Effect of pulsed electric field on the quality of PSE-like chicken breast meat: Insights into water distribution and structural rearrangement

Dans le monde de la science alimentaire, le voyage de la ferme à la fourchette implique une course biologique délicate contre la montre. Lorsqu'un poulet est abattu, ses muscles commencent à changer immédiatement. Si ces changements se produisent trop rapidement, la viande peut développer un ensemble spécifique de défauts connus sous le nom de qualité de type PSE. Cette condition, qui signifie pâle, molle et exsudative, produit une viande qui semble délavée, semble spongieuse au toucher et fuit trop de liquide lors de la cuisson. Pour les consommateurs, cela signifie un repas sec et peu appétissant ; pour les producteurs, cela représente une perte économique significative et un gaspillage de protéines. La racine du problème réside dans les fibres musculaires elles-mêmes. En temps normal, ces fibres agissent comme de petites éponges, retenant l'eau au sein d'un réseau complexe de protéines. Cependant, lorsque le niveau de pH de la viande chute trop rapidement après la mort, les protéines se rétractent et expulsent leur eau, laissant la viande pâle et sèche.

Les scientifiques cherchent depuis longtemps des moyens de corriger ce défaut sans utiliser la chaleur, qui peut cuire la viande prématurément ou détruire ses nutriments. Une voie prometteuse implique l'électricité, plus précisément une technique appelée traitement par champ électrique pulsé. Cette méthode utilise de brèves et vives impulsions de haute tension pour percer délicatement des trous dans les membranes des cellules, un processus qui peut réorganiser la structure interne du muscle sans augmenter significativement sa température. L'objectif est d'inciter les protéines à reprendre une forme capable de mieux retenir l'eau, transformant une coupe de viande de qualité inférieure en quelque chose d'utilisable et de délicieux. La question demeure toutefois de savoir si ce coup de pouce électrique peut réellement réparer les dommages de la viande de type PSE, ou s'il pourrait simplement aggraver l'effondrement structurel.

Une équipe de chercheurs de l'Université agricole de Nanjing et d'institutions collaboratrices s'est donné pour mission de répondre à cette question en traitant des blancs de poulet de type PSE avec des intensités de champs électriques variables. Ils ont pris des blancs de poulet désossés qui avaient déjà été identifiés comme présentant les défauts pâles, mous et aqueux, et les ont soumis à une série d'impulsions électriques. L'équipe a testé une gamme d'intensités, allant de l'absence de traitement jusqu'à une force maximale de 4 kilovolts par centimètre. Leur but était de trouver le « point idéal » — un niveau spécifique de force électrique qui pourrait améliorer la capacité de la viande à retenir l'eau et améliorer sa texture sans causer de nouveaux problèmes comme l'oxydation ou l'effondrement structurel.

Les résultats ont révélé un schéma clair où la force du champ électrique dictait le résultat. Lorsque les chercheurs ont appliqué un niveau modéré d'électricité, spécifiquement 2 kilovolts par centimètre, la viande a montré une amélioration remarquable. Le changement le plus notable a été la façon dont la viande pouvait conserver son eau. Dans les échantillons non traités, près de 20 % du poids était perdu pendant la cuisson, et plus de 21 % était perdu lors d'une centrifugation simulant un pressage. Au niveau modéré de 2 kilovolts, ces pertes ont chuté de manière significative pour atteindre environ 16 % et 14 % respectivement. Cela signifiait que la viande retenait davantage ses jus naturels, un facteur crucial tant pour la saveur que pour le rendement.

Au-delà de la simple rétention d'eau, la texture de la viande s'est également transformée. Les chercheurs ont mesuré la difficulté de mâcher et de couper la viande, constatant que le traitement électrique modéré rendait le poulet nettement plus tendre et plus facile à trancher. Cela suggère que les impulsions électriques ont aidé à desserrer les structures protéiques serrées et rétractées typiques de la viande PSE, permettant à celles-ci de se détendre dans une disposition plus ouverte et tendre. Lorsque l'équipe a observé la viande sous un microscope puissant, elle a vu que les fibres des échantillons traités modérément s'étaient séparées juste assez pour créer de petits pores uniformes. Ces minuscules espaces agissaient comme des réservoirs, piégeant l'eau au sein du réseau musculaire plutôt que de la laisser s'échapper.

Cependant, l'étude a également souligné que plus d'électricité n'est pas toujours synonyme de mieux. Lorsque les chercheurs ont augmenté l'intensité du champ à 4 kilovolts par centimètre, les bénéfices ont commencé à s'estomper. Bien que la viande soit toujours meilleure que le témoin non traité, elle ne retenait pas l'eau aussi bien que les échantillons traités au niveau modéré. Les images microscopiques ont montré que la tension plus élevée avait provoqué une fragmentation excessive des fibres musculaires, créant de larges interstices irréguliers qui ne pouvaient plus retenir l'eau efficacement. C'était comme si la force électrique avait été trop agressive, déchirant le tissu de la viande plutôt que de le réparer. Ce dommage excessif a également entraîné une légère augmentation des changements chimiques associés à l'altération, tels que l'oxydation des lipides, indiquant que la stabilité de la viande était compromise à ces intensités plus élevées.

Les chercheurs ont utilisé une technique d'imagerie spécialisée qui mesure le mouvement de l'eau à l'intérieur de la viande pour comprendre ces changements à un niveau moléculaire. Ils ont découvert que, dans les échantillons les mieux traités, l'eau était verrouillée dans un état plus serré et plus stable au sein du muscle, tandis que dans les échantillons sur-traités, l'eau devenait trop libre et mobile, prête à s'échapper. Cela a confirmé que l'amélioration de la qualité ne concernait pas seulement l'ajout d'eau, mais la façon dont l'eau était retenue. L'étude a également vérifié les signes de décomposition et a constaté qu'au niveau de traitement modéré, la viande restait stable, sans augmentation significative des marqueurs chimiques indiquant la dégradation des protéines ou le rancissement.

En fin de compte, ce travail démontre que l'électricité peut être un outil précis pour sauver la viande de faible qualité, mais seulement si elle est appliquée avec soin. L'étude suggère qu'une impulsion modérée de 2 kilovolts par centimètre est le réglage idéal pour transformer le blanc de poulet de type PSE. À ce niveau, le traitement réussit à réorganiser la structure musculaire pour piéger l'eau et adoucir la texture, inversant efficacement les aspects les plus défavorables du défaut. Dépasser ce point risque d'endommager la structure même que les chercheurs tentent de réparer. Cette conclusion offre une voie pratique pour l'industrie de la volaille, fournissant un moyen d'utiliser de la viande qui serait autrement jetée, transformant un défaut de qualité en une variable gérable grâce à un traitement non thermique contrôlé.