Nouvel outil pour optimiser les qualités du jambon sec : intérêt de la modélisation et de la simulation numérique | A new tool for optimizing the dry-cured ham qualities: interest of numerical modelling and simulation

English. Since salting is essential to the dry-cured ham process, reducing salt content could affect final product quality, particularly texture that may become too soft and thus affect the ultimate slicing procedure. The aim of this presentation is to inform on the building of a 3D multi-physical finite element-based model (the “numerical ham” model) that estimates biochemical evolution (proteolysis) as well as salt and water content distributions throughout every stage of the end-to-end dry-cured ham process. To achieve this, an accurate 3D ham geometry, wherein five different groups of muscles were identified, was first constructed from a series of 2D slices of a green ham obtained through X-ray computed tomography. The model built using Comsol® Multiphysics software demonstrated very good prediction of in-ham salt content distribution, water content distribution and proteolysis index. The accuracy of the model was evaluated by comparing the proteolysis index values predicted at the end of the post-salting stage against the experimental proteolysis index values measured at the same period of time in samples extracted from Bayonne hams. The 3D “numerical ham” model can also predict time-course changes in mean values of salt content, water content, proteolysis index and water activity in each group of muscles identified in the ham geometry, as well as the global drying-induced weight loss kinetic of the ham. We anticipate this original software model to be a valuable tool for helping professionals identify technological trajectories for cutting final salt content in dry-cured hams.

French. Réduire la teneur en sel des jambons secs peut affecter leur qualité finale, notamment la texture qui peut devenir trop molle, ce qui est préjudiciable à l’étape finale de tranchage. L’objectif de cette présentation est d’informer sur la construction d’un modèle multi-physique 3D basé sur les éléments finis (le « jambon numérique ») qui permet d’estimer l’évolution d’un phénomène biochimique qu’est la protéolyse, ainsi que les distributions des teneurs en sel et en eau tout au long du procédé de fabrication d’un jambon sec. Pour cela, une géométrie 3D de jambon, dans laquelle cinq groupes de muscles ont été différentiés, a été tout d’abord construite à partir de l’analyse de coupes 2D d’un jambon frais réalisées par tomographie X. Le modèle développé sous le logiciel Comsol® Multiphysics permet de prédire avec précision la distribution des teneurs en eau et en sel et celle de l’indice de protéolyse à l’intérieur du jambon. La précision du modèle a été évaluée par comparaison des valeurs d’indices de protéolyse prédites à la fin de l’étape de repos à celles mesurées à la même période sur des échantillons extraits de jambons de Bayonne. Le modèle de « jambon numérique » 3D prédit aussi la dynamique d’évolution des valeurs moyennes des teneurs en sel, en eau, des indices de protéolyse et d’activité de l’eau dans chaque groupe de muscles différentié dans la géométrie, ainsi que la cinétique de perte de poids globale du jambon. Ce modèle numérique original est un outil précieux pour aider les professionnels à identifier des itinéraires technologiques permettant de réduire la teneur en sel des jambons secs.