Impact sur la rhéologie de la pâte et la structure finale du pain

par Esra Acar et Eda Nur Özcan, ingénieures agroalimentaires, Bastak, Turquie

Le blé est l’une des céréales les plus consommées dans le monde et constitue la principale matière première de nombreux aliments de base tels que le pain, les biscuits, les pâtes et les nouilles. En tant que l’une des principales sources d’énergie dans l’alimentation humaine, le blé est cultivé dans des régions climatiques et géographiques très diverses, ce qui permet sa consommation à grande échelle dans le monde entier. Cette caractéristique fait de la farine de blé non seulement une source d’énergie fondamentale mais aussi un vecteur efficace pour l’apport de micronutriments à de larges populations.

Lorsque le grain de blé conserve sa structure naturelle, il est riche en vitamines B1, B2, B6 et E, ainsi qu’en niacine, fer et zinc. Cependant, lors des processus de mouture, les couches externes du grain – le son et le germe – qui contiennent la majorité de ces vitamines et minéraux sont en grande partie éliminées, entraînant des pertes nutritionnelles importantes dans la farine. Par conséquent, la réintroduction de certains micronutriments perdus lors de la mouture est considérée comme une stratégie efficace pour améliorer le profil nutritionnel de la farine et lutter contre la faim cachée. De plus, il a été rapporté que les vitamines présentes dans la matrice de la farine de blé présentent une plus grande stabilité face aux applications à haute température telles que la cuisson, permettant une meilleure rétention de la valeur nutritionnelle.

Dans la production industrielle de farine et de produits de boulangerie, non seulement la préservation de la valeur nutritionnelle mais aussi la standardisation de la qualité des produits, l’amélioration de la transformabilité et l’augmentation de l’efficacité de la production sont d’une importance cruciale. Dans ce contexte, les améliorants de farine sont devenus un élément essentiel de la technologie alimentaire moderne. Les additifs pour farine sont définis comme des ingrédients utilisés pour améliorer les propriétés rhéologiques de la farine, contrôler la formation de la pâte et améliorer la qualité du produit final. Ils jouent un rôle particulièrement important dans la minimisation des fluctuations de qualité liées aux matières premières dans la production industrielle à grande échelle.

Parmi les additifs pour farine, les améliorant de pâte, les enzymes, les agents réducteurs et les renforçateurs de pâte sont les plus importants. Les améliorants de pâte améliorent la structure du réseau de gluten, augmentant la force de la pâte et la capacité de rétention de gaz, ce qui améliore le volume du pain et la structure de la mie. Les enzymes agissent sur les composants de l’amidon et des protéines pour améliorer la performance de fermentation et optimiser les propriétés textuelles. Les amylases hydrolysent l’amidon pour fournir des sucres fermentescibles à l’activité des levures, la glucose oxydase renforce la structure de la pâte et les lipases contribuent à la souplesse de la mie et à la prolongation de la durée de conservation. Ces enzymes sont incorporées à la farine lors de la production et deviennent actives au contact de l’eau, exerçant leurs effets technologiques lors du traitement de la pâte.

Les agents réducteurs utilisés pour améliorer la maniabilité de la pâte régulent l’élasticité du réseau de gluten, facilitant ainsi le façonnage, en particulier sur les lignes de production à grande vitesse. Les renforçateurs de pâte, quant à eux, empêchent la déformation lors du mélange et de la fermentation, permettant la production de produits de boulangerie avec un volume plus important et une structure de pores plus homogène. Grâce à l’utilisation de ces additifs, le temps de production peut être réduit, les pertes de produits minimisées et la durée de conservation des produits de boulangerie tels que le pain, les crackers et les biscuits prolongée.

L’utilisation des additifs alimentaires est soumise à une surveillance scientifique stricte afin de garantir la sécurité des consommateurs. À l’échelle mondiale, les évaluations des additifs alimentaires sont réalisées par le Comité mixte FAO/OMS d’experts des additifs alimentaires (JECFA), opérant sous la direction de l’Organisation mondiale de la santé (OMS) et de l’organisation es Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture (FAO). Le JECFA détermine les niveaux de consommation sûrs sur la base d’évaluations toxicologiques et cancérogènes et établit des lignes directrices concernant l’utilisation autorisée des additifs dans des catégories alimentaires spécifiques. Dans l’Union européenne, les additifs alimentaires sont réglementés par des autorités expertes au sein de l’Union tandis qu’en Turquie, la réglementation est appliquée conformément au Codex Alimentarius international, à la législation de l’Union européenne et aux normes de la FDA.

Dans ce cadre, l’évaluation scientifique des effets technologiques des additifs pour farine et de leur impact sur la qualité du produit final revêt une grande importance tant pour les producteurs que pour les consommateurs.

L’un des principaux défis rencontrés dans la production industrielle de boulangerie est la performance incohérente des farines présentant des caractéristiques de qualité variables. En particulier, les farines à structure protéique faible peuvent présenter des limites en termes de stabilité de la pâte, de capacité de rétention des gaz et de volume du produit final. Les additifs pour farine formulés de manière fonctionnelle se sont imposés comme une solution efficace pour atténuer ces fluctuations de qualité.

Sünekat AT, développe par Bastak, est un additif pour farine spécialement formulé pour améliorer les propriétés technologiques des farines faibles. Son principal mécanisme d’action consiste à renforcer la structure du gluten et les liaisons protéiques au sein de la pâte, améliorant ainsi l’intégrité de la pâte. Cet effet de renforcement est particulièrement bénéfique pour les farines touchées par des dommages d’insectes ou celles à faible qualité protéique, où l’affaiblissement du réseau de gluten entraîne des carences structurelles. À mesure que le réseau de gluten devient plus robuste, la capacité de rétention des gaz de la pâte augmente, permettant une rétention plus efficace du dioxyde de carbone produit lors de la fermentation. Cette amélioration se traduit directement par un volume de pain accru et une homogénéité de la mie.

L’intervalle de dosage recommandé de Sünekat AT (2-14 g pour 50 kg de farine) offre une flexibilité d’application selon les différents niveaux de qualité de farine et permet des effets technologiques contrôlés. Les améliorations de la structure du gluten et des protéines contribuent non seulement à la maniabilité de la pâte mais aussi à la qualité du produit cuit.

Un autre additif pour farine du portefeuille Bastak, Armix 5000, se distingue par ses effets fonctionnels sur le comportement rhéologique de la pâte. En augmentant l’élasticité de la pâte, Armix 5000 favorise une structure de pâte plus équilibrée lors du mélange et de la fermentation. L’élasticité accrue améliore la résistance au stress mécanique tout en soutenant la stabilité des alvéoles gazeuses, ce qui se traduit par un volume de pain supérieur et une structure de mie plus uniforme après cuisson.

De plus, Armix 5000 facilite la relaxation controlée de la pâte particulièrement bénéfique sur les lignes de production à grande vitesse, réduisant les déchirures de surface et les irrégularités de façonnage. Son effet de rétention d’humidité aide à maintenir l’hydratation de la pâte pendant la fermentation et les étapes précédent la cuisson, influençant positivement la texture du produit final et sa durée de conservation. Avec une plage de dosage recommandée de ( à 20 g pour 50 kg de farine, Armix 5000 offre une adaptabilité à des conditions de transformation variées.

L’utilisation individuelle ou combinée de Sünekat AT et Armix 5000 aide à compenser les limites intrinsèques de la qualité de la farine, en améliorant la rhéologie de la pâte et la performance du produit final. Grâce à ces additifs, les effets de la variabilité des matières premières peuvent être réduits, permettant des résultats de production plus prévisibles et reproductibles. Ainsi, ces additifs améliorent non seulement la performance technologique mais contribuent également de manière significative à garantir la constance de la qualité dans la production industrielle de boulangerie.

Matériels et méthodes

Dans cette étude, un plan expérimental contrôlé a été mis en place pour évaluer les effets des additifs pour farine Sünekat AT et ARmix 5000 produits par Bastak sur la qualité du pain. La quantité de farine utilisée pour la production du pain a été maintenue constante dans tous les groupes expérimentaux et chaque formulation a été préparée avec 500 g de farine.

Pour évaluer de manière comparative les effets des additifs, trois groupes expérimentaux ont été constitués. Les types et dosages des additifs pour farine utilisés dans chaque groupe sont présentés dans le Tableau 1.

Les dosages sélectionnés ont été déterminés sur la base des plages d’application recommandées par le fabricant et ont été conçus pour permettre l’observation d’effets faibles à modérés des additifs. Cette approche a permis d’évaluer à la fois les effets dépendant de la concentration de Sünekat AT et les effets synergiques potentiels de la combinaison Armix 5000 et Sünekat AT sur la structure de la pâte et du pain.

Toutes les conditions de préparation de la pâte, de fermentation et de cuisson ont été maintenues constantes dans les groupes expérimentaux, seuls le type et la quantité d’additifs pour farine étant considérés comme variables. Ce protocole a renforcé l’hypothèse selon laquelle les différences observées dans la qualité du pain étaient directement attribuables aux additifs appliqués.

Conclusion

Dans cette étude, les effets des additifs pour farine Sünekat AT et Armix 5000 développés par Bastak sur les propriétés rhéologiques de la pâte et la structure du pain après cuisson ont été évalués expérimentalement. Les résultats démontrent clairement que le type d’additif et le dosage jouent un rôle déterminant dans le comportement de la pâte et la qualité du produit final. En particulier, l’augmentation des niveaux de Sünekat AT a renforcé la structure du gluten et la capacité de rétention des gaz, tandis que la combinaison d’Armix 5000 et de Sünekat AT a produit des effets synergiques positifs sur l’élasticité de la pâte et le volume du pain.

L’évaluation visuelle des échantillons de pain a confirmé les résultats analytiques, fournissant des preuves tangibles des effets des applications d’additifs sur le volume des pains, l’homogénéité de la mie et la distribution des pores. Ces observations indiquent que les additifs pour farine influencent la qualité de production non seulement à travers des paramètres analytiques mais aussi par l’apparence physique du produit final.

L’un des principaux défis de la production boulangère moderne est l’impact négatif de la variabilité de la qualité des matières premières sur la performance des produits. Dans ce contexte, les additifs pour farine formulés de manière fonctionnels tels qu’Armix, Arkat, Slash, Sünekat, Purmix et leurs différents dérivés permettent une manipulation contrôlée de la rhéologie de la pâte, garantissant la constance de la qualité dans les processus de production. Ces additifs offrent des solutions efficaces non seulement pour améliorer les farines faibles mais aussi pour les lignes de production industrielle visant à maintenir une qualité standardisée.

Les résultats de cette étude soulignent que les additifs pour farine doivent être considérés non seulement comme des composants auxiliaires mais comme des déterminants actifs de la qualité au sein du processus de production. Grâce à une sélection appropriée des additifs et à des stratégies de dosage précises, la structure de la pâte peut être efficacement orientée et la qualité du produit final rendue plus prévisible. Par conséquent, ces additifs représentent un élément fondamental de la gestion durable de la qualité dans la production industrielle de pain.