LE RÉSEAU DES PROFESSIONNELS
DES INDUSTRIES CÉRÉALIÈRES

MOULIN À PAROLES

Suivi en ligne de l'opération de pétrissage d'une pâte céréalière par spectroscopie proche infrarouge

01/07/2006
Abderrahmane AIT KADDOUR, Houda DAMIRI, Cécile BARRON, Denis CASSAN, Paul MENUT, Marie-Hélène MOREL, Bernard CUQ
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Le pétrissage est la première opération unitaire de nombreux procédés de mise en forme de pâtes céréalières. Il assure deux fonctions principales : un mélange intime et homogène des différents constituants, et la structuration d’un réseau protéique conférant à la pâte ses propriétés viscoélastiques. En panification, le pétrissage permet également l’incorporation de bulles d’air dans la pâte. Nous avons suivi par spectrométrie proche infra-rouge à transformée de Fourier (SPIR-TF) l’évolution de la pâte (mélange farine + eau) au cours du procédé, à l’aide d’une sonde déportée installée sur un pétrin pilote. Les spectres sont acquis en continu, par réflexion, sur une plage spectrale de 1000 à 2500 nm et avec une résolution de 4 nm. L’évolution des spectres bruts acquis au cours du pétrissage montre une importante évolution de la ligne de base, et donc de la réflexion résultant d’interactions physiques ondes-matière (notamment la réflexion spéculaire). Le traitement des signaux bruts par une Analyse en Composantes Principales (ACP) permet de suivre l’évolution de la pâte à partir des variations de la première composante principale (PC1) en fonction du temps du pétrissage. La valeur minimale de la PC1 identifiée à 11 min de pétrissage est ainsi associée à un « optimum » de pétrissage, défini par une méthode physico-chimique « classique » (i.e. valeur minimale de la teneur en protéines insolubles dans une solution de SDS 1% déterminée par SE-HPLC). Un temps « optimum » de pétrissage peut ainsi être déterminé par SPIR-TF. Une ACP réalisée sur les dérivées secondes des spectres bruts permet de caractériser deux étapes successives au cours du pétrissage. Entre 0 et 8 min, les valeurs des composantes principales varient aléatoirement autour d’une courbe moyenne et traduisent ainsi une forte hétérogénéité de la pâte. Après 8 min de pétrissage, l’écart entre deux valeurs consécutives se réduit fortement, ce qui traduit une augmentation de l'homogénéité de la pâte. Une durée de 8 min de pétrissage semble ainsi nécessaire pour l'obtention d'un mélange homogène des constituants. Les profils spectraux associés à ces composantes principales montrent des variations dans la zone correspondant à la bande de combinaison eau - protéines (1950 - 2200 nm). On peut ainsi supposer que le « temps de mélange des constituants » correspond au temps nécessaire pour obtenir une hydratation homogène de la farine. Ces résultats ont été validés en étudiant l’effet de deux facteurs de contrôle du procédé de pétrissage : la vitesse de rotation du bras du pétrin (paramètre procédé) et le type de farine utilisée (paramètre formulation). Dans tous les cas, les évolutions mesurées par SPIR-TF permettent d'identifier un temps optimum de pétrissage.

Article complet à lire dans la revue Industrie des Céréales numéro 148, page(s) 20-21, référence 148/20.

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