Composition des produits de panification

 Composition des produits de panification 

Au cours du processus de fabrication des produits de panification, les différents constituants interagissent pour former une matrice continue contenant une dispersion de fines cellules gazeuses : la pâte. L’eau est essentielle à l’hydratation des différents constituants, notamment la farine, et à la formation de cette pâte. L’ensemble des ingrédients utilisés participe ensuite à l’établissement de cette organisation.

LA FARINE DE BLE

La farine de blé est l’ingrédient de base des produits de panification. Outre l’abondance de cette céréale, son utilisation très répandue est liée à la capacité de la pâte à retenir le gaz permettant, ainsi, son expansion lors de la cuisson (Gan et al., 1995). La farine est un composé complexe comportant différents constituants (protéines, lipides, sucres…) qui jouent un rôle direct ou indirect dans la structuration et l’aération de la pâte.

Les protéines
La teneur en protéines des farines de blé varie de 7 à 15% (% exprimés par rapport la matière sèche de la farine). Elle est fonction de la teneur en protéines des blés mis en mouture, de la répartition de celles-ci dans le grain et du taux d’extraction de la farine par rapport au grain (Grandvoinnet et Pratx, 1994). On distingue deux types de protéines : les protéines de structure (albumines et globulines) et les protéines de réserve (gliadines et gluténines réunies sous l’appellation prolamines). La classification d’Osborne (1907) a été adoptée pour différencier les protéines. Elle est basée sur leur solubilité relative :

• Les albumines (9 à 13% des protéines) solubles dans les solutions salines et qui restent solubles en cas de dialyse contre de l’eau.
• Les globulines (6 à 8% des protéines) solubles dans les solutions salines qui précipitent en cas de dialyse contre de l’eau.
• Les gliadines (30 à 40% des protéines) solubles dans les solutions aqueuses à teneur élevée en éthanol (60 à 70%).
• Les gluténines (40 à 50% des protéines) solubles dans les solutions aqueuses d’acide acétique ou alcalines diluées.

Les gliadines et les gluténines forment le réseau de gluten dont le comportement affecte considérablement les propriétés rhéologiques des pâtes  (Bloksma, 1990b). Outre les différences fonctionnelles notables entre les gliadines et les gluténines, des différences biochimiques ont permis à Shewry et al. (1986) d’affiner cette classification. En effet, dans la famille des prolamines, on distingue les prolamines riches en soufre, les prolamines pauvres en soufre et les prolamines de haut poids moléculaire .

• Les gliadines sont des protéines monomériques associées par des liaisons hydrogène et des interactions hydrophobes. Elles ont un poids moléculaire compris entre 30 et 80 kDa. Par électrophorèse, on différencie 4 types de gliadines qui se répartissent en 2 groupes :
o Les gliadines ω (40 à 80 kDa) caractérisées par la présence d’une grande proportion de glutamine, de proline et des résidus de phénylalanine mais peu ou pas d’aminoacides soufrés : ce sont les prolamines pauvres en soufre.
o Les gliadines α, β et γ (30 à 40 kDa), qui, au contraire, comportent beaucoup de composés soufrés : cystéine et méthionine (2 à 3 % mol). Elles appartiennent ainsi au groupe des prolamines riches en soufre.
• Les gluténines sont des agrégats de monomères de haut poids moléculaire, liés par des liaisons hydrogène, des interactions hydrophobes et des ponts disulfures intermoléculaires. La réduction de ces derniers libère deux types de monomères :
o Les gluténines de faible poids moléculaire qui ont des compositions en aminoacides similaires au groupe des α, β et γ gliadines, ce qui justifie leur appartenance au groupe des prolamines riches en soufre, mais avec un poids moléculaire plus important (> 40 kDa).
o Les gluténines de haut poids moléculaire qui se distinguent par une concentration importante en glycine et faible en proline. Elles atteignent des poids moléculaires supérieurs à 100 kDa et forment le groupe des prolamines de haut poids moléculaire.

L’amidon

L’amidon est le glucide de réserve majeur des plantes supérieures. Après extraction, il se présente sous la forme d’une poudre blanche insoluble dans l’eau à température ambiante.

Molécules constitutives du grain d’amidon

Les grains d’amidon de blé sont constitués à 98 % de la fraction glucidique (amidon), les 2% restants comportent un certain nombre de constituants mineurs (protéines, lipides, minéraux). La fraction glucidique est constituée de 2 types de chaînes polyosidiques formées d’unités αD-glucose (Banks et Greenwood, 1975) :
• l’amylose (26 % de la fraction glucidique) est un polymère essentiellement linéaire pour lequel les unités D-glucose sont liées par des liaisons α(1→ 4) (figure 2a). Une faible quantité de liaisons de type α(1→6) est présente d’autant plus que la masse moléculaire est élevée. L’amylose natif contient en moyenne 500 à 6000 unités glucosyl, réparties en plusieurs chaînes (1 à 20) avec un degré de polymérisation (DP) moyen de 500. Le poids moléculaire est de l’ordre de 10⁶ .
• l’amylopectine est le principal constituant glucidique de l’amidon de blé normal avec une fraction de 74.%. Il s’agit d’une molécule ramifiée pour laquelle des liaisons α(1→ 4) relient les unités D-glucose formant la chaîne principale et des liaisons α(1→ 6) assurent les liaisons avec les ramifications (figure 2b). L’amylopectine est représentée par un ensemble de grappes de chaînes courtes de DP 15 à 20, reliées entre elles par des chaînes plus longues de DP entre 40 et 45 (figure 3). C’est un des polyosides les plus volumineux avec une masse moléculaire moyenne de 10⁸ Da.

A noter : Au-delà de cette classification, il existe également un matériel intermédiaire dans l’amidon de blé, qui possède une structure intermédiaire entre celle de l’amylose et celle de l’amylopectine.

Organisation du grain d’amidon

• Organisation granulaire : à l’état natif, les molécules d’amylose et d’amylopectine sont disposées au niveau d’entités granulaires semi-cristallines. Il s’agit des grains d’amidon dont la taille (1-100µm), la morphologie (sphérique, lenticulaire, polyédrique…) et la position du hile sont sous contrôle génétique et en conséquence fonction de leur origine botanique. C’est donc un moyen simple d’identification de l’origine de l’amidon, qui devient, néanmoins, inutilisable après transformation de ce composé (Buléon et al. 1990). En microscopie optique, l’amidon de blé présente deux populations de grains : des gros grains lenticulaires dont le diamètre varie entre 15 et 35µm et des grains polyédriques plus petits avec un diamètre moyen de 10 µm (Galliard et Bowler, 1987). En lumière polarisée, les grains d’amidon sont biréfringents et présentent une croix noire appelée « croix de Malte » dont les branches se rejoignent au niveau du hile. Cette croix est due à l’orientation radiale des chaînes de polymère à l’intérieur des grains. Au niveau macromoléculaire, les grains d’amidon présentent une cohésion radiale covalente correspondant à l’axe longitudinal des macromolécules d’amidon et une cohésion tangentielle établie par la présence locale de liaisons hydrogène intermoléculaires. Ces liaisons, s’exerçant sur des distances réduites (<10.nm), contribuent à la formation des zones cristallines du grain en conséquence de l’agrégation d’un grand nombre de chaînes. Ces zones sont séparées les unes des autres par des régions désordonnées, appelées zones amorphes (French, 1984).

Table des matières

Introduction
Etude bibliographique
Chapitre 1 Composition des produits de panification
Chapitre 2 Fabrication des produits de panification : processus et rhéologie
Chapitre 3 Caractérisation des produits de panification
Objectifs
Matériel et Méthodes
Chapitre 1 Matériel
Chapitre 2 Caractérisation de la pâte en sortie pétrissage
Chapitre 3 Evolution des propriétés physiques au cours du processus de fabrication
Chapitre 4 Caractérisation des produits de cuisson
Résultats et Discussion
Chapitre 1 Définition du domaine de composition des produits de cuisson
Chapitre 2 Propriétés des pâtes céréalières après pétrissage
Chapitre 3 Evolution des propriétés de la pâte au cours de la cuisson
Chapitre 4 Caractérisation des produits de cuisson : Instrumental / Sensoriel
Discussion générale
Conclusion & Perspectives
Références bibliographiques
Annexes

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