Adéquation des blés durs aux opérations de transformations technologiques : semoulerie et pastification

Adaptation of the durum wheat grain processes : milling and pasta making

• Auteur / Autrice : Marianne Joubert
• Direction : Marie-Hélène Morel, Valérie Lullien
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biochimie et Physicochimie alimentaires
• Date : Soutenance le 13/12/2017
• Etablissement(s) : Montpellier, SupAgro
• Ecole(s) doctorale(s) : GAIA (Montpellier ; École Doctorale ; 2015-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Ingénierie des Agro-Polymères et Technologies Emergentes (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Bernard Cuq
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marie-Hélène Morel, Valérie Lullien, Bernard Cuq, Camille Michon, Didier Kleiber, Kamal Kansou, Isabelle Arekion
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Camille Michon, Didier Kleiber

Mots clés

Mots clés libres

Blé dur

Semoule

Pâtes

Protéines

Rendement et qualité

Caractérisation physique et biochimique

Durum wheat

Semolina

Pasta

Protein

Yield and quality

Physic

Résumé

Le blé dur est la matière première de base pour la production de semoules et de pâtes. Les origines des rendements semouliers et qualité des pâtes sont multifactorielles. Or, il n’existe pas aujourd’hui d’outil global permettant de prédire les valeurs semoulières et pastières des blés durs sur la base des caractéristiques physiques et biochimiques des grains. Le travail mené dans le cadre de cette thèse s’attache à objectiver le potentiel semoulier et pastier de lots de grains, issus de pratiques culturales innovantes, dans une optique d’améliorer la durabilité de la filière blé dur.Des lots de grains de blé dur ont été caractérisés et leurs variabilités mises en relation avec les différents itinéraires techniques agricoles dont ils sont issus. L’impact de la qualité des récoltes sur le comportement à la mouture des lots, ainsi que sur l’aspect des pâtes sèches et la texture des pâtes cuites a été étudié. Les teneurs en protéines, en cendres et la granulométrie de la semoule ont été identifiées comme des facteurs influençant la qualité des pâtes. Une démarche « plan d’expériences » a été développée pour évaluer l’impact d’un seul facteur, indépendamment des deux autres, sur la qualité des pâtes. L’efficience des procédés de transformation en fonction de la variabilité de la matière première a également été appréciée. En particulier, l’impact des caractéristiques des grains de blé dur sur les énergies nécessaires à la mouture, les liens entre composition de la semoule et comportement à l’extrusion et l’efficacité de différents diagrammes de séchage sur la qualité des pâtes en fonction de leurs compositions, ont été analysés. Une étude a été également menée sur l’état de polymérisation des protéines au cours de la fabrication des pâtes. Enfin, cette thèse a permis la constitution d’une base de données qui contribuera à la prédiction de la qualité des semoules et pâtes en fonctions des caractéristiques physiques et biochimiques des blés durs.

Durum wheat is the best raw material to process semolina and pasta. The origins of high semolina yield and the good pasta quality are multifactorial. However, there is currently no tool predicting milling and pasta making results based on physical and biochemical characteristics of durum wheat grains. The work carried out in this PhD thesis attempts to objectify the technological value of durum wheat samples, grown with innovative technical practices in order to improve sustainability of the French durum wheat chain.Durum wheat samples batches were characterised and their variability was related to the different agricultural technical routes used. The impact of the grain quality on the milling behaviour of the samples, as well as the appearance of the dry pasta and the texture of the cooked pasta was studied. Protein, ash contents and semolina particle size distribution were identified as factors influencing pasta quality. An “experimental design” approach was developed to obtain a non-distorted estimate of how each variable impacts the quality of pasta, independently of the other two variables. Efficiency of the semolina milling and pasta making processes depending on the variability of the raw material was also assessed. Especially, the impact of durum wheat grains characteristics on the energies required for milling, the relationship between semolina composition and extrusion behaviour and the effectiveness of different drying diagrams on the quality of the pasta based on their compositions were analysed. A study on the protein polymerisation state during the pasta making process was also conducted. Finally, this PhD thesis has contributed to the development of a database that will predict semolina and pasta quality depending on physical and biochemical characteristics of durum wheat.