Interaction entre AROME et RIZ

INTERACTION ENTRE AROME ET RIZ

Arômes

Composés d’arôme

Il existe de nombreuses méthodes pour doser les composés d’arôme présents dans le riz. Les premières études qui se sont intéressés aux composés d’arômes dans le riz, ont extraits les composés volatils par distillation suivi d’une extraction par solvants (Tsugita et al. 1980; Widjaja et al. 1996; Yajima et al. 1978; 1979). Des études plus récentes ont utilisé, pour extraire les arômes, des extractions directe par solvants (Tulyathan and Leeharatanaluk 2006; Wongpornchai et al. 2004; Yoshihashi 2002; Yoshihashi et al. 2005)) et la SPME (solidphase microextraction) (Grimm et al. 2001; Laguerre et al. 2007; Tulyathan et al. 2008)).
La méthode SPME, mise en œuvre par Grimm et al. (2001), est un outil fiable et rapide pour évaluer les composés d’arôme dans le riz. Cette méthode, modifiée par Laguerre et al. (2007), a permis de distinguer les riz aromatiques et non-aromatiques.
Le 2-acetyl-1-pyrroline est le composé qualitativement le plus important dans le riz aromatique. Il a été identifié pour la première fois, dans les riz, par Buttery et al. (1982), pour ensuite être étudié par de nombreux chercheurs, pour tenter de comprendre son origine (Adams and De Kimpe 2006; Favino et al. 1996; Hofmann and Schieberle 1998; Kimpe and Keppens 1996; Kimpe et al. 1993), le quantifier dans les riz et autres céréales (Hien et al. 2006; Itani et al. 2004) et évaluer sa dégradation et sa perte pendant le stockage et la cuisson (Tulyathan and Leeharatanaluk 2006; Widjaja et al. 1996; Yoshihashi et al. 2005; Yoshihashi et al. 2002)
Les composés d’arôme dans le riz cuit de Camargue ont été étudiés par Maraval et al. (2008). Un total de 60 composés volatiles ont été identifiés, dont 17 composés ont pu régulièrement être détectés, dans des riz aromatique (Aychade et Fidji) et non-aromatique (Ruille). Les composés contribuant majoritairement à l’arôme du riz aromatique sont ; 2-acetyl-1-pyrroline

Formation du 2-acetyl-1-pyrroline

Il existe de nombreuses tentatives pour comprendre la formation du 2-acetyl-1-pyrroline. Buttery et al. (1983), ont comme les premiers, émis l’hypothèse que la proline soit le precurseur du 2AP. Ultérieurement, leur hypothèse a été confirmée pour différents matrices.
Schieberle (1989) montre, dans une étude sur les pains, que proline est dégradée suivant la voie de Strecker pendant chauffage, en formant le 2-acetyl-1-pyrroline. Romanczyk et Al. (1995) montrent que le 2AP est formé par des microorganismes pendant fermentation des fèves de cacao, en dégradant la proline. Finalement, la biosynthèse de 2AP, a été étudiée par Yoshihashi (2002), qui propose qu’une réaction entre proline et une source de carbone (inconnue à ce jour) forme le 2AP dans les plantes de riz. Un marquage isotopique montre en effet, que la source d’azote est liée à la proline (Figure 2).
De plus, dans la même étude les auteurs ont démontré qu’en faisant pousser une plante de riz dans une solution à forte concentration en proline, entraine une quantité plus élevée de 2AP dans le riz qu’avec des solutions contenant d’autres acides aminés.Malgré les nombreuse études, on ne sait pas encore où le 2AP est synthétisé dans la plante.

Formation des autres composés

Il existe différentes voies réactionnelles pour former les composés d’arômes. Dans le riz la voie la plus importante est l’oxydation des lipides (Tableau 2). L’oxydation des acides gras non-saturés, comme l’acide linoléique et oléique, forme des composés constituant la majorité des arômes dans le riz. Bruechert et al. (1988) ont trouvés que l’oxydation d’acide linoléique, provenant de l’amidon des céréales, forme majoritairement les dérivés 2,4-décadienal et hexanal. Récemment, Maraval et al. (2008) ont émis l’hypothèse que la 2-méthoxy-4- vinylphénol et 4-vinylphénol provenaient de la dégradation d’acides cinnamiques.Lors de la cuisson, les réactions Maillard sont aussi responsables de la formation de composés d’arôme qui donnent notamment des odeurs de cuit et grillé, mais aussi des odeurs amers. Elles produisent également des couleurs marron et noirs, spécifique des aliments cuites.

Interaction entre arôme et riz

Les arômes sont des petites molécules volatiles, pouvant être liées aux chaines des acides gras, des protéines ou de l’amidon. Ils peuvent être liés par des interactions covalentes, hydrophobes ou être encapsulés dans des grandes macromolécules.

L’amidon

Il est connu que l’amidon joue un rôle important pour la rétention et le stockage des composés d’arôme. L’interaction exacte entre les arômes et l’amidon n’est à ce jour toujours pas connu, mais un grand nombre d’études sur les aspects structurels des interactions ont été réalisés.
Selon Wulff et al. (2005) l’arôme est encapsulé dans les hélices d’amylose. La quantité d’arôme retenue dépend du diamètre de l’hélice et de la taille des composés. Biais et al. (2006) ont proposé que dans un gel d’amylose, l’arôme soit situé entre les hélices d’amylose, et en partie liés à la structure amorphe d’amylose. Les composés qui se trouvent dans la partie amorphe sont considérés comme des composés libres, qui sont faiblement lié à l’amidon.
L’amylopectine est aussi capable de former des complexes avec des composés d’arôme. Arvisenet et al. (2002b) ont fait une étude avec une solution d’amidon gluant, c’est-à-dire sans amylose. Ils ont montrés que les composés d’arôme sont bien retenus dans cette structure, mais plus faible que dans une solution d’amidon contenant de l’amylose.
La rétention des composés d’arôme est très forte dans les solutions d’amylose. La teneur en arôme est pratiquement stable même après 1 an de stockage (Wulff et al. 2005).
Toutefois, la rétention d’arôme dépend de sa concentration. S’il est présent dans la solution d’amidon en petite concentration, il est libéré plus facilement que si l’arôme s’y trouve en forte concentration (Tietz et al. 2008).
Il est à noter que, la majorité de ces études ont été réalisés avec des solutions d’amidon ou d’amylose seule, en ajoutant les composés d’arômes (Arvisenet et al. 2002a; Arvisenet et al.
2002b; Tietz et al. 2008; Wulff et al. 2005). Ces études ne nous montrent donc pas comment les arômes sont complexés dans un amidon natif présentant une structure cristalline de type A, contrairement aux complexes, de type V, formés à partir de solutions.

Les protéines

Les protéines forment aussi des liaisons avec les composés d’arôme. Ils peuvent être liés soit aux des liaisons covalentes, soit par des liaisons hydrophobes. Cependant, le degré de transformation de la protéine, ainsi que la nature de l’arôme, jouent un rôle important sur la puissance de ces liaisons. L’affinité de certaines protéines pour les arômes augmente entre les alcools, les cétones et les aldéhydes (Guichard 2002).

Les lipides

Les lipides sont également des molécules qui assurent la rétention des composés d’arômes. La quantité et l’intensité des liaisons hydrophobes varient selon la nature du lipide ainsi que de la concentration des lipides. L’affinité augmente avec la longueur de la chaîne aliphatique des acides gras et le nombre de doubles liaisons (Guichard 2002). Une étude faite par Giroux et al. 2007 montre ensuite que les aromes hydrophobes dépendent essentiellement de la teneur en lipides, et non de la teneur en protéines dans les émulsions.

Table des matières

1 INTRODUCTION
2 BIBLIOGRAPHIE
2.1 LE RIZ
2.1.1 Structure
2.1.2 Composition chimique
2.2 AROMES
2.2.1 Composés d’arôme
2.2.2 Formation du 2-acetyl-1-pyrroline
2.2.3 Formation des autres composés
2.3 INTERACTION ENTRE AROME ET RIZ
2.3.1 L’amidon
2.3.2 Les protéines
2.3.3 Les lipides
2.4 L’EFFET DE STOCKAGE
3. MATERIEL ET METHODES
3.1 MATERIEL VEGETAL
3.2 PRODUITS CHIMIQUES
3.3 METHODES
3.2.1 Caractérisation de la matière première
3.3.2 Adidité grasse
3.3.3 SPME (Solid-phase-microextraction)
4 RESULTATS ET DISCUSSION
4.1 CARACTERISATION DE LA MATIERE PREMIERE
4.2 MISE AU POINT DES METHODES
4.2.1 Courbe de calibration
4.2.2 Coefficient de partage de 2-acetyl-1-pyrroline dans du riz
4.3 ETUDE DE STOCKAGE
4.3.1 Evolution des composés d’arôme du riz
4.3.2 Détermination de l’acidité grasse
4.4 BROYAGE
4.5 TRAITEMENT THERMIQUE
4.6 TRAITEMENT CHIMIQUE
5 CONCLUSION ET PERSPECTIVES
6 REFERENCES

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