Cuisson en moule des pains et biscottes; Maîtrise des risques chimiques et enjeux énergétiques – SATIN

Le projet s’appuie sur l’étude fine de l’interface moule-produit (transfert de chaleur & réactions biochimiques lors de la cuisson) afin de déterminer les moyens de d’abaisser la température de cuisson et donc de réduire le risque associé aux CE et CNF. Une machine automatique de cuisson sera développée afin de réaliser des tests de vieillissement d’antiadhésifs des moules dans des conditions de cuisson maîtrisées. Une modélisation du transfert de chaleur entre le moule et le pain permettra de comprendre l’évolution de température au niveau de l’interface moule-produit et la formation de la zone de croûte. Des modèles chimiques décrivant la formation de la croûte (en particulier formation de CNF et interactions entre les polymères de l’anti-adhésif et la croûte) seront développés. Ces approches permettront de mieux comprendre les liens entre le degré de vieillissement de l’antiadhésif, structure de la croûte et présence des CE et CNF.

En parallèle, des équipements de tests non destructifs de l’antiadhésif basés sur des propriétés optiques seront développés ; on cherchera à détecter la fin de vie de l’antiadhésif à partir de la teneur en CE et CNF.

Les appareils de tests et des moules innovants obtenus seront implémentées dans les conditions industrielles: deux séries de moules seront testées pour évaluer le vieillissement du revêtement. Les résultats aideront à la finalisation des modèles et des études sur les contaminants.

SATIN vise à élaborer des méthodologies, des équipements et des solutions technologiques conduisant à la production de pains sains et durables. Principaux résultats attendus:
- Revêtement antiadhésif plus durable ; des solutions seront développées pour augmenter la durée de vie des revêtements perfluorés pour le bénéfice de l'environnement et de la santé des consommateurs tout en cherchant à réduire l'énergie de cuisson.
- Capteur de suivi du vieillissement de l’antiadhésif ; un capteur non destructif sera mis au point et testé en terrain industriel afin de détecter la fin de vie de l’antiadhésif.
- Capteur de détection des composés néoformés ; un capteur non destructif sera mis au point et testé en terrain industriel afin de détecter la présence de néoformés dans les pains.
- Procédés de cuisson innovants ; une meilleure maîtrise de la cuisson et une technologie de cuisson basse température sera développée afin de réduire à la fois le risque chimique et la consommation d’énergie.
- Normes Européennes ; grâce au partenariat avec le Laboratoire Européen de référence sur le contact alimentaire, on envisage à terme une évolution des normes européennes et en particulier la mise en place de protocoles de qualification des antiadhésifs.
- Un guide de bonnes pratiques sur l’utilisation de revêtements perfluorés dans le cadre de la cuisson sera rédigé et rendu public. Une conférence finale (workshop) permettra de transférer les résultats aux industriels européens.

Un enjeu important est de générer les données manquantes nécessaires à l’amélioration de la réglementation nationale et européenne pour la qualification des anti-adhésifs subissant de multiples cycles de cuisson. Des recherches complémentaires pourraient être envisagées sur les technologies de cuisson et dans le domaine de la physique et chimie des surfaces pour développer de nouveaux anti-adhésifs destinés à la cuisson. Le projet pourrait aussi déboucher sur des projets de recherche sur d’autres anti-adhésifs comme le silicone et sur d’autres applications de cuisson (viennoiseries, tartes, quiches, …).

Un poster a été présenté au congrès FOOD FACTORY 2012 qui s’est tenu à LAVAL – France. Il a attiré l’intérêt de l’EHEDG (European Hygenic Equipment Design Group) qui a pris contact avec le consortium SATIN.

Les différentes étapes d'un procédé alimentaire peuvent induire des contaminants dans le produit fini, particulièrement dans le cas où de fortes températures sont atteintes. C'est le cas des produits de boulangerie qui contiennent des contaminants néoformés (NFC) à partir de précurseurs inoffensifs présents dans la pâte ainsi que des contaminants exogènes (EC) transférés du revêtement du support de cuisson à l'interface produit-moule. Les réglementations Européennes ne couvrent pas convenablement ce domaine et les industriels manquent d'outils et de protocoles pour produire des pains exempts de ces contaminants. En particulier, les simulants alimentaires existants ainsi que les tests de migration ne sont pas adaptés aux supports de cuisson.

Le projet SATIN se focalisera sur le pain de mie et les biscottes cuits la plupart du temps dans des moules avec un revêtement perfluoré (PFC). Ces deux cas représentent la principale utilisation de ce type de revêtement posant des problèmes de vieillissement et d'adhésion. SATIN a pour objectif de développer des technologies et des savoirs-faires qui permettront la production de pain de mie et de biscotte avec i) une réduction de la demande d'énergie utilisée lors de la cuisson par l'étude de différentes stratégies pour réduire la température du four an gardant les mêmes qualités sensorielles du produit et ii) un meilleur contrôle des risques chimiques associés au revêtement antiadhésif perfluoré. Un des défis de SATIN réside dans l'évaluation du vieillissement du revêtement antiadhésif au niveau industriel et dans la corrélation entre ce vieillissement et les pratiques de cuisson (température du moule) et le risque de libération de contaminants exogènes dans le produit. SATIN regardera de façon concomitante les contaminants exogènes et les néoformés et reliera leur formation à différents paramètres influencés par le procédé.

Les objectifs principaux sont i) d'évaluer l'exposition des EC en particulier les PFC, ii) de développer des tests de vieillissement dans le cas de support de cuisson antiadhésif utilisés dans un cadre industriel , iii) de développer un ou des équipements de test de suivi de veillissement pour évaluer le revêtement antiadhésif et détecter sa fin de vie en s'appuyant sur l'état de la croute et sur les volatiles dans le four et iv) de développer une structure de revêtement de moule innovante qui permettra d'atténuer le risque de transfert des PFC dans les produits. Ces objectifs seront soutenus par une approche transversale basée sur la réduction de la température de cuisson et par la réduction de l'énergie de cuisson. SATIN propose une stratégie "gagnant-gagnant" pour réduire les EC et NFC tout en prolongeant la durée de vie des revêtements des moules; en retour, cela résultera en la réduction de l'énergie de cuisson et une réduction des déchets chimiques générés lors de la remise à neuf du revêtement usé. SATIN contribuera à l'amélioration des réglementations françaises et européennes concernant les matériaux de contact alimentaire. SATIN explorera la technologie de cuisson sous vide afin de réduire la température de cuisson et l'énergie de cuisson et de prolonger la durée de vie des antiadhésifs.