Le chocolat ! Comment fond-t-il et coule-t-il ?

Problématique / Besoin :

Les propriétés rhéologiques du chocolat influencent sa sensation dans la bouche aussi bien que ses caractéristiques lors de la fabrication. Le présent rapport présente une méthode permettant de déterminer le seuil d’écoulement et la viscosité du chocolat.

Le but des chocolatiers est d’obtenir une certaine structure au niveau de l’arrangement spatial des cristaux. La structure désirée est obtenue par le biais des ingrédients naturels du chocolat et par des additifs tels que les émulsifiants, ainsi que par la gestion du processus de production même. Ces facteurs de qualité se reflètent dans les variables rhéologiques, le seuil d’écoulement et la viscosité, qui peuvent être directement mesurés au moyen d’un rhéomètre. En raison de sa compacité et de sa robustesse, le MCR 72 est parfaitement adapté pour réaliser de telles mesures pour le contrôle de la qualité du chocolat.

Ce rapport décrit comment le MCR 72 peut déterminer à la fois le seuil d’écoulement et la viscosité rapidement et en une seule mesure avec trois types différents de chocolats pris en exemple. Les mesures et analyses ont été réalisées conformément à l’IOCCC 2000.

Méthode utilisée / Réponse apportée :

Configuration expérimentale

Une tablette de 100 g de chocolat commun contient plus de 50 g de sucre et près de 30 g de matière grasse. Le reste des ingrédients se compose de fibres alimentaires, de protéines, d’eau et d’arômes naturels ou artificiels ajoutés.

Les trois sortes de chocolat en vente dans le commerce ont été étudiées ici : le chocolat blanc, le chocolat au lait et le chocolat mi-amer.

Toutes les mesures ont été réalisées avec un rhéomètre MCR 72 d’Anton Paar au moyen d’un système de mesure à cylindres CC27, conformément à ISO 3219. ISO 3219 décrit la structure de la géométrie cylindrique et définit le rapport entre le diamètre du bécher et le diamètre de la cellule de mesure à 1,0847. Cela permet d’avoir un standard industriel pour le cisaillement dans l’entrefer de mesure, qui ne dépend pas de la taille du système de mesure et du fabricant.

Pour un minimum de nettoyage, des cylindres en aluminium jetables peuvent être utilisés. Cela veut dire que les godets n’ont plus besoin d’être nettoyés bien que de nombreux utilisateurs les lavent dans un lave-vaisselle. Quoiqu’il en soit, un grand débit d’échantillons avec un minimum de nettoyage est garanti.

Le système de mesure est refroidi directement sur l’appareil via une cellule de mesure à température contrôlée. La température du système de mesure peut être contrôlée via le logiciel RheoCompass™. L’utilisation de profils de température définis offre d’autres options pour l’étude des propriétés de fusion et de cristallisation du chocolat. L’analyse des résultats peut être aisément réalisée à l’aide du logiciel RheoCompass™, au moyen d’un des modèles proposés.

Le profil de mesure se compose des quatre phases suivantes :
1.Précisaillement de 500 s à 5 s-1 pour homogénéiser et contrôler la température de l’échantillon. Aucun point de mesure n’est relevé durant cette phase.
2.Rampe de gradient de cisaillement de 2 s-1 à 50 s-1avec 18 points sur 180 s.
3.Cisaillement constant à 50 s-1.
4.Rampe de gradient de cisaillement de 50 s-1 à 2 s-1, pendant 180 s. Il s’agit de la principale phase de mesure et les données sont analysées conformément à la méthode IOCCC 2000.

La température de l’échantillon doit rester constante à 40 °C (±0,1 °C) étant donné que la viscosité et le seuil d’écoulement dépendent fortement de la température, variant de 5 à 10 % par 1 °C.

L’échantillon de chocolat doit avoir atteint la température cible avant le remplissage du bécher. Il est recommandé que le système de mesure soit également à la température cible avant de lancer la mesure.

Les types de chocolat étudiés montrent des différences significatives au niveau de leur viscosité et contrainte de cisaillement, le chocolat mi-amer affichant de loin la viscosité la plus élevée.

Il est admis qu’à des gradients de cisaillement élevés, la viscosité approche une valeur limite constante appelée la viscosité infinie. À des gradients de cisaillement très faibles, lorsque le chocolat est « quasiment au repos », à savoir lorsqu’il se nivelle, le chocolat atteint son seuil d’écoulement. Le seuil d’écoulement et la viscosité infinie peuvent tous deux être déterminés par la méthode IOCCC 2000 avec analyse de la régression selon la méthode de Casson.