thumb|Une meringue enrobée de chocolat. L’enrobage est un procédé industriel consistant à appliquer une couche de liquide ou de poudre sur la surface d'un produit de base de forme quelconque afin de lui conférer des propriétés particulières. Lorsque le substrat est de forme plane (bobines de papier, film plastique, d'acier), on parle plutôt d'enduction. L'enrobage est notamment utilisé dans les secteurs métallurgique, chimique, parachimique, pharmaceutique et agroalimentaire. On utilise parfois le terme anglais équivalent coating.
Définitions Dans l’article qui suit, il est plus souvent fait référence à l’enrobage dans l’industrie agroalimentaire. Cela dit, les applications décrites ci-après dérivent de procédés d’autres secteurs ou peuvent être transposés à ceux-ci : pharmaceutiques, semences, engrais, détergents, matériaux de construction, produits métallurgiques...
En guise de préliminaire
Ce que l’enrobage est : l’application d’une couche de liquide et/ou de poudre sur un produit de base de quelque forme qu’il soit, une opération qui donne au produit des caractéristiques de surface.
Ce que l’enrobage est au sein de l'industrie alimentaire : une opération qui repose sur un mouvement mécanique essentiellement. Il consiste à mettre en mouvement des particules et des additifs de manière à les mettre en contact. L’enrobage repose essentiellement sur des phénomènes physiques (attraction, friction, cristallisation) plutôt que des phénomènes chimiques (combinaison moléculaire).
Ce que l'enrobage est au sens de l'industrie de la chimie ou de la métallurgie : l'application de couches formées à partir de liquide ou poudre, stabilisée par divers moyens, de façon généralement très tenace, de manière à conférer des propriétés particulière d'aspect, de protection (usure, corrosion), de fonctionnement à l'utilisation (résistance mécanique, glissement, transfert de matière...). Dans la profession, le terme anglais "coating" est communément utilisé.
Ce que l’enrobage n’est pas : l’application d’une couche liquide sur des très petites particules. Cette technique est appelée encapsulation. L’encapsulation fait appel également à d’autres principes : capture de molécules dans une matrice, liaison chimique. L'encapsulation permet la protection, la rétention et la libération contrôlée à un niveau moléculaire. La limite entre les 2 notions (enrobage et encapsulation) peut être fixée par la taille des particules : elle se situe de l'ordre de 300 µ à 1 mm. En deçà de ces valeurs, l’enrobage ne peut être effectué par un procédé strictement mécanique mettant en mouvement les particules à enrober. Il fait appel à des phénomènes de mélange intense, évaporation notamment.
Ce que l’enrobage n’est pas non plus: une science exacte mais plutôt une expérience. L’enrobage n’est pas une science « dure » comme le séchage qui obéit à des équations sur quelques paramètres. L’enrobage serait plutôt une science « molle » faite d’accumulation de savoir-faire, elle obéit à une logique floue et peut être conçue comme un système expert avec une arborescence de paramètres multiples. L’enrobage est une opération parfois négligée dans la conduite d'un projet industriel. L’enrobage est d’ailleurs un sujet qui n’est pas enseigné en tant que tel ni fait l’objet de travaux pratiques sauf exception.
Vocabulaire de l'enrobage : les mots pour le dire
Le vocabulaire pour désigner l’opération reflète la diversité des applications dans de multiples secteurs : métallurgique, chimique, pharmaceutique, alimentaire. Selon le produit de base ou le secteur, l’enrobage est appelé différemment :
Dragéification (dragée de sucre ou chocolat), Aromatisation (snacks, chips, "nuggets") Lustrage, Nappage, Enrobage proprement dit (praline au chocolat, beignet et sa panure, enrobé routier dit "Macadam"), Pelliculage (gélules, semence)...
Vocabulaire de l'enrobage : les mots pour le dire à l'étranger
anglais : coating, enrobing allemand : Uberziehung, Beschichtung italien : copertura, ricorpertura, rivestimento espagnol : recubrimiento
Théorie Exemples de produits enrobés
+exemples de produits enrobésproduit finibaseadditifpost traitementtaux %objectifsemences enrobéessemencesliant, argileséchage30-100 %calibration, protectioncéréales petit déjeunercéréales extrudées, expanséessirop de sucreséchage20-50 %appétence : goût sucré, aspect brillantaliments pour chiens et chatscéréales extrudéesgraisse, appétentrefroidissement5-30 %appétence, énergiedragéesfruits secs, chocolatsucredragéification, lustrage10-100 %apparence, goût sucré, arômepralinesnoisettes, amandes chocolatrefroidissement30-50 %appétencelégumes à poêlerlégumes surgelésaromates, graissesurgélation15-100 %appétence, prêt à cuisinerfromage pour pizzamozzarella râpéantimottantaucun0,5-1,0 %éviter la prise en masse
Illustrations
Les objectifs de l’enrobage Organoleptiques
L’enrobage sollicite :
La vue : la couleur (goudron noir, chocolat marron), l’aspect de surface (dragée lisse, brillante ou satinée ou beignet rugueux et mat) ; Le goût : la dragée sucrée, le biscuit salé ; L’arôme ; La texture : beignet à frire croquant, cacahuètes type "Benenuts" en France.
Nutritionnels
L’enrobage permet un apport :
Vitamines, minéraux, fer ; Energie : saccharose
Fonctionnels
L'enrobage confère des propriétés : glisse bien, ne colle pas au doigt (lustrant sur bonbon au chocolat), ne prend pas en masse (antimottant sur fromage râpé), ne s'oxyde pas, présente un volume suffisant pour permettre le dosage individuel (semence).
La propriété de barrière conférée par un enrobage est l’une des plus utiles : barrière à l’eau (prévenir la prise d’humidité d’une inclusion dans une crème glacée ou inversement la perte d’humidité d’une gomme à mâcher).
Économiques
Donner du poids ou du volume avec un additif moins coûteux que le produit de base.
Le procédé : principe et paramètres Un procédé se définit par la manière dont un produit de base est recouvert des ingrédients d’enrobage pour donner un produit fini. Ce produit fini doit être stable. Un procédé d’enrobage est donc lié à un procédé de stabilisation : surgélation, refroidissement, séchage, torréfaction... Le procédé est mis en œuvre par une technique et matérialisé par un équipement. Pour chaque équipement plusieurs fournisseurs offrent des solutions propres. Le procédé se réalise sur un support ou une enceinte.
Le principe
Pulvérisation : quand la quantité de l’additif est faible il est préférable de le pulvériser pour faciliter sa répartition finale sur le produit. Adhésion : l’additif nébulisé adhère au produit ; il doit par conséquent présenter une affinité avec le produit pour y adhérer. Coalescence : dans le cas d’un liquide, les multiples gouttelettes doivent se conjuguer pour former une surface uniforme essentiellement par friction mécanique associée à la tension de surface. Stabilisation : selon sa nature et si le produit de base le permet, l’additif est stabilisé par : élimination du solvant (séchage et évaporation de l’eau, de l’alcool ou autre solvant), cristallisation du liquide (refroidissement de l’eau ou des graisses), traitement thermique (cuisson des protéines, grillage).
Le procédé vu comme un système
Le procédé d’enrobage au sens large est un véritable système qui peut s’analyser :
Des entrants : le produit de base, les additifs ou ingrédients. Des flux complémentaires : air comme moyen de mise en mouvement ou stabilisation, énergie sous forme mécanique (agitation transformée en transfert, friction) ou thermique (chaleur de convection, conduction, rayonnement). Des sortants : produit fini stabilisé ou non, additif en excès.
Associés aux éléments ci-dessus, le procédé génère des effets généralement indésirables :
Casse de produit Génération de fines Agglomération de produits entre eux Encrassement par agglomération de produit et additifs aux parois de l’enceinte d’enrobage. Émissions de poussières, vapeurs, odeurs et autres composés volatils.
Ces effets doivent être prévenus sauf à entraîner une interruption du procédé rapide.
Les paramètres du système
Les paramètres qui influent sur le système sont classés selon leur origine:
+Caractéristiques de départproduit de baseproduit finiproductionforme, taille et distribution, densité réelle et apparente, nature, aspect de surface, tenue, composition, comportement, fines, hygroscopicité, températurecapacité, aspect souhaité, taux d'enrobage souhaité, comportement au stockage, résistance mécaniquefréquence de changement, durée, nettoyage
Cette première batterie de critères oriente le choix de l'enrobant. Il peut s'agir d'un ingrédient simple ou d'une préparation ad hoc : solution, suspension, émulsion, poudre ou une combinaison. Cet enrobant a ses propres caractéristiques. De plus le procédé peut nécessiter un fluide connexe : air de séchage, refroidissement. +Caractéristiques de l'enrobantadditiffluide connexebase aqueuse ou lipidique, composition, concentration, viscosité, température, point de fusion, tension de surface, aptitude à la stabilisationnature, température, humidité relative
La compilation de l'ensemble des spécifications détermine le choix d'un procédé. Ce procédé doit lui-même être soigneusement décrit.
+Caractéristiques du procédéprocédématérielcontinu, discontinu, temps de séjour, température de l'additif, volume du fluide, température du fluide, tolérance aux variations, nombre de fonctions à accomplir (transfert, dosage, séchage...)forme, surface exposée au produit, volume brut, mouvement transmis, vitesse, température
La progressivité de la démarche et une bonne connaissance des informations relatives au procédé dans son ensemble sont une condition de sa maîtrise.
L’influence de chaque paramètre nécessite d’être approfondie. Ils le sont quand cette influence est déterminante sur le processus d’enrobage. Toutefois dans l’ensemble, ils relèvent de connaissances de domaines généraux de la science : cristallisation, élimination d'eau (séchage), transition vitreuse, viscosité, tension de surface...
La température
Parmi les multiples paramètres, il en est un qui apparaît à plusieurs endroits et qui par sa variation fait varier d’autres paramètres. Il s’agit de la température. Elle influe sur la viscosité, la tension de surface, la vitesse d’évaporation ou de cristallisation... Ce faisant elle contrôle pour une bonne part la performance d’agglomération de l’additif sur la surface du produit, plutôt que sur celle de l’enceinte.
Un produit à enrober de graisse qui se refroidit progressivement tandis que la paroi de l‘enceinte reste tempérée aura tendance à agglomérer plus de graisse. Celle-ci figera en effet sur le produit.
Pratique Les ingrédients de l'enrobage Ci-après une liste non exhaustive d'ingrédients ou préparations pour enrobage à titre d'exemples de la diversité.