de jus de fruits sont illustrés dans la photo 3.
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| Photo3 : les types de jus de fruits |
1.1.1.3. Valeur nutritionnelle des jus de fruits et d’autres boissons non alcoolisées
Les jus de fruits conservent les éléments essentiels tels que le sucre, les minéraux et les vitamines. Ce sont donc, non seulement des boissons saines, mais aussi ayant une valeur alimentaire. Les jus d’agrumes et de tomates sont plus riches en vitamines C que le jus de pommes et de raisins à cause de sa teneur initiale dans les fruits (15, 23). La composition nutritionnelle des boissons non alcoolisée est représentée .
1.1.2. Boissons de table à base de jus de fruit
Ce sont de boissons obtenues par dilution du jus de fruits, de jus de fruits concentré ou sirop de fruits dans l’eau potable ou de l’eau minérale naturelle avec addition éventuelle de sucres. Les boissons au jus de fruits ne contiennent que 20 % de jus de fruits. La proportion de jus de fruits dans le produit fini doit être au moins de l’ordre de 10 % de masse. Ces boissons sont faits exclusivement à partir de jus des agrumes (citron, orange, pamplemousse..), de raisin, de pomme. L’ajout du dioxyde de carbone est autorisé (6).
a) Le boisson à base de jus de fruits (Exemple le jus de raisin)
- Le jus de raisin représente la plus grande partie des jus de fruits fabriqués en France. Le raisin pouvait donner deux types de jus(8) :
- Le jus de goutte est obtenu par pression du raisin frais, recueille uniquement le jus issu de la pulpe. Les raisins blancs donnent un jus incolore, les raisins à pulpes rouges donnent un jus coloré.
- Le jus de macération a pour but de d’extraire les substances présentes dans la pellicule. Il existe deux procédés : la macération à chaude et la macération sulfureuse qui est la plus utilisée.
A un hectolitre de raisins coulés, on ajoute 100 g d’anhydride sulfureux, ensuite laisser macérer de 8 jours à 2 mois puis on extrait le jus par pression. Ensuite, il faut chasser l’anhydrite sulfureuse. Pour cela on procède à sous vide, ceci va permettre d’éliminer complètement l’anhydride sulfureux. Ce jus est plus riche et contient deux fois plus de vitamines que le jus de goutte (8).
Au cours de la pasteurisation, il a une destruction des enzymes, levures et moisissures qui provoquaient la fermentation alcoolique. L’acidité du jus de raisin lui donne un pouvoir bactéricide suffisant pour éviter le développement des germes pathogènes (22).
La composition nutritionnelle de jus de raisin est représentée dans l’annexe 4.
1.1.3. Boissons de table à base de lait, de babeurre, de sérum de lait ou d’autres produits
Ces types de boissons sont obtenus par dilution de lait fermenté ou non, de lait particulièrement écrémé, de lait écrémé, de babeurre, ou sérum de lait dans de l’eau potable ou de l’eau naturelle, avec addition éventuelle d’autres ingrédients tels que les sucres, les jus de fruits ou extraits de végétaux. Elles peuvent être claires ou troublées .La proportion de lait de toute teneur en matières grasses et de babeurre doit être au moins de 10% de masse (7).
1.1.3. 1 Boissons au jus de fruits et au lait (lait, orange, banane, fraise)
C’est une boisson au jus de fruits et au lait qui attire les différents types d’âges par sa texture onctueuse et son goût très fruité. Le mélange judicieux des fruits et au lait a permis d’apporter une source de glucides simple pour l’énergie. Il peut être consommé au petit déjeuner ou au cours d’un goûter (28).
a) Technologie du jus de fruits et au lait
Les étapes technologiques de la fabrication de cette boisson sont presque la même à ceux de la fabrication des jus mais la différence repose sur l’ajout des autres ingrédients tels que le lait. Ces différentes techniques de fabrication de cette boisson se résument dans l’annexe 5 (5).
b) Valeurs nutritionnelles des boissons à base de lait et aux fruits
Pour les boissons à base de lait et aux fruits les glucides présentent une quantité importante par rapport aux autres ingrédients car les fruits sont riches en glucides, de même que le lait contient aussi de lactose. Les valeurs nutritionnelles sont représentées dans l’annexe 8 (23).
c) Conservation des boissons aux fruits et au lait
La durée de conservation de boissons aux fruits et au lait (orange, banane, fraise) est très courte, moins de trois jours si elle n’est pas conservé au réfrigérateur mais elle peut atteindre des semaines à quelques mois s’elle est bien conservé et bien pasteurisé. Elle peut être consommé immédiatement ou stocké pour une utilisation ultérieure dans le réfrigérateur.
S’il n’est pas consommé dans les deux ou trois jours ce lait va provoquer une fermentation alcoolique (22).
1.1.4. Boissons énergisantes
Une boisson énergisante est une boisson destinée à donner un regain d’énergie à son consommateur en utilisant un mélange de différents ingrédients stimulants. Les boissons énergisantes comportent souvent une grande variété de composées organiques excitants comme la caféine, les vitamines, de la serine B, la taurine, la maltodextrine, l’inositol, la carnitine et la créatine. Quelques plantes tels que le guarana contribuent aux arômes des ces boissons. Ils contiennent le plus souvent beaucoup de sucres et d’autres molécules (28). La photo4 suivante illustre quelques types des boissons non alcoolisées
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| Photo 4 : Les boissons énergisantes |
1.1.4.1. Ingrédients des boissons énergisantes (6)
Suivant le type de boissons, les ingrédients utilisés sont diverses tels que :
- La caféine qui occupe les principaux ingrédients des boissons énergisantes, confèrent une sensation de regain d’énergie. Dans la plupart des cannettes de boissons énergisantes de 250 ml, la quantité de caféine s’établit à 80 mg.
- Le sucre fournit également de l’énergie, mais sous forme calorique. Une petite canette (250 ml) de boissons énergisantes contient entre 100 et 130 calories.
- L’ajout de la taurine aux boissons énergisantes a augmenté le niveau de vigilance, mais aucune étude scientifique n’a démontré cette hypothèse. 19
- Un bon nombre de boissons énergisantes renferment des herbes médicinales comme le Ginseng et le Ginkgo biloba. Par ailleurs, les fabricants des boissons énergisantes peuvent ajouter d’autres ingrédients qui fournissent un surcroit d’énergie, dont la vitamine B et le glucuranolactone (type de glucide).
1.1.4.2. Effets indésirables associés à des boissons énergisantes
Les boissons énergisantes, par leur consommation excessive peuvent nuire la santé des consommateurs surtout les jeunes. Il est déconseillé aux enfants, aux femmes enceintes et allaitantes de les consommer (19). De plus, il est recommandé de ne jamais consommer plus de 500ml de boissons énergisantes par jour et de n’est jamais les mélanger avec l’alcool. Les principaux effets indésirables rencontrés sont :
a) Obésité infantile
Les boissons sucrées, tout comme la sédentarité et les aliments gras et caloriques, peuvent augmenter un excès de masse gras dangereuse (obésité) au consommateur. Selon une étude menée auprès d’enfants d’âge scolaire, plus les enfants boivent de boissons sucrées (et moins ils boivent de jus de fruits et de lait), plus leurs apports caloriques augmentent (19).
b) Maladie cardiovasculaire, vomissements, nausée
Au même titre que les autres boissons sucrées (par exemple, les boissons gazeuses), les boissons énergisantes devraient être consommées avec modération. De plus, en raison de leur teneur en caféine, elles ne sont pas recommandées pour les enfants, les femmes enceintes ou celles qui allaitent. Elles causent des effets indésirables tels que : des nausées, des vomissements ainsi que des irrégularités du rythme cardiaque (7).
c) Diabète
Les boissons énergisantes, par leur teneur en sucre très élevée, augmentent drastiquement le taux de sucre dans le sang (glycémie) et produisent du même coup une libération excessive d'insuline dans la circulation sanguine (7).
d) Ostéoporose
La grande quantité de phosphore contenu dans les boissons gazeuses comme le Coca Cola modifie le délicat équilibre minéral du corps. Cette disproportion inhibe alors le métabolisme du calcium, qui en retour affaiblit les os et provoque l'ostéoporose (20).
1.1.5. Boissons instantanées et boissons prêtes à la consommation
Ce sont des boissons à préparer ou prêtes à la consommation à base d’ingrédients tel que le café, le thé, le guarana, les plantes, les fruits, des extraits ou des concentrés.
L’addition d’ingrédients tels que le sucre, le maltodextrine, le lait en poudre ou le dioxyde de carbone est nécessaire. Les boissons stimulantes ont pour caractéristiques de contenir des alcaloïdes végétaux qui augmentent de façon significative la pression sanguine, accélèrent l’activité cérébrale et favorisent la sécrétion rénale (28).
1.1.6. Boissons fermentées non alcoolisées (25)
Parmi les boissons fermentées non alcoolisées on distingue :
- La bière sans alcool est une bière dont on a retiré l’alcool ou dont le moût a subit une fermentation empêchant la production d’alcool. Elle peut être fabriquée par reconstitution à partir d’un concentré.
- Le vin sans alcool, vin mousseux sans alcool sont des vins dont on a retiré l’alcool par un procédé physique ou qui ont subi une fermentation empêchant la production d’alcool. L’addition du dioxyde de carbone est nécessaire. Le vin mousseux sans alcool doit contenir au moins 4 g de dioxyde carbone par litre. Ainsi l’ajout de raisin est aussi important. Les composants volatils soustraits au vin pendant désalcoolisation peuvent luit être rajoutés en quantité équivalente à la teneur initiale
1.2. Boissons gazeuses
Les boissons gazeuses sont des boissons obtenues par un mélange de sirop, de jus ou des arômes de fruits avec de l’eau gazeuse. Les boissons au jus de fruit ne contiennent que 20 % de jus de fruits, de l’eau sucrée et de l’acide citrique, ascorbique, de la pulpe et des arômes. Elles sont gazéifiées aux gaz carboniques (20).
Il existe différents types des boissons gazeuses au goût de fruit : les sodas à base d’arômes, les huiles essentielles et avec de colorant, les boissons aromatisées diverses (tonic, et bitters à bases d’extrait d’amende amer et de quinine), les limonades à base de dérivés de citron, le Fanta, le Pepsi et le Coca-cola (13).
Chaque boisson a son propre saveur et composition mais la technologie est presque la même pour tous les types des boissons gazeuses aux fruits.
1.2.1. Matières premières et ingrédients
Les matières premières utilisées pour la préparation des boissons gazeuses sont : l’eau, le gaz, le jus de fruits concentré ou non, l’extrait aromatique concentré ou arômes industriels, les substances sucrantes (saccharose, sirop de glucose, et les édulcorants intenses qui permettent d’abaisser le contenu calorique). Elles renferment également des acidifiants (acides citriques), des stabilisants (gomme aromatique), des conservateurs (benzoate de sodium…), d’antioxygène (acide ascorbique), d’arômes, et des colorants (26).
1.2.2. Technologie des boissons gazeuses
- Respecter un ordre d’incorporions déterminé (en générale, du produit le moins acide au plus acide)
- Limiter l’oxydation tout en essayant d’obtenir le mélange le plus intime possible.
- Lors de la carbonations, la température doit été surveillée car il s’agit d’une opération exothermique (dégradation par la chaleur).
- Le traitement de l’eau est une étape primordiale car l’eau joue un rôle très important aussi bien comme eau de constitution que sous forme d’eau chaude (5, 28).
a) Eau
L’eau est la composante principale des boissons gazeuses. L’eau utilisée pour la production de ces boissons soit de l’eau potable, ou l’eau minérale naturelle (8).
b) sucre ou édulcorant
Les sucres et les édulcorants sont des ingrédients de base de boissons rafraîchissantes parce qu’ils sont des exhausteurs de goût. Ils sont indispensables pour la technologie des 22 boissons gazeuses. Les boissons rafraîchissantes traditionnelles (ou regular) sont surtout sucrées avec du sucre cristallisés et du sirop de glucose (26).
c) Déminéralisation
Des minéraux indésirables tels les métaux lourds sont éliminés pour en avoir des boissons hygiéniques et saines aux consommateurs (9).
d) Polissage
La technique d' « injection » de gaz carbonique est encore utilisée de nos jours, mais l'eau est d'abord purifiée par un procédé dit « polissage ». Le gaz carbonique refroidi est alors injecté sous une pression de 275 à 550 kPa (30).
e) Aromatisation
Les arômes ne sont pas des additifs mais des ingrédients à part entière. Ils sont présents dans chaque boisson rafraichissante. Ils sont ajoutés pour donner un grand choix du goût des consommateurs. Les arômes naturels sont mieux d’être utilisés que les arômes artificiels (26).
f) Flash-pasteurisation
La flash- pasteurisation est un procédé permettant la conservation des qualités nutritionnelles et organoleptiques des boissons en les stabilisants. Elle réduit la moitié des intensités du traitement thermique. Pour garantir la consommation des boissons pendant plusieurs mois, il est nécessaire de réaliser la flash-pasteurisation. La boisson est portée pendant quelques secondes à une température de 90°C (7, 22).
g) Refroidissement
Le refroidissement est réalisé dans des échangeurs de chaleur dans lequel le jus circule en couche mince grâce aux tubes des plaques. Cet opération élimine les microorganismes pathogènes et bloque les réactions chimiques néfastes provoquées par certaines substances organiques comme les enzymes (27).
h) Gazéification
C’est une méthode utilisée par ajout ou dilution de gaz carbonique pour rendre pétillant un liquide. Cette procédure est utilisée pour la fabrication presque de toutes les boissons. En effet, le gaz carbonique est un gaz inodore, incolore et inoffensif. Ses qualités en font l’unique gaz apporté à rendre une boisson pétillante. Le dioxyde de carbone ne se dissout que partiellement dans l’eau. La partie qui reste gazeuse donne l’effet pétillant et la sensation typique du goût. Le gaz carbonique joue un rôle de conservateur car il prévient le développement de microorganismes nuisibles. La qualité de gaz carbonique ajouté dépend du type de boisson (5).
i) Colorants (E 100 - 180)
L’utilisation des colorants dans les boissons a plusieurs fonctions importantes. Les colorants rendent d’abord et surtout le produit esthétiquement attirant pour les consommateurs. Ils corrigent les fluctuations naturelles dans la couleur de la boisson ou de modifications de couleur lors de processus de production et de l’entreposage. Il aide à conserver l’identité ou le caractère d’un certains type de boissons (26).
j) Conservateurs (E 200 - 300)
Un conservateur empêche la croissance de microorganismes comme les ferments, les moisissures, les bactéries, et augmente la durée de conservation de boissons. Les conservateurs les plus utilisés sont : le dioxyde de soufre, le sorbate de potassium, le bicarbonate de diméthyl (26).
k) Embouteillage
C’est la procédure de remplissage des boissons dans les bouteilles. D’une manière générale, l’embouteillage se fait dans des bouteilles qui plaisent les consommateurs à base de leur aspect propre et parce qu’elles laissent voir les belles couleurs des boissons (8).
l) Étiquetage et entreposage
Les informations suivantes doivent également figurer sur l’étiquetage des boissons :
- La dénomination du produit est la description de la boisson (boissons rafraichissantes aux extraits des végétaux, boissons à base de jus d’orange).
- La liste des ingrédients ou le contenu dans les boissons doivent être mentionnés (l’eau, le sucre, le jus et les additifs). Les additifs sont indiqués en grande partie par leur numéro E procédé par le nom de groupe auquel il appartient (8).
Après, l’étiquetage les boissons se déposent et stockent afin de faire les livraisons aux clients. Les étapes de la fabrication des boissons gazeuses sont représentées dans l’annexe 7etLa valeur nutritionnelle des boissons gazeuses est représentée dans l’annexe 4.
1.2.3. Quelques exemples de boissons gazeuses
1.2.3.1. Limonade
La limonade (boisson rafraîchissante) est une boisson contenant de l’acide carbonique, préparée à partir d’eau pétillante sucrée, de jus de fruits concentré, d’arômes avec l’addition de sucre. La limonade est la boisson la moins sucrée des autres boissons gazeuses sucrées. Les limonades contenant de la quinine, de l’amertume, donnée par les extraits des végétaux (orange, ou citron) contiennent de grandes teneurs de sucre. Elle doit contenir au moins 2 gramme de dioxyde de carbone par litre (13,15).
Les matières premières utilisées dans la fabrication de la limonade sont : l’eau gazéifiée, le jus de fruits concentrés, les substances sucrantes (sirop de saccharose ou sirop de glucose aspartame), les acides citriques, l’acide ascorbique, l’arôme et éventuellement les colorants (26).
La technologie des limonades est similaire à la technologie des boissons gazeuses. Elle est représentée dans l’annexe 6 et 7. La valeur nutritionnelle de la limonade est illustrée dans l’annexe 4. (23).
1.2.3.2. Coca-light
Le coca-light est une boisson qui contient de la noix de cola, extrait végétal riche en caféine. La société coca-cola fondée à Atlanta en 1892 est implanté maintenant dans le monde entier est devenue un symbole de la société de consommation. L’industrie des boissons gazeuses s’est diversifiée en fabricant des « bitter », produits rendus amers par l’adjonction d’extrait de végétaux (quinine et strychnine) qui donne de l’appétit. Mais le marché a été complètement relancé par l’apparition des boissons gazeuses « light » qui sont des boissons sans sucre, sans calories car édulcorées avec des produits de substitutions comme l’aspartame (17, 20). La photo 5 suivante montre un exemple de coca-light.
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| Photo 5: Coca-light Source. |
Les matières premières utilisées les plus souvent rencontrées sont :
- Les différents additifs utilisés sont des édulcorants, des colorants, des conservateurs, et des acidifiants. Les additifs sont rajoutés aux aliments afin d’influencer sur la durabilité, la couleur, l’odeur et le goût. L’utilisation d’additifs permet de fabriquer des produits utiles de saveurs agréables pouvant être transportés à de grandes distances et stockés longtemps.
- Les édulcorants (E 950 - 967) utilisés pour la préparation des boissons moins caloriques sont : l’aspartame, les sirops de saccharose et de fructose.
- Les acidifiants (acides malique, citrique, phosphorique, lactique, tartrique …) ont une caractéristique typique des boissons rafraîchissantes par leur acidité. Les boissons sont acidifiées par leurs jus de fruits ou des acides ajoutés. Ces acides dans les boissons ont des fonctions importantes car ils entravent le développement des microorganismes comme les moisissures et les bactéries et améliorent le goût en équilibrant le goût sucré.
- Les colorants utilisées pour la fabrication des ces boissons sont presque naturels qu’artificiels. Ce sont de colorant extraits des fruits et les plus connus sont les caroténoïdes (du jaune de l’orange) et les anthocyanines (du rouge vif ou violet de fleurs des végétaux florifères). L’utilisation des colorants naturels n’est pas toujours suffisante d’où l’utilisation des colorants artificiels (26). La valeur nutritionnelle de cette boisson est représentée dans l’annexe 4 (23).
1.2.3.3 Sodas
Les sodas sont des boissons gazeuses préparées à partir de l’eau pétillante sucrée et parfumée, pauvre en ions calcium et magnésium qui précipitent avec les jus de fruits. Ils contiennent aussi des extraits de fruits, plus ou moins colorées. Très riches en sucre (environ 120 grammes de saccharose, 24 morceaux de sucre par litre ou 7 à 8 morceaux de sucre par canette) en édulcorant et en gaz carbonique. Les sodas sont hypercaloriques et font beaucoup monter la glycémie. Le terme soda rassemble aujourd’hui les colas (sodas au cola et généralement aux caféines comme le coca-cola, le Pepsi-Cola, etc.) ; les limonades (sodas au citron comme le sprite) (13).
Les matières premières utilisées pour la fabrication des sodas sont les concentrés des sirops, les extraits aromatiques concentrés, l’eau, les substances sucrantes (saccharose, sirop de glucose et des édulcorants intenses qui permettent d’abaisser le contenu calorique), les acidifiants (acide citrique), les stabilisants (gomme arabique, ester glycérique de résine de bois), les anti-oxygènes (acide ascorbique), les arômes, les colorants (tartrazine) et le gaz carbonique (26, 27) .
La technologie de ces boissons est identique aux autres boissons gazeuses .Elle est représentée dans l’annexe 6 (7). La valeur nutritionnelle est représentée dans l’annexe 4 (23)
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