Influence de la formulation de pâtes de farine de blé sur leur consommation d'oxygène et leur production de dioxyde de carbone au cours du pétrissage et de la fermentation : Conséquences biochimiques et rhéologiques

Influence of wheat dough formulation on its oxygen consumption and its carbon dioxide production during kneading and fermentation : Biochemical et rheological consequences

• Auteur / Autrice : François Buche
• Direction : Jacques Potus
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des aliments
• Date : Soutenance le 26/05/2011
• Etablissement(s) : Paris, AgroParisTech
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Agriculture, Alimentation, Biologie, Environnement, Santé (Paris ; 2000-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Ingénierie Procédés Aliments (2009-2019)
• Jury : Président / Présidente : Camille Michon
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jacques Potus, Jocelyn Rouillé
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Marie-Hélène Morel, Philippe Cayot

Mots clés

Mots clés contrôlés

Biochimie analytique

Farine de blé

Pâte à pain

Mots clés libres

Kneaging

Dough

Fermentation

Oxygène

Levure

Améliorants de panification

Kneading

Dough

Fermentation

Oxygen

Levure

Bread improvers

Résumé

Le pétrissage et la fermentation des pâtes constituent deux étapes clé de la panification. Lors du pétrissage, l'oxygène incorporé à la pâte alimente en substrat oxydant les réactions d'oxydation, pour la plupart enzymatiques, conduisant au développement des réseaux de gluten et d'arabinoxylanes donnant à la pâte ses propriétés viscoélastiques et son aptitude à la rétention gazeuse. Lors de la fermentation, la production de dioxyde de carbone par la levure conditionne la levée du pâton. Un pétrin-fermenteur étanche, le sitoxygraphe, a été utilisé pour quantifier, à tout instant au cours du pétrissage et de la fermentation, la consommation d'oxygène et la production de dioxyde de carbone en distinguant la part de CO2 qui est retenue par la pâte de celle qui apparaît dans la phase gazeuse. Une modification de la formulation de la pâte de farine de blé – par l'ajout, seul ou en mélange, de levure, d'oses oxydases, de farine de fève ou de soja, de lipases – augmente sa consommation d'oxygène, et affecte sa teneur en acides gras polyinsaturés, son état d'agrégation des protéines et ses propriétés rhéologiques. Il existe, par exemple, une compétition pour l'utilisation de l'oxygène entre la levure, qui respire durant le pétrissage, et les oxydoréductases endogènes ou exogènes. Elle se traduit par une diminution des effets biochimiques et rhéologiques des oxydoréductases exogènes. L'utilisation d'atmosphères enrichies en oxygène en début de pétrissage devrait permettre de limiter ces compétitions et donc d'amplifier l'activité des oxydoréductases exogènes.

Kneading and fermentation of dough are two key steps in bread making. During kneading, incorporated oxygen into dough supplies in oxidizing substrate oxidation reactions, most of them are enzymatic, leading to the development of gluten and arabinoxylans networks giving dough viscoelastic properties and its ability to gas retention. During fermentation, the production of carbon dioxide by yeast determines the volume increase of the dough. An airtight knerder-fermenter, the sitoxygraphe, has been used to quantify, at any moment during of kneading and fermentation, oxygen consumption and carbon dioxide production by distinguishing the part of CO2 that is retained by dough from that which appears in the gas phase. A modification of dough formulation prepared with wheat flour - by adding one or a mix of, yeast, oses oxidases, horse bean or soybean flour, lipases - increases oxygen consumption and affects its content of polyunsaturated fatty acids, its protein aggregation and its rheological properties. For example, there is a competition for the use of oxygen between the yeast, which breathes during kneading and endogenous or exogenous oxidoreductases. It results in a decrease of rheological and biochemical effects of exogenous oxidoreductases. The use of atmospheres enriched with oxygen at the beginning of kneading should allow limiting these competitions and amplifying exogenous oxidoreductases activity.