Analyse des farines. La meunerie Milanaise

Transcription

1 Analyse des farines La meunerie Milanaise

2 Table des matières Amidon... 1 Amylographe... 1 Analyse de la qualité des farines... 3 Caractérisation des activités enzymatiques... 4 Caractérisation des protéines du blé... 5 Les caractéristiques granulométriques... 6 La farine absorbe-t-elle rapidement beaucoup d eau?... 6 Farinographe... 7 La force des protéines Gluten... 8 Le taux de cendres... 8 La farine contient-elle des additifs?... 9 Notion de la valeur meunière La teneur en minéraux Analyse des farines ii

3 [Teacher Name] [Insérer une date] Analyse des farines La meunerie Milananaise Amidon L amidon est le principal constituant des plantes et de la farine, avec environ les deux tiers du poids du grain. Au microscope, l amidon se présente sous la forme de plusieurs petites pastilles (granules) faites de filaments que seul des couteaux spéciaux peuvent couper (les enzymes amylasiques ou amylases). Lors de la mouture, ces granules sont égratignés, ce qui permet une porte d entrée pour l eau et les enzymes en question. Ces enzymes libèrent des petits bouts d amidon que peuvent utiliser les levures pour former le gaz faisant gonfler la pâte non sucrée. Si la température de la pâte augmente lors de l enfournement, les petits couteaux attaquent plus rapidement : l amidon se solidifie plus tard et ne freine pas l expansion de la pâte qui donnera du pain volumineux. Amylographe Cette opération vise à évaluer l activité amylasique (le taux d amylase ainsi que son comportement) des farines par la mesure de la consistance de l amidon gélatinisé. Cette consistance pourra se traduire par l appellation du taux de chute. L amylase est un des nombreux enzymes présents dans la farine. Il est capable de dégrader l amidon en éléments simples ou sucres fermentescibles comme le glucose ou le maltose. Les amylases attaquent rapidement l amidon hydraté. L analyse de l activité amylique permet au meunier de détecter les grains germés (indice de chute de Analyse des farines 1

4 secondes), ce qui donne des pâtes et des mies de pain très collantes à cause de la trop grande dégradation de l amidon endommagé. Une quantité adéquate d amylases (indice de 250 ± 25 secondes) donne généralement du pain avec une mie juste assez ouverte, surtout à cause du travail de ces enzymes qui prolongent l expansion de la pâte en retardant la solidification de l amidon lors de la cuisson. Des blés déficients en amylase donnent quant à eux, un indice supérieur à 400 secondes, la limite de lecture de l appareil. Un manque d amylases retarde la fermentation des pâtes non supplémentées de sucre et fermentées longtemps. Cette lacune est partiellement compensée par beaucoup de dommages à l amidon, ce qui en multiplie les sites d actions des amylases. Dans les deux cas, il est nécessaire de mélanger la farine à de l eau à température ambiante. Cette suspension est très instable car l amidon n est pas soluble dans l eau froide. La montée progressive de la température dans le mélange entraîne le phénomène de solidification de l amidon; celui-ci devient plus sensible à l hydrolyse par l amylase. L augmentation de l activité amylique des farines se traduit par une baisse de viscosité de l empoi de l amidon. L enregistrement des niveaux de consistance permet donc de connaître l intensité de l activité des amylases. Analyse des farines 2

5 Analyse de la qualité des farines Afin de déterminer les propriétés et les diverses qualités de la farine, il faut procéder à des analyses sur cette dernière. Les analyses porteront sur : L indice de chute (taux d alpha d amylase) La mesure de la qualité du gluten Le temps d arrivée (il s agit du temps pour atteindre 500 Ub sur le farinogramme) : pour mesurer la vitesse d absorption d eau La capacité d absorption : pour évaluer la quantité d eau optimale pour atteindre 500 Ub sur le farinogramme) Le temps de développement (temps entre l ajout d eau et le sommet de la courbe) La tolérance au pétrissage (stabilité) entre les deux lignes de 500 Ub : afin de déterminer la période de stabilité de pétrissage avant que la pâte ne relâche La chute à 20 minutes: C est la valeur en Ub entre le sommet de la courbe et le point de la courbe à 20 minutes (plus l'indice est grand, moins la farine est forte) L indice de tolérance au pétrissage (Ub entre le sommet et 5 minutes après le sommet) Le valorimètre : pour mesurer l indice global de qualité Le taux de protéines Analyse des farines 3

6 Caractérisation des activités enzymatiques Un enzyme est une grosse molécule protéique de structure généralement globulaire capable de catalyser une réaction biochimique. On estime qu il existe environ 2500 à 3000 enzymes dans la nature. Les enzymes peuvent agir en permanence si les conditions favorables sont réunies. Parmi les classes d enzymes, deux interviennent principalement dans la technologie boulangère : Les hydrolases (amylases, lipases, protéases, hémicellulases, pentosanases). Ces enzymes permettent la coupure des lipides, des chaînes d amidon, des protéines et des hémicelluloses. Les oxydo-réductases. L activité enzymatique que l on retrouve dans le blé et par la suite dans la farine est en grande partie la conséquence des conditions climatiques avant et pendant la récolte ainsi que des conditions de conservation après la récolte. En effet, le blé humide passe assez rapidement à un stade de prégerminaison, puis de germinaison. À un stade de dégradation enzymatique avancé, le blé n est plus panifiable. À un stade moins avancé, certains défauts en boulangerie seront difficiles à corriger. Comme le collant de la pâte, l excès d activité de fermentation ou le rougissement excessif de la croûte du pain. À l inverse, un défaut d activité amylasique entraîne un manque d activité fermentative, des pains moins développés et une couleur de croûte pâle. Dans la filière blé-farine-pain, les méthodes courantes d appréciation des activités enzymatiques sont essentiellement axées sur l activité amylasique. Cette activité correspond à l activité de l amylase, capable de dégrader l amidon en éléments simples ou sucres fermentiscibles comme le glucose ou le maltose. Les activités amylasiques sont appréciées et détectées par le temps de chute de Hagberg et l amylographe de Brabender Analyse des farines 4

7 Caractérisation des protéines du blé Les protéines de la farine de blé sont multiples et complexes. Certaines d entre elles, insolubles dans l eau, sont capables de s associer en milieu hydraté pour former le gluten. L agglutination de protéines donne un produit doué de propriétés visqueuses et élastiques, susceptibles de s étendre pour former une membrane capable de retenir les gaz de fermentation pendant la panification. Cette spécificité des protéines du blé donne au blé le qualificatif de panifiable. C est en 1907 qu Osborne propose une classification des protéines du blé en quatre types: les albumines, les globulines, les prolamines et les glutélines. Les albumines : (solubles dans l eau). De forme globulaire, les albumines du blé représentent environ 5 à 10 % des protéines totales. Elles sont concentrées surtout dans la périphérie du grain et dans le germe. Les globulines : (solubles dans les solutions salines diluées). De forme globulaire dans le blé, elles représentent 5 à 10 % des protéines totales. Elles sont concentrées comme les albumines dans les parties périphériques de la graine. Les prolamines ou giadines : (solubles dans les solutions alcooliques). Dans le blé, elles représentent 40 à 50 % des protéines totales et se concentrent surtout dans l amande ou albumen du grain. On les retrouve dans le gluten et elles apportent à ce produit ses caractéristiques visqueuses (fluidité, extensibilité). Les glutélines ou gluténines : (solubles dans les solutions d acides ou d alcalis). Avec 30 à 40 % des protéines totales, elles assurent au gluten ses caractéristiques élastiques, sa cohésion et sa résistance aux déformations. Leur poids moléculaire peut varier de à 3 millions. Comme les gliadines, on les trouve principalement dans l albumen du grain. Analyse des farines 5

8 Les caractéristiques granulométriques La farine est constituée de particules de dimensions très variées pouvant aller de quelques µ à 150 µ. Dissociés, les granules d amidon passent de quelques µ pour ceux situés à la périphérie du grain à µ pour ceux provenant du centre de l amande; les fractions protéiques, soit les fractions de protéine, ne dépassent pas quelques µ. Cette hétérogénéité est souvent exprimée par les expressions farines rondes et farines fines et rend envisageable la séparation des particules. Pour les pâtes liquides, les particules très fines ont comme inconvénient de faire des grumeaux. Les grosses particules ne conduisent pas à la formation de grumeaux mais s hydratent plus lentement. Une sélection de particules intermédiaires par tamisage convient bien pour ces applications, d où le nom de farine tamisée. La classification par tamisage a ses limites et n assure pas une séparation des fines particules. Les fractions riches en protéines sont valorisées dans les farines dites de force. Les fractions pauvres sont destinées aux applications biscuitières ou pâte liquide. La farine absorbe-t-elle rapidement beaucoup d eau? La composition de la farine affecte le temps de pétrissage et son absorption d eau. La farine fine et contenant beaucoup d amidons endommagés s hydrate rapidement, est facile à pétrir et donne beaucoup de pâte. Une farine riche en protéines et en son absorbe aussi beaucoup d eau mais l hydratation est plus lente. En règle générale, un pain contenant beaucoup d eau semble plus frais, rassit plus lentement, surtout s il contient beaucoup de mie mais moisit plus vite. Analyse des farines 6

9 Farinographe Le farinographe est l appareil qui mesure les différentes propriétés de la pâte. L instrument permet une lecture non seulement de la force du gluten mais aussi du pouvoir d hydratation de la farine. L absorption de l eau par la pâte est due en grande partie au taux de dommages subis par les grains d amidon lors de la mouture, lui-même lié à la dureté des grains. Cependant, le type de protéines présent dans les grains influence également cette mesure, lui conférant un critère déterminant sur la qualité de la farine. Le farinographe est donc l appareil qui déterminera les propriétés de la pâte au cours d un pétrissage. Ce test permettra au boulanger de savoir pendant combien de temps il peut pétrir sa pâte avant qu elle ne perde ses qualités visqueuses et son collant. Cet appareil sert aussi à mesurer la constante de la stabilité de la résistance de la pâte au cours d un pétrissage. Pour ce faire, l appareil est équipé d une cuve de pétrissage dans laquelle deux fraseurs horizontaux tournant en sens inverse pétrissent la pâte dans la partie centrale. Un moteur assure la rotation d un axe comprenant, à une extrémité, un engrenage qui entraîne un système dynamométrique oscillant sur lequel vient se placer l axe de rotation d un fraseur. L autre extrémité du moteur est fixée à une rotule mobile et permet la mise en balance du système qui réagit aux variations de résistance de la pâte sur le fraseur. On mesure le couple de rotation dont le paramètre variable est la force qui s exerce sur les fraseurs. La mise en balance du système permet d y adjoindre un enregistreur mécanique dont le déplacement permet d obtenir une courbe, le farinogramme, représentant la variation de résistance de la pâte au cours d un pétrissage. La résistance de la pâte est en fonction des caractéristiques visqueuses (la consistance) et des caractéristiques élastiques de la pâte pour une température de pétrissage constante (la cuve du pétrin étant à 30º C). Analyse des farines 7

10 La force des protéines Gluten Le gluten est cette masse souple, élastique et extensible que l on obtient après le mouillage d une pâte sous un filet d eau. On le perçoit quand on mastique des grains de blé, il donne après élimination des parties solubles et des enveloppes cette apparence de chewing gum. Il contribue fortement à assurer la stabilité ou la tenue d une pâte ainsi que la formation d un réseau suffisamment bien tissé après pétrissage, pour retenir le gaz carbonique formé en cours de fermentation et permettre le développement du pain. La farine à pain contient environ % de protéines (base de 14 % d eau), soit 0,5-1,0 % de moins que les grains dont elle est issue (base de 13,5 % d eau). Plus une farine contient de protéines de gluten (80 % des protéines totales), plus grandes sont les probabilités d avoir une farine forte, capable de jouer un rôle structurant pour former une pâte tenace et donner un pain volumineux. Cependant, plus une farine est complète, plus elle est riche en protéines, mais ces dernières diluent celles du gluten car il y a davantage de protéines non en périphérie qu à l intérieur des grains de blé. Une mesure de la force du gluten permet de porter un meilleur jugement sur la quantité de protéines ou de gluten car les propriétés du gluten dépendent de la variété de blé et ses conditions de culture. Elles se mesurent par sa résistance à des stress (pétrissage, fermentation, vibrations typiques des lignes de production). La tolérance de la pâte au pétrissage (farinogramme) ou à l étirement diminue en fonction de l extraction de la farine. Le taux de cendres C est le taux de cendres ou de matières minérales qui détermine la classification des farines. Ainsi, une farine appelée T55 est due à son taux de cendres qui correspond au maximum de farine que le meunier peut tirer de son blé avec son moulin. Analyse des farines 8

11 La farine contient-elle des additifs? Contrairement au secteur artisanal, la majorité des farines pour les boulangeries industrielles contiennent plusieurs des additifs suivants, surtout destinés à accélérer la production du pain ou uniformiser sa qualité : Agent de blanchiment. Le peroxyde de benzoyle (150 ppm maximum) est le seul agent pour blanchir les pigments de la farine qui passent de crème à blanc, selon la dose. Il ne joue aucun rôle fonctionnel sur les autres constituants de la farine et n est ajouté qu en minoterie. Agents de maturation. Très populaires en boulangerie industrielle, l acide ascorbique (200 ppm maximum) et l azodicarbonamide (45 ppm maximum) renforcent le gluten, ce qui est très utile pour les procédés rapides de panification mais inutile pour les procédés avec un long temps de pétrissage et de fermentation. Le chlorhydrate de L- cystéine (90 ppm maximum) est plutôt utilisé comme agent relaxant du gluten, pour faciliter le pétrissage des pâtes industrielles. D autres additifs sont permis mais leur usage est rare sinon nul en panification : le chlore (gâteaux surtout), le bioxyde de chlore, le peroxyde d acétone et le persulfate d ammonium (250 ppm). Enzymes. Pour uniformiser l indice de chute de la farine, on peut ajouter des amylases commerciales, mais aussi de la farine d orge malté (moins de 0,5 % du poids de farine) ou de la farine de blé malté. Les enzymes suivantes sont aussi permises : glucoamylase (appelée amyloglucosidase ou maltase), glucose oxydase, lactase, lipase, lipoxydase (ou lipoxygénase), pentosanase, pullulunase et protéases (broméline). Supports de fermentation. Le phosphate monocalcique (7 500 ppm) et le chlorure d ammonium (2 000 ppm) peuvent être ajoutés comme nourriture de la levure. Suppléments nutritifs. La Loi sur les aliments et drogues prévoit l enrichissement obligatoire de la farine (synonyme de farine blanche, farine enrichie ou farine blanche enrichie) mais non de la farine de blé entier (ou farine de blé complet). Pour 100 g de farine, le meunier doit donc ajouter 5,30 mg de niacine ou de niacinamide, 4,4 mg de fer, 0,64 mg de thiamine, 0,40 mg de riboflavine et 0,15 mg d acide folique. Quelques additifs sont optionnels : 190 mg de magnésium, au moins 140 mg de calcium sous diverses formes, 1,3 mg d acide d- panthoténique et 0,31 mg de vitamine B6. Analyse des farines 9

12 Les enzymes de blé malté biologique sont le seul additif que la Meunerie Milanaise rajoute à sa farine et constitue le secret pour faire en sorte que l indice de chute se normalise. Notion de la valeur meunière Cette notion est associée au rendement maximum en farine obtenu à partir d un lot de blé pour un type de farine déterminé. Le taux d extraction calculé peut être exprimé par rapport au lot de blé sale (non nettoyé) ou par rapport à la quantité réelle de blé mis en mouture (blé nettoyé et préparé). On a considéré longtemps que le poids spécifique (PS) ou poids à l hectolitre des blés était en relation directe avec les possibilités d extraction en farine. Le PS croît lorsque la proportion d amidon augmente, l amidon étant plus lourd que les constituants cellulosiques présents dans les enveloppes. Le meunier recherchait donc des blés à haut poids spécifique pour avoir la possibilité au plan législatif d extraire le maximum de farine. Ce type de classification ne permettait pas de bien différencier les farines suivant leur degré de pureté, à savoir la proportion d enveloppes dans la farine. Depuis peu, c est le taux de cendres ou de matières minérales qui détermine la classification des farines. Le savoir faire du meunier réside dans sa capacité à produire à partir d un blé, une extraction maximale de farine en incorporant un minimum des parties périphériques (enveloppes) du grain, riches en matières minérales. Si la maîtrise de la technique meunière est indispensable, certains blés possèdent, plus que d autres, une meilleure aptitude à atteindre ces objectifs. Les variétés et les lots de blé se distinguent les uns des autres par leur teneur en fibres, le rapport enveloppes/amandes, la teneur en matières minérales, la facilité de blutage, la friabilité et la résistance à l écrasement. Analyse des farines 10

13 La teneur en minéraux Plus l extraction des grains est poussée, plus la farine contient de son et de minéraux, plus sa couleur est foncée, plus sa saveur est prononcée mais, plus le volume du pain est faible. Plus simple que le dosage du son, le dosage des minéraux totaux (cendres) est un indice fiable de la teneur en son, c est-àdire, de la quantité de farine extraite des grains. La concentration de minéraux dans la farine varie selon le type de blé et la récolte, ce qui rend difficiles les comparaisons. Analyse des farines 11

14 Analyse des farines 12