Analyse du chocolat par spectroscopie Raman

Le chocolat fond entre 30 et 36 °C. Du chocolat à 100 % a été utilisé pour déterminer le seuil de fusion induit par le laser en raison de sa couleur plus foncée. L'échantillon plus foncé absorbe davantage la lumière laser et, par conséquent, fond à des puissances plus faibles et avec des temps d'exposition plus courts.

L'optimisation de la puissance du laser est essentielle pour éviter tout dommage thermique ou toute modification structurelle pendant la mesure. Les spectres Raman recueillis à des puissances laser de 5 %, 10 % et 15 % ont révélé des décalages notables dans les pics liés au cacao (figure 4a), avec une fusion visible à 10 %. Les chocolats de couleur plus claire toléraient des puissances plus élevées, généralement jusqu'à 15 %.

Cependant, la fusion n'est pas le seul indicateur des modifications structurelles induites par la chaleur. Même le chocolat blanc a présenté de légers changements de cristallinité dans la gamme 1060–1100 cm⁻¹ lorsque la puissance du laser dépassait 10 % (figure 4b). Ces résultats montrent que le chocolat peut subir des altérations thermiques à des puissances laser relativement faibles, ce qui souligne la nécessité de choisir soigneusement la puissance lors des opérations d'assurance qualité et de contrôle qualité (AQ/CQ). Les méthodes de rejet de la fluorescence, associées à une excitation à 785 nm de faible puissance, offrent des solutions potentielles.

Les pics principaux liés au sucre sont clairement observables dans les chocolats blanc, au lait et à 70 % (figure 5). En revanche, dans le chocolat à 85 %, la seule caractéristique spectrale notable liée au sucre apparaît à 1 460 cm⁻¹. Cela suggère que la spectroscopie Raman permet de déterminer efficacement la teneur en sucre dans le cadre des mesures de contrôle qualité. Les ingrédients liés au cacao présentent des bandes Raman caractéristiques autour de 1300 cm⁻¹ et de 1420 à 1480 cm⁻¹. Le fait de limiter un modèle de moindres carrés partiels (PLS) à ces régions spectrales a permis d'obtenir le modèle prédictif le plus précis pour l'analyse de la teneur en cacao.

Les modèles PLS élaborés à partir des pics clés situés entre 1 200 et 1 600 cm⁻¹ dans les spectres Raman de différents types de chocolat montrent une forte concordance entre la teneur en cacao prévue et la teneur mesurée, avec une faible erreur type. Cela confirme l'efficacité de la spectroscopie Raman pour l'analyse de routine de la teneur en cacao (figure 6a). L'ajout de points de données permettrait d'améliorer la fiabilité des prévisions pour les teneurs en cacao plus élevées.

Le modèle basé sur la teneur en sucre présente une précision prédictive encore plus grande, attribuable à des pics de sucre bien distincts et à l'absence de variation des mesures de sucre liée à la température. Les données relatives au sucre peuvent également affiner les prévisions concernant la teneur en cacao, car l'intensité Raman du sucre varie proportionnellement à la teneur en cacao (figure 6b). La teneur en sucre et la teneur en cacao constituent toutes deux des paramètres de contrôle qualité importants, mesurables par spectroscopie Raman.