Évaluation du traitement thermique d'une pièce de viande bovine par spectroscopie d'impédance électrique

Abstract

La cuisson de la viande revêt une grande importance pour la consommation de celle-ci : elle permet de la rendre plus digestible, elle diminue le risque microbiologique et contribue aussi à l’amélioration de ses qualités gustatives, offrant une meilleure expérience au consommateur. Les deux facteurs les plus importants lors de la cuisson sont donc la température atteinte à cœur et le temps écoulé à cette température-ci (barème de cuisson). Plusieurs méthodes sont disponibles pour la mesure de la température atteinte durant la cuisson par une pièce de viande, mais peu existent pour une mesure après son refroidissement. L’industrie et les cuisines de collectivités cherchent à déterminer la température maximale atteinte par un produit, après son refroidissement, afin de s’assurer de la qualité et surtout de la sécurité sanitaire de celui-ci. Il est donc important de développer de nouvelles méthodes dans ce but. Une méthode de plus en plus étudiée est la spectroscopie d’impédance électrique. Celle-ci peut être utilisée pour juger de la maturité des viandes bovines, déceler des décongélations non déclarées, mais aussi afin de connaître la température atteinte à la cuisson. C’est une technique rapide, fiable, peu onéreuse, facile à mettre en œuvre et à utiliser. L’objectif de ce travail était de démontrer une preuve de concept en développant un dispositif de mesure de l’impédance électrique et en mettant en place un protocole permettant de déterminer la température maximale atteinte par un morceau de viande bovine, après son refroidissement, en fonction du muscle utilisé et de la race de l’animal. Pour cela, différentes architectures de sondes connectées à l’appareil ont été testées et la précision de la méthode a été évaluée sur deux muscles (Longissimus dorsi et Aductor magnus), provenant de différents animaux et de différentes races. Ceux-ci ont été cuits à plusieurs paliers de températures afin d’en mesurer l’impédance et de déterminer la faisabilité ainsi que la précision de la méthode. Les résultats confirment l’efficacité de la méthode mise au point, utilisant la spectroscopie d’impédance électrique pour la détermination de la température maximale atteinte par une pièce de viande bovine durant sa cuisson, après son refroidissement. La discrimination entre des paliers de cuisson de 10 °C est claire pour les deux muscles étudiés et pour plusieurs races. Les résultats obtenus indiquent qu’une plus grande précision peut être envisagée avec la méthode développée en interne, dans le cadre d’expériences ultérieures. Enfin, une analyse en composantes principales (ACP) a permis de mettre en évidence que les paramètres relatifs à la teneur en eau de la viande cuite sont ceux ayant la plus grande influence sur la mesure de l’impédance électrique. Le degré de précision de la méthode se situe au niveau d’un même sexe, d’une même race et d’un muscle précis, qui requiert un étalonnage minutieux doit être effectué.

Cooking meat is of great importance for its consumption: it makes it more digestible, reduces the microbiological risk and also contributes to the improvement of its taste, offering a better experience to the consumer. The two most important factors during cooking are therefore the core temperature and the time elapsed at this temperature. Several methods are available for measuring the temperature reached during the cooking of a piece of meat, but few exist for measuring it after cooling. Industries and institutional kitchens are looking to determine the maximum temperature reached by a product after it has been cooled, in order to ensure its quality and, above all, its microbial safety. It is therefore important to develop new methods for this purpose. One method that is increasingly being studied is electrical impedance spectroscopy. It can be used to judge the maturity of beef, to detect undeclared meat thawing, but also to determine the temperature reached during cooking. It is a fast, reliable, inexpensive, easy to implement and easy to use technique. The objective of this work was to demonstrate a proof of concept by developing an electrical impedance measurement device, and setting up a protocol to determine the maximum temperature reached by a piece of beef after cooling, depending on the muscle used and the breed of the animal. To this end, different probe architectures, connected to the device, were tested and the accuracy of the method was evaluated on two muscles (Longissimus dorsi and Aductor magnus) taken from different animals and breeds. The pieces of meat were cooked at several temperature levels to measure their impedance, and to determine the feasibility and accuracy of the method. The results confirm the effectiveness of the method developed, using electrical impedance spectroscopy for the determination of the maximum temperature reached by a piece of beef during cooking, after cooling. The discrimination between 10°C cooking steps is clear for both muscles studied and for several breeds. The results obtained indicate that greater precision can be achieved with the method developed in the laboratory, with further experiments. Finally, a principal component analysis showed that the parameters relating to the water content of the cooked meat had the greatest influence on the measurement of electrical impedance. The degree of accuracy of the method is at the level of a same sex, a same breed and a specific muscle, which requires careful calibration to be performed.