Obtenir des collations parfaites aux pommes séchées avec l’aide de la spectroscopie NIR
Les grignotines séchées telles que les chips de pomme sont une alternative pratique aux fruits frais, offrant une durée de conservation plus longue et un stockage plus facile. Les consommateurs exigent de plus en plus une variété de produits, de sorte que les entreprises enrobent ces grignotines de poudres de fruits et de légumes pour améliorer le goût et l’attrait sensoriel.
Une nouvelle étude de l’Université de l’Illinois explore le processus de séchage des chips de pomme enrobées et non enrobées en utilisant la spectroscopie proche infrarouge (NIR) pour mesurer la teneur en humidité en temps réel. La technologie NIR améliore considérablement la vitesse et la précision des mesures, selon les chercheurs.
Le but de l’enrobage est de rendre les chips de pomme séchées plus fonctionnelles et nutritionnelles, ainsi que plus attrayantes à manger, explique Ragya Kapoor, étudiante diplômée en sciences alimentaires et nutrition humaine (FSHN) à l’U of I et auteur principal de l’article.
« L’idée est d’amener les enfants d’âge scolaire à inclure les chips de pomme dans leur alimentation. Nous utilisons un revêtement en poudre de canneberge pour rendre les tranches de pomme plus attrayantes en termes de couleur et de goût », explique Kapoor. « Nous trempons les tranches de pomme dans une solution à base de liquide pendant 60 secondes deux fois, puis effectuons l’opération de séchage à l’air chaud. »
Les chercheurs vérifient la teneur en humidité à divers points tout au long du processus de séchage avec une spectroscopie NIR miniature pour s’assurer que les copeaux sont suffisamment secs.
La technologie NIR offre de nombreux avantages par rapport aux techniques de surveillance standard, déclare Mohammed Kamruzzaman, professeur adjoint au Département de génie agricole et biologique (ABE) de l’U of I et co-auteur de l’article.
« Dans les méthodes traditionnelles, vous prélevez des échantillons de la production pour une analyse en laboratoire. Le processus prend au moins 24 heures, les échantillons sont détruits et certaines analyses nécessitent des produits chimiques agressifs », note Kamruzzaman.
La spectroscopie NIR prend quelques secondes, ne nécessite pas le prélèvement d’échantillons et n’utilise aucun produit chimique.
« Le NIR est très précis, il est très rapide, ne détruit pas les échantillons et n’utilise pas de produits chimiques. C’est une technologie durable et verte. Les techniques de laboratoire traditionnelles ont besoin d’experts pour manipuler l’équipement et interpréter les données. Le NIR est facile à utiliser et presque tout le monde peut manipuler l’instrument et prendre la mesure en quelques minutes de formation seulement. Et l’équipement est petit et portable.
Le NIR fonctionne en scannant le produit avec une lumière invisible, explique Kamruzzaman.
« Avec nos yeux, nous pouvons voir la taille, la forme et la couleur des aliments, mais nous ne pouvons pas voir la composition nutritionnelle. La lumière proche infrarouge lit les liaisons chimiques dans les aliments, ce qui vous permet d’analyser toute matière biologique et de déterminer des caractéristiques telles que la teneur en humidité, les protéines, les graisses, les fibres ou les glucides. La spectroscopie NIR vous donnera de nombreux points de données ; nous extrayons les données et utilisons l’apprentissage automatique pour interpréter les résultats », déclare-t-il.
« La combinaison de la spectroscopie NIR et de l’apprentissage automatique est très puissante. »
Kapoor, Kamruzzaman et les co-auteurs de l’étude Amir Malvandi, étudiant diplômé de l’ABE, et Hao Feng, professeur d’ingénierie alimentaire et bioprocédés à l’U of I, avaient deux objectifs de recherche principaux. Ils voulaient explorer l’enrobage comestible sur les tranches de pomme et tester l’utilisation de la spectroscopie NIR pour surveiller le processus de séchage des tranches enrobées par rapport aux tranches non enrobées.
« La teneur en humidité est différente pour les échantillons enrobés et non enrobés, et nous voulions voir en quoi le comportement de séchage diffère pour eux. Nous avons constaté qu’avec la technologie NIR, nous sommes en mesure de différencier les deux échantillons en fonction uniquement de la différence de leur composition », explique Kapoor.
Les chercheurs affirment que la spectroscopie NIR peut grandement améliorer l’efficacité de la production.
« Le NIR vous permet de voir l’évolution de la teneur en humidité de votre produit en temps réel. Vous pouvez surveiller en permanence le processus de séchage, observer la quantité de matière sèche et décider du bon moment pour arrêter », déclare Kamruzzaman.
Référence: Kapoor R, Malvandi A, Feng H, Kamruzzaman M. Surveillance de l’humidité en temps réel des chips de pomme enrobées comestibles pendant le séchage à l’air chaud à l’aide de la spectroscopie NIR miniature et de la chimiométrie. LWT. 2022;154:112602. doi: 10.1016/j.lwt.2021.12602
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