Impact des traitements hydrothermiques sur les propriétés techno-fonctionnelles de produits céréaliers

Impact of hydrothermal treatment on techno-functional properties of cereal products

• Auteur / Autrice : Magali Wagner
• Direction : Bernard Cuq
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Energétique, génie des procédés
• Date : Soutenance le 14/12/2010
• Etablissement(s) : Montpellier, SupAgro
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences des Procédés – Sciences des Aliments (Montpellier ; École Doctorale ; 2009-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : IATE - Ingénierie des Agro-Polymères et Technologies Emergentes
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bernard Cuq, Stéphane Desobry, Joël Abécassis, Guy Della Valle
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Gaëlle Roudaut, Marie de Lamballerie

Mots clés

Mots clés libres

Pâtes alimentaire

Traitement hydrothermique

Propriétés rhéologiques

Réseau de gluten

Complexes amylose-lipides

Pasta

Hydrothermal treatment

Rheological properties

Gluten network

Amylose-lipids complexes

Résumé

L'impact de traitements hydrodrothermiques complémentaires au procédé classique de fabrication des pâtes alimentaires a été étudié afin de définir les relations "procédé / structure / propriétés". Des pâtes 100% blé dur, éventuellement enrichies en protéines, monoglycérides et amylose, ont été produites, puis traitées à la vapeur selon différents couples temps-température, puis cuites de façon conventionnelle ou stérilisées. Les caractéristiques structurales des pâtes ainsi obtenues ont été étudiées à différentes échelles après chaque étape du procédé pour déterminer l'influence des opérations unitaires et de leurs paramètres. Les traitements vapeur induisent principalement une perte de la structure cristalline d'amidon natif, la formation de complexes amylose-lipides avec l'augmentation de la température et de la teneur en eau des pâtes. De plus, la réticulation du réseau protéique est accrue avec la température et la durée du traitement. Ces modifications structurales ont été synthétisées dans un digramme d'état. Toutefois, lorsque les pâtes sont chauffées en excès d'eau, le réseau protéique peut être rompu, les complexes disparaître et l'amylopectine rétrograder. La mesure des propriétés de texture de ces produits a permis d'établir les contributions respectives du mécanisme de plastification par l'eau et des différentes entités structurales présentes dans la pâte. Ces dernières renforcent mécaniquement les pâtes et l'addition des ingrédients permet ainsi d'améliorer les propriétés des produits. Un diagramme de fabrication a été proposé à partir de l'ensemble des résultats obtenus et son application à une formulation appropriée devrait permettre de répondre à l'objectif technique de ces travaux.

The impact of hydrothermal treatments in addition to those of traditional process of pasta manufacturing has been studied to define the relationship "process / structure / properties". Pasta exclusively based on durum wheat semolina and other enriched in protein, amylose and lipids, were produced and then steamed for different time-temperature values, then boiled or sterilized. The structural characteristics of pasta were studied at different scales after each step of the process to determine the influence of unit operations and their parameters. The steam treatments mostly induce a loss of the crystal structure of native starch and the formation of complexes amylose-lipids with increasing temperature and moisture content of pasta. Moreover, the protein network was enhanced by cross-linking as much as temperature and duration of treatment increased. Theses structural changes are synthesized in a states diagram. When the pasta is heated in an excess of water, the protein network can be disrupted, complexes may disappear and amylopectine retrograde. The measurement of the rheological properties of these products have helped to assign the contribution of the mechanism of plasticization by water and of the presence of these structures. These latter mechanically reinforce the pasta and the additions of various ingredients may then improve their properties. based on these overall results, a diagram of the process has been proposed and its application with an appropriate formulation could allow to meet the technical objective of this work.