Production de caramel aromatique
Généralités
D'une façon simple, la réaction de caramélisation est un procédé de déshydratation d'un saccharide comme le saccharose ou le glucose suivie par des étapes d'isomérisation et de polymérisation. En réalité la réaction résulte d'un processus complexe de réactions chimiques qui sont encore mal connues. D'autres saccharides peuvent être utilisés comme le lactose, le maltose, les sirops de glucose voire même dans certains cas des mélasses de canne à sucre qui ont comme avantage de déjà renfermer des produits analogues à ceux qu'on trouve dans les caramels. L'inconvénient principal de cette source saccharidique est sa trop forte teneur en ion potassium.
Définition :
La caramélisation est un procédé simple qui consiste à traiter thermiquement les saccharides au dessus de leur point de fusion par des procédés sous vide, sous pression ou à pression atmosphérique. La température varie entre 190 et 250°C. Au-delà de cette température, il y a carbonisation du saccharide.
Explication
La caramélisation débute à haute température (180°C pour le maltose, 160°C pour le saccharose, le glucose, le galactose, 110°C pour le fructose). La caramélisation peut se réaliser en présence de catalyseur ce qui permettra d'abaisser la température vers 120-130°C. Cette technique donne des caramels correctement colorés et sans saveur amère. La caramélisation en présence d'acide ou de base minéral permet de travailler à des températures encore plus basses. Cette technique repose sur la fabrication de dérivés du furfural (pour les cétoses) et en 5 hydroxyméthyl furfural (pour les aldoses) par déshydratation interne des monosaccharides.
La modification des saccharides sous l'action de la température, si on prend l'exemple du saccharose, peut se résumer de la façon suivante :
Voir tableau :
Modification des saccharides sous l'action de la température, exemple du saccharose
Les appellations correspondent à des comportements rhéologiques bien particuliers : Le grand perlé: il se forme de grosses perles à la surface du sirop, Le petit boulé: le sucre se roule en boule molle lorsqu'on le prélève avec une cuillère et qu'on le plonge dans l'eau froide. A travers l'écumoire trempée dans le sirop, les bulles se détachent....
Explication
Le saccharose est la matière première la plus utilisée pour la production de caramel aromatique. La réaction se déroule de la façon suivante : il y a dans un premier temps hydrolyse du saccharose en ses deux monosaccharides constituants : le glucose et le fructose. C'est d'ailleurs cette étape qui sera le facteur limitant de la réaction.
Dans un deuxième temps on observe que la caramélisation du fructose s'effectue plus rapidement que celle du glucose (un cétose est plus réactif qu'un aldose) et donne des colorations qui sont légèrement supérieures à celles obtenues avec d'autres saccharides. Ainsi pour un saccharose qui aura été chauffé 8 heures entre 170 et 190°C on obtiendra presque exclusivement du caramélane alors que pour un chauffage de 11 heures à la même température on obtiendra un mélange des trois formes avec cependant une prédominance du caramélène.
La réaction de caramélisation est aussi productrice de molécules aromatiques comme le diacétyl obtenu dans les premières étapes de la réaction. A côté de cette molécule, des centaines d'autres sont produites comme l'hydroxymaltol à partir de monosaccharides, le maltol à partir de disaccharides ou encore des dérivés du furane (hydroxyméthyl furfural, hydroxyacétyl furane), des furanones (hydroxydiméthyl furanone, dihydro diméthyl furanone).
