III. MATÉRIEL ET MÉTHODES
3.3.1.2. Formulation avec pré-gélatinisation et en présence de lipides
capacité de panification a été calculée par le rapport : volume du pain / poids du pain (mL/g). Les moyennes sur 3 réplicas ont été calculées.
Le four utilisé pour ces expériences est un four HMI Thirode EMERAUD III gaz-électrique.
3.3.1.2. Formulation avec pré-gélatinisation et en présence de lipides.
Ce protocole de panification reproduit une formulation boulangère traditionnellement utilisée en Colombie correspondant à une formulation avec pré-gélatinisation de l’amidon et ajout de lipides. Les lipides ont la capacité de former des complexes avec l’amylose de l’amidon et limitent le gonflement de la pâte comme l’ont montré Tester & Morrison (1992).
La pâte à pain a été préparée au CIAT selon le protocole suivant (protocole non publié, CIAT) : d’une part, 125 g d’amidon (12 - 13% de teneur en eau), 75 g de fromage « Costeño » et 18,7 g d'huile de tournesol ont été mélangés à la main sur une plaque en acier inoxydable. D’autre part, l’amidon pré-gélatinisé a été préparé en mélangeant 37,25 g d'amidon (matière sèche) avec 31,25 g d'eau froide et 31,25 g d'eau bouillante rajoutés lentement en remuant avec une cuillère. Les deux fractions (amidon natif et amidon pré-gélatinisé) et 100 mL d'eau froide supplémentaires ont été mélangés de façon homogène (Figure 14). A partir de la pâte obtenue, 12 anneaux de 33 g ont été façonnés, chacun de 18 cm de périmètre et de 2 cm d'épaisseur. La pâte a été cuite dans un four à 260°C pendant 13 min, puis refroidie pendant 20 minutes à température ambiante. Les poids et volumes des pains ont été mesurés avec une balance et un pycnomètre.
Figure 14. Recette boulangère avec prégélatinisation (à droite) et lipides (à gauche).
Les volumes des pains ont été déterminés à l’aide d’un pycnomètre (Vanhamel et al., 1991) permettant la mesure du déplacement d’un volume de graines de chou-fleur lorsqu’un
pain est placé dans l’appareil (Brabet, 1994). Il a l’avantage de ne pas engendrer de forces électrostatiques indésirables contre les parois de l’appareil, ce qui améliore la fiabilité des mesures.
La capacité de panification a été définie par le rapport : volume du pain / masse du pain (mL/g). Les moyennes sur 12 réplicas (1 réplication, 1 anneau) ont été calculées.
3.3.2. Détermination de la matière sèche.
Principe.
La matière sèche est un critère de qualité pour les amidons. La méthode utilisée pour ce projet est la méthode 44-01.01 de l’AACC (American Asssociation of Cereal Chemist, 1983a). Elle consiste en un séchage au four sous conditions standardisées ; la perte de poids est déterminée quantitativement par pesée.
Protocole.
La quantité de matière sèche a été déterminée au CIAT selon la méthode AACC 44-01.01 : une prise d’essai de 2 g environ d’amidon homogénéisé (teneur en eau connue), a été séchée dans une étuve ventilée à 105°C pendant 24 heures. Après refroidissement dans un dessiccateur à la température du laboratoire, une nouvelle pesée de l’échantillon a été effectuée. La quantité de matière sèche a été déterminée par différence de masse de la façon suivante :
%Humidité
Mh Ms
Mh 100
(1)Où : Mh = Masse de l’échantillon humide (g) Ms = Masse de l’échantillon séché (g)
% matière sèche = 100 - % Humidité (2)
La moyenne sur 3 réplicas a été calculée.
3.3.3. Mesure du pH.
Pendant le traitement de fermentation, la production d’acide lactique et d’autres acides organiques fait baisser le pH des amidons (Marcon et al., 2009; Mestres et al., 2000). En revanche, lors du séchage solaire, l’amidon fermenté subi une augmentation du pH (Dufour et al., 1995). Afin de quantifier ces phénomènes, le pH des échantillons a été mesuré.
Principe.
Le pH mesure l'activité chimique des ions hydronium (H30+) (appelés aussi couramment protons en solution). Les valeurs du pH sont déterminées grâce à un pHmètre
qui mesure la différence de potentiel entre deux électrodes : une électrode de verre mesurant un potentiel lié au pH et une électrode de référence de potentiel constant. Le pH est une mesure de l'acidité ou la basicité d'une solution sur une échelle de 0 à 14. Il est défini comme le logarithme décimal de l'inverse de la concentration molaire des ions hydronium (Brabet, 1994).
Protocole.
Ce protocole est basé sur la méthode 02-52 de l’AACC (American Asssociation of Cereal Chemist, 1983b). Une prise d’essai de 10 g en matière sèche (m.s.) d’amidon homogénéisé, a été dispersée dans 100 mL d’eau distillée sous agitation pendant 30 min à température ambiante. Cette suspension aqueuse (10% m/v) a été filtrée avec du papier filtre Whatman N°1. 50 mL de ce filtrat ont été prélevés pour mesure du pH à l’aide d’un pH-mètre Titroline 96 (Schott, Allemagne).
Pour chaque échantillon 3 mesures ont été effectuées.
3.3.4. Teneur en groupements carbonyle et carboxyle.
Lors du séchage solaire, l’amidon peut être oxydé par irradiation UV (Demiate et al., 2000; Guerra-Dias et al., 2011). Afin de vérifier cette oxydation, les teneurs en groupements carbonyle et carboxyle ont été mesurées.
Principe.
La teneur en groupements carboxyle et carbonyle sont des indicateurs du degré d'oxydation (Kuakpetoon & Wang, 2006). L’effet de la fermentation et/ou séchage solaire sur les amidon de manioc entraîne une oxydation qui entraîne la formation de groupements carbonyle et carboxyle (Guerra-Dias et al., 2011).
La mesure de la teneur en groupements carbonyle est basée sur une réaction de condensation qui se produit au cours de la mesure : de l’hydroxylamine en excès réagit avec les groupements carbonyles, ce qui entraîne la formation d’oxime et d’eau (Smith, 1967). L’excès d’hydroxylamine est ensuite titré avec de l’acide chlorhydrique.
La méthode de titration des groupements carboxyle et carbonyle de Smith (1967) peut être utilisée pour la détection de l’oxydation dans l’amidon. D’après L. Wang & Wang (2001), la teneur en groupements carboxyle est liée à la fragmentation moléculaire au cours du processus d'oxydation.
La détection des groupes carbonyle et carboxyle dans les échantillons modifiés par fermentation et séchage au soleil (FS) permettrait de mettre en évidence l’effet oxydant de ces procédés. Les échantillons FS sont les plus susceptibles de montrer des différences car ils sont les plus modifiés, ils ont donc été analysés en priorité.