Comment mesurer la viscosité d’un double concentré de tomate avec un viscosimètre (méthode, conditions de mesure et paramètres à contrôler)?

Pour mesurer la viscosité d’un double concentré de tomate, il est recommandé d’utiliser un viscosimètre rotationnel équipé d’un système de mesure adapté aux produits pâteux, idéalement un mobile à ailettes de type Vane. Cette géométrie pénètre directement dans l’échantillon, limite le glissement aux parois et préserve mieux sa structure initiale. Elle est particulièrement appropriée aux produits présentant un seuil d’écoulement, tels que les pâtes, gels et concentrés alimentaires.

Préparation de l’échantillon

L’échantillon doit être homogénéisé délicatement, sans incorporation d’air et sans agitation excessive, car celle-ci peut déstructurer temporairement le produit et réduire la viscosité mesurée.

Il convient ensuite de :

• remplir le récipient de mesure de manière reproductible ;

• éliminer les éventuelles poches d’air ;

• immerger le mobile à une profondeur constante ;

• laisser l’échantillon reposer pendant une durée définie, par exemple 5 à 10 minutes, afin de stabiliser sa température et de permettre une récupération partielle de sa structure.

Conditions de mesure

La température doit être rigoureusement contrôlée, généralement à 20 °C ou 25 °C, selon la spécification interne ou la température d’utilisation du produit. Une variation même faible de la température peut modifier sensiblement le résultat.

Deux approches peuvent être utilisées :

Contrôle qualité à un point

La viscosité apparente est mesurée à une vitesse de rotation fixe, choisie de façon que le couple mesuré se situe dans la plage de fonctionnement recommandée de l’appareil. La valeur est relevée après un temps défini, par exemple après 30 ou 60 secondes de rotation.

Tous les contrôles doivent être réalisés avec :

• le même mobile ;

• la même vitesse de rotation ;

• la même température ;

• le même volume et le même récipient ;

• la même profondeur d’immersion ;

• le même temps de repos et le même temps de mesure.

Le résultat est alors exprimé comme une viscosité apparente, en mPa·s ou Pa·s, en indiquant systématiquement les conditions de mesure.

Caractérisation complète de l’écoulement

Pour mieux caractériser le produit, il est préférable d’effectuer une rampe de vitesses ou de taux de cisaillement, de faible à forte sollicitation, puis éventuellement une rampe descendante. On obtient ainsi une courbe de viscosité permettant d’évaluer :

• le caractère rhéofluidifiant du concentré ;

• la diminution de viscosité sous cisaillement ;

• la thixotropie, par comparaison entre les rampes montante et descendante ;

• le seuil d’écoulement, c’est-à-dire la contrainte minimale nécessaire pour amorcer l’écoulement.

Le seuil d’écoulement peut être déterminé à partir d’une courbe d’écoulement à l’aide d’un modèle adapté, par exemple le modèle de Herschel-Bulkley, de Bingham ou de Casson. Le résultat dépend toutefois de la méthode et du modèle de calcul utilisés.

Paramètres à contrôler

Pour obtenir des résultats fiables et comparables, il faut notamment maîtriser :

• la température de l’échantillon ;

• la teneur en matière sèche ou le degré Brix ;

• l’homogénéité et la présence éventuelle de particules ;

• le temps écoulé depuis l’ouverture ou la préparation ;

• la méthode d’homogénéisation ;

• le temps de repos avant mesure ;

• le mobile et le récipient utilisés ;

• la vitesse de rotation ou le taux de cisaillement ;

• la durée de mesure ;

• la valeur du couple ;

• l’absence de glissement, de bulles d’air ou de dessiccation en surface.

Il n’existe donc pas une valeur unique de viscosité pour un double concentré de tomate : la méthode et l’ensemble des conditions opératoires doivent toujours accompagner le résultat. Pour un simple contrôle de lot, une méthode monopoint parfaitement standardisée est généralement suffisante. Pour comparer des formulations ou étudier le comportement pendant le pompage, le mélange ou le conditionnement, une courbe d’écoulement réalisée avec un rhéomètre rotationnel sera plus pertinente. Les mesures rhéologiques permettent en effet de relier la texture du produit à son comportement pendant la fabrication, le stockage et l’utilisation.

Réalisations citées

Test de viscosité rotationnelle des sauces et des vinaigrettes avec le ViscoQC

ANTON PAAR FRANCE

Produits cités

ANTON PAAR

ViscoQC

Viscosimètre rotatif

1 clic Devis