Facteurs déterminants du pouvoir de panification de l’amidon de manioc modifié par fermentation et irradiation UV

Determinant factors affecting breadmaking ability of cassava starch modified by fermentation and UV irradiation

• Auteur / Autrice : Pedro Gustavo Maldonado Alvarado
• Direction : Jean-Louis Delarbre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biochimie, chimie et technologie des aliments
• Date : Soutenance le 21/05/2014
• Etablissement(s) : Montpellier 2
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences des Procédés – Sciences des Aliments (Montpellier ; École Doctorale ; 2009-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Qualisud (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Philippe Piccerelle
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Louis Delarbre, Philippe Piccerelle, Camille Michon, Gaëlle Roudaut, Thierry Tran, Lydwine Grosmaire
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Camille Michon, Gaëlle Roudaut

Mots clés

Mots clés contrôlés

Rayonnement ultraviolet

Fermentation

Tapioca

Mots clés libres

Amidon aigre de manioc

Fermentation

Irradiation UV

Capacité de panification

Sans gluten

Sour cassava starch

Fermentation

UV irradiation

Breadmaking ability

Gluten-Free

Résumé

Compte tenu que la capacité de panification de l'amidon aigre, amidon de manioc modifié par fermentation et irradiation UV, n'a pas encore été complètement élucidée, l'influence du génotype et les traitements post-récolte sur le pouvoir de panification de l'amidon aigre a été l'objectif de ce travail. 13 génotypes de manioc de Colombie, cultivés à 1000 m. et 1700 m.p.n.m (3 de plaine et 10 d'altitude, respectivement) modifiés par fermentation (0 ou30 jours) et séchage (four ou soleil) ont été étudiés. Les analyses de la taille des granules, la viscosité d'empesage RVA et la viscosité intrinsèque révèlent que les traitements post-récolte ont été les facteurs prépondérants en vue de l'amélioration de la capacité de panification tandis que le facteur génotype a présenté une influence moins importante. Parmi les traitements post-récolte, la fermentation a présenté un effet plus prononcé sur la structure des granules d'amidon, que le séchage au soleil. Cependant, la combinaison de ces deux traitements a été nécessaire pour obtenir une forte capacité de panification. L'effet d'altitude de culture a été mis en évidence lors de la fermentation par des sensibilités différentes trouvées entre les granules de plaine et d'altitude (exocorrosion et endocorrosion, respectivement). Les génotypes d'altitude, donc, ont montré une bonne capacité de panification. Néanmoins, d'autres facteurs entrent en jeu, la teneur en amylose mesurée par DSC a influencé négativement l'expansion de la pâte, probablement en raison de la formation de complexes amylose-lipide. Par conséquent, la combinaison de génotypes de manioc (la teneur en amylose principalement) et les traitements post-récolte sont un élément clé de la capacité de panification de l'amidon aigre. Ces contributions peuvent aider à l'établissement de standards de qualité de l'amidon aigre vis à vis de leur potentielle utilisation dans la fabrication des produits sans-gluten.

The breadmaking ability of sour cassava starch, cassava starch modified by fermentation and UV irradiation, have not been yet fully elucidated. The influence of genotype and postharvest treatments on expansion ability of sour cassava was the objective of this work. Thirteen cassava genotypes have been studied. All genotypes proceeded from Colombia. Two altitudes of origin (1000 m. and 1700 m.a.s.l. refered to respectively as lowland and highland), fermentation treatments (0 or 30 days) and drying treatments (oven or sun) were considered. Analyses of the granule size, RVA pasting behavior and intrinsic viscosity were analysed as indicators of breadmaking ability. Results showed that post-harvest treatments were prevailing factors in improving breadmaking ability while the genotype factors had a smaller influence. Among post-harvest treatments, fermentation had a greater influence than sun-drying on these indicators, in particular on starch granular structure. The combination of both treatments was needed to obtain a high capacity bread. Furthermore, the altitude of origin of cassava genotypes was observed to affect the fermentation process: different sensitivities to fermentation were found between granules of lowland and highland (exocorrosion and endocorrosion, respectively). Highland genotypes showed a better breadmaking ability. Other influencing factor related to genotype was the amylose content measured by DSC: it negatively influenced the expansion of the dough, probably due to the formation of amylose-lipid complex. As a conclusion, the combination of cassava genotypes (mainly amylose content) and post-harvest treatment is key for expansion ability of sour starch. This knowledge is a first, essential step to provide quality standards for sour starch, targeted particularly for use in gluten-free products.