La température, le pH et l’ activité de l’ eau (aw) sont reconnus comme les principaux facteurs intervenant sur la stabilité au stockage et la durée de conservation des matières alimentaires, y compris les systèmes alimentaires riches en glucides. Pour les aliments à teneur en eau faible et moyenne, l’ activité de l’ eau peut s’ avérer utile dans le contrôle de diverses propriétés physicochimiques et de la vitesse des réactions de dégradations (Labuza et al., 1970 Troller et Christian, 1978). Sur les systèmes à teneur en eau moyenne et élevée, l’ aw peut également servir à contrôler la croissance des micro-organismes. La définition de l’ activité de l’ eau est fondée sur le potentiel chimique de l’ eau à l’ état liquide et gazeux. Dans des conditions de température constante et d’ équilibre, les pressions de vapeur saturée dans un produit alimentaire et son environnement sont égales. L’ activité de l’ eau se définit par une équation (1), où p est la pression de vapeur saturée à l’ intérieur de l’ aliment et p0 est la pression de vapeur saturée de l’ eau pure à la même température. L’ humidité relative d’ équilibre (HRE) dans l’ atmosphère environnante est donnée par le rapport HRE = aw x 100 %. L’ activité de l’ eau affecte les vitesses d’ oxydation des lipides, les réactions suivant les lois de diffusion et les dégradations enzymatiques dans les aliments à humidité faible et intermédiaire (Labuza et al. 1970). L’ augmentation de la vitesse des réactions au delà d’ une activité critique de l’ eau et l’ effet de l’ eau sur les propriétés mécaniques (aspect collant, effondrement de structure, croustillant et cristallisation du sucre) s’ expliquent par le rôle plastifiant de l’ eau (Levine et Slade, 1988 Roos, 1995). La plastification des produits amorphes peut s’ observer lors d’ une baisse de la température de transition vitreuse Tg. La notion de Tg renvoie à la plage de température au sein de laquelle un matériau vitreux solide se transforme en un fluide visqueux surfondu. Pour les produits alimentaires à faible teneur en eau, la plastification peut s’ observer à Tg décroissante lorsque la teneur en eau augmente. Les systèmes alimentaires riches en glucides sont souvent hygroscopiques et sensibles à l’ eau. La température de transition étant fortement dépendante de la teneur en eau, les propriétés physico-chimiques sont également dépendantes de la teneur en eau et de l’ aw. L’ aw étant considérée comme une propriété de l’ eau dans un aliment et la transition vitreuse comme un changement dépendant de la teneur en eau dans les aliments, divers effets de l’ eau et de la température sur l’ état physique et les modifications observées seront présentés. L’ utilisation des aw et Tg critiques pour prévoir l’ évolution des aliments est analysée.

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Auteur : Prof. Yrjö Roos