Chimie et chocolats
13 févr. 2021
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Nous sommes à la mi-février et beaucoup d'entre nous sont bombardés de chocolat de toutes parts en prévision de la Saint-Valentin, le 14. Que ce soit sous la forme d'une barre solide, d'une truffe moelleuse ou d'une boisson luxueuse, le chocolat a complètement infiltré nos vies. La plupart des gens s'accordent à dire que cette friandise est fantastique en toute occasion - à offrir en cadeau, pour se remettre d'une mauvaise journée ou pour célébrer une bonne journée - le chocolat est certainement fait pour être dégusté.
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Même si vous n'aimez pas son goût, il y a de fortes chances qu'un de vos proches l'apprécie. Alors, comment être sûr de sa qualité ?
Composants d'une tablette de chocolat
Pour les besoins de cet article, considérons l'humble tablette de chocolat, sans aucun ajout supplémentaire (sans oublier les Tickets d'Or). Cette forme peut être trouvée dans le monde entier dans presque toutes les épiceries ou confiseries, généralement désignée comme blanche, au lait ou noire.
Toute cette variabilité provient des graines comestibles du fruit du cacaoyer, qui pousse dans les régions chaudes et tropicales autour de l'équateur. Elles doivent être fermentées puis torréfiées après nettoyage. On obtient ainsi la pâte de cacao, qui constitue une base de départ pour plusieurs utilisations. Le beurre de cacao et les solides de cacao sont préparés à partir de la masse de cacao et sont utilisés dans des produits allant des aliments et des boissons aux articles de soins personnels.
Quant aux tablettes de chocolat, elles sont généralement sucrées et modifiées par rapport à la forme pure, qui est très amère. Le lait (liquide, condensé ou en poudre) est ajouté à de nombreux types de chocolat, mais ne doit pas nécessairement être présent. La variation de la teneur en matière sèche de cacao et en beurre de cacao dans le chocolat à différents degrés permet de classer les chocolats de noir à blanc. Alors que certains chocolats noirs ne contiennent pas de lait, les chocolats blancs en contiennent pour ajouter aux quantités importantes de graisse de cacao utilisées pour les produire.
En général, le chocolat noir contient un rapport élevé entre la matière sèche de cacao et le beurre de cacao et peut ou non contenir du lait. Il peut être sucré ou non. Le chocolat au lait est une catégorie beaucoup plus large, contenant moins de solides de cacao mais pas nécessairement une teneur en beurre de cacao différente de celle du chocolat noir, car les graisses de lait y sont également introduites. Le chocolat au lait est également sucré, soit avec du sucre, soit avec d'autres substituts. Le chocolat blanc ne contient aucune matière sèche de cacao, mais un mélange de beurre de cacao et de lait, ainsi que des édulcorants.
Selon les pays, il existe différentes réglementations concernant la classification du type de chocolat. Si vous êtes intéressé, vous pouvez en trouver une sélection ici.
Qu'est-ce qui rend votre chocolat préféré unique ?
Bien entendu, d'autres ingrédients sont ajoutés aux tablettes de chocolat pour influencer un certain nombre de choses comme l'arôme, la texture/la sensation en bouche, et certainement pour rehausser la saveur. L'origine des fèves de cacao, tout comme celle du café, peut conférer certaines caractéristiques au chocolat obtenu.
Le processus de fabrication joue également un rôle important en déterminant, par exemple, si le chocolat a un craquement caractéristique ou s'il a un parfum distinct, ce qui le différencie des autres marques.
Dans certains cas, des graisses végétales sont utilisées pour remplacer une partie des graisses de cacao, bien qu'elles ne soient pas légalement considérées comme du "chocolat" dans certains pays. L'adaptation des recettes de longue date de certaines marques de chocolat a parfois suscité des réactions négatives de la part des consommateurs, qui ont eu l'impression que la qualité avait changé. En vérité, le chocolat est inextricablement lié à notre cœur.
Applications pour l'analyse de la qualité du chocolat
Personne n'a envie d'offrir un mauvais cadeau à son Valentin, en particulier du chocolat périmé provenant d'une source douteuse. Nous avons préparé ici quelques analyses intéressantes pour différents paramètres de qualité du chocolat déterminés en laboratoire.
Analyse des sucres par chromatographie ionique (IC)
La plupart des types de chocolat contiennent des sucres ou des substituts de sucre pour adoucir l'amertume sous-jacente. Compte tenu des différentes réglementations concernant l'étiquetage des denrées alimentaires et le contenu nutritionnel, il est important pour les fabricants comme pour les consommateurs que la teneur en sucres soit indiquée avec précision.
L'analyse du sucre dans le chocolat peut être effectuée avec Metrohm IC et la détection ampérométrique pulsée (PAD). Un exemple de chromatogramme de cette analyse est donné ci-dessous.
Une petite quantité de chocolat au lait sucré du commerce a été pesée et dissoute dans de l'eau ultrapure. Après une préparation supplémentaire de l'échantillon à l'aide de Metrohm Ultrafiltration en ligne, l'échantillon (20 µL) a été injecté sur le Colonne de séparation Metrosep Carb 2 - 150/4.0 et séparés à l'aide d'un éluant alcalin. Comme on le voit, le lactose et le saccharose sont élués sans chevauchement en moins de 20 minutes.
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Teneur en lactose du chocolat sans lactose
La mesure précise du lactose dans les produits sans lactose, y compris le chocolat, revêt une importance particulière pour les consommateurs intolérants au lactose qui souffrent de troubles digestifs après avoir consommé ces produits. Les denrées alimentaires étiquetées comme étant exemptes de lactose doivent respecter des lignes directrices concernant la teneur réelle en lactose, qui n'est pas nulle. Les denrées alimentaires contenant moins de 0,1 g de lactose par 100 g (ou 100 ml) sont le plus souvent déclarées sans lactose.
La détermination du lactose dans le chocolat est possible avec la CI. Voici une superposition chromatographique d'un échantillon de chocolat dissous avec des pics de lactose qui a été analysé par Metrohm IC en utilisant le mode de détection flexiPAD.
L'échantillon contenait 0,6 mg de lactose par 100 g, la mesure du pic de lactose se produisant à 13,2 minutes. La ligne noire représente l'échantillon de chocolat sans lactose non dopé, tandis que les lignes rouge et bleue représentent des échantillons dopés à des concentrations croissantes. Pour préparer les échantillons, environ 2,5 à 5 g de chocolat ont été dissous dans de l'eau ultrapure chauffée, en utilisant des réactifs Carrez pour éliminer les protéines et les graisses en excès de la matrice de l'échantillon. Les échantillons ont ensuite été centrifugés, puis le surnageant (10 µl) a été directement injecté dans le système de CI. La mesure a été effectuée avec la Colonne de séparation Metrosep Carb 2 - 250/4.0 et un éluant alcalin.
Intéressé par la détermination du lactose par chromatographie ionique ? Téléchargez nos notes d'application ci-dessous !
Détermination de l'eau par titrage Karl Fischer
La quantité d'eau dans les aliments, y compris le chocolat, peut affecter leur durée de conservation et leur stabilité, et contribuer à d'autres facteurs physiques et chimiques. En outre, au cours de la phase de transformation, la quantité d'eau présente affecte les caractéristiques d'écoulement de la masse de chocolat.
AOAC Official Method 977.10 indique que le titrage Karl Fischer est la méthode d'analyse acceptée pour l'humidité dans les produits de cacao.
La détermination de l'humidité dans différents produits chocolatés est présentée dans le poster téléchargeable suivant. À titre d'exemple, plusieurs échantillons (n = 10) de chocolat noir (teneur en cacao de 45 %) ont été analysés pour déterminer leur teneur en eau par titrage Metrohm Karl Fischer. Les résultats ont révélé une teneur en eau de 0,96 % avec un écart-type relatif (RSD) de 2,73 %. Vous trouverez plus d'informations sur cette analyse dans notre poster sur la détermination automatisée de l'eau dans le chocolat, ou dans le chapitre 11.6 de notre monographie complète sur le titrage Karl Fischer.
Détermination automatisée de l'eau dans le chocolat
Monographie sur le sujet : Détermination de l'eau par Karl Fischer Titration
Stabilité à l'oxydation avec le test Rancimat
La stabilité à l'oxydation est un critère de qualité important pour le chocolat, car elle fournit des informations sur la stabilité à long terme du produit. Le cacao contient divers flavonoïdes qui agissent comme des antioxydants. Bien que la teneur en flavonoïdes puisse varier d'un type de chocolat à l'autre, en général, plus le chocolat contient de solides de cacao, plus son effet antioxydant est important.
Le 892 Professional Rancimat de Metrohm détermine la stabilité à l'oxydation des aliments et des cosmétiques contenant des matières grasses. La méthode Rancimat accélère le processus de vieillissement de l'échantillon et mesure le temps d'induction ou l'indice de stabilité à l'oxydation (OSI).
Le chocolat ne peut pas être mesuré directement avec la méthode classique du Rancimat, car on n'obtient pas de temps d'induction évaluable. Il y a de nombreuses raisons à cela : par exemple, la teneur en matières grasses est trop faible. Traditionnellement, il est nécessaire d'extraire la graisse du chocolat, mais ce n'est pas toujours le cas.
Pour en savoir plus sur la méthode Rancimat, consultez notre article de blog et téléchargez notre note d'application sur ce sujet. Dans cette note d'application, la stabilité à l'oxydation du chocolat blanc, au lait et noir est déterminée sans extraction.
Comment déterminer si vos huiles alimentaires sont rances ?
Détermination rapide de la stabilité à l'oxydation du chocolat sans préparation de l'échantillon
Cadmium dans le chocolat par analyse voltampérométrique
L'élément toxique cadmium (Cd) peut se trouver en concentrations élevées avec une biodisponibilité élevée dans certains sols. Dans ces conditions, les cacaoyers peuvent accumuler du cadmium dans les fèves. Le chocolat produit à partir des fèves affectées contiendra des niveaux élevés de cadmium.
Les valeurs limites typiques pour le Cd dans le chocolat dans l'Union européenne se situent entre 100 µg/kg et 800 µg/kg (Règlement de la Commission européenne 1881/2006) en fonction de la teneur en cacao du chocolat. La voltampérométrie à stripping anodique (ASV) peut être utilisée pour déterminer avec précision les quantités de cadmium présentes à l'état de traces dans le chocolat, jusqu'à environ 10 µg/kg. La méthode est simple à mettre en œuvre, spécifique et exempte d'interférences.
Les échantillons de chocolat sont d'abord minéralisés par calcination à sec dans un four à 450 °C pendant plusieurs heures. Les cendres restantes sont ensuite dissoutes dans une matrice acidifiée par le 884 Professional VA instrument de Metrohm.
Pour en savoir plus sur la manière d'effectuer l'analyse, téléchargez notre note d'application.
Metrohm vous souhaite une bonne Saint-Valentin !
