I. MATIERE PREMIERE
La farine de blé a été fournie par les Grands Moulins de Paris (GMP). Elle est stockée
dans des sacs étanches d’une contenance de 25 kg dans une chambre froide à - 20°C, afin de permettre la meilleure stabilité possible durant les 3 ans de l’étude. Des quantités journalières sont décongelées la veille des expérimentations et placées dans un réfrigérateur à 4°C. Les principales caractéristiques de composition de la farine ainsi que certaines de ses propriétés rhéologiques sont résumées dans le tableau 9.
Tableau 9 Composition et principales caractéristiques rhéologiques de la farine de l’étude (Laboratoire de contrôle qualité des GMP, 2003)
Composition Farinograph Alvéographe
Eau (% P/P) 15,04 Hydratation (% P/P) 51,40 P 73
Cendres (% P/P) 0,58 Stabilité (min) 2,30 G 20.2
Protéines (% P/P) 10,21 Affaiblissement (UB) 75 W 197
Hagberg (s) 332 * P/L 0,89
La levure fraîche fournie par DSM Bakery-Ingredients (La Parisienne) conditionnée en
blocs de 500 g est l’agent levant utilisé. La durée d’utilisation maximum d’un paquet après son ouverture est de 4 jours.
L’huile de colza achetée dans le commerce, conditionnée dans des bouteilles en plastique
de 1 litre est la matière grasse utilisée au cours de cette étude. Pour éviter le rancissement de l’huile après l’ouverture d’une bouteille, la durée d’utilisation a été limitée à une semaine après son ouverture.
Le saccharose et le sel ont été achetés dans le commerce avec respectivement 30 et 4 kg
d’un même lot de production, afin d’éviter la variabilité au cours des 3 ans de thèse.
L’eau est de l’eau de ville dont nous fixons la température selon les conditions
Fabrication des échantillons de cuisson (avec levure) et de caractérisation des pâtes (sans
levure)
Fabrication des échantillons pour l’observation au microscope confocal à balayage
laser
Fabrication des échantillons de cuisson pour la campagne
sensorielle
Diagramme a Diagramme b
Diagramme c
Pesée des ingrédients +
Dissolution du sel et du sucre dans l’eau
Phase d’homogénéisation
Farine ± levure selon les cas Farine + gluten marqué Farine + levure 63 tr/min pendant 1’ 85 tr/min pendant 30’’ V1 (40 tr/min) pendant 1’
Phase d’hydratation
+ Eau (sucre et sel) + Eau (sucre et sel) + Eau (sucre et sel) 5’à 60 tr/min 2’30’’ à 88 tr/min 1’ à V1 (40 tr/min)
+ 4’ à V2 (80 tr/min)
Ajout de l’huile
+ huile de colza + huile de colza + huile de colza
4’ à 60 tr/min 1’30’’ à 88 tr/min + 8’ à V2 (80 tr/min) 1’ à V1 (40 tr/min) ajout du marqueur des lipides
30’’ à 88 tr/min
Farinograph Brabender Micro - Mixograph Pétrin à axe oblique Figure 53 : Diagrammes de fabrication des échantillons de l’étude : (a) fabrication des
échantillons de cuisson (avec levure) et de caractérisation des pâtes (sans levure), (b) fabrication des échantillons pour l’observation au microscope confocal à balayage laser et (c) fabrication des échantillons de cuisson pour la campagne sensorielle.
II. FABRICATION DES ECHANTILLONS DE L’ETUDE
Pesée des ingrédients : la pesée du sel, sucre et huile ne nécessite pas de précautions
particulières puisqu’ils sont stockés à 25°C. En revanche, pour la garantie d’une température de pâte en sortie pétrissage inférieure à 25°C, il est essentiel d’utiliser une eau vérifiant la règle empirique suivante, utilisée en production boulangère :
Tp + Tf + Te= 50°C (eq 28)
Où Tp est la température de la pièce de travail (°C)
Tf est la température de la farine (°C)
Te est la température de l’eau (°C)
Pétrissage : notre choix s’est porté sur le Farinograph Brabender (Brabender – USA). Il
s’agit d’un pétrin de laboratoire, qui permet de mesurer la consistance des pâtes au cours du pétrissage assuré par deux fraseurs sigmoïdes tournant en sens inverse à des vitesses dans un rapport de 1,5. Le couple opposé par la pâte sur le fraseur lent (fréquence de rotation fixée à 60 min-1) est mesuré par un système dynamométrique et donné selon une unité de consistance exprimée en Unités Brabender (1 UB = 1 g.m). Les deux cuves de 50 et 300 g ont été employées respectivement pour la préparation des échantillons de caractérisation des propriétés de la pâte et ceux destinés à la cuisson, selon le diagramme de la figure 53a.
Mise en moule : en sortie pétrissage, 250 g de pâte sontt prélevés, façonnés en boule à la
main et déposés dans un moule en pyrex de forme cylindrique pour des raisons de symétrie (diamètre 140 mm et hauteur 70 mm). Le fond du moule est tapissé de papier sulfurisé et les bords sont graissés avec une fine couche d’huile pour la récupération de la totalité du produit cuit en fin de cuisson.
Fermentation : les moules avec couvercle sont placés dans une étuve de fermentation
régulée à 27°C pendant 90 min. Un mesureur de pousse assure le contrôle du niveau de fermentation. Il s’agit d’une cuve cylindrique en verre, graduée de 1 à 7 (figure 54), dans laquelle un pâton boulé de 25 g est placé. Ce dernier est aplati dans le fond du mesureur et un disque est déposé dessus afin de maintenir la surface de la pâte bien horizontale durant sa levée. Le disque coulissant au fur et à mesure de la fermentation joue le rôle d’indicateur du niveau de levée de la pâte.
Figure 54 : Illustration de l’utilisation du mesureur de pousse pour le suivi du niveau de fermentation d’une pâte à pain : (a) 0 min, (b) 60 min et (c) 120 min.
Figure 55 : Four instrumenté utilisé pour la cuisson des pâtons dans les moules en verre.
(a) (b) (c)
Appui de la sole sur la balance
Caméra placée en face du four pour les
prises d’image
Thermo-couples placés en peigne
Cuisson : un four domestique instrumenté (figure 55) a été utilisé pour les essais de
cuisson (60 min à 180°C). Trois groupes de résistances situés respectivement au fond, au niveau de la partie supérieure et inférieure du four permettent le chauffage d’une manière homogène de la chambre de cuisson (45*38*34.cm). Trois régulateurs PID (Proportional Integral Derivator) ont été utilisés pour le contrôle des températures par la commande de chacun des groupes de résistance. La température de consigne est régulée à l’aide d’un logiciel de supervision spécialement crée sous LabVIEW. Un système de mesure de la masse en cours de cuisson permet de suivre la cinétique d’évaporation de l’eau du produit : la sole ; repose par l’intermédiaire d’un support vertical, sur une balance (Mettler - France) d’une portée maximale de 12 kg avec une précision de 0,1 g. Les expériences de suivi de l’évolution de la température au sein du produit en moule et à différentes hauteurs du fond du moule montrent que peu de différences existent (figure 15 ; Lostie et al., 2002). Le choix s’est porté alors sur l’utilisation d’un thermocouple placé à 2 cm du fond du moule pour enregistrer la température au sein de la pâte au cours de la cuisson. Le même logiciel de régulation de température, assure également l’acquisition de la masse du produit en continu et le suivi de la variation des températures mesurées par les thermocouples. Une caméra mono CDD (Sony - Japon), placée en face du four et reliée à une carte d’acquisition vidéo, photographie le produit à des intervalles de temps réguliers et permet le suivi de la levée en cours de cuisson (Sommier et al., 2005).
Refroidissement : en fin de cuisson, les produits démoulés reposent pendant 2 heures
dans une pièce régulée en température à 25°C. Ils sont, ensuite, placés dans des sacs en plastique étanches pour reposer 24 h afin de s’équilibrer. L’ensemble des caractérisations des produits cuits est effectué le lendemain.
III. FABRICATION DES ECHANTILLONS POUR LA MICROSCOPIE
CONFOCALE
Compte tenu du coût des marqueurs, seuls quelques grammes de pâte ont été fabriqués à chaque essai à l’aide d’un Micro-Mixograph (USA) muni d’une cuve de 10 g comportant 3 chevilles. Le couvercle de la cuve comporte 4 chevilles tournantes qui viennent se placer alternativement entre celles de la cuve. Les différences avec le protocole original consistent principalement dans l’ajout du gluten marqué lors de la première phase d’homogénéisation et de la solution de marquage des lipides, 30 s avant la fin du pétrissage (figure 53b).
Remarques :
Etant donné la faible quantité de pâte pétrie et la vitesse de rotation du Mixograph
(85.tr/min), le temps de chaque phase de pétrissage du protocole original a été divisé par 2 pour ce diagramme de fabrication. Cette opération permet d’obtenir des pâtes avec des niveaux de G’ (module conservatif) similaires à ceux obtenus avec le protocole original (Zouari, 2005).
L’utilisation d’outils de protection (gants, masque et lunettes) lors de la manipulation des
marqueurs est obligatoire.
IV. FABRICATION DES ECHANTILLONS POUR L’ETUDE
SENSORIELLE
La fabrication des échantillons en nombre suffisant pour la campagne sensorielle a été effectuée au laboratoire de Recherche et Développement du site de Gennevilliers des Grands Moulins de Paris avec l’aide de H. Chiron (BIA - INRA Nantes) et P. Babin (GPM2 – Grenoble). Le protocole suivant a été utilisé :
Le pétrissage (figure 53c) a été assuré par un pétrin à axe oblique d’une capacité de
90.litres (5 kg de farine) et tournant à deux vitesses (V1 = 40 tr/min et V2 = 80 tr/min).
Les moules utilisés étaient des moules en tôle spéciale bleuie, de forme parallélépipédique
(90 mm de largeur, 230 mm de longueur et 90 mm de profondeur). La masse de pâte enfournée dans chaque moule ouvert a été fixée à 550 g.
Le four de cuisson utilisé était un four à soles fixes (4 étages) nous permettant d’enfourner
Figure 56 : Schéma de principe de la microscopie confocale à balayage laser.
Figure 57 : Spectres d’excitation et d’émission du rouge de nile en solution dans différents solvants (n-Heptane, Xylène et Acétone) (Greenspan et al., 1985).