PGE vs Polysorbate 60 dans l'aération de la crème glacée : différences, performances et comment choisir

Date:2026-07-13

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La texture de la crème glacée est construite sur l’air. Le dépassement – le volume d'air incorporé lors de la congélation – détermine si une cuillère est légère et crémeuse ou dense et lourde. Faire entrer de l’air est relativement simple. Le maintenir stable, distribué uniformément et verrouillé en place tout au long de la production, de la distribution et du ramassage est l'endroit où le système émulsifiant fait son travail.

Deux émulsifiants apparaissent le plus souvent dans les applications d’aération des glaces :Esters polyglycérols d'acides gras (PGE) etPolysorbate 60. Ils abordent le même problème par le biais de mécanismes différents, fonctionnent différemment dans des conditions de traitement différentes et se substituent rarement directement les uns aux autres.

Cet article explique la chimie derrière chacun, comment ils affectent l'aération et la texture, et comment décider lequel – ou quelle combinaison – appartient à votre formulation.

Ce que fait réellement chaque émulsifiant dans la crème glacée

Avant de comparer le PGE et le Polysorbate 60, il est utile de comprendre ce que l’aération des glaces exige réellement d’un émulsifiant.
Lors de la congélation et de l'agitation simultanée dans un congélateur continu, deux choses doivent se produire en séquence :

Incorporation d’air : Les bulles d'air doivent être introduites et stabilisées contre une coalescence immédiate. L'émulsifiant réduit la tension interfaciale à l'interface air-eau, facilitant ainsi la subdivision des bulles et leur maintien.

Coalescence partielle des graisses :Les globules graisseux doivent perdre une partie de leur membrane protectrice naturelle et s’agréger – partiellement, pas complètement – autour des bulles d’air. C’est ce réseau graisseux qui donne à la crème glacée son corps, sa résistance à la fonte rapide et sa fermeté texturale. Trop peu de coalescence et la glace est humide et lourde ; trop et ça devient beurré.

Ces deux fonctions – stabilisation de l’air et déstabilisation des graisses – sont en tension. Un émulsifiant trop stabilisant les interfaces évite la déstabilisation grasse nécessaire à la texture. Celui qui favorise la coalescence des graisses de manière trop agressive produit une texture beurrée et granuleuse.

Le PGE et le Polysorbate 60 abordent cet équilibre différemment.

PGE : Esters polyglycérols d'acides gras

Chimie

La PGE est produite en estérifiant du glycérol polymérisé (généralement du diglycérol, du triglycérol ou plus) avec des acides gras – le plus souvent de l'acide stéarique (C18:0) ou des acides gras saturés mélangés provenant de l'huile de palme ou de palmiste. Le degré de polymérisation et la chaîne d'acides gras affectent tous deux le HLB et le comportement fonctionnel.
Le PGE commercial destiné aux applications de crème glacée a généralement un HLB de 5 à 7, ce qui le place dans la gamme des émulsifiants W/O. C'est un solide cireux pâle avec un point de fusion de 55 à 65°C.
Désignation UE : E475. FDA : 21 CFR 172.854.

Comment fonctionne la PGE dans la crème glacée

La fonction principale du PGE dans la crème glacée estfavorisant la coalescence partielle des graisses — l'agrégation contrôlée de globules graisseux qui construit le réseau graisseux autour des bulles d'air.
La PGE est hautement tensioactive à l’interface graisse-eau. Il déplace la membrane native des protéines du lait des surfaces des globules gras – principalement la couche de caséine et de protéines de lactosérum qui protège naturellement les globules gras et les maintient discrets. En affaiblissant cette couche protectrice, la PGE rend les globules gras plus sujets à une coalescence partielle lorsqu'ils entrent en collision lors d'une agitation de congélation.
Le résultat est un réseau graisseux bien développé qui :

Ancre les bulles d'air fermement en place
Donne à la crème glacée une texture sèche et ferme qui conserve bien sa forme lors du ramassage
Réduit le taux de fusion
Produit une bouche nette et non grasse lorsque le réseau graisseux est bien contrôlé

La PGE est particulièrement efficace dans les formulations à teneur plus élevée en matières grasses (≥ 10 %) et dans les congélateurs en continu qui appliquent un cisaillement suffisant pour favoriser les collisions de globules gras. Il est moins efficace dans les glaces à faible teneur en matière grasse, où la quantité de matière grasse est insuffisante pour constituer un réseau solide.

Niveau d'utilisation typique

0,1 à 0,3 % du poids du mélange. La PGE est puissante : une utilisation excessive produit de la graisse sur-déstabilisée, ce qui entraîne une texture beurrée et une séparation des graisses visible sous forme de graisse à la surface de la cuillère.

Polysorbate 60 : Monostéarate de polyoxyéthylène (20) sorbitane

Chimie

Le polysorbate 60 est produit par éthoxylation du monostéarate de sorbitan avec 20 moles d'oxyde d'éthylène. La chaîne d'acides gras de l'acide stéarique (C18:0) est saturée et les chaînes de polyéthylène glycol confèrent à la molécule une forte hydrophilie - HLB 14,9, fermement dans la gamme des émulsifiants O/W. C'est un solide cireux ambré à température ambiante.
Désignation UE : E435. FDA : 21 CFR 172.836.

Comment fonctionne le polysorbate 60 dans la crème glacée

La fonction principale du Polysorbate 60 eststabilisation de l'air — améliorer l'incorporation et la rétention des bulles d'air pendant le processus de congélation.
À HLB 14,9, le polysorbate 60 est soluble dans l'eau et migre vers l'interface air-eau plutôt que vers l'interface graisse-eau. Il abaisse la tension superficielle, réduit l’énergie nécessaire pour diviser les bulles d’air et forme un film stabilisant autour des cellules d’air qui résiste à la coalescence.
Le polysorbate 60 a également un effet secondaire sur la coalescence partielle des graisses : il entre en compétition avec les protéines du lait à la surface des globules gras et peut les déplacer partiellement, mais cet effet est plus faible et moins ciblé que le mécanisme de déplacement du PGE. Sa principale contribution se situe du côté air du système air-graisse-eau.
Le résultat pratique du Polysorbate 60 dans la glace :

Incorporation d'air plus rapide et plus complète pendant la congélation
Répartition plus uniforme et plus fine des cellules d'air
Meilleur résultat de dépassement à une teneur en matières grasses donnée
Uniformité de texture améliorée entre les lots
Fermeté légèrement inférieure par rapport à la PGE à dosage équivalent

Pourquoi le Polysorbate 60 plutôt que le Polysorbate 80 ?

Dans la crème glacée, le Polysorbate 60 est généralement préféré au Polysorbate 80 malgré des valeurs HLB presque identiques (14,9 contre 15,0). La différence réside dans la chaîne d'acides gras : le Polysorbate 60 utilise de l'acide stéarique saturé, tandis que le Polysorbate 80 utilise de l'acide oléique monoinsaturé.
La chaîne saturée du Polysorbate 60 forme un film interfacial plus rigide et ordonné à l'interface air-eau aux températures de la crème glacée (-5 à -8°C pendant la congélation continue). Cette rigidité produit des cellules d'air plus stables et contribue à une meilleure texture tout au long de la durée de conservation du produit. La chaîne insaturée du Polysorbate 80 est plus fluide à ces températures, produisant un film interfacial plus doux et légèrement moins stable – un avantage dans les garnitures fouettées (où une structure rigide n'est pas nécessaire) mais un inconvénient dans la crème glacée.

Niveau d'utilisation typique

0,05 à 0,2 % du poids du mélange. Le polysorbate 60 est efficace à des niveaux inférieurs à ceux du PGE en raison de sa solubilité élevée dans l'eau et de sa migration rapide vers les interfaces pendant le traitement.

Comparaison directe

Propriété	PGE	Polysorbate 60
Base chimique	Ester d'acide gras de polyglycérol	Monostéarate de sorbitan éthoxylé
Acide gras	Stéarique / mixte saturé	Acide stéarique (C18:0)
Valeur HLB	5 à 7	14.9
État physique	Solide cireux	Solide cireux / pâte
Interface principale	Eau grasse	Air-eau
Fonction principale	Coalescence partielle des graisses	Stabilisation de l'air et dépassement
Effet sur la texture	Plus ferme, plus sec, meilleure rétention de forme	Cellules à air plus fines, dépassement amélioré
Effet sur la résistance à la fusion	Fort effet positif	Effet positif modéré
Efficacité en matière grasse	Limité	Plus efficace que la PGE
Sensibilité au surdosage	Élevé (texture beurrée)	Modéré
Niveau d'utilisation typique	0,1 à 0,3 %	0,05 à 0,2 %
Désignation UE	E475	E435
Référence FDA	21 CFR 172.854	21 CFR 172.836

Pourquoi la plupart des glaces utilisent les deux

Dans les glaces commerciales, le PGE et le Polysorbate 60 sont presque toujours utilisés ensemble, non pas parce qu'un seul est insuffisant, mais parce qu'ils abordent différentes parties du même problème.
La PGE favorise la coalescence partielle des graisses – en construisant le réseau de graisse qui donne à la crème glacée son corps et sa résistance à la fonte. Le Polysorbate 60 stabilise les cellules d'air, améliorant ainsi le dépassement et la distribution de l'air. Ensemble, ils produisent une crème glacée avec une meilleure texture, un dépassement plus constant, une meilleure résistance à la fusion et une stabilité structurelle améliorée que ce que l'un ou l'autre obtient seul.
La combinaison offre également un degré utile de flexibilité de formulation. Le ratio entre PGE et Polysorbate 60 peut être ajusté pour décaler l’équilibre entre fermeté et légèreté :

Ratio PGE plus élevé : Texture plus ferme, meilleure rétention de forme, moindre dépassement. Convient pour les glaces de qualité supérieure présentées à température ambiante.
Rapport Polysorbate 60 plus élevé : Débordement plus élevé, texture plus légère, incorporation d'air plus rapide. Convient aux produits à service doux, aux glaces légères ou aux produits économiques à dépassement élevé.

Ce système combiné est généralement utilisé avec des mono- et diglycérides (GMS ou DMG), qui assurent un contrôle supplémentaire de la surface des graisses et contribuent à une fonte plus lente. Le système à trois composants — GMS/DMG + PGE + Polysorbate 60 — est standard dans la production commerciale de glaces surgelées en continu.

Scénarios d'application

Glace Premium Scooping (≥ 10 % de matières grasses, produits laitiers de haute qualité)

Système recommandé : PGE 0,1 à 0,2 % + Polysorbate 60 0,05 à 0,1 % + DMG 0,1 à 0,15 %
La crème glacée riche en matières grasses bénéficie le plus de l'effet de renforcement du réseau de graisse du PGE. La teneur en graisse fournit un substrat suffisant pour une coalescence partielle robuste. DMG contrôle le taux de coalescence et empêche une sur-déstabilisation. Le Polysorbate 60 favorise l'uniformité des cellules d'air. Niveau total d'émulsifiant : 0,25 à 0,45 %.

Crème glacée économique (6 à 8 % de matières grasses, remplacement partiel des produits laitiers)

Système recommandé : Polysorbate 60 0,1 à 0,2 % + GMS 0,1 à 0,2 %, avec PGE en option 0,05 à 0,1 %
Une teneur plus faible en matières grasses limite l'efficacité du PGE. Le polysorbate 60 joue un rôle plus important dans la stabilisation de l'air. GMS ou DMG permettent de contrôler la surface grasse. Niveau total d'émulsifiant : 0,2 à 0,4 %.

Dessert glacé faible en gras (< 5 % de matières grasses)

Système recommandé : Polysorbate 60 0,1–0,2% + système stabilisant (carraghénane, gomme de caroube, gomme guar)
À très faible teneur en matières grasses, la coalescence partielle des graisses est insuffisante pour construire une structure significative. Le mécanisme structurel principal se déplace vers le système stabilisateur hydrocolloïde. Le Polysorbate 60 favorise l'incorporation d'air ; Le PGE contribue peu à ce niveau de graisse et est souvent omis.

Service doux

Système recommandé : Polysorbate 60 0,05 à 0,15 % + GMS 0,1 à 0,15 %
Le service doux nécessite un dépassement rapide lors du tirage à des températures plus élevées (−4 à −6°C contre −8 à −10°C pour le pack dur). La stabilisation efficace de l'air du Polysorbate 60 est bien adaptée à cela. Le PGE peut produire une déstabilisation excessive des graisses aux températures de tirage des boissons molles.

Considérations relatives au traitement

Pasteurisation : La PGE et le Polysorbate 60 sont stables dans les conditions de pasteurisation standard HTST (72 °C pendant 15 secondes) et UHT (135 °C pendant 2 à 4 secondes). Ni l’un ni l’autre ne nécessite une manipulation particulière pendant le traitement thermique.
Homogénéisation : Les deux émulsifiants s'adsorbent à la surface des globules gras pendant l'homogénéisation, déplaçant partiellement les protéines natives du lait. Cela conditionne les globules gras pour une coalescence partielle pendant la congélation. L'homogénéisation en deux étapes (première étape 10-15 MPa, deuxième étape 3-4 MPa) est standard et compatible avec les deux émulsifiants.
Vieillissement : Le mélange doit être vieilli à 4°C pendant 4 à 24 heures avant d'être congelé. Le vieillissement permet aux émulsifiants de s'équilibrer complètement à la surface des globules gras et à la graisse d'achever sa cristallisation, deux éléments nécessaires à une coalescence partielle efficace pendant la congélation. Réduire le temps de vieillissement en dessous de 4 heures dégrade généralement la texture, quel que soit le choix de l'émulsifiant.
Conditions de congélation continue : La température du canon du congélateur, la température d’aspiration et la vitesse du dasher affectent toutes l’étendue de la coalescence partielle des graisses. La déstabilisation des graisses du PGE est plus sensible à ces paramètres que l'effet de stabilisation de l'air du Polysorbate 60. Si une variation de texture d'un lot à l'autre se produit malgré une formulation cohérente, les conditions de congélation doivent être étudiées ainsi que le dosage de l'émulsifiant.

Statut réglementaire

Règlement	PGE	Polysorbate 60
États-Unis (FDA)	21 CFR 172.854	21 CFR 172.836
Additif alimentaire UE	E475	E435
JECFA (OMS/FAO)	ADI établie	ADI établie
Limite typique pour la crème glacée (UE)	5 000 mg/kg	1 000 mg/kg

Notez que les niveaux maximaux autorisés dans l'UE diffèrent considérablement entre les deux : le PGE a un niveau autorisé plus élevé (5 000 mg/kg) dans la crème glacée que le Polysorbate 60 (1 000 mg/kg). Aux niveaux d'utilisation commerciale typiques, les deux restent bien dans les limites, mais les formulations fonctionnant près de l'extrémité supérieure de la gamme Polysorbate 60 doivent vérifier la conformité par rapport à la limite applicable de la catégorie alimentaire.

Diagnostiquer les problèmes courants de texture de la crème glacée

Problème	Cause plus probable	Ajustement
Faible dépassement, texture dense	Stabilisation de l'air insuffisante	Augmentez le polysorbate 60 ; vérifier les conditions de vieillissement et de congélation
Texture humide et lourde (pas de sécheresse)	Coalescence partielle des graisses insuffisante	Augmenter le dosage de PGE ou de DMG
Texture beurrée ou grasse	Graisse sur-déstabilisée	Réduire les PGE ; vérifier la pression d'homogénéisation
Mauvaise résistance à la fusion	Réseau de graisse faible	Augmenter PGE + DMG ; vérifier la teneur et le type de matières grasses
Cellules d'air grandes et inégales	Mauvaise incorporation d’air	Augmentez le polysorbate 60 ; vérifier la viscosité du mélange et la vitesse du congélateur
Incohérence de texture d'un lot à l'autre	Variabilité du lot d'émulsifiant ou dérive du congélateur	Audit de l'émulsifiant CoA ; vérifier la température du baril et la température de tirage

Approvisionnement en PGE et Polysorbate 60

Le PGE et le Polysorbate 60 sont disponibles auprès de plusieurs fournisseurs, mais la qualité des produits varie d'une manière qui n'est pas toujours visible sur un CoA standard. Pour le PGE, le degré de polymérisation du glycérol et le profil en acides gras affectent tous deux le HLB et les performances fonctionnelles – et les deux peuvent varier d'un lot à l'autre si les contrôles de fabrication ne sont pas cohérents. Pour le Polysorbate 60, la composition en acides gras, la teneur résiduelle en polyéthylène glycol et l'indice de peroxyde affectent tous les performances interfaciales et la stabilité à l'oxydation.

CHEMSINO fournit des émulsifiants, notamment PGE, Polysorbate 60, GMS et DMG, aux fabricants de crème glacée d'Asie, du Moyen-Orient et d'Europe depuis plus d'une décennie. Les émulsifiants sont notre seule activité. Cela signifie que notre équipe technique travaille avec des systèmes d'émulsification de crème glacée tous les jours – et non occasionnellement – et peut vous aider dans la sélection de l'émulsifiant, l'optimisation du dosage et le dépannage de la texture ou des incohérences de dépassement imputables au système d'émulsification.

Chaque lot est livré avec un certificat d'analyse complet couvrant le profil des acides gras, le HLB, l'indice d'acide, l'indice de saponification, l'indice de peroxyde et l'humidité. Des échantillons et fiches techniques sont disponibles avant tout engagement d'achat.

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