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MANUEL D’APPLICATIONS MIXOLAB Analyses rhéologiques et enzymatiques Méthodes d’analyses

Études et applications

Édition mai 2012


Préambule

D

ans un monde en perpétuel mouvement il nous est naturellement apparu que CHOPIN Technologies pouvait faire bénéficier ses utilisateurs de bien plus que de ses instruments d’analyse pour les graines et pulvérulents. Notre confrontation constante avec les réalités industrielles au niveau international nous a convaincus, qu’au-delà de fabriquer des appareils haut de gamme et standardisés, CHOPIN Technologies se devait de mettre toute l’expérience de ses équipes techniques à disposition de ses utilisateurs. Cette idée s’est trouvée renforcée par la mise sur le marché du Mixolab®. En 2006, nous avons décidé de regrouper le meilleur de nos compétences techniques au sein d’une entité spécialement dédiée à relever les challenges proposés par nos clients : le Laboratoire d’application CHOPIN Technologies. Nos spécialistes de l’analyse et du traitement des données vous proposent une palette complète de solutions vous permettant de tirer le meilleur parti de vos appareils. Ce présent document rassemble l’essentiel des applications disponibles sur le Mixolab® à un instant donné. Il est en constante évolution aussi nous vous recommandons de nous contacter régulièrement afin d’obtenir les mises à jour. La plupart des applications présentées ici ont été développées dans notre Laboratoire d’Applications, le plus souvent en partenariat direct avec des industriels du secteur céréalier (coopératives, meuniers, 2 transformation, fabricants d’additifs et d’ingrédients…). Dans d’autres cas (signalés dans le document) elles nous ont été communiquées par des centres de recherche internationaux travaillant en accord avec CHOPIN Technologies dans le but de permettre une utilisation optimisée du Mixolab® et de trouver d’autres champs d’application éventuels. Grâce à ce document nous vous invitons à prendre connaissance de la grande diversité des applications possibles avec le Mixolab®. Sans prétendre d’être exhaustif, nous souhaitons vous présenter ce qu’il est possible de réaliser grâce au Mixolab®. Nous espérons vous permettre ainsi d’y trouver des pistes de solutions pour vos propres problématiques… alors n’hésitez surtout pas à contacter nos spécialistes !

A. Dubat

N. Boinot

Directeur Marketing et Applications

Responsable Applications


soMMaire 1

terMes et Définitions.................................................................................................................................... 6

1. 1

Définitions ................................................................................................................................................................ 6

1. 2

Formules de passage d’une base d’hydratation à l’autre......................................................... 8

1. 3

Abréviations ............................................................................................................................................................ 8

2

MiXolab systeM : outil coMplet pour la recherche et le contrÔle Qualité ......................... 9

2. 1

Le Mixolab® Standard .................................................................................................................................... 10

2. 1. 1 Principe .......................................................................................................................................................... 10 2. 1. 2 Mode opératoire ........................................................................................................................................ 11 2. 1. 3 Résultats ........................................................................................................................................................ 12 2. 1. 4 Fidélité de la méthode ............................................................................................................................ 13 Répétabilité et reproductibilité ..................................................................................................... 13 Répétitions en aveugle ...................................................................................................................... 15

2. 2

Le Mixolab® Profiler ........................................................................................................................................ 16

2. 2. 1 Principe .......................................................................................................................................................... 16 2. 2. 2 Étapes clefs .................................................................................................................................................. 17

2. 3

Le Mixolab® Simulator .................................................................................................................................. 18

2. 3. 1 Principe .......................................................................................................................................................... 18 2. 3. 2 Fidélité de la méthode ............................................................................................................................ 19 2. 3. 3 Justesse de la méthode ......................................................................................................................... 20

3

coMparaison avec D’autres appareils De laboratoire ..................................................... 22

3. 1

Alvéographe® ...................................................................................................................................................... 22

3. 1. 1 Hydratation constante ............................................................................................................................ 22 Protocole standard .............................................................................................................................. 22 Protocole rapide.................................................................................................................................... 23 3. 1. 2 Hydratation adaptée ................................................................................................................................ 25

3. 2

Consistographe®............................................................................................................................................... 26

3. 3

Extensographe®................................................................................................................................................. 27

3. 4

Falling Number® ................................................................................................................................................ 28

3. 5

Amylographe® ..................................................................................................................................................... 30

3. 6

Rapid Visco Analyser® .................................................................................................................................. 31

Manuel d’applications Mixolab

1


4 

Mouture complète vs farine blanche............................................................................................. 32

4. 1 

Comparaison mouture industrielle vs broyeur de laboratoire.............................................. 32

4. 2 

Utilisation de différents types de broyeurs et de moulins de laboratoire..................... 34

5 

LOI DES Mélanges............................................................................................................................................ 35

5. 1 

Mixolab® Standard............................................................................................................................................ 35

5. 2 

Mixolab® Profiler................................................................................................................................................ 38

5. 3 

Mixolab® Simulator.......................................................................................................................................... 39

6 

Adaptation du protocole.......................................................................................................................... 40

6. 1 

Température de l’eau d’hydratation....................................................................................................... 41

6. 2 

Vitesse de pétrissage....................................................................................................................................... 42

6. 3 

Montée en température.................................................................................................................................. 43

6. 4 

Masse de pâte...................................................................................................................................................... 44

7 

Applications blé tendre............................................................................................................................ 45

7. 1 

Analyse des blés................................................................................................................................................. 45

7. 1. 1  Variétés françaises.................................................................................................................................... 45 7. 1. 2  Variétés australiennes............................................................................................................................. 46 7. 1. 3  Variétés argentines................................................................................................................................... 47 7. 1. 4  Variété Caphorn.......................................................................................................................................... 48 7. 1. 5  Blés Waxy....................................................................................................................................................... 49 7. 1. 6  Classification des blés............................................................................................................................ 50

7. 2 

Analyse des farines........................................................................................................................................... 51

7. 2. 1  Farines de passage................................................................................................................................... 51 7. 2. 2  Classification des farines...................................................................................................................... 54 7. 2. 3  Exemple de farine pour pâte feuilletée........................................................................................... 56 7. 2. 4  Exemples de profiler sur différents types de produits........................................................... 57 7. 2. 5  Exemples de profiler sur différents types de process............................................................ 60

8 

À propos du blé dur..................................................................................................................................... 61

8. 1 

Blé dur – Moutures intégrales.................................................................................................................... 62

8. 2 

Produits de mouture......................................................................................................................................... 63

8. 3 

Optimisation et suivi des mélanges....................................................................................................... 64

8. 4 

Couscous................................................................................................................................................................. 66

8. 4. 1  Influence du temps de cuisson........................................................................................................... 66 8. 4. 2  Couscous industriel vs couscous traditionnel........................................................................... 67

8. 5 

2

Boulgour................................................................................................................................................................... 68

Manuel d’applications Mixolab


9 

Applications sur farines d’origines diverses........................................................................... 69

9. 1 

Céréales et pseudo céréales...................................................................................................................... 70

9. 1. 1  Céréales contenant du gluten............................................................................................................. 70 Épeautre..................................................................................................................................................... 70 Kamut........................................................................................................................................................... 72 Orge.............................................................................................................................................................. 74 Seigle........................................................................................................................................................... 76 Triticale........................................................................................................................................................ 78 9. 1. 2  Céréales sans gluten................................................................................................................................ 80 Millet............................................................................................................................................................. 80 Fonio............................................................................................................................................................. 82 Teff................................................................................................................................................................. 84 Riz.................................................................................................................................................................. 86 Maïs.............................................................................................................................................................. 88 Sarrasin (blé noir).................................................................................................................................. 91 Quinoa......................................................................................................................................................... 93

9. 2 

Légumineuses....................................................................................................................................................... 95 Lupin............................................................................................................................................................. 95 Amarante.................................................................................................................................................... 97 Pois chiche................................................................................................................................................ 99

9. 3 

Racines.................................................................................................................................................................... 101 Manioc....................................................................................................................................................... 101

10  10. 1 

effet des additifs et des enzymes................................................................................................ 103 Gluten.................................................................................................................................................................... 103

10. 1. 1  À hydratation constante..................................................................................................................... 103 10. 1. 2  À hydratation adaptée......................................................................................................................... 104

10. 2 

Émulsifiants (Datem).................................................................................................................................... 105

10. 3 

Protéases............................................................................................................................................................ 106

10. 4 

Lipases.................................................................................................................................................................. 108

10. 5 

Cystéine............................................................................................................................................................... 109

10. 6 

Glucose oxydase............................................................................................................................................ 110

10. 7 

Amylases............................................................................................................................................................. 112

10. 7. 1  Amylases fongiques............................................................................................................................. 112 10. 7. 2  Amylases bactériennes...................................................................................................................... 113 10. 7. 3  Amylases maltogéniques.................................................................................................................. 114

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3


10. 7. 4  Comparaison Amylases..................................................................................................................... 116

10. 8 

Guar........................................................................................................................................................................ 117

10. 9 

Caroube................................................................................................................................................................ 118

10. 10 

Pectine............................................................................................................................................................... 120

10. 11 

Alginates........................................................................................................................................................... 121

10. 12 

Carraghénanes............................................................................................................................................. 122

10. 12. 1  Carraghénanes épaississants...................................................................................................... 122 10. 12. 2  Carraghénanes gélifiants................................................................................................................ 123

10. 13 

Xanthane........................................................................................................................................................... 124

10. 14 

Levains............................................................................................................................................................... 125

11 

effet des ingrédients............................................................................................................................. 127

11. 1 

Sel............................................................................................................................................................................ 127

11. 2 

Sucre...................................................................................................................................................................... 128

11. 3 

Matière grasse................................................................................................................................................. 129

11. 3. 1  Test sur beurre........................................................................................................................................ 129 11. 3. 2  Comparaison beurre / margarine................................................................................................... 130

12 

effet de l’amidon endommagé.......................................................................................................... 131

12. 1 

Taux d’endommagement de l’amidon.............................................................................................. 131

12. 2 

Influence de l’amidon endommagé sur l’activité des  α‑amylases................................ 133

13 

Analyse du gluten vital........................................................................................................................ 135

13. 1 

Protocole Standard....................................................................................................................................... 136

13. 2 

Protocoles spécifiques.............................................................................................................................. 137

13. 2. 1  Protocole Wheatgluten 1................................................................................................................... 138 13. 2. 2  Protocole Gluten 1................................................................................................................................ 139 13. 2. 3  Protocole Wheatgluten 2................................................................................................................... 141

14 

Applications particulières................................................................................................................ 142

14. 1 

Analyse des blés punaisés....................................................................................................................... 142

14. 2 

Application alimentation animale........................................................................................................ 143

14. 2. 1  Digestibilité des blés........................................................................................................................... 143 14. 2. 2  Gélatinisation des produits finis.................................................................................................... 144

4

14. 3 

Analyse des produits sans gluten....................................................................................................... 146

14. 4 

Enchainement des protocoles.............................................................................................................. 147

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15

test sur pÂte prélevée en ligne ..................................................................................................... 148

15. 1

Analyse en protocole standard ............................................................................................................ 148

15. 2

Application pour conduite du pétrissage industriel ............................................................... 149

16 16. 1

corrélation avec les tests technologiQues ........................................................................ 150 Tests de classement ................................................................................................................................... 151

16. 1. 1 Panification en moule de type belge .......................................................................................... 151 16. 1. 2 Test biscuitier ......................................................................................................................................... 152

16. 2

Tests de prédiction....................................................................................................................................... 153

16. 2. 1 Panification sur sole type française ........................................................................................... 153 16. 2. 2 Panification type Sponge & dough .............................................................................................. 154 16. 2. 3 Panification type Marraqueta ......................................................................................................... 155

17

aDaptation Du profiler ........................................................................................................................ 157

17. 1

Principe................................................................................................................................................................ 157

17. 2

Profiler adapté à un protocole personnalisé .............................................................................. 157

17. 3

Profiler adapté à un type de farine : Super‑Profiler ............................................................... 158

18

principales publications .................................................................................................................... 159

19

laboratoire D’applications chopin technologies............................................................. 162

20

ct center ........................................................................................................................................................ 163

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5


1

1. 1

terMes et Définitions

Définitions

Teneur en eau La teneur en eau (parfois appelée humidité) correspond à la quantité d’eau présente dans la farine. Cette dernière varie en fonction de divers paramètres (conditionnement du blé avant mouture, conditions de stockage…), mais est généralement comprise entre 7% et 15%.

Hydratation L’hydratation correspond à la quantité d’eau présente dans la pâte pour une consistance fixée. Une part de cette eau provient de la farine elle - même (part variable en fonction de la teneur en eau de la farine), l’autre part étant ajoutée par l’opérateur. Une hydratation est toujours liée à une base d’hydratation.

Base d’hydratation La base d’hydratation correspond au référentiel (ou système de référence) utilisé pour exprimer l’hydratation. Les bases les plus couramment utilisées sont : La base 14% (b14) La base 15% (b15) La base matière sèche (ms) La base telle quelle (Tq) Ainsi pour préparer une pâte ayant une hydratation de 55% b14 : Si la teneur en eau de la farine est égale à 14%  : il faut mélanger 100g de cette farine et 55g d’eau. Si la teneur en eau de la farine est inférieure à 14% (12.3% par exemple) : il faut mélanger 100g de cette farine, 55g d’eau, plus la quantité d’eau permettant de faire passer la teneur en eau de la farine de 12.3% à 14%. Si la teneur en eau de la farine est supérieure à 14% (15.6% par exemple) : il faut mélanger 100g de cette farine, 55g d’eau, moins la quantité d’eau permettant de faire passer la teneur en eau de la farine de 15.6% à 14%. Une hydratation peut donc être indifféremment exprimée dans l’une ou l’autre base, de la même manière qu’une température peut - être exprimée en degrés Celsius, degrés Fahrenheit ou en degrés Kelvin. Les équations permettant de passer d’une base d’hydratation à l’autre sont fournies au paragraphe 1.2. Attention cependant, contrairement aux bases b14, b15 et ms, la base Tq ne tient pas compte de la teneur en eau de la farine utilisée pour former la pâte, ce qui rend les comparaisons très difficiles. Pour rappel, la formule de conversion de la base Tq à la base ms est :

Tq = ms x (100 - humidité) / 100

6

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Capacité d’absorption d’eau d’une farine La capacité d’absorption d’eau d’une farine correspond à l’hydratation nécessaire pour obtenir une pâte de consistance maximale donnée. Cette consistance est égale à 1.1 Nm (+/- 0.05 Nm) en protocole Chopin+ (ce qui équivaut globalement à 500 unités Farinographe®). Elle est généralement exprimée en base 14%.

Température pâte La Température de la pâte est déterminée par le biais d’un système breveté assurant une excellente répétabilité et reproductibilité de la mesure. La sonde de mesure est située au plus proche de la pâte à l’intérieur du bloc pétrin.

Différence Critique (CD) La différence critique est la déviation acceptable entre 2 moyennes de résultats obtenus au cours de tests réalisés dans des conditions de répétabilité. Comparaison de 2 groupes de mesure provenant du même laboratoire La différence critique pour comparer 2 moyennes de résultats obtenus à partir de tests réalisés dans des conditions de répétabilité au sein d’un même laboratoire est égale à :

Où S : Écart - type de répétabilité n1 et n2 : Le nombre de résultats utilisés pour chaque moyenne de résultats que l’on souhaite comparer

Comparaison de 2 groupes de mesure provenant de 2 laboratoires différents La différence critique pour comparer 2 moyennes de résultats obtenus à partir de tests réalisés dans des conditions de répétabilité au sein de 2 laboratoires est égale à :

Où S : Écart - type de répétabilité S  : Écart - type de reproductibilité n1 et n2 : Le nombre de résultats utilisé pour chaque moyenne de résultats que l’on souhaite comparer

Manuel d’applications Mixolab

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1. 2

Formules de passage d’une base d’hydratation à l’autre de b14 à ms

de b15 à ms

de b15 à b14

de b14 à b15

de ms à b14

de ms à b15

1. 3

Abréviations AACC ........................... American Association of Cereal Chemistry AFNOR ......................... Association Française de NORmalisation BIPEA ........................... Bureau InterProfessionnel d’Etudes Analytiques b14 ............................... base 14% b15 ............................... base 15% CD ................................ Différence Critique CEN .............................. Comité Européen de Normalisation CV ................................ Coefficicient de variation de répétabilité CV ............................... Coefficient de variation de reproductibilité H O ............................... Teneur en eau ICC ............................... International Association for Cereal Science and Technology ISO ............................... Organisation Internationale de Standardisation MRE ............................. Matériaux de Référence Externe ms ................................ base matière séche nd ................................. non déterminé R .................................. Coefficient de corrélation rpm ............................... Rotations par minute S .................................. Écart - type de répétabilité S ................................. Écart - type de reproductibilité tps de dvt ..................... temps de développement Tq ................................. base Telle quelle UF ................................ Unité Farinographe® WA ............................... Capacité d’absorption d’eau

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2

MiXolab® systeM

outil complet pour la recherche et le contrôle qualité

Le Mixolab® Standard Le Mixolab® Standard est l’application idéale pour la recherche et le développement. Cet appareil, unique, permet une caractérisation complète de la farine (protéines, amidon, enzymes…) en un seul essai, sur un seul et même outil.

Le Mixolab® Profiler Le Mixolab® Profiler permet de contrôler et de sélectionner vos blés et vos farines en toute sécurité car il se base sur une analyse exhaustive de la farine, de ses composants et de leurs interactions. Le Mixolab® Profiler est l’outil idéal pour le contrôle qualité des matières premières et permet l’établissement d’un langage commun pour les relations client - fournisseur.

Le Mixolab® Simulator Le Mixolab® Simulator a été spécifiquement développé pour pouvoir obtenir directement avec le Mixolab® des données en tous points comparables (valeurs et unités) à celles obtenues avec un Farinographe®. Le Mixolab® Simulator vous permet de continuer à dialoguer avec des partenaires commerciaux utilisant encore les méthodes classiques d’analyses.

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2. 1

Le Mixolab® Standard

2. 1. 1

Principe

Le Mixolab® est un pétrin enregistreur qui permet de mesurer le comportement rhéologique des pâtes soumises à la double contrainte du pétrissage et de la modification de la température. Il mesure en temps réel le couple de torsion (en Nm) produit par la pâte entre deux fraseurs. Le test se base sur la confection d’une masse constante de pâte hydratée de manière à obtenir une consistance cible lors de la première phase du test. En protocole « Chopin+ » la masse de pâte est de 75 grammes et la consistance cible est de 1.1 Nm (+/- 0.05 Nm).

: e sé li a rm 64 no 7 e 03 - 73 1 d 1 .0 1 o V th NF C N - 60 -201 mé IC 54 98 4 C 4 C AA P 5 ST GO

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Manuel d’applications Mixolab


2. 1. 2

Mode opératoire

Sélectionner le protocole désiré. Indiquer l’humidité de l’échantillon et l’hydratation supposée (par défaut utiliser 55% pour la farine et 60% pour le blé broyé). Choisir une base de calcul pour l’hydratation (« tel quel », « base 15% », « base 14% », « matière sèche »). Il est recommandé de travailler en base 14%. Peser la quantité d’échantillon indiquée par le logiciel du Mixolab®. Positionner le pétrin dans son logement, fermer le couvercle. Démarrer le test. Introduire l’échantillon à l’aide de l’entonnoir spécialement prévu à cet effet. Positionner la buse d’injection d’eau. Si la consistance C1 est en dehors des tolérances, arrêter le test, nettoyer le pétrin et le remettre en place. Utiliser l’outil de calcul intégré qui permet de prédire l’hydratation réelle de l’échantillon en prenant en compte les résultats du test précédent (hydratation et base d’hydratation utilisées, couple C1 obtenu et humidité). Relancer le test et le laisser se développer entièrement. NB : Le test se pratique de la même manière sur farine et céréales broyées. Pour plus d’information sur l’influence du type de broyeur se reporter au chapitre 4.

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2. 1. 3

Résultats C3 T3 T°C 3

C1 T1

γ

T°C 1

C4 T4 T°C 4

C2

α

T2 T°C 2

C5 T5

β Point

T°C 5

Signification

Paramètres associés

C1

Sert à déterminer l’absorption d’eau

T°C 1 et T1

C2

Mesure l’affaiblissement des protéines en fonction du travail mécanique et de la température

T°C 2 et T2

C3

Mesure la gélatinisation de l’amidon

T°C 3 et T3

C4

Mesure la stabilité du gel formé à chaud

T°C 4 et T4

C5

Mesure la rétrogradation de l’amidon en phase de refroidissement

T°C 5 et T5

Paramètre

Mode de calcul

Température de la pâte et temps correspondant à l’apparition des différents couples

Signification

Absorption d’eau (%)

Quantité d’eau nécessaire pour obtenir C1 = 1.1 Nm +/- 0.05 Nm

Quantité d’eau que la farine peut absorber pour obtenir une consistance donnée pendant la phase à température constante

Temps de développement (min)

Temps nécessaire pour obtenir C1

Temps de mise en pâte, plus la farine est forte, plus ce temps est long

Temps pendant lequel le couple est > à C1 – 11% (phase à T° constante)

Résistance de la pâte au pétrissage, plus ce temps est long plus la farine est dite « forte »

Largeur de la courbe à C1

Elasticité de la pâte, plus la valeur est élevée, plus la farine est élastique

Stabilité (min)

Amplitude (Nm)

Paramètre

Calcul

Signification

Pente α

Pente de la courbe entre la fin de la période à 30°C et C2

Vitesse d’affaiblissement du réseau protéique sous l’effet de la chaleur

Pente β

Pente de la courbe entre C2 et C3

Vitesse d’empesage de l’amidon

Pente γ

Pente de la courbe entre C3 et C4

Vitesse de la dégradation enzymatique

NB : Ces calculs de paramètres sont les calculs de base. L’utilisateur est à même de les combiner à partir de l’exportation de l’essai sous Excel. Il est ainsi possible de calculer la chute de viscosité C3 ‑ C4 (stabilité à chaud) pour la comparer avec l’activité amylasique telle que déterminée au Falling Number® (voir paragraphe 3).

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2. 1. 4  Fidélité de la méthode Répétabilité et reproductibilité Un essai inter - laboratoire (Ring test) a été organisé au niveau international en mars 2006. L’objectif était de mesurer auprès d’une douzaine d’utilisateurs les données de fidélité (répétabilité et reproductibilité) du Mixolab® afin de soumettre les résultats aux organisations compétentes (ISO, CEN, ICC, AACC, AFNOR…) en vue de l’obtention des normes pour le Mixolab®. Les résultats sont repris dans les tableaux ci - dessous et s’appliquent aussi bien aux farines de blé qu’aux moutures intégrales sur blé. Le premier tableau donne les plages, les écarts types et les coefficients de variation pour les différents paramètres. Type

Plage

S

S

CV (%)

CV (%)

Absorption

Constant

51.6 - 63.4 (%)

nd

0.9

nd

2

C2

Constant

0.37 - 0.63 (Nm)

0.01

0.03

3

5

C3

Constant

1.59 - 2.27 (Nm)

0.02

0.08

1

4

C4

Constant

0.95 - 2.12 (Nm)

0.03

0.09

2

5

C5

Constant

1.46 - 3.73 (Nm)

0.08

0.19

3

7

Stabilité

Variable

4.69 - 11.42 (min)

 -  - 

 -  - 

 -  - 

 -  - 

Temps mise en pâte

Variable

0.99 - 7.36 (min)

 -  - 

 -  - 

 -  - 

 -  - 

T°C à C1

Constant

29.7 - 33.9 (°C)

0.57

0.97

2

3

T°C à C2

Constant

52.2 - 57.7 (°C)

0.65

1.59

1

3

T°C à C3

Constant

75.2 - 86.2 (°C)

0.78

1.69

1

2

T°C à C4

Constant

83.5 - 88.7 (°C)

0.77

1.72

1

2

T°C à C5

Constant

58.1 - 60.6 (°C)

0.74

2.72

1

5

Manuel d’applications Mixolab

13


Le second donne les limites de fidélité (écarts maximum tolérés entre 2 mesures).

Type

Plage

r

R

Absorption

Constant

51.6 - 63.4 (%)

nd

0.9 x 2.77 = 2.49

C2

Constant

0.37 - 0.63 (Nm)

0.01 x 2.77 = 0.04

0.03 x 2.77 = 0.08

C3

Constant

1.59 - 2.27 (Nm)

0.02 x 2.77 = 0.05

0.08 x 2.77 = 0.20

C4

Constant

0.95 - 2.12 (Nm)

0.03 x 2.77 = 0.08

0.09 x 2.77 = 0.24

C5

Constant

1.46 - 3.73 (Nm)

0.08 x 2.77 = 0.22

0.19 x 2.77 = 0.53

Stabilité

Variable

4.69 - 11.42 (min)

(-0.0902xmoyenne + 1.2762)*2.77

(-0.1513xmoyenne + 2.2014)*2.77

Temps mise en pâte

Variable

0.99 - 7.36 (min)

(0.0814xmoyenne + 0.1252)*2.77

(0.1716xmoyenne + 0.1147)*2.77

T°C à C1

Constant

29.7 - 33.9 (°C)

0.57 x 2.77 = 1.58

0.97 x 2.77 = 2.69

T°C à C2

Constant

52.2 - 57.7 (°C)

0.65 x 2.77 = 1.80

1.59 x 2.77 = 4.39

T°C à C3

Constant

75.2 - 86.2 (°C)

0.78 x 2.77 = 2.16

1.69 x 2.77 = 4.47

T°C à C4

Constant

83.5 - 88.7 (°C)

0.77 x 2.77 = 2.13

1.72 x 2.77 = 4.55

T°C à C5

Constant

58.1 - 60.6 (°C)

0.74 x 2.77 = 2.05

2.72 x 2.77 = 7.55

Les résultats du Mixolab® en termes de répétabilité et reproductibilité sont excellents. Les écarts admissibles notés ici s’appliquent aussi bien à la farine de blé qu’au blé broyé (non valable pour d’autres matrices).

14

Manuel d’applications Mixolab


Répétitions en aveugle Lors du ring test organisé en Mars 2006 auprès de 12 utilisateurs du monde entier, il a été décidé de doubler en aveugle 2 échantillons. Concrètement chaque laboratoire a reçu 2 fois le même échantillon de blé sous deux codes différents. De sorte qu’ils ont analysé, sans le savoir, le même échantillon à des jours différents. Le tableau ci - dessous montre les résultats moyens obtenus par l’ensemble des laboratoires sur les 2 échantillons concernés. Notons qu’il s’agit d’échantillons de blé, qui ont donc nécessité l’opération préalable de broyage dans chacun des laboratoires participants. Doublon 1

Doublon 2

B3

B7

B9

B12

Absorption (%b14)

61.6

61.2

60.4

59.9

Temps mise en pâte (min)

5.15

5.27

7.15

7.15

Stabilité (min)

10.27

10.38

11.28

11.3

C2 (Nm)

0.47

0.48

0.58

0.6

C3 (Nm)

1.76

1.79

2.1

2.13

C4 (Nm)

1.24

1.32

1.95

1.99

C5 (Nm)

1.86

1.99

2.92

2.99

T°C at C1 (°C)

31.3

31.4

31.6

31.9

T°C at C2 (°C)

56.9

56.9

56.3

56.1

T°C at C3 (°C)

77.5

78

79.2

79.1

T°C at C4 (°C)

85.1

85.8

86.5

86.6

T°C at C5 (°C)

58.9

59.2

59.6

59.7

Les résultats obtenus montrent une très bonne reproductibilité de : La valeur d’absorption d’eau. La valeur de temps de mise en pâte. La valeur de stabilité. Toutes les valeurs de couple (C1…C5). Toutes les valeurs de température de pâte (T°C à C1… T°C à C5). Ces valeurs, complémentaires aux résultats du ring test présentés précédemment dans ce document montrent l’excellente répétabilité et reproductibilité du Mixolab®. En terme de répétabilité notons que deux résultats diffèrent significativement dès qu’ils sont différents de plus de : Paramètre Couples Température de pâte

Limite moyenne de répétabilité 0.1 Nm 2 °C

Temps de mise en pâte

Variable en fonction de la valeur moyenne

Stabilité

Variable en fonction de la valeur moyenne

Dans le cas de la comparaison de 2 moyennes de résultats (ex : moyenne de 2 essais fait dans un laboratoire avec la moyenne de 2 résultats fait dans un autre laboratoire), la différence n’est pas considérée comme significative lorsqu’elle est inférieure à la différence critique de la méthode (définition de différence critique disponible au paragraphe 1).

Manuel d’applications Mixolab

15


2. 2

Le Mixolab® Profiler

2. 2. 1

Principe

Le Mixolab® Profiler est une fonctionnalité du Mixolab® System. Il utilise le protocole standard normalisé (ICC No173, AACC 54 - 60.01 et NF V 03 - 764) pour une caractérisation complète des farines (réseau protéique, amidon et activité enzymatique) et fournit une interprétation graphique simplifiée des résultats.

Le Mixolab® Profiler convertit la courbe standard en une suite de 6 notes graduées de 0 à 9 permettant de caractériser une farine sur 6 critères fondamentaux, à savoir : Le potentiel d’absorption ou Indice Absorption d’Eau : Il est fonction de la composition de la farine (protéines, amidons, fibres…). Il Influence le rendement en pâte (bénéfice). Plus l’indice est élevé, plus la farine absorbe l’eau. Le comportement au pétrissage ou Indice Pétrissage : Il représente le comportement de la farine pendant le pétrissage à 30°C. Il prend en compte la stabilité, le temps de mise en pâte, l’affaiblissement… Plus l’indice est élevé, plus la farine est stable au pétrissage. La force du gluten ou Indice Gluten+ : Il représente le comportement du gluten lors du chauffage de la pâte. Plus l’indice est élevé, plus le gluten résiste à la chauffe. La viscosité maximale ou Indice Viscosité : Il représente l’augmentation de la viscosité pendant la phase de chauffe. Il dépend à la fois de l’activité amylasique et de la qualité de l’amidon. Plus l’indice est élevé, plus la viscosité de la pâte à chaud est élevée. L’activité amylasique ou Indice Amylolyse : Il est fonction de la capacité de l’amidon à « résister » à l’amylolyse. Plus l’indice est élevé, plus l’activité amylasique est faible. La rétrogradation ou Indice Rétrogradation : Il est fonction des caractéristiques de l’amidon et de son hydrolyse durant le test. Plus l’indice est élevé, plus la durée de conservation du produit sera courte.

16

Manuel d’applications Mixolab


2. 2. 2

Étapes clefs

Étape 1 : Créer ou sélectionner un Profil Cible en fonction de l’application choisie Le Profil Cible d’une application est une zone caractérisée par des valeurs mini/maxi sur chacun des 6 axes du Mixolab® Profiler, numérotés de 1 à 9. Les axes représentent l’absorption d’eau, le comportement au pétrissage, la force du gluten, la viscosité maximale, l’activité amylasique et la rétrogradation. Le logiciel du Mixolab® System permet soit de choisir l’un des profils types fournis par CHOPIN Technologies soit de les sélectionner dans une base de données personnalisée (l’utilisateur peut créer autant de profils que nécessaire, en les associant par exemple à des types de farine, à des clients ou à des fournisseurs).

Étape 2 : Mesurer l’Indice Mixolab® d’une farine et le comparer à un Profil Cible Pendant l’analyse de l’échantillon, les résultats pour chacun des 6 indices s’affichent en temps réel sur le Mixolab® Profiler. L’utilisateur sait instantanément si l’échantillon testé correspond bien au profil désiré. La courbe obtenue est caractérisée par un Indice Mixolab® à 6 chiffres correspondant à la valeur mesurée sur chacun des 6 axes. Si tous les points de l’Indice Mixolab® de la farine correspondent au Profil Cible, alors, la farine est conforme à l’application choisie.

Étape 3 : Accepter, adapter ou réorienter… Si l’Indice Mixolab® de la farine ne correspond que partiellement au Profil Cible, le Mixolab® Profiler offre 2 options à l’utilisateur : Le Mixolab® Guide propose à l’utilisateur une correction possible des caractéristiques de la farine, sur la base des déviations observées. Le Mixolab® Research Tool recherche dans la base de données le profil type le plus proche de la farine analysée, permettant le cas échéant de réorienter cette farine vers une application ou un client différent

Outil idéal pour le contrôle qualité des matières premières, le Mixolab® Profiler permet de contrôler, sélectionner et améliorer vos farines en toute sécurité car il se base sur une analyse exhaustive de la farine, de ses composants et de leurs interactions.

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17


2. 3

Le Mixolab® Simulator

2. 3. 1

Principe

Le protocole Simulator a été spécifiquement développé pour pouvoir obtenir directement avec le Mixolab® des données en tous points comparables (valeurs et unités) à celles obtenues avec un Farinographe®.

sé li ma r no 65 e -7 od 03 h V t mé NF

Bien que les courbes obtenues avec le Simulator aient la même allure générale que celles obtenues avec un Farinographe® (voir courbes ci - dessus), il n’existe pas de relations directes entre ces deux instruments (configurations de pétrin différentes, unités différentes…). Le Simulator intègre donc un algorithme de calcul qui permet d’effectuer automatiquement la conversion des données Mixolab® en données Farinographe®. Le Simulator se compose de 2 éléments intégrés au logiciel standard du Mixolab® : Un protocole spécifique (Chopin S) Température de test constante : 30°C Temps de test : 30 minutes Vitesse de rotation : 80 rpm Valeur cible 1.1 Nm Un algorithme de calcul Les équivalents Farinographe® sont calculés en prenant en compte plusieurs points de la courbe. Les résultats sont communiqués en unités Farinographe® (Temps, UF…). Chaque utilisateur peut optimiser les valeurs prédites par le Simulator en ajustant les corrélations sur la base d’essais réalisés en interne. Le Mixolab® est une alternative intéressante pour les utilisateurs actuels de Farinographe® qui sou‑ haitent s’équiper d’un appareil moderne tout en conservant leurs références habituelles.

18

Manuel d’applications Mixolab

e

:


2. 3. 2

Fidélité de la méthode

Un essai inter laboratoire conduit selon la norme NF ISO 5725 a été entrepris avec 12 participants (Argentine ; Australie ; Belgique ; France ; USA) afin d’évaluer les performances (justesse, répétabilité, reproductibilité) du Simulator. 8 échantillons de farine de blé tendre dont 6 Matériaux de Référence Externe (Circuit BIPEA n°25 – Farinographe®  /  Mixolab®) ont été sélectionnés pour couvrir une large gamme sur les 4 paramètres hydratation, temps de développement, stabilité et affaiblissement. Tous les laboratoires ont mis en œuvre le même protocole Chopin S, sur l’ensemble des échantillons. Les écarts types de répétabilité et reproductibilité ont été déterminés à partir d’une analyse de variance à 1 facteur après élimination des moyennes (test de Dixon) et des variances (test de Cochran) aberrantes. La justesse de la méthode a été appréciée en comparant les valeurs moyennes obtenues au Mixolab® avec les valeurs de référence des échantillons MRE. Les valeurs moyennes obtenues au Mixolab® comparées aux résultats des MRE ne sont pas différentes :

Pour chaque paramètre, les valeurs de fidélité sont indépendantes du niveau moyen calculé. Les limites de répétabilité (r) et de reproductibilité (R) constantes sont les suivantes : Plage testée

r

R

51.7 - 62.8%

0.8%

2.1%

Temps de développement

1 - 4.4 min

0.6 min

0.8 min

Stabilité

2 - 16 min

1.5 min

2 min

22 - 100 UF

11 UF

20 UF

Hydratation

Affaiblissement

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19


Les résultats de l’étude confirment que le Mixolab® (protocole Chopin S) est un moyen de mesure adapté à la détermination du taux d’absorption d’eau des farines et des caractéristiques rhéologiques (temps de développement, affaiblissement, stabilité) des pâtes pendant le pétrissage. Pour en savoir plus : LE BRUN J., GEOFFROY S., DUBAT A. et SINNAEVE G. (2007)  : Niveau de performances de la mesure du taux d’adsorption d’eau des farines et des caractéristiques rhéologiques de la pâte pendant le pétrissage avec le Mixolab® Chopin. Industries des céréales. Vol.154, 20 - 27.

2. 3. 3

Justesse de la méthode

Afin de suivre les performances de nos modèles de prédiction au cours du temps, le Mixolab® (protocole Simulator) a intégré le circuit d’inter - comparaison « Farinographe® / Mixolab® » du BIPEA (circuit n°25) en 2003.

20

Manuel d’applications Mixolab


Sur les graphiques ci - avant sont représentés, pour chacun des échantillons analysés et pour chacun des 4 paramètres retenus sur les campagnes 2007/2008 à 2010/2011 : L’écart entre la valeur prédite par le Simulator et la valeur de référence BIPEA (points bleus). Les tolérances admises par le BIPEA (lignes rouges). Sur l’ensemble des circuits et sur les 4 paramètres, nous notons que le Simulator est toujours (à de très rares exceptions près) dans les tolérances admises par le BIPEA. Mieux, la valeur Simulator se révèle très souvent proche de la référence. Il faut noter que les variations propres au Farinographe® sur les paramètres «  temps de développement », « stabilité » et « affaiblissement » sont très larges. À titre d’exemple, voici les règles utilisées par le BIPEA pour le calcul des tolérances admises :

Tolérances Absorption d’eau (%) Temps de développement (min) Affaiblissement (UF) Stabilité (min)

0.02 x WA - 0.2 0.35 x TDEV 25 0.85 x STAB

NB : le Mixolab® Simulator est reconnu par le BIPEA. Les documents officiels du BIPEA laissent aujourd’hui la possibilité aux différents participants du circuit BIPEA N°25 « Farinographe® / Mixo‑ lab® » de spécifier le type de matériel utilisé : Mixolab® ou Farinographe®.

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21


3

coMparaison avec D’autres appareils De laboratoire

3. 1

Alvéographe®

3. 1. 1

Hydratation constante

Protocole standard Coefficients de corrélation r²

Comparaison des paramètres 2 à 2 Le tableau ci-contre montre les meilleures corrélations 2 à 2 (r²) obtenues en comparant les résultats Mixolab® (Protocole Chopin+ à hydratation adaptée) avec ceux de l’Alvéographe® CHOPIN à hydratation constante.

P

W

0.78

0.49

0.5

C2

0.26

0.29

C3

0.23

0.43

Absorption

Ie

P/L

C5

Nous retiendrons : Les relations entre l’absorption d’eau et les paramètres P, W et P/L. Ces relations sont normales car le P influence notablement la valeur W (r² W vs P  =  0.65). La relation entre le P et le pouvoir d’absorption est également connue (endommagement de l’amidon, force de la farine…). La relation Stabilité vs W correspond à  : plus la farine est « forte » plus le W sera important et plus elle sera stable au pétrissage (l’indice d’élasticité joue aussi un rôle). Il n’est cependant pas possible de «  prédire  » directement des valeurs alvéographiques à partir du test Mixolab® (et vice‑versa). Les deux appareils donnent des informations complémentaires.

0.42

Stabilité

0.58

Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage Couple cible (C1)

22

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80 rpm 1.10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

1er gradient de température Durée du 2nd palier 2nd gradient de température

Nous notons que les valeurs alvéographiques sont très peu prédictives du comportement de la pâte pendant la phase « chaude » du Mixolab® (C2, C3, C4 et C5). Ces données sont donc des compléments d’information très utiles.

0.30

4 °C/min 7 min - 4 °C/min

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min


Comparaison via l’utilisation d’équations multi‑paramètres Une étude mathématique permet de mettre en place des équations multi‑paramètres pour estimer les résultats alvéographiques des farines à partir des résultats obtenus au Mixolab®. Les résultats présentés ici sont issus d’une étude réalisée avec l’un de nos partenaires.

Les modèles développés (à partir de 75 échantillons) montrent un pourcentage élevé de résultats compris dans l’incertitude de la méthode alvéographique (ISO 27971) : 88% des résultats estimés du paramètre P. 95% des résultats estimés du paramètre W. 87% des résultats estimés du paramètre P/L.

L’Alvéographe® à hydratation constante et le Mixolab® standard sont deux tests différents parfaite‑ ment complémentaires. Une estimation des résultats alvéographiques est possible à condition d’uti‑ liser des équations multi‑paramètres issues de l’essai Mixolab®. Protocole Blé rapide+

Protocole rapide À réception des blés, il est intéressant d’obtenir rapidement une estimation de leur qualité. L’utilisation du Mixolab® avec le protocole « blé rapide+  » sur broyat de blé permet cette estimation. L’étude mathématique de la courbe obtenue au Mixolab® permet de mettre en place des équations multi‑paramètres qui sont utilisées pour calculer les résultats alvéographiques des échantillons testés. Pour exemple ci‑dessous, les résultats obtenus avec l’un de nos partenaires.

Vitesse de pétrissage

180 rpm

Hydratation constante

60% b14

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

45 °C

Température 1 palier

45 °C

Durée 1er palier

3 min

Température 2nd palier

90 °C

er

1er gradient de température Durée du 2nd palier

8 °C/min 5 min

2 gradient de température nd

- 8 °C/min

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3ème palier

2 min

Temps total d’analyse

20.6 min

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23


Les modèles développés (à partir de 84 échantillons) montrent un pourcentage élevé de résultats compris dans l’incertitude de la méthode alvéographique (ISO 27971) : 77% des résultats estimés du paramètre P. 82% des résultats estimés du paramètre W. 87% des résultats estimés du paramètre P/L.

La moindre performance de ces résultats au regard de ceux obtenus avec le Mixolab® standard peut être expliquée par la différence de matrice analysée à l’Alvéographe® (farine blanche) et au Mixolab® (blé broyé). Ce protocole rapide (blé rapide+ =  20.6 minutes) peut encore être raccourci en supprimant la phase de refroidissement de la pâte, ainsi le protocole « blé rapide » dure seulement 13.6 minutes. Associé à la détermination de la teneur en eau de l’échantillon par méthode rapide NIR, ce protocole permet en moins de 15 minutes d’obtenir une estimation des paramètres alvéographiques. L’utilisation du Mixolab® avec le protocole « blé rapide » (hydratation constante = 1 seul essai) pour analyser des blés non conditionnés broyés permet une estimation des résultats alvéographiques en moins de 20 minutes à condition d’utiliser des équations multi‑paramètres issues de l’étude mathé‑ matique de la comparaison des essais à l’Alvéographe® et au Mixolab®.

24

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3. 1. 2  Hydratation adaptée Le tableau ci‑dessous montre les meilleures corrélations (r²) obtenues en comparant deux à deux les résultats Mixolab® (protocole Chopin+ à hydratation adaptée) avec ceux de l’Alvéographe® à hydratation adaptée. Coefficients de corrélation r² T

Ex

A

Fb

Protocole Chopin+ lec

T/A

Vitesse de pétrissage

80 rpm

Absorption

0.33

Couple cible (C1)

C2

0.16

Masse de pâte

75 g

C3

0.20

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

C4

0.19

C5

0.36

Stabilité

0.20 0.49

0.47

0.59

0.57

0.21

Nous retiendrons : La relation Absorption vs Fb (moins forte que la relation Absorption vs W car l’impact du facteur T est réduit par l’utilisation de l’hydratation adaptée). Les relations entre la stabilité et divers paramètres alvéographiques (Ex, Fb, Iec…) qui montrent que la stabilité d’une pâte est la résultante de plusieurs composantes (qui sont, de fait, reliées entre elles).

1er gradient de température Durée du 2nd palier 2nd gradient de température

1.10 Nm

4 °C/min 7 min - 4 °C/min

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

Il n’est cependant pas possible de « prédire » directement des valeurs alvéographiques à partir du test Mixolab® (et vice‑versa). Les deux appareils donnent des informations complémentaires. Nous notons que les valeurs alvéographiques sont très peu prédictives du comportement de la pâte pendant la phase « chaude » du Mixolab® (C2, C3, C4 et C5). Ces données sont donc des compléments d’information très utiles. Il faut aussi tenir compte que les techniques d’analyse sont très différentes : Gonflement d’une bulle vs mesure de couple au pétrissage sous contrainte de température. Temps de repos pour l’Alvéographe® absent sur Mixolab®. Température du test. L’Alvéographe® à hydratation adaptée et le Mixolab® sont deux tests différents et non redondants, donc parfaitement complémentaires.

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25


3. 2

Consistographe®

Attention : Étude de faisabilité obtenue sur un nombre limité d’échantillons Le Consistographe® CHOPIN est un appareil qui mesure aussi la consistance de la pâte pendant le pétrissage et permet ainsi de mesurer la capacité d’absorption d’eau d’une farine. Le graphique ci-dessus montre la relation existant entre le Consistographe® (test à hydratation adaptée) et le Mixolab® (protocole Chopin+ et hydratation adaptée) sur le paramètre absorption d’eau. La relation entre les deux appareils est excellente. La relation Mixolab® Vs Farinographe® s’établit à r² = 0.95. La relation Consistographe® Vs Farinographe® s’établit à r² = 0.92. Il est donc logique d’obtenir une telle valeur entre Consistographe® et Mixolab®. Les valeurs d’hydratation pour le Consistographe® sont toujours plus faibles que celle obtenues au Mixolab® (écart moyen environ 6%) parce que : • La consistance cible au Consistographe® est plus ferme que celle du Mixolab®. • L’hydratation au Mixolab® présentée ici est calculée en base 14% H2O alors qu’elle est calculée en base 15% H2O sur le Consistographe®.

Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage Couple cible (C1)

80 rpm 1.10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

1er gradient de température Durée du 2nd palier 2nd gradient de température

4 °C/min 7 min - 4 °C/min

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

La relation sur la détermination du pouvoir d’absorption entre Mixolab® et Consistographe® est excellente.

26

Manuel d’applications Mixolab


La seule relation existant entre Consistographe® et Mixolab® sur les autres paramètres concerne la Stabilité. Les coefficients de corrélation sont somme toute assez modestes et ne montrent pas de redondance entre les instruments. Le type de mesure (Couple Mixolab® Vs Pression Consistographe®) explique en grande partie l’impossibilité de corrélations fortes entre les paramètres temps de mise en pâte, affaiblissement (D250 et D450)… Ceci est en cohérence avec les essais de comparaison Consistographe® Vs Farinographe® qui donnent des résultats identiques. Relation entre les autres paramètres du Consistographe® (hydratation adaptée) et la stabilité Mixolab® (27 échantillons de farine industrielle) : R²

TPrmax

Tolérance

D250

D450

Stabilité Mixolab®

0.44

0.38

0.46

0.50

Les informations produites par le Consistographe® et le Mixolab® sont complémentaires, le Mixolab® travaillant sur la mesure du couple et le Consistographe® en pression sur une paroi du pétrin. Le Mixolab® permet une analyse plus complète en intégrant une phase de chauffe de l’échan‑ tillon, le Consistographe® est adapté pour travailler en complément de l’Alvéographe® (tests à hydratation adaptée).

3. 3

Extensographe®

L’Extensographe® Brabender mesure la résistance d’une pâte à l’étirement en la soumettant à une déformation uniaxiale. Les courbes force/extension enregistrées, appelées Extensogrammes, permettent d’évaluer différentes caractéristiques des pâtes analysées, au nombre desquelles figurent l’extensibilité (longueur de la courbe en mm), la résistance maximale, l’énergie assimilée à la surface sous la courbe et le ratio entre la résistance à 5 cm et l’extensibilité. L’analyse spectrale de la courbe Mixolab® et l’utilisation d’outils statistiques adaptés (régression linéaire multiple) montrent qu’il est possible d’estimer les valeurs Extensographe® à partir des données Mixolab®. Les premiers modèles mathématiques définis présentent ainsi des performances tout à fait satisfaisantes quelque soit le paramètre étudié (voir graphiques ci-dessous).

Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage Couple cible (C1)

80 rpm 1.10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

1er gradient de température Durée du 2nd palier 2nd gradient de température

4 °C/min 7 min - 4 °C/min

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

Manuel d’applications Mixolab

27


r2

Resistance maximale

Extensibilité

Énergie

Ratio

0.88

0.74

0.90

0.77

22

7

9

0.2

|Pred – Ref| moyen

Ces premiers résultats confirment donc la grande polyvalence et le fort potentiel du Mixolab®. Des analyses complémentaires doivent cependant être réalisées pour optimiser les performances des premiers modèles développés et renforcer leur robustesse.

3. 4

Falling Number®

En raison de leur importance technologique, les α-amylases comptent parmi les enzymes de la farine les plus étudiées : lorsqu’elles sont présentes en trop faible quantité, l’hydrolyse de l’amidon est insuffisante pour fournir suffisamment de sucres aux levures. Lorsqu’elles sont en excès (ce qui se produit avec les blés germés), les chaînes d’amylose et d’amylopectine se liquéfient en début de cuisson et la pâte devient collante et caoutchouteuse, rendant le pain impropre à la consommation (FEILLET, 2000)*. Même si diverses méthodes viscosimétriques et empiriques (RVA, Visco-Amylographe®…) permettent de déterminer l’activité diastasique d’une farine, la plus utilisée reste celle dite du Falling Number® Perten (ou Hagberg). Cette méthode consiste à évaluer la consistance d’une suspension de farine en mesurant le temps (en secondes) mis par un plongeur de géométrie parfaitement définie pour s’enfoncer d’une distance fixée au sein de la suspension de farine  : la teneur en α-amylase est alors inversement proportionnelle au temps de chute du plongeur.

Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage Couple cible (C1)

Manuel d’applications Mixolab

1.10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

1er gradient de température Durée du 2nd palier 2nd gradient de température

4 °C/min 7 min - 4 °C/min

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

FEILLET P. (2000) : Le grain de blé. Composition et utilisation, Éditions INRA, 308 p.

28

80 rpm


Lors de l’analyse Mixolab®, la diminution du temps de chute se traduit globalement par une diminution du couple C4 et une augmentation de la différence C3-C4 (voir graphique ci-contre). Par ailleurs l’analyse de l’allure de la courbe et l’utilisation d’outils statistiques adaptés (régression linéaire multiple) permettent d’affiner la relation existant entre le temps de chute et les données fournies par le Mixolab®. Les premiers modèles mathématiques ainsi définis présentent des performances tout à fait satisfaisantes (voir graphique ci-dessous), que ce soit sur blé (farine blanche ou mouture intégrale) ou sur seigle. FN

C1 (Nm)

C2 (Nm)

C3 (Nm)

C4 (Nm)

C5 (Nm)

C3‑C4 (Nm)

62

1.12

0.42

1.26

nd

nd

nd

105

1.14

0.35

1.5

0.62

1.13

0.88

206

1.08

0.4

1.65

0.85

1.19

0.8

316

1.09

0.41

1.93

1.29

1.99

0.64

352

1.09

0.47

2.06

1.67

2.88

0.39

419

1.11

0.5

2.09

2.04

3.05

0.05

Blé - Mouture intégrale

Seigle - Farine

Ces premiers résultats confirment donc l’existence de fortes relations entre Falling Number® et Mixolab® quelque soit la matrice utilisée (blé ou seigle). Des analyses complémentaires doivent cependant être réalisées pour optimiser les performances des premiers modèles développés et renforcer leur robustesse. Remerciements : CRA Gembloux (Belgique)

Blé - Farine blanche

NB1 : Le Falling Number® détermine l’activité amylasique endogène. Pour déterminer l’activité d’enzymes ajoutées (amylases fongiques) à l’aide de ce type d’instrument, il faut utiliser un pro‑ tocole et un modèle d’appareil particulier. NB2 : Le Falling Number® ne dépend pas uniquement de la teneur en α‑amylases de la farine. Il dépend également du degré d’endommagement des granules d’amidon : plus celui‑ci est im‑ portant, plus l’amidon est rapidement hydrolysé et moins le temps de chute est élevé.

Manuel d’applications Mixolab

29


3. 5

Amylographe®

L’Amylographe® Brabender mesure en continu l’évolution de la consistance d’un empois d’amidon (ou de farine) en fonction du temps et de la température. Il permet ainsi d’appréhender les propriétés de gélatinisation des amidons, et notamment la viscosité maximale atteinte. Lors de l’analyse Mixolab®, la forte augmentation de couple mesurée après le point C2 est généralement associée à la gélatinisation de l’amidon et peut donc sans difficultés être rapprochée de ce qui est observé sur un amylogramme. L’analyse de l’allure de la courbe Mixolab® et l’utilisation d’outils statistiques adaptés (régression linéaire multiple) permettent de mettre pleinement en évidence les fortes relations existant entre ces deux appareils. Les premiers modèles mathématiques ainsi définis présentent des performances tout à fait satisfaisantes (voir graphique ci-dessous), que ce soit sur farines de blé ou sur farines de seigle. Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage Couple cible (C1)

80 rpm 1.10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

1er gradient de température Durée du 2nd palier 2nd gradient de température

4 °C/min 7 min - 4 °C/min

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

Il faut toutefois noter que le Mixolab® travaille sur une pâte (disponibilité limitée de l’eau) et l’Amylographe® sur une suspension (excès d’eau). Cette diversité opératoire peut expliquer pour une bonne part les légères différences de résultats pouvant être observées entre Mixolab® et Amylographe®. Ces premiers résultats confirment l’existence de fortes relations entre Amylographe® et Mixolab®, quelque soit la matrice utilisée (blé ou seigle). Des analyses complémentaires doivent cependant être réalisées pour optimiser les performances des premiers modèles développés et renforcer leur robustesse.

30

Manuel d’applications Mixolab


3. 6

Rapid Visco Analyser®

La seconde partie de la courbe Mixolab® (gélatinisation, stabilité à chaud, gélification) ressemble fortement aux courbes obtenues sur des appareils tels que le RVA® (Perten) ou le Viscographe® (Brabender). L’exemple ci-contre illustre les relations qui existent entre des essais effectués sur farine blanche avec le RVA et avec le Mixolab®. Les résultats sont très comparables et montrent clairement que les informations obtenues sur les deux appareils sont concordantes, tant au niveau du pouvoir d’empesage, qu’au niveau de la mesure de la rétrogradation. Il faut toutefois noter que le Mixolab® produit des résultats à partir de mesures faites sur une pâte et non pas sur une suspension. De fait, les résultats Mixolab® et RVA® peuvent différer légèrement mais nous attacherons plus de crédit aux résultats du Mixolab® obtenus sur une pâte représentative entre autre de la disponibilité de l’eau vis-à-vis de l’amidon et des interactions existantes entre le gluten et l’amidon. Le Mixolab® possède donc bien l’avantage de pouvoir mesurer sur de la pâte, en un seul test, les caractéristiques de l’amidon de l’échantillon (et des enzymes associées). Remerciements : CRA Gembloux (Belgique)

Manuel d’applications Mixolab

31


4

4. 1

Mouture coMplète vs farine blanche

Comparaison mouture industrielle vs broyeur de laboratoire

La capacité du Mixolab® à travailler sur mouture intégrale (sans conditionnement préalable des grains) permet une caractérisation rapide des blés à réception.

32

Manuel d’applications Mixolab


Des tests ont été menés en comparant les résultats obtenus au Mixolab® (Protocole Chopin+) sur des moutures industrielles (farines blanches) destinées à la panification et sur les moutures intégrales des blés correspondants. Les résultats ci-dessus montrent : Une excellente relation au niveau de la mesure du pouvoir d’absorption d’eau. Les valeurs obtenues sur mouture intégrale sont logiquement et systématiquement plus élevées avec 1 Absorption farine blanche = Absorption farine intégrale – 4.5. Une estimation intéressante de la stabilité (mouture intégrale montre une stabilité plus faible). Une très bonne estimation du couple C3 (il faut dans ce cas utiliser la formule de transformation : C3 farine blanche = 1.51 x C3 farine intégrale – 0.92. Une très bonne estimation du C5 avec C5 farine blanche = C5 farine intégrale + 0.4. Il est possible de prédire la qualité d’une farine industrielle à partir d’une analyse Mixolab® du grain correspondant broyé. Ceci permet une analyse rapide sans besoin de conditionnement. Remerciements : CRA Gembloux (Belgique) 1

Toutes les formules données ici ne concernent que ces essais particuliers car elles dépendent du type de broyeur utilisé et du réglage du moulin industriel.

Manuel d’applications Mixolab

33


4. 2 Utilisation de différents types de broyeurs et de moulins de laboratoire

Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage Couple cible (C1)

Hydratation % (base 14%)

Broyeur B

Moulin

Moulin

CD1 sec

CD1 cond. 16%

62.7

59.5

54.6

54.6

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1 palier

30 °C

Durée 1 palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

er

1er gradient de température Durée du 2 palier nd

C2 (Nm)

0.52

0.46

0.43

0.5

2 gradient de température nd

C3 (Nm)

1.69

1.64

1.89

2.02

C4 (Nm)

0.91

1.18

1.61

C5 (Nm)

1.29

1.64

2.22

1,10 Nm

Masse de pâte

er

Broyeur A

80 rpm

4 °C / min 7 min - 4 °C / min

Température 3ème palier

50 °C

1.83

Durée 3ème palier

5 min

2.51

Temps total d’analyse

45 min

Le même échantillon de blé a été testé au Mixolab® (Protocole Chopin+) suite à broyage sur 2 types de broyeurs et sur moulin de laboratoire CD1 Chopin avec et sans conditionnement. A / Différents broyeurs Les différences observées entre les broyeurs A et B (absorption d’eau, C2, C3, C4, C5) donnent l’impression que l’on analyse 2 blés différents. Le broyeur A se caractérise par une absorption très élevée et une chute C3-C4 de 0.78 nm (contre 0.46 Nm pour Broyeur B). Ceci est caractéristique d’un broyeur très violent favorisant la production d’amidon endommagé. B / Broyeur vs moulin de laboratoire Les courbes obtenues sur CD1 montrent des valeurs C3, C4, C5 plus élevées que celle des broyeurs, accompagnées d’une absorption d’eau plus faible. Ceci est caractéristique d’une part d’un endommagement de l’amidon plus limité et ensuite de l’absence de particules de son riches en enzymes (amylases). S’il est possible d’anticiper le comportement des farines industrielles à partir de la mouture com‑ plète, le type tout comme l’état d’entretien du broyeur est primordial. Pour l’utilisation de moulins de laboratoire, l’impact du conditionnement est notable.

34

Manuel d’applications Mixolab


5

loi Des Mélanges

Le mélange des blés et des farines est l’un des moyens d’assurer la constance de la production de farine. Afin de tester le potentiel du Mixolab® comme outil d'aide à la décision de mélange, nous avons étudié 2 échantillons de farine de caractéristiques significativement différentes selon le protocole Simulator et selon le protocole CHOPIN standard. Nous avons ensuite effectué 3 mélanges (75% / 25%, 50% / 50%, 25% / 75%) de ces deux farines. La courbe rose correspond à la valeur théorique obtenue en faisant la moyenne algébrique pondérée pour chacun des points de la courbe. La courbe bleue correspond au test réel effectué au Mixolab®.

Valeur théorique = % mélange farine 1 * Valeur du couple 1 + % Mélange farine 2 * Valeur du couple 2

5. 1

Mixolab® Standard

Produit pur (100%)

Farine 1

Farine 2

Différence Farine 1 ‑ Farine 2

Limite de répétabilité (NF V03‑764)

WA (%)

60.6

53.1

7.5

nd

C2 (Nm)

0.54

0.49

0.05

0.04

C3 (Nm)

1.99

2.37

-0.38

0.05

C4 (Nm)

1.95

2.33

-0.38

0.08

C5 (Nm)

2.78

3.32

-0.54

0.22

Manuel d’applications Mixolab

35


36

75% Farine 1 / 25% Farine 2

Mesuré

Théorique

Différence Mesuré ‑ Théorique

Limite de répétabilité (NF V03‑764)

WA (%)

57.6

58.7

-1.13

nd

C2 (Nm)

0.55

0.50

0.02

0.04

C3 (Nm)

2.14

2.10

0.06

0.05

C4 (Nm)

2.12

2.00

0.08

0.08

C5 (Nm)

3.10

2.90

0.19

0.22

50% Farine 1 / 50% Farine 2

Mesuré

Théorique

Différence Mesuré ‑ Théorique

Limite de répétabilité (NF V03‑764)

WA (%)

57.6

56.9

0.75

nd

C2 (Nm)

0.48

0.50

-0.04

0.04

C3 (Nm)

2.17

2.20

-0.01

0.05

C4 (Nm)

2.12

2.10

-0.02

0.08

C5 (Nm)

3.06

3.10

0.01

0.22

Manuel d’applications Mixolab


25% Farine 1 / 75% Farine 2

Mesuré

Théorique

Différence Mesuré ‑ Théorique

Limite de répétabilité (NF V03‑764)

WA (%)

55.1

55.0

0.13

nd

C2 (Nm)

0.49

0.50

-0.01

0.04

C3 (Nm)

2.29

2.30

0.02

0.05

C4 (Nm)

2.22

2.20

-0.01

0.08

C5 (Nm)

3.23

3.20

0.05

0.22

La loi des mélanges est parfaitement respectée dans le cadre de l’analyse Mixolab® selon le protocole standard. Les écarts observés entre les courbes des mélanges mesurées et les courbes théoriques calculées à partir des courbes des matières premières seules sont inférieurs aux écarts de répétabilité de la mesure. Le Mixolab® Standard permet de contrôler le comportement des matières premières seules (blé ou farine) et d’en déduire le comportement des mélanges réalisés à partir de ces mêmes matières premières.

Manuel d’applications Mixolab

37


5. 2

Mixolab® Profiler

Le Mixolab® Profiler étant une interprétation simplifiée et résumée de la courbe du protocole standard, les indices sont systématiquement arrondis à l’unité. Dans le cadre du calcul théorique de l’indice d’un mélange, il est possible d’obtenir un indice calculé qui soit arrondi à une unité différente de celle qui sera obtenue par la mesure réelle. Une différence de 1 point sur le Profiler n’est pas une différence significative. La loi des mélanges est donc respectée dans le cadre de l’analyse Mixolab® Profiler. Les écarts observés entre les courbes des mélanges mesurées et les courbes théoriques calculées à partir des courbes des matières premières seules ne sont pas supérieurs à 1 point. Le Mixolab® Profiler permet d’anticiper le comportement d’un mélange de farines de blé en utilisant la loi des mélanges.

38

Manuel d’applications Mixolab


5. 3

Mixolab® Simulator Farine 1

Farine 2

Différence Farine 1 ‑ Farine 2

Limite de répétabilité (NF V03‑765)

Absorption (%b14)

60.5

54.2

6.3

0.8

Tps de dvt (min)

3.50

1.50

2

0.60

11

3.50

7.50

1.50

Affaiblissement (Nm)

0.07

0.14

-0.07

0.02

75% Farine 1 / 25% Farine 2

Mesuré

Théorique

Différence Mesuré ‑ Théorique

Limite de répétabilité (NF V03‑765)

Absorption (%b14)

58.1

58.9

-0.8

0.8

Tps de dvt (min)

3.50

3.00

0.50

0.60

10

9.10

0.90

1.50

Affaiblissement (Nm)

0.08

0.10

-0.02

0.02

50% Farine 1 / 50% Farine 2

Mesuré

Théorique

Différence Mesuré ‑ Théorique

Limite de répétabilité (NF V03‑765)

Absorption (%b14)

56.7

57.4

-0.7

0.8

Tps de dvt (min)

2.50

2.50

0.0

0.60

5

7.30

-2.30

1.50

Affaiblissement (Nm)

0.11

0.11

0.00

0.02

25% Farine 1 / 75% Farine 2

Mesuré

Théorique

Différence Mesuré ‑ Théorique

Limite de répétabilité (NF V03‑765)

Absorption (%b14)

55.7

55.8

-0.1

0.8

Tps de dvt (min)

2.00

2.00

0.0

0.60

Stabilité (min)

3.50

5.40

-1.90

1.50

Affaiblissement (Nm)

0.14

0.12

0.02

0.02

Produit pur (100%)

Stabilité (min)

Stabilité (min)

Stabilité (min)

La loi des mélanges est parfaitement respectée dans le cadre de l’analyse Mixolab® selon le protocole Simulator. Les écarts observés entre les courbes des mélanges mesurées et les courbes théoriques calculées à partir des courbes des matières premières seules sont inférieurs aux écarts de répétabilité de la mesure. Le Mixolab® Simulator permet de contrôler le comportement des matières premières seules (blé ou farine) et d’en déduire le comportement des mélanges réalisés à partir de ces mêmes matières premières. Il est possible d’anticiper la courbe Mixolab® d’un mélange de blés en utilisant la loi des mélanges sur le protocole Simulator, sur le protocole CHOPIN Standard et sur le Profiler.

Valeur théorique = % mélange farine 1 * Valeur du couple 1 + % Mélange farine 2 * Valeur du couple 2

Manuel d’applications Mixolab

39


6

aDaptation Du protocole

Le Mixolab® possède une grande flexibilité. De nombreux paramètres du protocole sont programmables (quantité de pâte dans le pétrin, vitesses de pétrissage, gradients et profils de température…) afin de reproduire au plus juste les conditions de process de différents produits finis. Le tableau ci-dessous reprend les valeurs minimum et maximum qu’il est possible d’assigner aux paramètres programmables du Mixolab®.

Paramètres

Minimum

Maximum

Vitesse de pétrissage

30 rpm

250 rpm

Couple

0.1 Nm

7 Nm

T °C de l’eau

10 °C

60 °C

T °C du pétrin

10 °C

90 °C

Gradient de chauffe

2 °C/min

12 °C/min

Gradient de refroidissement

2 °C/min

12 °C/min

0 min

545 min

Temps

Temps d’essais maximum : 545 min

Il est important de noter que le Mixolab® permet de travailler soit à « Température variable  », soit à « Vitesse variable » : Dans le premier cas (Température variable), l’utilisateur fixe la vitesse de pétrissage pour toute la durée de l’essai, et fait varier la température du pétrin. Le protocole « Chopin+ » est un exemple de protocole à « Température variable ». Dans le second cas (Vitesse variable), l’utilisateur fixe la température du pétrin pour toute la durée de l’essai et fait varier la vitesse de rotation du pétrin. Le protocole « WheatBug1 » est un exemple de protocole à « Vitesse variable ».

Création d’un protocole à température variable

40

Manuel d’applications Mixolab

Création d’un protocole à vitesse variable


6. 1

Température de l’eau d’hydratation

Protocoles Vitesse de pétrissage Couple cible (C1) Masse de pâte

80 rpm 1.10 Nm 75 g

Température réservoir

30 / 40 / 60 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

T °C eau du réservoir

30 °C

40 °C

60 °C

Hydratation (%) (base 14%)

52.9

52.9

52.9

C2 (Nm)

0.49

0.48

0.52

C3 (Nm)

2.26

2.25

2.26

C4 (Nm)

2.51

2.60

2.55

Température 3ème palier

50 °C

C5 (Nm)

3.82

3.74

3.92

Durée 3ème palier

5 min

Stabilité (min)

9.8

10.2

9.77

Temps total d’analyse

45 min

1er gradient de température Durée du 2nd palier 2nd gradient de température

4 °C/min 7 min - 4 °C/min

Le Mixolab® permet de choisir la température de l’eau d’hydratation. Des tests ont été effectués en protocole Chopin + afin de déterminer l’influence de cette dernière sur les résultats Mixolab® (au cours des essais qui suivent, seule la température de l’eau d’hydratation change). Au Mixolab® les effets de la température de l’eau d’hydratation se caractérisent par : Quasiment aucune modification substantielle des résultats obtenus malgré une large plage de variation de la température de l’eau du réservoir. Ceci s’explique comme suit : La température du pétrin reste fixée à 30 °C. La farine est à 20 °C (température du laboratoire). Sur une masse de pâte totale de 75 g nous devons peser 47,13 g de farine et le Mixolab® injecte 27,87 ml d’eau (l’apport calorifique de l’eau ne représente alors que 37% du total). La température de pâte est le paramètre le plus important, il est sous contrôle avec le Mixolab®. Bien que la température de l’eau d’hydratation n’ait que peu d’effets sur le comportement rhéologique de la pâte, nous recommandons, lors de la création de protocoles, de mettre en accord la température du pétrin et celle du réservoir d’eau.

Manuel d’applications Mixolab

41


6. 2

Vitesse de pétrissage Protocoles Vitesse de pétrissage

80 / 130 / 180 rpm

Hydratation

55% b14

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

1er gradient de température Vitesse de pétrissage (rpm)

80

130

180

Durée du 2nd palier

C1 (Nm)

1.11

1.26

1.43

2nd gradient de température

C2 (Nm)

0.41

0.48

0.56

T ° pâte pour C2 (°C)

54.1

53.4

53.8

00:18:07

00:16:59

00:16:42

C3 (Nm)

1.85

2.25

2.53

C4 (Nm)

1.58

1.84

1.92

C5 (Nm)

1.82

2.27

2.34

Stabilité (min:s)

07:32

05:49

04:42

C1-C2 (Nm)

0.7

0.78

0.87

C3-C2 (Nm)

1.44

1.77

1.97

C3-C4 (Nm)

0.27

0.41

0.61

C5-C4 (Nm)

0.24

0.43

0.42

Temps pour C2 (min:s)

4 °C/min 7 min - 4 °C/min

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

Le Mixolab® permet de choisir la vitesse de pétrissage utilisée au cours d'un test. Une étude a été effectuée en protocole Chopin+ afin de déterminer l’influence de cette dernière sur les résultats Mixolab® (au cours des essais qui suivent, seule la vitesse de pétrissage change). Au Mixolab® l’effet de l'augmentation de la vitesse de pétrissage se caractérise par : Une augmentation du couple C1. Une augmentation de la chute C2-C1. Une diminution de la stabilité. Une augmentation de la viscosité max (C3) et de C3-C2, une augmentation de la chute C3-C4 et de la rétrogradation C5-C4. Une augmentation plus rapide de la température de pâte relative à l’échauffement mécanique lié à l’intensité de pétrissage. La seule comparaison valide se fait en comparant les températures de pâte mais pas les températures de pétrin. L’effet de la vitesse de pétrissage modifie fortement l’ensemble des paramètres. Il n’est pas possible de comparer des résultats obtenus avec des vitesses de pétrissage différentes.

42

Manuel d’applications Mixolab


6. 3

Montée en température

Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage Couple cible (C1)

80 rpm 1.10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

1er gradient de température Durée du 2nd palier 2nd gradient de température

4 °C/min 7 min - 4 °C/min

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

Rampe de température

2 °C/min

4 °C/min

8 °C/min

12 °C/min

Hydratation (%) (base 14%)

55

55

55

55

C1 (Nm)

1.07

1.11

1.07

1.14

C2 (Nm)

0.32

0.41

0.41

0.46

T° pâte pour C2 (°C)

54.1

54.1

56.4

57.9

C3 (Nm)

1.58

1.85

1.92

1.98

T° pâte pour C3 (°C)

80.1

76.6

75.7

77.1

C4 (Nm)

1.29

1.58

1.73

1.84

T° pâte pour C4 (°C)

85.4

80.4

79.7

79.6

C5 (Nm)

1.67

1.82

1.95

2

Stabilité (min:s)

08:57

07:32

07:45

07:30

C1-C2 (Nm)

0.75

0.7

0.66

0.68

C3-C2 (Nm)

1.26

1.44

1.51

1.52

C3-C4 (Nm)

0.29

0.27

0.19

0

C5-C4 (Nm)

0.38

0.24

0.22

0.02

Le Mixolab® permet de modifier la vitesse de chauffe / refroidissement utilisée au cours d'un test. Une étude a été réalisée en modifiant les rampes de montée et de descente en température, tous paramètres égaux par ailleurs.

Au Mixolab® l’effet de la vitesse de chauffe/refroidissement se caractérise par : Une diminution de la chute C1-C2 accompagnée d’une température de pâte plus élevée. Une diminution de la stabilité. Une augmentation de la viscosité max (C3) et de C3-C2, une diminution de la chute C3-C4 et de la rétrogradation C5-C4. L’effet de la vitesse de chauffe/refroidissement modifie fortement l’ensemble des paramètres. Il n’est pas possible de comparer des résultats obtenus avec des conditions de test différentes.

Manuel d’applications Mixolab

43


6. 4

Masse de pâte

Lorsque la quantité de pâte dans le Mixolab® est trop faible, on observe une séparation de la pâte au cours du pétrissage en 2 blocs distincts. Ce phénomène peut être éliminé par une augmentation de la quantité de pâte dans le pétrin. Le protocole standard normalisé s’effectue avec une masse de pâte de 75g. Des essais ont été réalisés avec 45g, 60g, 80g et 100g de pâte. Afin d’éviter des erreurs de résultat, il est important de s’assurer de la complète hydratation de la farine lorsque la quantité de pâte est fortement augmentée.

Exemple de traces résiduelles de farine non hydratée dans le pétrin Protocoles Vitesse de pétrissage

80 rpm

Hydratation

60,6%

Masse de pâte

45 / 50 / 60 / 100 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

1er gradient de température Durée du 2nd palier 2nd gradient de température

4 °C/min 7 min - 4 °C/min

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

Au Mixolab® l’augmentation de la quantité de pâte dans le pétrin se caractérise par : Une augmentation du couple C1 à hydratation constante. Une accentuation du différentiel C3-C2. Il n’est pas possible de comparer des résultats obtenus avec des masses de pâte différentes.

44

Manuel d’applications Mixolab


7

applications blé tenDre

7. 1

Analyse des blés

7. 1. 1

Variétés françaises Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage

80 rpm

Couple cible (C1)

1,10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2 palier

90 °C

nd

1 gradient de température er

Durée du 2nd palier

7 min

2nd gradient de température Température 3 Durée 3

ème

ème

4 °C/min

palier

- 4 °C/min 50 °C

palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

Soisson

Orvantis

Aubusson

Galibier

Camp remy

Caphorn

Apache

Hydratation % (Base 14%)

53.4

56.6

51.9

57.7

54.6

56.8

52.8

C2 (Nm)

0.46

0.46

0.33

0.46

0.44

0.46

0.38

C3 (Nm)

2.09

2.06

2.04

1.74

2.08

2.12

C4 (Nm)

1.8

1.78

1.75

1.6

1.88

1.86

C5 (Nm)

3.11

2.77

3.04

2.24

3.17

2.77

3.07

2

1.3

1

5.5

1.3

1.6

1.3

9.5

8.6

5.1

10.5

5.5

7.8

6.4

Tps développement (min) Stabilité (min)

Différents types de blés français ont été testés au Mixolab® (protocole Chopin+). Ces derniers présentent : Une gamme de capacité d’absorption d’eau relativement large, mais centrée sur des valeurs assez faibles (entre 51.9% et 57.7%). Des temps de mise en pâte plutôt courts (< 2 minutes), excepté pour le Galibier (= 5.5 minutes). Des couples C2 moyens (excepté Aubusson et dans une moindre mesure Apache qui a un C2 faible). Des couples C3, C4 et C5 relativement élevés (excepté Galibier). Une gamme de stabilité assez large, allant de 5 à plus de 10 minutes. Le Mixolab® permet de caractériser différents blés français.

Manuel d’applications Mixolab

45


7. 1. 2

Variétés australiennes Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage Couple cible (C1)

80 rpm 1,10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1 palier

30 °C

Durée 1 palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

er

er

1er gradient de température

4 °C/min

Durée du 2 palier

7 min

nd

2 gradient de température nd

- 4 °C/min

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

Australian Prime Hard

Australian Hard

Australian Hard

Australian Noodle Wheat

Australian Premium White

Australian Standard White

65

61.7

63.1

53.5

60.3

57.7

C2 (Nm)

0.45

0.5

0.48

0.44

0.48

0.48

C3 (Nm)

1.6

1.68

1.47

2.24

1.77

1.79

C4 (Nm)

1.6

1.62

1.39

1.82

1.48

1.37

Tps développement (min)

5.28

4.26

3.3

3.29

4.46

4.46

Stabilité (min)

8.2

9.34

8.11

8.16

9.36

7.44

Hydratation % (Base 14%)

Différents types de blés australiens ont été testés au Mixolab® (Protocole Chopin+). L’Australian Prime Hard se caractérise par une forte capacité d’absorption d’eau et un long temps de développement, c’est une variété de force. L’Australian Hard se caractérise par un C2 élevé, significatif d’une bonne qualité protéique. L’Australian Noodle Wheat se caractérise par une capacité d’absorption d’eau et un temps de développement faible, par une gélatinisation (C3) très forte, et un C5 très élevé. À noter la rupture après le C3, très caractéristique. L’Australian Standard White et l’Australian Premium White montrent aussi ce décrochement, ce dernier blé étant lui aussi particulièrement adapté à la fabrication de Noodles. L’analyse des différentes variétés de blés Australiens fonctionne très bien avec le Mixolab®. Les données obtenues concordent tout à fait avec les méthodes d’appréciation classiques (Farino‑ graphe®, Amylographe®…). Les blés pour Noodles semblent se caractériser par une viscosité à chaud très élevée et une rupture entre C3 et C4 qui reste encore à expliquer (travaux en cours). Remerciements : Australian Wheat Board Ltd

46

Manuel d’applications Mixolab


7. 1. 3

Variétés argentines Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage

80 rpm

Couple cible (C1)

1,10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2 palier

90 °C

nd

1 gradient de température

4 °C/min

er

Durée du 2nd palier

7 min

2nd gradient de température Température 3 Durée 3

ème

ème

- 4 °C/min

palier

50 °C

palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

Zone 1

Zone 2 nord

Zone 2 sud

Zone 3

Zone 4

Zone 5 nord

Zone 5 sud

Zone NEA / NOA

Hydratation % (Base 14%)

59.6

58.8

58.1

59.1

58.1

61.2

60.7

62

C1 (Nm)

1.11

1.06

1.07

1.08

1.11

1.11

1.14

1.13

C2 (Nm)

0.53

0.50

0.46

0.45

0.49

0.47

0.54

0.39

C3 (Nm)

2.03

2.07

2.01

1.97

1.95

1.83

1.95

1.56

C4 (Nm)

1.85

2.00

1.92

1.89

1.57

1.64

1.79

1.06

C3-C4 (Nm)

0.18

0.07

0.09

0.08

0.38

0.19

0.16

0.50

C5 (Nm)

3.01

3.16

2.92

2.88

2.24

2.48

2.99

1.56

Stabilité (min)

16.3

14.5

13.6

10.8

13.3

12.7

14.7

10.3

Les blés argentins sont classés en fonction de leur zone de culture. Les blés de la zone 1 se caractérisent par une forte stabilité. Les blés de la zone 2 se caractérisent par une absorption d’eau plutôt faible et une viscosité à froid (rétrogradation) plutôt forte. Les blés de la zone NEA / NOA se distinguent par une absorption plus forte mais une stabilité et un C2 plus faibles que les autres zones. Les valeurs C3, C4 et C5 sont aussi plutôt faibles. Il est possible de caractériser les différences induites par les zones de culture des blés en Argentine sur le Mixolab®. Remerciements : Granotec Argentina

Manuel d’applications Mixolab

47


7. 1. 4

Variété Caphorn

Au sein d’une même variété de blé, on peut observer une importante diversité de comportement liés aux facteurs environnementaux de culture. Grace au Mixolab®, il est possible d’analyser les variations de qualité au sein d’une même variété de blé. Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage

80 rpm

Couple cible (C1)

1,10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2 palier

90 °C

nd

1 gradient de température er

Durée du 2nd palier

7 min

2nd gradient de température Température 3 Durée 3

ème

ème

4 °C/min

palier

- 4 °C/min 50 °C

palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

WA

C2

C3

C4

C5

Stabilité

C1‑C2

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(% b14)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(min)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

Caphorn 1

57.2

0.44

1.95

1.77

2.48

7.4

0.66

1.51

0.18

0.71

Caphorn 2

56.2

0.48

2.01

1.85

2.65

8

0.65

1.53

0.16

0.8

Caphorn 3

56.5

0.42

1.94

1.76

2.48

6.6

0.66

1.52

0.18

0.72

Caphorn 4

55.9

0.46

1.98

1.81

2.54

8.3

0.67

1.52

0.17

0.73

Caphorn 5

56.7

0.45

1.87

1.44

2.01

6.9

0.63

1.42

0.43

0.57

Caphorn 6

57

0.45

1.97

1.83

2.55

9

0.6

1.52

0.14

0.72

Les différences de qualité les plus significatives sur ces échantillons de Caphorn cultivés dans différentes régions françaises sont principalement mesurées à partir du début de chauffe de la pâte (C3-C2, C3-C4 et C5). Des différences dans les propriétés de gélatinisation de l’amidon, d’activité enzymatique et de rétrogradation sont observées. Au sein d’une même variété de blé, il est possible de déterminer les différences de qualité avec le Mixolab®.

48

Manuel d’applications Mixolab


7. 1. 5

Blés Waxy

Le Mixolab® possède un potentiel d’analyse très large qui lui permet de travailler avec n’importe quel type de céréale, sur farine ou mouture intégrale. Le Mixolab® permet ainsi d’évaluer le comportement rhéologique des blés waxy (blés pauvres en amylose). Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage

80 rpm

Couple cible (C1)

1,10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1 palier

30 °C

Durée 1 palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

er

er

1er gradient de température

4 °C/min

Durée du 2 palier

7 min

nd

2 gradient de température nd

- 4 °C/min

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

WA

C2

C3

C4

C5

Stabilité

TC2

C1‑C2

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(% b14)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(min)

(°C)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

Blé standard

69.1

0.52

1.77

1.4

2.09

9.8

57.1

0.54

1.25

0.37

0.69

Waxy 1

78.5

0.25

0.47

0.25

0.4

nd

59.6

0.89

0.22

0.22

0.15

Waxy 2

78.8

0.28

0.45

0.2

0.33

nd

60.5

0.86

0.17

0.25

0.13

Waxy 3

77.5

0.28

0.57

0.36

0.55

nd

60.6

0.86

0.29

0.21

0.19

En comparaison du blé tendre, les blés waxy se caractérisent par : Un taux d’hydratation beaucoup plus fort. Un temps de mise en pâte plus faible. Un couple C2 beaucoup plus faible avec une chute C1-C2 plus forte. Un pic de viscosité max plus faible (C3 et C3-C2). Une stabilité à chaud plus forte (C3-C4). Une rétrogradation plus faible (C5-C4). Les blés waxy se caractérisent par un rapport amylopectine / amylose beaucoup plus fort (amylose free). Ils sont utilisés pour améliorer la durée de vie des produits en limitant la rétrogradation de l’amidon. Cet effet est particulièrement noté sur la 2 partie de la courbe (C3, C4 et C5). Il est possible de tester la qualité des blés waxy avec le Mixolab®. Remerciements : Université du Nebraska USDA-ARS

Manuel d’applications Mixolab

49


7. 1. 6

Classification des blés Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage

80 rpm

Couple cible (C1)

1,10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1 palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

er

1 gradient de température

4 °C/min

er

Durée du 2 palier

7 min

nd

2nd gradient de température

- 4 °C/min

Température 3ème palier Durée 3

ème

50 °C

palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

Les résultats présentés dans ce graphique et dans le tableau ci-dessous correspondent aux résultats moyens obtenus pour chaque catégorie de blé. Blés biscuitiers

Blés panifiables

Blés de force

Hydratation %(base 14%)

50.1

55.6

58.3

C2 (Nm)

0.43

0.45

0.47

C3 (Nm)

2.06

2.03

1.87

C3-C2 (Nm)

1.63

1.58

1.4

C4 (Nm)

1.68

1.77

1.5

C5 (Nm)

3.34

2.57

2.41

Stabilité (min)

4.9

7.3

9

Différents types de blés ont été testés au Mixolab® (Protocole Chopin+). Les blés biscuitiers se caractérisent par une plus faible capacité d’absorption d’eau, une plus faible stabilité au pétrissage, une forte gélatinisation (C3-C2) et un C5 très élevé. Les blés de force se caractérisent par une forte capacité d’absorption d’eau, une forte stabilité, une plus faible gélatinisation (C3-C2) de l’amidon et un C5 bas (faible rétrogradation). Les blés panifiables présentent un comportement intermédiaire entre les blés biscuitiers et les blés de force. Le Mixolab® permet de classer les blés au sein de ces 3 catégories sur la base de leur capacité d’absorption d’eau et de la capacité de gélatinisation de leur amidon (C3‑C2).

50

Manuel d’applications Mixolab


7. 2

Analyse des farines

7. 2. 1

Farines de passage

L’étude présentée ci-dessous a été menée en partenariat avec un moulin industriel afin de : Montrer la pertinence de l’analyse Mixolab® sur des farines très riches en matières minérales. Vérifier que les différents passages prélevés au même niveau du process de mouture produisent une farine similaire et garantir ainsi la régularité de la production. Étudier le diagramme complet de mouture. Prévoir la qualité des farines issues du mélange de différents passages (loi des mélanges). Toutes les farines de passage du diagramme de mouture de ce moulin industriel ont été analysées sur le Mixolab®.

Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage Couple cible (C1)

1,10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1 palier

8 min

Température 2 palier

90 °C

er

Études des passages de broyage B3 / B4

nd

1er gradient de température Durée du 2nd palier 2 gradient de température nd

Température 3

N°1

N°2

N°3

Hydratation % (base 14%)

56.8

58

57.2

C2 (Nm)

0.54

0.52

0.53

C3 (Nm)

1.84

1.85

1.82

C4 (Nm)

1.49

1.49

1.48

2.06

2.02

2.03

Indices Profiler

C5 (Nm)

3-67-564

5-67-654

4-68-554

Stabilité (min)

9.8

10.3

10.3

80 rpm

ème

palier

4 °C/min 7 min - 4 °C/min 50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

Ces 3 farines de passage B3 / B4 sont très semblables en termes de données Mixolab®.

Manuel d’applications Mixolab

51


Étude des passages de broyage B5

Hydratation % (base 14%)

N°1

N°2

64.6

63.9

C1 (Nm)

1.13

1.13

C2 (Nm)

0.48

0.48

C3 (Nm)

1.42

1.44

C4 (Nm)

1.01

1.03

C5 (Nm)

1.45

1.42

Indices Profiler

8-45-223

8-54-142

Stabilité (min)

8.5

8.7

Les farines de B5 sont aussi très similaires. Au Profiler, elles montrent une forte absorption d’eau, un indice de pétrissage et de Gluten+ moyens. La viscosité, la résistance à l’amylolyse et la rétrogradation sont faibles, ce qui peut indiquer un taux d'endommagement de l’amidon plus fort mais aussi une plus grande teneur en amylases. Comparaison des passages de broyage B3 / B4 et B5 B3 / B4

B5

Hydratation % (base 14%)

57.3

64.2

C2 (Nm)

0.53

0.48

C3 (Nm)

1.83

1.43

C4 (Nm)

1.48

1.02

C5 (Nm)

2.04

1.43

C3-C2 (Nm)

1.30

0.95

C3-C4 (Nm)

0.35

0.41

C5-C4 (Nm)

0.56

0.41

Indices Profiler

4-67-554

8-54-132

Stabilité (min)

10.1

8.6

Les farines de B5 montrent une absorption d’eau plus importante que les farines de broyage B3 / B4. Les farines B3 / B4 sont plus stables au pétrissage et présentent un pic plus important de gélatinisation (C3 et C3-C2).

52

Manuel d’applications Mixolab


Étude des passages de claquage CL1

N°1

N°2

N°3

N°4

N°5

Hydratation % (base 14%)

56.7

57.8

56.3

57.4

56.4

C2 (Nm)

0.59

0.58

0.58

0.57

0.58

C3 (Nm)

2.15

2.02

2.03

1.99

2.12

C4 (Nm)

1.92

1.69

1.74

1.69

1.84

2.59

2.34

2.39

2.26

2.5

Indices Profiler

C5 (Nm)

3-38-885

4-28-765

2-28-774

4-28-774

3-48-885

Stabilité (min)

10.5

9.5

9.5

9.2

10.2

Ces 5 passages de CL1 montrent une très forte résistance des protéines à la chauffe, indiquée par un indice gluten+ fort. Pour les phases liées à l'amidon, des variations sont plus marquées entre les farines. Les taux de cendres de ces farines présentent une excellente reproductibilité des résultats qui, dans des conditions de mesure en aveugle, démontrent aussi la similitude des farines extraites de ces 5 passages de CL1.

Manuel d’applications Mixolab

53


Comparaison des passages de claquage CL1 – CL4 CL4

CL1

64

56.3

C2 (Nm)

0.51

0.58

C3 (Nm)

1.42

2.03

C4 (Nm)

1.02

1.74

C5 (Nm)

1.35

2.39

C3-C2 (Nm)

0.91

1.45

C3-C4 (Nm)

0.4

0.29

C5-C4 (Nm)

0.33

0.65

Indices Profiler

8-26-122

2-28-774

Stabilité (min)

8.6

9.5

Hydratation % (base 14%)

L’étude des farines de tête (CL1) et de queue de claquage (CL4) montre des différences importantes. Les qualités des farines CL1 et CL4 sont identiques au pétrissage. Par contre, les différences sont beaucoup plus marquées lorsque l’on chauffe la pâte. Une meilleure résistance à la chauffe du gluten des farines CL1 est observée. La viscosité, la résistance à l’amylolyse et la rétrogradation sont meilleures sur la farine CL1. La farine de tête de claquage CL1 a une teneur en cendres et un endommagement de l’amidon plus faibles que la farine de queue CL4. Le Mixolab® permet une bonne discrimination des farines de passage en analysant non seulement la phase protéique (pétrissage) mais aussi la phase amylolyse / rétrogradation qui fournit beaucoup d’informations complémentaires. Il est ainsi possible de vérifier que les différents passages produisent bien une farine similaire et d’étudier le diagramme complet de mouture.

7. 2. 2

Classification des farines Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage Couple cible (C1)

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1 palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

1 gradient de température er

Durée du 2nd palier 2nd gradient de température

Manuel d’applications Mixolab

1,10 Nm

Masse de pâte

er

54

80 rpm

4 °C/min 7 min - 4 °C/min

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min


Les résultats présentés dans les graphiques ci-dessus ainsi que dans le tableau ci-après correspondent aux résultats moyens obtenus pour chaque catégorie de farine. Farines biscuitières

Farines panifiables

Farines brioches

54

55.8

57.7

C2 (Nm)

0.41

0.37

0.45

C3 (Nm)

2.08

1.7

1.86

C3‑C2 (Nm)

1.67

1.33

1.41

C4 (Nm)

1.84

1.41

1.65

C5 (Nm)

2.75

2.05

2.43

Stabilité (min)

4.8

6

8.6

Hydratation % (base 14%)

Différents types de farines ont été testés au Mixolab® (Protocole Chopin+). Les farines biscuitières se caractérisent par une plus faible stabilité au pétrissage, une forte capacité de gélatinisation (C3, C3‑C2) et un C5 élevé. Les farine panifiables ont un comportement intermédiaire aux farines biscuitières et pour brioche sur la phase de pétrissage, une plus faible capacité de gélatinisation (C3, C3‑C2) et un C5 bas. Les farines pour brioches présentent une plus forte capacité d’absorption d’eau, une plus forte stabilité au pétrissage et un comportement intermédiaire entre les farines panifiables et les farines biscuitières lors de la chauffe et de la rétrogradation. Le Mixolab® permet de classer les farines au sein de ces 3 catégories sur la base de leur capacité d’absorption d’eau, de la stabilité, de la capacité de gélatinisation (C3‑C2) et de la rapidité de rétro‑ gradation de l'amidon.

Manuel d’applications Mixolab

55


7. 2. 3

Exemple de farine pour pâte feuilletée

Les méthodes classiques d’analyse des farines ne sont pas toujours suffisamment discriminantes pour répondre aux attentes des industriels (des farines jugées identiques au laboratoire, peuvent présenter des comportements différents au niveau industriel). Cette étude a donc pour objectif de montrer que le Mixolab® peut apporter des solutions nouvelles et performantes à cette problématique industrielle. 5 échantillons de farine destinés à la fabrication de pâtes feuilletées sont analysés sur Mixolab® (protocole Chopin+). Ces échantillons sont indifférenciés selon les méthodes classiques d’analyse, mais présentent des comportements différents sur ligne de production. L’objectif de cette étude est donc de déterminer dans quelle mesure le Mixolab® est capable de les différencier.

Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage Couple cible (C1)

80 rpm 1,10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

1er gradient de température Durée du 2 palier nd

2nd gradient de température Température 3

ème

palier

4 °C/min 7 min - 4 °C/min 50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

Les résultats obtenus sur Mixolab® montrent que les échantillons testés se répartissent en 2 groupes (Groupe 1 : Ech 1, Ech 2, Ech 3 ; Groupe 2 : Ech 4, Ech 5) : Le temps de mise en pâte est le même pour tous les échantillons. Les échantillons du Groupe 1 montrent : Une stabilité plus faible. Un C2 plus faible. Des C3, C4 et C5 plus faibles. Nous avons pu classer les échantillons en 2 groupes, en fonction de leur profil Mixolab®. Les informations de notre partenaire industriel confirment que l’un des groupes correspond aux échantillons montrant un bon comportement en ligne alors que l’autre contient les échantillons « défectueux ». Pour des raisons de confidentialité il n’est pas possible de donner ici lequel des 2 groupes correspond aux échantillons de qualité. Le Mixolab® permet l’analyse de la farine pour pâte feuilletée et l’identification des échantillons susceptibles de poser des difficultés sur les lignes de production.

56

Manuel d’applications Mixolab


7. 2. 4

Exemples de profiler sur différents types de produits

Des qualités de farines différentes sont nécessaires selon le type de produit finis réalisé par un industriel. Les caractéristiques qui seront recherchées par exemple pour fabriquer des biscuits ne seront pas les mêmes que celles recherchées pour fabriquer un produit levé comme le pain. Dans le cas d’un biscuit, la résistance du gluten à chaud et donc sa capacité à retenir le gaz à la mise au four ne sera pas primordiale pour le produit fini contrairement au produits levés comme le pain. Par contre, il sera apprécié d’avoir une farine avec un faible pouvoir de rétrogradation afin d’assurer une durée de vie du produit plus longue. Vous trouverez ci-dessous à titre indicatif des exemples de profils cibles définis avec des industriels (spécificités des process industriels associés) de différents pays à travers le monde.

Profil pizza

Profil biscuit

Profil feuilletage

Profil brioche

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57


Profil baklava

Profil baguette T55

Profil baguette T65

Profil pain baladi

Profil ravioli chinois

© stuartbur

© Marco Mayer

Profil viennoiserie

58

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Profil nooles chinoises

© Hippo Studio

Profil pain vapeur

Profil crackers

Manuel d’applications Mixolab

59


7. 2. 5

Exemples de profiler sur différents types de process Pain en moule 1

Pain en moule 2

Pain en moule 3

Pour un même produit, des qualités de farines différentes peuvent être nécessaires selon le process qui est utilisé. Grace à l’outil Profiler, il est possible d’identifier des profils pour chaque process et ainsi garantir le contrôle de la qualité des farines quelque soit le produit fabriqué ou le process employé.

60

Manuel d’applications Mixolab


8

À propos Du blé Dur

Le blé dur (Triticum durum) est un hybride tétraploïde (2 fois sept paires de chromosomes homéologues) de Triticum monococcum et d’Aegilops speltoides. Par comparaison, le blé tendre (Triticum aestivum) est lui un hybride hexaploïde (3 fois sept paires de chromosomes homéologues) de Triticum monococcum, d’Aegilops speltoides et d’Aegilops squarrosa. Attention, le blé dur (Triticum durum) ne doit pas être confondu avec le « hard wheat », nom donné dans les pays anglo-saxons à certains types de blés tendres.

Le blé dur se différencie du blé tendre par son grain à albumen vitreux et sa plus haute teneur en protéines. Plus sensible au froid que le blé tendre, et plus résistant à la sécheresse, sa culture s'est d'abord développée à l'époque antique dans le bassin méditerranéen, notamment en Égypte et en Grèce. La production mondiale de blé dur a atteint 40 millions de tonnes en 2009. L'Europe (hors CEI) a produit en moyenne au cours des 10 dernières années 26% de la production mondiale. Viennent ensuite l'Amérique du Nord et centrale (24%), le Moyen-Orient (avec en particulier la Turquie et la Syrie) (18%), puis la CEI (12%) et l'Afrique du Nord (11%). La production de blé dur est soumise à deux variabilités : la récolte en Afrique du Nord très irrégulière car dépendante des pluies d'hiver et de printemps, et la production en Amérique du Nord découlant de décisions de semis sur des bases économiques et agronomiques (avec peu d'alternatives en zone aride). La zone méditerranéenne dans son ensemble consomme 62% du blé dur mondial et est la principale zone importatrice de la planète. L'Amérique du Nord et centrale est la principale zone exportatrice de la planète. Elle réalise 72% des exportations mondiales. Le Canada est le premier exportateur mondial de blé dur et l'Algérie le premier importateur.

Manuel d’applications Mixolab

61


8. 1

Blé dur – Moutures intégrales

Le Mixolab® possède un potentiel d’analyse très vaste qui lui permet de travailler sur une large gamme de produits. Il peut ainsi évaluer sans difficultés le comportement rhéologique de moutures intégrales de blés durs. Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage

80 rpm

Couple cible (C1)

1,10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1 palier

8 min

Température 2 palier

90 °C

er

nd

1er gradient de température Durée du 2nd palier

7 min

2 gradient de température nd

Température 3

ème

4 °C/min

palier

- 4 °C/min 50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

WA

C2

C3

C4

C5

Stabilité

Tps C1

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(% b14)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(min)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

Blé tendre

69.1

0.52

1.77

1.4

2.09

9.8

6.8

1.25

0.37

0.69

Blé dur

67.6

0.35

1.51

1.01

1.64

8.5

4.1

1.16

0.5

0.63

L’analyse comparée de deux moutures intégrales (voir graphique ci-dessus) montre que le blé dur et le blé tendre présentent globalement les mêmes allures de courbes Mixolab®. Dans le cas particulier des deux échantillons analysés lors de cette étude, le blé dur se caractérise par : Un taux d’hydratation plus faible. Un temps de mise en pâte plus court. Un couple C2 plus faible. Un pic de viscosité max plus faible (C3 et C3-C2). Une stabilité à chaud plus faible (C3-C4). Une rétrogradation équivalente (C5-C4). Il est possible de tester la qualité du blé dur avec le Mixolab®.

62

Manuel d’applications Mixolab


8. 2

Produits de mouture

Le blé dur n'est habituellement pas consommé en l'état. Il doit au préalable être transformé en semoules ou en farines. Les premières servent principalement à la production de pâtes alimentaires et de couscous. Elles peuvent également être utilisées dans d'autres plats orientaux (taboulé) et en pâtisserie. La farine est principalement utilisée sous forme de complément dans la fabrication du pain. Au Maroc, l'utilisation principale du blé dur est la panification. En Grèce, le pain de campagne traditionnel contient de la farine de blé dur. L’analyse Mixolab® de 12 semoules (4 grosses, 8 fines) et de 6 farines issues d’une semoulerie marocaine permet de faire ressortir les spécificités propres à chaque catégorie de produits : Les farines absorbent plus que les semoules. Les grosses semoules ont un temps de mise en pâte beaucoup plus long que les fines semoules, qui ont elles-mêmes un temps de mise en pâte plus long que les farines. Les farines ont une gélatinisation (C3-C2) moins intense et une stabilité à chaud (C3-C4) plus importante que les semoules.

Protocole Couscous Vitesse de pétrissage

250 rpm

Couple cible (C1)

1,10 Nm

Masse de pâte

90 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1 palier er

Température 2nd palier 1er gradient de température Hydratation b14%

Temps de dvt (min)

Grosses semoules

61-62

10-13

Fines semoules

60-66

Farines

68-75

Durée du 2 palier nd

2nd gradient de température

23 min 90 °C 4 °C/min 7 min - 4 °C/min

Température 3ème palier

50 °C

3-9

Durée 3

5 min

2-4

Temps total d’analyse

ème

palier

60 min

Il faut cependant noter, que si les différences inter-catégories sont les plus marquées, il existe également des différences significatives entre les produits d’une même catégorie. Ces différences sont particulièrement visibles sur la partie amidon (seconde partie de la courbe). NB : De par sa vitesse de pétrissage élevée et sa longue phase initiale de pétrissage à 30 °C, le pro‑ tocole Couscous est adapté à l’ensemble des produits issus du blé dur, du plus fin au plus grossier.

Manuel d’applications Mixolab

63


8. 3

Optimisation et suivi des mélanges

Les pâtes alimentaires sont généralement fabriquées à l’aide de semoule de blé dur et d'eau, deux ingrédients de base auxquels s’ajoutent parfois du sel et des œufs frais. La qualité de ces matières premières, et tout particulièrement celle des semoules, doit donc être irréprochable et adaptée à chaque type de pâte. Notre partenaire est un semoulier-pastier qui fabrique toutes ses pâtes (des farfalles aux spaghetti) à partir de deux semoules (A et B), incorporées en proportions différentes. Ce partenaire cherche un analyseur de laboratoire qui lui permette de contrôler la qualité (respect des proportions) du mélange initial de semoules, mélange dont dépend en grande partie la qualité des produits finis. Une étude a donc été réalisée afin de voir dans quelle mesure le Mixolab® est capable de répondre au besoin de ce partenaire. Protocole Chopin+ 1mn Vitesse de pétrissage Hydratation

100% b14

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

1 min

Température 2nd palier

90 °C

1er gradient de température Durée du 2nd palier 2nd gradient de température Température 3

64

Manuel d’applications Mixolab

80 rpm

ème

palier

4 °C/min 7 min - 4 °C/min 50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

38 min


Après avoir défini le protocole (Chopin+1 min) permettant de discriminer au mieux les deux semoules (A et B) de base, 9 mélanges (A10-B90 / A20-B80 / … / A80-B20 / A90-B10) sont préparés et analysés sur Mixolab® selon ce même protocole. Les résultats obtenus montrent que plus la proportion de semoule B augmente dans le mélange, plus la seconde partie de la courbe Mixolab® diminue. Il existe même une très forte relation linéaire (r = 0,99) entre la valeur du C4 Mixolab® et la proportion de semoule B dans le mélange.

Cette étude montre que le Mixolab® permet de contrôler la qualité des mélanges de semoules NB : les deux semoules initiales (A et B) utilisées par ce partenaire présentent des caractéristiques de base (granulométrie, teneur en protéines, en cendres…) très proches. Ce type de paramètre ne peut donc pas être utilisé pour qualifier les mélanges.

Manuel d’applications Mixolab

65


8. 4

Couscous

Semoule de blé dur

Eau

Mélange Mise en forme Cuisson à la vapeur Désagglomération Séchage Tri

8. 4. 1

Influence du temps de cuisson

Les grains de couscous correspondent à des granules sphériques obtenus par agglomération de semoule de blé dur. Leur qualité dépend, pour partie, de l’état de gélatinisation de l’amidon qu’ils renferment. Ce degré de gélatinisation dépend bien sûr de la taille des grains de couscous, de leur humidité, mais également de la durée de la phase de cuisson. Notre partenaire, un producteur industriel de couscous est à la recherche d’un analyseur de laboratoire qui lui permette de suivre et d’optimiser son process de fabrication et notamment la phase de cuisson. Cette dernière doit être suffisamment longue pour gélatiniser un maximum d’amidon, et suffisamment courte pour ne pas alourdir les coûts de production. Une étude a été réalisée sur le Mixolab® afin de confirmer son aptitude à identifier des problèmes de cuisson du couscous. Protocole Couscous Vitesse de pétrissage Hydratation

120% bTq

Masse de pâte

90 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1 palier

23 min

er

Température 2 palier nd

1er gradient de température Durée du 2nd palier 2 gradient de température nd

Des échantillons sont donc prélevés toutes les minutes au cours du process de fabrication, puis analysés à l’aide du Mixolab®. Les résultats obtenus montrent :

250 rpm

Température 3

ème

palier

90 °C 4 °C/min 7 min - 4 °C/min 50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

60 min

Une augmentation du couple maximum avec la durée de cuisson. Une diminution du temps de développement avec la durée de cuisson. Une disparition progressive du pic de gélatinisation (flèche). Le Mixolab® permet de suivre facilement l’évolution du degré de gélatinisation de l’amidon lors de la cuisson du couscous (cuisson à la vapeur). Il permet également de mettre en évidence d’autres modifications rhéologiques engendrées par la cuisson, telles que l’augmentation du couple maxi‑ mum et la diminution du temps de développement.

66

Manuel d’applications Mixolab


8. 4. 2

Couscous industriel vs couscous traditionnel

Deux modes de production, le traditionnel et l’industriel, coexistent actuellement sur le marché du couscous. Des différences notables de qualité sont observées entre ces deux types de couscous : le plus apprécié par les consommateurs étant le couscous traditionnel. L’objectif de cette étude est d’évaluer la capacité du Mixolab® à mettre en évidence ces différences de qualité entre couscous traditionnel et couscous industriel. Deux échantillons de couscous industriel et deux échantillons de couscous traditionnel de granulométries différentes, issus d’une même semoule, ont été analysés sur Mixolab® selon le protocole « Couscous ». Cmax

Couscous fin industriel

1.99 Nm

Couscous fin traditionnel

2.23 Nm

Échantillons 1

Couscous fin industriel

2

Couscous fin traditionnel

3

Couscous moyen industriel

4

Couscous moyen traditionnel Protocole Couscous

Vitesse de pétrissage Hydratation

120% bTq

Masse de pâte

90 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

23 min

Température 2nd palier 1 gradient de température er

Cmax

Couscous moyen industriel Couscous moyen traditionnel

250 rpm

2.07 Nm

Durée du 2 palier

2.53 Nm

2 gradient de température

nd

nd

Température 3 Durée 3

ème

ème

palier

palier

Temps total d’analyse

90 °C 4 °C/min 7 min - 4 °C/min 50 °C 5 min 60 min

Les résultats obtenus font apparaître deux différences majeures entre couscous industriel et traditionnel : Le couscous industriel présente une capacité d’absorption d’eau plus faible (Cmax plus petit) que le couscous traditionnel. Cette différence est plus marquée sur le couscous moyen que sur le couscous fin. Le couscous industriel présente une gélatinisation incomplète de son amidon. Cette gélatinisation incomplète se traduit par une augmentation importante du couple mesuré lorsque la température de la pâte atteint approximativement 65 °C (rebond observé après environ 35 minutes de pétrissage). Le couscous traditionnel présente lui une gélatinisation complète de son amidon (absence de rebond). Les résultats obtenus prouvent que le protocole « Couscous » permet de mettre clairement en évi‑ dence des différences de qualité entre un couscous industriel et un couscous traditionnel quelque soit sa granulométrie. Le Mixolab® constitue donc un excellent outil pour le suivi de la qualité et l’optimisation des process de fabrication du couscous.

Manuel d’applications Mixolab

67


8. 5

Boulgour

Le Boulgour est issu du blé dur débarrassé du son qui l’enveloppe, précuit à la vapeur, séché puis finalement concassé. Il constitue le plat de base dans l’alimentation traditionnelle turque. Blé dur Pré-trempage Cuisson dans un excès d’eau Séchage Émondage par abrasion Broyage grossier Boulgour

Protocole Couscous Vitesse de pétrissage Hydratation

250 rpm 110% b14

Masse de pâte

90 g

Température réservoir

30 °C

Température 1 palier

30 °C

er

Durée 1 palier

23 min

er

Température 2nd palier 1er gradient de température

90 °C 4 °C/min

Durée du 2 palier

7 min

nd

2 gradient de température nd

Température 3 Durée 3

ème

ème

- 4 °C/min

palier

50 °C

palier

Temps total d’analyse

5 min 60 min

L’analyse Mixolab® de 6 échantillons de boulgours industriels, 3 fins (4106, 4186 et 4201) et 3 gros (4154, 4214 et 5008) fait apparaître : Un temps de mise en pâte plus long pour les échantillons de type « gros ». Un couple maximum plus élevé pour les échantillons de type « gros ». Une absence de gélatinisation pour tous les échantillons. Une rétrogradation plus importante (quoique limitée) pour les échantillons de type « gros ». Le Mixolab® est capable d’effectuer des mesures sur du boulgour, gros ou fin. Par ailleurs, l’absence de rebond aux alentours de 50‑60 °C montre que la gélatinisation des boulgours testés est complète (le processus de fabrication du boulgour comprend une phase de cuisson dans un excès d’eau). NB : Un écoulement de liquide peut être observé en début de test au niveau des paliers des fraseurs. Si cet écoulement est trop important, diminuer l’hydratation.

68

Manuel d’applications Mixolab


9

applications sur farines D’origines Diverses

Selon la FAO, l’organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture, la production globale de céréale a été de près de 2.28 milliards de tonnes en 2010. Les céréales les plus cultivées dans le monde sont le riz, le maïs, le blé, l’orge et le sorgho. Mais il existe cependant d'autres types de graines (céréales, pseudo-céréales, légumineuses...) utilisées par la consommation humaine. La tendance actuelle sur le bien être nutritionnel et les problèmes allergènes (comme le gluten), mettent en avant certaines de ces graines qui n’étaient consommées que par les populations locales. Aujourd’hui, nous pouvons trouver sur le marché des pâtisseries au quinoa ou des pains fabriqués avec de la farine de légumineuses par exemple du pain au lupin. Le Mixolab® permet d’étudier la qualité de ces farines quelques soient leurs origines et qu’elles contiennent ou non du gluten. Nous noterons que les farines testées dans cette étude le sont à titre d’exemple et ne sont pas forcément représentatives de la variabilité de leur espèce.

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69


9. 1

Céréales et pseudo céréales

9. 1. 1

Céréales contenant du gluten épeautre

FICHE TECHNIQUE Catégorie

Céréale (variété de blé)

Région de culture

Nord de l’Europe et l’Italie

Type de régime alimentaire

Tous

Intérêts

Très haute teneur en protéines Riche en vitamines et en minéraux Saveur de noix

Principale forme de consommation

Farine pour pains, pâtisseries, biscuits et pâtes alimentaires

Test réalisé en protocole Chopin+ sur mouture intégrale pure

Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage

80 rpm

Couple cible (C1)

1,10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

1 gradient de température er

Durée du 2 palier 2 gradient de température nd

Température 3

70

ème

4 °C/min 7 min

nd

palier

- 4 °C/min 50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

WA

C2

C3

C4

C5

Stabilité

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(% b14)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

Blé tendre

69.1

0.52

1.77

1.4

2.09

9.8

1.25

0.37

0.69

Épeautre

58

0.44

1.64

1.08

2.17

6.8

1.2

0.56

1.09

Manuel d’applications Mixolab


L’allure générale de la courbe de l’épeautre est proche de celle du blé tendre. Quelques singularités peuvent cependant être mises en évidence : Double pic à 30 °C pendant le pétrissage. Peu d’accélération de l’affaiblissement lors de la chauffe. Pic de gélatinisation très marqué et une forte remontée lors du refroidissement. Test réalisé en protocole Chopin+ sur farine en mélange

Protocole Chopin+

La farine d’épeautre incorporée à la farine de blé tendre (5%, 10%, 20% et 50%) a été analysée à hydratation constante (53.3% base 14) avec le protocole Chopin+.

Vitesse de pétrissage

80 rpm

Hydratation constante

53.3% b14

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1 palier

30 °C

Durée 1 palier

8 min

Température 2 palier

90 °C

er

er

nd

1er gradient de température Durée du 2nd palier

7 min

2 gradient de température nd

Température 3 Durée 3

ème

palier

- 4 °C/min 50 °C

palier

ème

4 °C/min

5 min

Temps total d’analyse

45 min

C1

C2

C3

C4

C5

Tps de

Stabilité

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

dvt (min)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

5%

1.09

0.46

2.29

2.23

3.32

1.03

9.87

1.83

0.06

1.09

10 %

1.10

0.47

2.29

2.25

3.31

2.67

10.22

1.82

0.04

1.06

20 %

1.10

0.49

2.20

2.22

3.59

2.92

10.50

1.71

-0.02

1.37

50 %

1.20

0.56

2.15

2.20

3.45

1.92

10.82

1.59

-0.04

1.25

L’incorporation de la farine d’épeautre entraine : Une augmentation de la capacité d’absorption d’eau (le C1 augmente à taux d’incorporation élevé). Un pic de viscosité de moins en moins fort (C3 et C3-C2 diminuent). Une meilleure stabilité à chaud (C3-C4). Au vu des résultats obtenus, l’impact de la farine d’épeautre sur la rhéologie des pâtes reste limité et ne devient perceptible que pour des taux d’incorporation élevés.

Manuel d’applications Mixolab

71


KaMut L’allure générale de la courbe est identique à celle du tendre. L’échantillon de kamut testé présente cependant une forte rétrogradation.

FICHE TECHNIQUE Catégorie

Ancêtre du blé dur

Région de culture

États-Unis et Canada

Type de régime alimentaire

Tous

Intérêts

Riche en protéines Qualités remarquables en panification Léger goût noisette

Principale forme de consommation

Farine pour pains, pâtisseries, pâtes alimentaires, boulgour, semoules

Protocole Chopin+

Test réalisé en protocole Chopin+ sur farine pure

Vitesse de pétrissage

80 rpm

Hydratation constante

53.3% b14

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1 palier

30 °C

Durée 1 palier

8 min

Température 2 palier

90 °C

er

er

nd

1 gradient de température er

Durée du 2nd palier

7 min

2nd gradient de température

- 4 °C/min

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3

5 min

ème

palier

Temps total d’analyse

72

4 °C/min

45 min

WA

C1

C2

C3

C4

C5

Tps de

Stabilité

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(%b14)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

dvt (min)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

53.3

1.70

0.82

2.21

2.30

3.83

1.97

5.32

1.39

- 0.09

1.53

Manuel d’applications Mixolab


Mélange : blé tendre ‑ kamut à hydratation constante et adaptée

La farine de kamut incorporée à de la farine de blé tendre (5%, 10%, 20% et 50%) a d’abord été analysée à hydratation constante (53.3% base 14) avec le protocole Chopin+. C1

C2

C3

C4

C5

Tps de

Stabilité

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

dvt (min)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

Blé tendre

1.06

0.41

2.25

2.17

3.45

1.1

7.27

1.84

0.08

1.28

5%

1.07

0.46

2.27

2.21

3.50

1.25

9.85

1.81

0.06

1.29

10 %

1.08

0.47

2.29

2.23

3.55

1.07

9.90

1.82

0.06

1.32

20 %

1.12

0.51

2.28

2.18

3.51

2.53

9.93

1.77

0.10

1.33

50 %

1.25

0.61

2.23

2.19

3.71

1.18

9.75

1.62

0.04

1.52

Protocole Chopin+

hc : 53.3 % b14

Vitesse de pétrissage

80 rpm

Hydratation constante / adaptée

53.3% b14 / 1.1 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2 palier

90 °C

nd

ha : 1.1 nm

1 gradient de température

4 °C/min

er

Durée du 2nd palier

7 min

2nd gradient de température Température 3 Durée 3

ème

ème

- 4 °C/min

palier

50 °C

palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

Des mélanges dans les mêmes proportions (kamut / blé tendre) ont aussi été analysés à hydratation adaptée (1.1 Nm) afin de mieux étudier le comportement rhéologique de la farine. WA

C1

C2

C3

C4

C5

Tps de

Stabilité

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(%b14)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

dvt (min)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

Blé tendre

53.3

1.06

0.41

2.25

2.17

3.45

1.1

7.27

1.84

0.08

1.28

5%

53.3

1.07

0.46

2.27

2.21

3.50

1.25

9.85

1.81

0.06

1.29

10 %

53.3

1.08

0.47

2.29

2.23

3.55

1.07

9.90

1.82

0.06

1.32

20 %

53.3

1.12

0.51

2.28

2.18

3.51

2.53

9.93

1.77

0.10

1.33

50 %

54

1.25

0.61

2.23

2.19

3.71

1.18

9.75

1.62

0.04

1.52

Au vu des résultats obtenus, l’incorporation de la farine de kamut influence principalement la première partie de la courbe Mixolab® (partie protéique). Elle entraine ainsi une augmentation de la capacité d’absorption d’eau et de la stabilité à 30 °C. L’intensité de ces modifications reste limitée et évolue probablement d’un échantillon de kamut à l’autre. Par ailleurs, les résultats montrent des similitudes entre le blé tendre et le kamut sur la partie de refroidissement de la pâte.

Manuel d’applications Mixolab

73


orge

FICHE TECHNIQUE Catégorie

Céréale caractérisée par ses épis aux longues barbes

Région de culture

Russie, Europe, Canada, États-Unis et Australie

Type de régime alimentaire

Tous

Intérêts

Riche en fibres, vitamines et mineraux Pauvre en protéines

Principale forme de consommation

Bières, gâteaux, crêpes et alimentation animale

Protocole Chopin+

Test réalisé en protocole Chopin+ sur mouture intégrale pure

Vitesse de pétrissage

80 rpm

Couple cible (C1)

1,10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1 palier

30 °C

Durée 1 palier

8 min

Température 2 palier

90 °C

er

er

nd

1 gradient de température er

Durée du 2nd palier

7 min

2nd gradient de température

- 4 °C/min

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3

5 min

ème

palier

Temps total d’analyse

74

4 °C/min

45 min

WA

C2

C3

C4

C5

Stabilité

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(% b14)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

Blé tendre

69.1

0.52

1.77

1.4

2.09

9.8

1.25

0.37

0.69

Orge

75.3

0.71

2.37

1.46

1.94

11.3

1.66

0.91

0.48

Manuel d’applications Mixolab


L’allure générale de la courbe de l’orge est similaire à celle du blé tendre. L’échantillon testé se caractérise par : Un taux d’hydratation beaucoup plus fort probablement lié à la présence des fibres en plus grande quantité. La présence d’un pic d’absorption. Un couple C2 beaucoup plus fort avec une chute C2-C1 plus faible. Un pic de viscosité max plus fort (C3 et C3-C2). Une stabilité à chaud plus faible (C3-C4). Une rétrogradation plus faible (C5-C4). L’orge se caractérise tout d’abord par un pouvoir d’absorption d’eau très élevé. Cette absorption est précédée d’un pic d’absorption. Par ailleurs la capacité de gélatinisation est forte et le pic C3 atteint une valeur importante. Ce pic est suivi d’une chute de consistance à chaud qui peut être mise en rapport avec une activité amylasique forte. La rétrogradation est plus faible que pour le blé tendre laissant paraître un type d’amidon différent.

Manuel d’applications Mixolab

75


seigle

FICHE TECHNIQUE Catégorie

Céréale

Région de culture

Russie, Pologne, Allemagne, France et Scandinavie

Type de régime alimentaire

Tous

Intérêts

Pauvre en gluten Riche en fibres

Principale forme de consommation

Farine pour pains, pâtisseries, biscuits et pâtes alimentaires. Alimentation animale

Test réalisé en protocole Chopin+ sur mouture intégrale pure

Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage

80 rpm

Couple cible (C1)

1,10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1 palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

er

1er gradient de température Durée du 2 palier 2 gradient de température nd

Température 3 Durée 3

ème

ème

palier

- 4 °C/min 50 °C

palier

5 min

Temps total d’analyse

76

4 °C/min 7 min

nd

45 min

WA

C2

C3

C4

C5

Stabilité

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(% b14)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

Blé tendre

69.1

0.52

1.77

1.4

2.09

9.8

1.25

0.37

0.69

Seigle

65.0

0.61

2.29

1.56

2.18

9.1

1.68

0.73

0.62

Manuel d’applications Mixolab


L’allure générale de la courbe du seigle est identique à celle de blé tendre. L’échantillon testé se caractérise par : Un taux d’hydratation plus faible. Un temps de mise en pâte beaucoup plus faible. Un pic de viscosité max plus fort (C3 et C3-C2). Une stabilité à chaud plus faible (C3-C4). Une rétrogradation légèrement plus faible (C5-C4). Le seigle montre un pouvoir d’absorption d’eau plus faible que le blé tendre. La mise en pâte est très rapide et la stabilité de la pâte similaire au blé tendre. Nous n’observons pas, comme sur le blé tendre, de modifications de la pente lorsque la phase de chauffe débute. Ceci peut s’expliquer par une composition et un comportement différent des protéines du seigle. En phase « chaude » le seigle présente une courbe classique avec une forte viscosité (C3) et une stabilité à chaud beaucoup plus faible que le blé tendre. La rétrogradation est quasi-équivalente pour les deux types de céréales.

Manuel d’applications Mixolab

77


triticale

FICHE TECHNIQUE Catégorie

Croisement entre le seigle et le blé

Région de culture

Europe, Russie, Chine et Australie

Type de régime alimentaire

Tous

Intérêts

Riche en gluten Riche en fibres

Principale forme de consommation

Farine pour pains, tortillas, pâtisseries et pâtes alimentaires

Protocole Chopin+ Test réalisé en protocole Chopin+ sur mouture intégrale

Vitesse de pétrissage

80 rpm

Couple cible (C1)

1,10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1 palier

30 °C

Durée 1 palier

8 min

Température 2 palier

90 °C

er

er

nd

1 gradient de température er

Durée du 2nd palier

7 min

2nd gradient de température Température 3 Durée 3

ème

ème

palier

- 4 °C/min 50 °C

palier

5 min

Temps total d’analyse

78

4 °C/min

45 min

WA

C2

C3

C4

C5

Stabilité

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(% b14)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

Blé tendre

69.1

0.52

1.77

1.40

2.09

9.8

1.25

0.37

0.69

Triticale

68.0

0.36

1.16

0.31

0.41

4.70

0.80

0.85

0.10

Seigle

65.0

0.61

2.29

1.56

2.18

9.1

1.68

0.73

0.62

Manuel d’applications Mixolab


Le triticale est un hybride de blé tendre et de seigle. Le triticale ne laisse apparaître aucunes des qualités propres au blé tendre ou au seigle (une forte stabilité à froid et une forte viscosité à chaud). Son taux d’absorption est proche de celui du blé mais la faible stabilité à froid démontre une qualité plastique très insuffisante et très délicate à travailler. La partie « chaude » se rapproche plus du comportement d’un blé Waxy avec, notamment, une très faible viscosité à chaud (C3). Il est possible que l’amidon du triticale se rapproche de celui d’un blé Waxy (rapport amylose / amylopectine).

Manuel d’applications Mixolab

79


9. 1. 2

Céréales sans gluten Millet

FICHE TECHNIQUE Catégorie

Céréale vivrière

Région de culture

Europe et Amérique

Type de régime alimentaire

Tous (ne contient pas de gluten)

Intérêts

Riche en vitamine A et minéraux Aliment énergetique

Principale forme de consommation

Pains, pâtisseries, galettes

Protocole Chopin+ 90g

Test réalisé en protocole Chopin+ 90 g sur farine pure

Vitesse de pétrissage

80 rpm

Hydratation constante

55% b14

Masse de pâte

90 g

Température de l'eau

30 °C

Température 1 palier

30 °C

Durée 1 palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

er

er

1er gradient de température Durée du 2nd palier

7 min

2 gradient de température nd

Température 3 Durée 3

ème

ème

4 °C/min

palier

- 4 °C/min 50 °C

palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

WA

C1

C2

C3

C4

C5

Tps de

Stabilité

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(%b14)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

dvt (min)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

55

0.33

0.06

2.15

2.06

3.12

0.58

1.02

2.09

0.09

1.06

Nous observons une allure atypique de la courbe (consistance très faible) tant que la température de gélatinisation n’est pas atteinte (comme pour la farine de fonio). Une adaptation du protocole pour analyser la farine de millet est en cours d'élaboration.

80

Manuel d’applications Mixolab


Mélange : blé tendre ‑ millet à hydratation constante et adaptée

La farine de millet incorporée à de la farine de blé tendre (5%, 10%, 20% et 50%) a d’abord été analysée à hydratation constante (53.3% base 14) avec le protocole Chopin+. C1

C2

C3

C4

C5

Tps de

Stabilité

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

dvt (min)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

Blé tendre

1.06

0.41

2.25

2.17

3.45

1.1

7.27

1.84

0.08

1.28

5%

0.98

0.41

2.28

2.2

3.61

1.1

10.1

1.87

0.08

1.41

10 %

0.95

0.39

2.25

2.19

3.45

1.07

8.67

1.86

0.06

1.26

20 %

0.79

0.3

2.14

2.05

3.1

1.02

8.22

1.84

0.09

1.05

50 %

0.53

0.17

1.79

1.22

1.82

0.63

5.2

1.62

0.57

0.6

hc : 53.4 %

Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage

80 rpm

Hydratation constante / adaptée

53.4% b14 / 1.1 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2 palier

90 °C

nd

ha : 1.1 nm

1 gradient de température er

Durée du 2nd palier

7 min

2nd gradient de température Température 3 Durée 3

ème

ème

4 °C/min

palier

- 4 °C/min 50 °C

palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

Des mélanges dans les mêmes proportions (millet / blé tendre) ont aussi été analysés à hydratation adaptée (1.1 Nm) afin de mieux étudier le comportement rhéologique de la farine. WA

C2

C3

C4

C5

Tps de

Stabilité

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(%b14)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

dvt (min)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

Blé tendre

53.4

0.41

2.25

2.17

3.45

1.1

7.27

1.84

0.08

1.28

5%

51.3

0.37

2.23

2.15

3.25

0.90

4.05

1.86

0.08

1.10

10%

49.0

0.41

2.22

2.33

3.59

1.02

3.00

1.81

-0.10

1.27

20%

48.0

0.39

2.37

2.42

3.52

0.82

3.05

1.98

-0.05

1.10

50%

44.5

0.51

2.35

1.95

2.85

0.68

8.82

1.84

0.40

0.90

Excepté pour la capacité d’absorption d’eau, l’impact de l’incorporation de la farine de millet à de la farine de blé tendre, commence à être perceptible à 20% d'incorporation et devient réellement très important à 50%.

Manuel d’applications Mixolab

81


fonio

FICHE TECHNIQUE Catégorie

Céréale

Région de culture

Afrique – Sahel

Type de régime alimentaire

Tous (ne contient pas de gluten) Recommandé pour les personnes diabétiques

Intérêts

Très riche en glucides (84%) par rapport aux autres céréales Riche en fibres

Principale forme de consommation

Pains, couscous, beignets

Protocole Chopin+ 90g

Test réalisé en protocole Chopin+ 90 g sur farine pure

Vitesse de pétrissage

80 rpm

Hydratation constante

55% b14

Masse de pâte

90 g

Température de l'eau

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2 palier

90 °C

nd

1 gradient de température er

Durée du 2 palier

4 °C/min 7 min

nd

2 gradient de température nd

- 4 °C/min

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

WA

C1

C2

C3

C4

C5

Tps de

Stabilité

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(%b14)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

dvt (min)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

55

0.16

0.1

1.43

1.94

2.94

0.48

0.33

1.33

-0.51

1.00

Nous observons une allure atypique de la courbe (consistance très faible) tant que la température de gélatinisation n’est pas atteinte. Cette allure de courbe est similaire à celle obtenue précédemment pour la farine de millet (pour rappel, le fonio appelé aussi « mil africain », est une espèce de millet). Une adaptation du protocole pour analyser la farine de fonio est en cours d'élaboration.

82

Manuel d’applications Mixolab


Mélange : blé tendre ‑ fonio à hydratation constante et adaptée

La farine de fonio incorporée à de la farine de blé tendre (5%, 10%, 20% et 50%) a d’abord été analysée à hydratation constante (53.3% base 14) avec le protocole Chopin+. C1

C2

C3

C4

C5

Tps de

Stabilité

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

dvt (min)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

Blé tendre

1.07

0.46

2.34

2.28

3.68

1.18

9.9

1.88

0.06

1.4

5%

0.96

0.38

2.25

2.19

3.44

1.15

10.20

1.87

0.06

1.25

10 %

0.95

0.39

2.25

2.19

3.45

1.07

8.67

1.86

0.06

1.15

20 %

0.69

0.26

2.03

1.87

2.43

1.87

10.83

1.77

0.16

0.56

50 %

0.37

0.15

1.64

0.74

1.17

3.27

10.53

1.49

0.90

0.43

hc : 53.3 %

Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage

80 rpm

Hydratation constante / adaptée

53.3% b14 / 1.1 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1 palier

30 °C

Durée 1 palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

er

er

ha : 1.1 nm

1er gradient de température Durée du 2 palier

4 °C/min 7 min

nd

2 gradient de température nd

- 4 °C/min

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

Des mélanges dans les mêmes proportions (fonio / blé tendre) ont aussi été analysés à hydratation adaptée (1.1 Nm) afin de mieux étudier le comportement rhéologique de la farine. WA

C2

C3

C4

C5

Tps de

Stabilité

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(%b14)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

dvt (min)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

Blé tendre

53.3

0.41

2.25

2.17

3.45

1.10

7.27

1.84

0.08

1.28

5%

52.0

0.43

2.17

2.31

3.30

0.98

5.97

1.74

- 0.14

0.99

10%

50.0

0.45

2.19

2.41

3.44

0.98

3.80

1.74

- 0.22

1.03

20%

47.0

0.41

2.32

2.50

3.38

1.00

6.30

1.91

- 0.18

0.88

50%

42.0

0.59

2.29

1.49

1.93

8.92

11.90

1.70

0.80

0.44

Au vu des résultats, l’incorporation de fonio impacte la rhéologie de la pâte, tant sur la partie protéine (diminution de la capacité d’absorption d’eau, augmentation de la stabilité) que sur la partie amidon (stabilité à chaud, rétrogradation). Cependant, tant que le taux d’incorporation reste faible (5, 10%) ces modifications restent modérées. Ces effets sont comparables à ceux produits par l'incorporation de millet.

Manuel d’applications Mixolab

83


teff

FICHE TECHNIQUE Catégorie

Céréale

Région de culture

Afrique – Éthiopie

Type de régime alimentaire

Tous (ne contient pas de gluten)

Intérêts

Riche en protéines (méthionine) Très riche en calcium Riche en fer et en fibres solubles

Principale forme de consommation

Crêpes, galettes, biscuits, pains

Protocole Chopin+ 90g Test réalisé en protocole Chopin+ 90 g sur farine pure

Vitesse de pétrissage

80 rpm

Hydratation constante

55% b14

Masse de pâte

90 g

Température de l'eau

30 °C

Température 1 palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

er

1er gradient de température Durée du 2 palier 2 gradient de température nd

Température 3 Durée 3

ème

ème

4 °C/min 7 min

nd

palier

- 4 °C/min 50 °C

palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

WA

C1

C2

C3

C4

C5

Tps de

Stabilité

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(%b14)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

dvt (min)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

55

2.64

1.08

2.54

2.5

2.57

2.02

5.22

1.46

0.04

0.07

L’allure générale de la courbe de teff est similaire à celle du blé tendre. Quelques singularités peuvent cependant être mises en évidence : Double pic à 30 °C. Peu d’accélération de l’affaiblissement lors de la chauffe. Le comportement rhéologique du teff est proche de celui de l’épeautre.

84

Manuel d’applications Mixolab


Mélange : blé tendre ‑ teff à hydratation constante et adaptée

La farine de teff incorporée à de la farine de blé tendre (5%, 10%, 20% et 50%), a d’abord été analysée à hydratation constante (53.4% base 14) avec le protocole Chopin+. C1

C2

C3

C4

C5

Tps de

Stabilité

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

dvt (min)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

Blé tendre

1.06

0.41

2.25

2.17

3.45

1.1

7.27

1.84

0.08

1.28

5%

1.10

0.44

2.34

2.26

3.53

0.97

9.55

1.90

0.08

1.27

10 %

1.02

0.36

2.28

2.14

3.10

1.33

9.15

1.92

0.14

0.96

20 %

1.03

0.31

2.31

2.05

2.82

2.42

8.12

2.00

0.26

0.77

50 %

1.28

0.36

2.49

1.86

2.41

3.28

7.62

2.08

0.46

0.47

hc : 53.4 %

Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage

80 rpm

Hydratation constante / adaptée

53.4% b14 / 1.1 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1 palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2 palier

90 °C

er

nd

ha : 1.1 nm

1er gradient de température Durée du 2 palier 2nd gradient de température Température 3

ème

4 °C/min 7 min

nd

palier

- 4 °C/min 50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

Des mélanges dans les mêmes proportions (teff / blé tendre) ont aussi été analysés à hydratation adaptée (1.1 Nm) afin de mieux étudier le comportement rhéologique de la farine. WA

C2

C3

C4

C5

Tps de

Stabilité

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(%b14)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

dvt (min)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

Blé tendre

53.4

0.41

2.25

2.17

3.45

1.1

7.27

1.84

0.08

1.28

5%

53.4

0.44

2.34

2.26

3.53

0.97

9.55

1.90

0.08

1.27

10%

53.4

0.36

2.28

2.14

3.10

1.33

9.15

1.92

0.14

0.96

20%

53.4

0.31

2.31

2.05

2.82

2.42

8.12

2.00

0.26

0.77

50%

52.5

0.28

2.36

1.90

2.37

3.93

7.82

2.08

0.46

0.47

Au vu des résultats obtenus, l’incorporation de la farine de teff impacte principalement la rhéologie de la pâte sur la partie amidon de la courbe (rétrogradation faible). Cet impact est particulièrement visible pour les taux d’incorporation élevés.

Manuel d’applications Mixolab

85


riz

FICHE TECHNIQUE Catégorie

Céréale

Région de culture

Asie de l’est, Amérique du sud

Type de régime alimentaire

Tous (ne contient pas de gluten)

Intérêts

Très bonne source de glucides complexes, et pauvre en lipides

Principale forme de consommation

Farine pour galettes, pains, biscuits, pâtisseries, quenelles et pâtes alimentaires

Test réalisé en protocole Chopin+ sur mouture intégrale (riz décortiqué)

Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage

80 rpm

Hydratation constante

55% b14

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1 palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

er

1er gradient de température Durée du 2nd palier 2nd gradient de température Température 3

86

Manuel d’applications Mixolab

ème

palier

4 °C/min 7 min - 4 °C/min 50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min


WA

C1

C2

C3

C4

C5

Stabilité

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(% b14)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

ech 1

55

1.66

0.88

2.22

2.01

2.87

9.50

1.34

0.21

0.86

ech 2

55

1.68

0.90

2.24

1.93

2.70

9.30

1.34

0.31

0.77

ech 3

55

1.61

1.19

3.20

2.38

3.19

7.70

2.01

0.82

0.81

ech 4

55

1.57

1.07

2.86

2.13

2.87

8.50

1.79

0.73

0.74

Les courbes obtenues au Mixolab® des moutures intégrales de riz décortiqués permettent de classer les échantillons analysés en 2 groupes : Le premier groupe comprend les échantillons 1 et 2. Le second groupe comprend les échantillons 3 et 4. Les échantillons du groupe 2 se caractérisent par : Un temps de développement long. Un C2 élevé. Une forte gélatinisation (C3 et C3‑C2 élevés). Une forte activité diastasique (C3‑C4 élevé). L’allure générale des courbes de riz est similaire à celle du blé tendre. Nous noterons cependant une forte variabilité de comportement (protéine et amidon) d’un riz à l’autre.

Manuel d’applications Mixolab

87


MaÏs

FICHE TECHNIQUE Catégorie

Céréale

Région de culture

États-Unis, Chine, Union Européenne, Brésil, Mexique

Type de régime alimentaire

Tous (ne contient pas de gluten)

Intérêts

Riche en amidon Intérêt en potassium, phosphore et magnésium Pauvre en matières grasses

Principale forme de consommation

Pains, pâtisseries, tortillas, tacos, polenta, amidon de maïs (maïzena), boissons fermentées (chicha)

Maïs

Test réalisé en protocole Chopin+ 100g sur farine pure

Le protocole utilisé pour ces essais est basé sur le Chopin+ avec les modifications suivantes : masse de pâte fixée à 100 grammes. deux hydratations différentes : 60% b14 et 115% b14. Les résultats obtenus montrent que le Mixolab® est parfaitement adapté à l’étude des farines de maïs.

Protocole Chopin+ 100g Vitesse de pétrissage

60% ou 115% b14

Hydratation Masse de pâte

100 g

Température de l'eau

30 °C

Température 1 palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

er

1er gradient de température Durée du 2nd palier 2 gradient de température nd

88

Manuel d’applications Mixolab

80 rpm

4 °C/min 7 min - 4 °C/min

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min


Les résultats montrent également que l’adaptation de l’hydratation permet d’avoir des informations de nature différente sur un même échantillon : En utilisant une hydratation faible (environ 60% b14), l’utilisateur obtiendra des informations sur la phase « mise en pâte à 30 °C ». En utilisant une hydratation forte (environ 115% b14), l’utilisateur obtiendra des informations plus fines sur la phase amidon (gélatinisation, liquéfaction, gélification).

Maseca La farine de marque Maseca est une farine de maïs blanche supérieure mexicaine très utilisée dans la fabrication de galettes, de tortillas… Cette farine est obtenue grâce au procédé de la nixtamalisation. La nixtamalisation est un procédé où les grains de maïs sont trempés et cuits dans une solution alcaline (habituellement de l'eau de chaux). Ce système fragilise la coque externe du grain ce qui permet de le broyer ensuite. Test réalisé en protocole Chopin+ 90g sur farine pure Protocole Chopin+ 90g Vitesse de pétrissage

80 rpm

Hydratation constante

80% b14

Masse de pâte

90 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

1er gradient de température Durée du 2nd palier

L’allure générale de la courbe de maseca diffère de celle du blé tendre sur les points suivants : un double pic à 30 °C, une faible accélération de l’affaiblissement lors du début de la chauffe et une gélatinisation quasi inexistante. Ce comportement s’explique probablement par la nixtamalisation de la farine de maseca.

2nd gradient de température Température 3

ème

palier

4 °C/min 7 min - 4 °C/min 50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

Nous noterons que la première partie de la courbe (partie protéine) est similaire à la farine de teff.

Manuel d’applications Mixolab

89


Protocole Chopin+

Mélange : blé tendre ‑ maseca à hydratation constante

Des mélanges de farine de maseca et de farine de blé tendre (5%, 10%, 20% et 50%) ont été analysés à hydratation constante (53.3% base 14) avec le protocole Chopin+.

Vitesse de pétrissage

80 rpm

Hydratation constante

53.3% b14

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1 palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2 palier

90 °C

er

nd

1er gradient de température Durée du 2nd palier

7 min

2 gradient de température nd

Température 3ème palier Durée 3

ème

4 °C/min

- 4 °C/min 50 °C

palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

C1

C2

C3

C4

C5

Tps de

Stabilité

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

dvt (min)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

Blé tendre

1.06

0.41

2.25

2.17

3.45

1.1

7.27

1.84

0.08

1.28

5%

1.21

0.49

2.33

2.24

3.52

0.92

7.07

1.84

0.09

1.28

10 %

1.39

0.57

2.29

2.17

3.31

1.05

5.30

1.72

0.12

1.14

20 %

1.85

0.67

2.24

2.11

3.18

1.00

2.52

1.57

0.13

1.07

50 %

3.14

0.26

1.64

1.57

2.66

1.83

2.47

1.38

0.07

1.09

Le décrochement observé à 50% entre la 17 et la 25 minutes de pétrissage confirme la nécessité d'accroître la quantité de pâte dans le pétrin (protocole CHOPIN+ 90g) pour les forts taux d'incorporation de maseca. Au vu des résultats obtenus, l’incorporation de maseca impacte fortement la partie protéines (affaiblissement du réseau). L’impact sur la partie amidon semble plus faible.

90

Manuel d’applications Mixolab


sarrasin (blé noir)

FICHE TECHNIQUE Catégorie

Pseudo céréale

Région de culture

France, Chine

Type de régime alimentaire

Tous (ne contient pas de gluten)

Intérêts

Riche en protéines Excellente source en minéraux et vitamines

Principale forme de consommation

Farine pour galettes, pains, pâtes alimentaires

Protocole Chopin+

Test réalisé en protocole Chopin+ sur farine pure

Vitesse de pétrissage

80 rpm

Hydratation constante

53.3% b14

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

1er gradient de température Durée du 2nd palier

7 min

2nd gradient de température

L’allure générale de la courbe des sarrasins est proche de celle du blé. Les échantillons testés se distinguent cependant par un long temps de mise en pâte (avec un pic d’hydratation dans la première minute).

4 °C/min

- 4 °C/min

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

WA

C1

C2

C3

C4

C5

Tps de

Stabilité

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(%b14)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

dvt (min)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

sarrasin A

53.3

0.94

0.63

1.98

1.85

2.57

8.22

11.52

1.35

0.13

0.72

sarrasin B

53.3

1.16

0.82

2.03

1.89

2.36

5.88

11.85

1.21

0.14

0.47

Manuel d’applications Mixolab

91


Protocole Chopin+

Mélange : blé tendre – sarrasin A à hydratation constante

La farine de sarrasin A, incorporée à de la farine de blé tendre (5%, 10%, 20%, et 50%), a été analysée à hydratation constante (53.3% base 14) avec le protocole Chopin+.

Vitesse de pétrissage

80 rpm

Hydratation constante

53.3% b14

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

1 gradient de température er

Durée du 2nd palier

4 °C/min 7 min

2nd gradient de température

- 4 °C/min

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

C1

C2

C3

C4

C5

Tps de

Stabilité

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

dvt (min)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

Blé endre

1.07

0.46

2.34

2.28

3.68

1.18

9.90

1.88

0.06

1.4

5%

1.04

0.38

2.21

2.13

3.28

0.98

9.25

1.83

0.08

1.15

10 %

1.03

0.39

2.14

2.02

2.99

1.05

8.97

1.75

0.12

0.97

20 %

0.96

0.31

2.13

2.04

2.95

0.85

8.83

1.82

0.09

0.91

50 %

0.99

0.37

2.09

1.99

2.70

6.97

9.22

1.72

0.10

0.71

L’incorporation de la farine de sarrasin entraîne : Un taux d’hydratation légèrement plus faible (C1 diminue). À 50%, nous constatons un pic d’absorption et un long temps de développement. Un pic de viscosité de plus en plus faible (C3 et C3-C2). Une stabilité à chaud plus faible (C3-C4). Une rétrogradation plus faible (C5 et C5-C4). Au vu des résultats obtenus, l’incorporation de la farine de sarrasin influence principalement sur la première partie de la courbe avec un temps de mise en pâte assez long (le pic d’hydratation au départ peut être lié à la finesse de la farine).

92

Manuel d’applications Mixolab


Quinoa

FICHE TECHNIQUE Catégorie

Pseudo céréale

Région de culture

Amérique du sud (Pérou, Bolivie, Équateur)

Type de régime alimentaire

Déconseillé aux enfants de moins de 2 ans. Ne contient pas de gluten

Intérêts

Riche en protéines et fer alimentaire Excellent reminéralisant

Principale forme de consommation

Bières, galettes Doit être mélangé avec du blé dans les préparations (fort pouvoir d’absorption)

Protocole Chopin+ 90g

Test réalisé en protocole Chopin+ 90g sur farine pure

Vitesse de pétrissage

80 rpm

Hydratation constante

55% b14

Masse de pâte

90 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1 palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

er

1er gradient de température Durée du 2nd palier

7 min

2nd gradient de température

L’allure générale de la courbe de quinoa est assez proche de celle de la farine de blé tendre avec cependant une différence importante en début de courbe (un fort pic d’hydratation).

Température 3

ème

4 °C/min

palier

- 4 °C/min 50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

WA

C1

C2

C3

C4

C5

Tps de

Stabilité

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(%b14)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

dvt (min)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

55

3.22

0.43

2.17

1.67

2.22

0.58

0.5

1.74

0.5

0.55

Manuel d’applications Mixolab

93


Mélange : blé tendre ‑ quinoa à hydratation constante et adaptée

La farine de quinoa incorporée à de la farine de blé tendre (10%, 20% et 50%) a d’abord été analysée à hydratation constante (53.3% base 14) avec le protocole Chopin+. C1

C2

C3

C4

C5

Tps de

Stabilité

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

dvt (min)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

Blé tendre

1.06

0.41

2.25

2.17

3.45

1.1

7.27

1.84

0.08

1.28

10 %

1.12

0.45

2.28

2.04

2.90

0.73

0.75

1.83

0.24

0.86

20 %

1.12

0.43

2.25

1.83

2.49

0.67

8.62

1.82

0.42

0.66

50 %

1.75

0.39

2.18

1.56

1.95

0.97

0.62

1.79

0.62

0.39

hc : 53.3 %

Protocole Chopin+

ha : 1.1 nm

Vitesse de pétrissage

80 rpm

Hydratation constante / adaptée

53.3% b14 / 1.1 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

1er gradient de température Durée du 2nd palier

4 °C/min 7 min

2nd gradient de température

- 4 °C/min

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

Des mélanges dans les mêmes proportions (quinoa / blé tendre) ont aussi été analysés à hydratation adaptée (1.1 Nm) afin de mieux étudier le comportement rhéologique de la farine. WA

C2

C3

C4

C5

Tps de

Stabilité

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(%b14)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

dvt (min)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

Blé tendre

53.3

0.41

2.25

2.17

3.45

1.1

7.27

1.84

0.08

1.28

10%

53.4

0.45

2.28

2.04

2.90

0.73

0.75

1.83

0.24

0.86

20%

53.4

0.43

2.25

1.83

2.49

0.67

8.62

1.82

0.42

0.66

50%

56

0.24

2.08

1.58

1.91

0.60

1.28

1.84

0.50

0.33

Au vu des résultats, l’impact de l’incorporation de la farine de quinoa est visible d’une part sur la première partie de la courbe (l’hydratation et la stabilité quand le taux d’incorporation est supérieur à 20%), et d’autre part sur la seconde partie de courbe (principalement la stabilité à chaud et la rétrogradation).

94

Manuel d’applications Mixolab


9. 2

Légumineuses lupin

FICHE TECHNIQUE Catégorie

Légumineuse

Région de culture

Europe centrale

Type de régime alimentaire

Tous (ne contient pas de gluten)

Intérêts

Très riche en protéines et en fibres Très bonne capacité émulsifiante (remplacement partiel ou total des œufs dans les brioches)

Principale forme de consommation

Viennoiseries, biscuits, pains protéinés, brioches, cakes, galettes

Test réalisé en protocole Chopin+ 90g sur farine pure

Protocole Chopin+ 90g Vitesse de pétrissage

80 rpm

Hydratation constante

53.3% b14

Masse de pâte

90 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

1er gradient de température Durée du 2nd palier

L’allure générale de la courbe de lupin est différente de celle de la farine de blé tendre. Elle se caractérise par une forte vitesse d’affaiblissement du réseau protéique en début de chauffe et une absence de gélatinisation. Ce comportement (attribué à l'absence d'amidon dans le lupin) se retrouve aussi avec la farine d’amarante.

7 min

2nd gradient de température Température 3ème palier Durée 3

ème

4 °C/min

- 4 °C/min 50 °C

palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

WA

C1

C2

C3

C4

C5

Tps de

Stabilité

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(%b14)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

dvt (min)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

53.3

3.65

2.97

3.14

1.38

2.37

0.93

1.40

0.17

1.76

0.99

Manuel d’applications Mixolab

95


Mélange : blé tendre ‑ lupin à hydratation constante et adaptée

La farine de lupin incorporée à de la farine de blé tendre (5%, 10%, 20% et 50%) a d’abord été analysée à hydratation constante (53.3% base 14) avec le protocole Chopin+. C1

C2

C3

C4

C5

Tps de

Stabilité

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

dvt (min)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

Blé tendre

1.06

0.41

2.25

2.17

3.45

1.10

7.27

1.84

0.08

1.28

5%

1.18

0.45

2.20

2.13

3.38

1.10

8.42

1.75

0.07

1.25

10 %

1.18

0.43

2.04

1.94

3.10

1.02

7.00

1.61

0.1

1.16

20 %

1.47

0.47

1.96

1.92

2.90

1.18

3.28

1.49

0.04

0.98

50 %

2.43

0.79

1.37

1.74

2.67

1.50

2.70

0.583

-0.36

0.93

hc : 53.3 %

Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage

80 rpm

Hydratation constante / adaptée

53.3% b14 / 1.1 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1 palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

er

ha : 1.1 nm

1 gradient de température er

Durée du 2nd palier

4 °C/min 7 min

2nd gradient de température

- 4 °C/min

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

Des mélanges dans les mêmes proportions (lupin / blé tendre) ont aussi été analysés à hydratation adaptée (1.1 Nm) afin de mieux étudier le comportement rhéologique de la farine. WA

C2

C3

C4

C5

Tps de

Stabilité

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(%b14)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

dvt (min)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

Blé tendre

53.3

0.41

2.25

2.17

3.45

1.1

7.27

1.84

0.08

1.28

5%

53.3

0.45

2.20

2.13

3.38

1.10

8.45

1.75

0.07

1.25

10%

53.3

0.43

2.04

1.94

3.10

1.02

7.00

1.61

0.10

1.16

20%

56.0

0.36

1.85

1.81

2.68

2.75

5.80

1.49

0.04

0.87

50%

66.0

0.41

1.30

1.16

1.76

2.57

3.28

0.89

0.14

0.60

Au vu des résultats obtenus, l’incorporation de farine de lupin influence aussi bien la première partie de la courbe (un pouvoir d’absorption d’eau beaucoup plus important et une mise en pâte plus lente) que la seconde partie (une diminution très nette de la gélatinisation C3-C2 et un décalage dans le temps du C2 quand la quantité de farine est supérieure à 20%). Cet impact sur la partie amidon peut s’expliquer par une diminution de l’amidon présent dans le mélange, le lupin en étant dépourvu.

96

Manuel d’applications Mixolab


aMarante

FICHE TECHNIQUE Catégorie

Légumineuse

Région de culture

Amérique centrale et du sud

Type de régime alimentaire

Tous (ne contient pas de gluten)

Intérêts

Riche en protéines, fer et calcium Goût noisette

Principale forme de consommation

Pâtisseries, biscuits et pains

Protocole Chopin+

Test réalisé en protocole Chopin+ sur farine pure

Vitesse de pétrissage

80 rpm

Hydratation constante

53.3% b14

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

1er gradient de température Durée du 2nd palier

L’allure générale de la courbe d’amarante est différente de celle de la farine de blé tendre. Elle se caractérise par une forte vitesse d’affaiblissement du réseau protéique et par une gélatinisation faible, voire inexistante (très léger rebond à 23 minutes). Ce type de courbe est très proche de celui obtenu avec la farine de lupin.

4 °C/min 7 min

2nd gradient de température

- 4 °C/min

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

WA

C1

C2

C3

C4

C5

Tps de

Stabilité

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(%b14)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

dvt (min)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

53.30

2.13

0.37

0.50

0.39

0.74

0.58

1.17

0.13

0.11

0.36

Manuel d’applications Mixolab

97


Mélange : blé tendre ‑ amarante à hydratation constante et adaptée

La farine d’amarante incorporée à de la farine de blé tendre (5%, 10%, 20% et 50%) a d’abord été analysée à hydratation constante (53.3% base 14) avec le protocole Chopin+. C1

C2

C3

C4

C5

Tps de

Stabilité

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

dvt (min)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

Blé tendre

1.06

0.41

2.25

2.17

3.45

1.1

7.27

1.84

0.08

1.28

5%

1.05

0.37

1.93

1.88

2.94

1.15

9.15

1.56

0.05

1.06

10 %

1.00

0.31

1.59

1.50

1.82

0.93

9.20

1.28

0.09

0.32

20 %

1.03

0.26

1.23

1.00

1.38

4.20

7.52

0.97

0.23

0.38

50 %

1.37

0.24

0.79

0.57

0.83

2.23

3.22

0.55

0.22

0.26

Protocole Chopin+

hc : 53.3 %

Vitesse de pétrissage

80 rpm

Hydratation constante / adaptée

53.3% b14 / 1.1 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1 palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

er

ha : 1.1 nm

1 gradient de température er

Durée du 2nd palier

7 min

2 gradient de température nd

Température 3ème palier Durée 3

ème

4 °C/min

- 4 °C/min 50 °C

palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

Des mélanges dans les mêmes proportions (amarante / blé tendre) ont aussi été analysés à hydratation adaptée (1.1 Nm) afin de mieux étudier le comportement rhéologique de la farine. WA

C2

C3

C4

C5

Tps de

Stabilité

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(%b14)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

dvt (min)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

Blé tendre

53.3

0.41

2.25

2.17

3.45

1.1

7.27

1.84

0.08

1.28

5%

53.3

0.37

1.93

1.88

2.94

1.15

9.15

1.56

0.05

1.06

10%

52.0

0.37

1.71

1.61

2.27

3.43

9.32

1.34

0.10

0.66

20%

52.0

0.33

1.32

1.10

1.49

3.73

7.95

0.99

0.22

0.39

50%

54.5

0.22

0.79

0.54

0.83

0.57

3.28

0.57

0.25

0.29

Au vu des résultats obtenus, l’incorporation d’amarante impact fortement la seconde partie de la courbe Mixolab® (partie amidon). Cet effet, qui semble proportionnel à la quantité d’amarante incorporée s’explique tout simplement par une diminution de l’amidon présent dans le mélange. L’impact sur la première partie de la courbe est plus variable : à faible dose, elle tend à renforcer la stabilité du réseau alors qu'à forte dose l’effet est inverse.

98

Manuel d’applications Mixolab


pois chiche

FICHE TECHNIQUE Catégorie

Légumineuse

Région de culture

Inde, Espagne, Turquie, Magreb, sud de la France, Canada

Type de régime alimentaire

Tous (ne contient pas de gluten)

Intérêts

Haute teneur en glucides et protéines végétales Riche en vitamine B, minéraux et fibres alimentaires

Principale forme de consommation

Pâtisseries, pains, galettes

Protocole Chopin+ 90g

Test réalisé en protocole Chopin+ 90g sur farine pure

L’allure générale de la courbe de pois chiche est différente de celle de la farine de blé tendre. Cette allure atypique se caractérise par : Un pic d’hydratation à 30 °C. Une consistance faible. Un long temps de développement. Une forte remontée lors du refroidissement.

Vitesse de pétrissage

80 rpm

Hydratation constante

55% b14

Masse de pâte

90 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

1er gradient de température Durée du 2nd palier

4 °C/min 7 min

2nd gradient de température

- 4 °C/min

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

WA

C1

C2

C3

C4

C5

Tps de

Stabilité

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(%b14)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

dvt (min)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

55

0.5

0.3

1.43

1.36

2.53

6.97

11.73

1.13

0.07

1.17

Manuel d’applications Mixolab

99


Mélange : blé tendre – pois chiche à hydratation constante et adaptée

La farine de pois chiche incorporée à de la farine de blé tendre (5%, 10%, 20% et 50%) a dans un premier temps été analysée à hydratation constante (53.3% base 14) avec le protocole Chopin+. C1

C2

C3

C4

C5

Tps de

Stabilité

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

dvt (min)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

Blé tendre

1.06

0.41

2.25

2.17

3.45

1.10

7.27

1.84

0.08

1.28

5%

0.95

0.41

2.28

2.22

3.25

1.02

11.17

1.87

0.06

1.03

10 %

0.96

0.40

2.24

2.17

3.37

6.42

11.33

1.84

0.07

1.2

20 %

1.02

0.34

2.11

2.03

2.84

5.70

7.75

1.77

0.08

0.81

50 %

0.85

0.26

1.61

1.53

2.53

5.58

5.38

1.35

0.08

1.00

hc : 53.3 %

Protocole Chopin+

ha : 1.1 nm

Vitesse de pétrissage

80 rpm

Hydratation constante / adaptée

53.3% b14 / 1.1 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

1er gradient de température Durée du 2nd palier

4 °C/min 7 min

2nd gradient de température

- 4 °C/min

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

Des mélanges dans les mêmes proportions (pois chiche / blé tendre) ont aussi été analysés à hydratation adaptée (1.1 Nm) afin de mieux étudier le comportement rhéologique de la farine. WA

C2

C3

C4

C5

Tps de

Stabilité

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(%b14)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

dvt (min)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

Blé tendre

53.3

0.41

2.25

2.17

3.45

1.10

7.27

1.84

0.08

1.28

5%

51.5

0.50

2.22

2.39

3.58

0.95

10.60

1.72

-0.17

1.18

10%

51.5

0.47

2.13

2.33

3.52

5.45

10.95

1.66

-0.19

1.19

20%

50.0

0.44

2.10

2.30

3.45

0.67

11.35

1.66

-0.20

1.15

50%

49.0

0.32

1.71

1.79

2.79

4.35

5.50

1.39

-0.08

0.99

Au vu des résultats, l’impact sur la partie protéine est visible dès l'incorporation de faibles doses de farine de pois chiche tandis que sur la partie amidon l’influence est visible principalement à forte dose. De manière générale l’effet de la farine de pois chiche semble moins prononcé en mélange par rapport aux autres légumineuses vues précédemment (lupin et amarante).

100

Manuel d’applications Mixolab


9. 3

Racines Manioc

FICHE TECHNIQUE Catégorie

Racine

Région de culture

Afrique, Asie et Amérique centrale

Type de régime alimentaire

Tous (ne contient pas de gluten)

Intérêts

Riche en amidon Pauvre en protéines

Principale forme de consommation

Pains, galettes, semoules, tortillas, bières, pâtisseries

Protocole Chopin+ 90g

Test réalisé en protocole Chopin+ 90g sur farine pure

Vitesse de pétrissage

80 rpm

Hydratation constante

55% b14

Masse de pâte

90 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

1er gradient de température Durée du 2nd palier

L’allure générale de la courbe de manioc diffère de celle du blé tendre en début de courbe (un pic d’absorption d’eau) et sur la partie amidon (un faible pouvoir de gélatinisation (C3-C2). Ce type de courbe est proche de celui obtenu avec la farine de quinoa.

4 °C/min 7 min

2nd gradient de température

- 4 °C/min

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

WA

C1

C2

C3

C4

C5

Tps de

Stabilité

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(%b14)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

dvt (min)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

55

5.73

1.11

2.29

2.49

4.57

0.92

0.87

1.18

- 0.2

2.08

Manuel d’applications Mixolab

101


Mélange : blé tendre – manioc à hydratation constante et adaptée

La farine de manioc incorporée à de la farine de blé tendre (5%, 10%, 20% et 50%) a d’abord été analysée à hydratation constante (53.3% base 14) avec le protocole Chopin+. C1

C2

C3

C4

C5

Tps de

Stabilité

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

dvt (min)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

Blé tendre

1.06

0.41

2.25

2.17

3.45

1.10

7.27

1.84

0.08

1.28

5%

1.11

0.43

2.26

2.18

3.25

0.75

7.17

1.83

0.08

1.07

10 %

1.24

0.46

2.28

2.20

3.12

0.85

3.42

1.82

0.08

0.92

20 %

1.39

0.45

2.21

2.05

2.86

0.80

1.55

1.76

0.16

0.81

50 %

2.10

0.47

1.96

1.81

2.47

0.70

1.17

1.49

0.15

0.66

hc : 53.3 %

Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage

80 rpm

Hydratation constante / adaptée

53.3% b14 / 1.1 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1 palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2 palier

90 °C

er

nd

ha : 1.1 nm

1er gradient de température Durée du 2 palier 2nd gradient de température Température 3

ème

4 °C/min 7 min

nd

palier

- 4 °C/min 50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

Des mélanges dans les mêmes proportions (manioc / blé tendre) ont aussi été analysés à hydratation adaptée (1.1 Nm) afin de mieux étudier le comportement rhéologique de la farine. WA

C2

C3

C4

C5

Tps de

Stabilité

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(%b14)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

dvt (min)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

Blé tendre

53.3

0.41

2.25

2.17

3.45

1.10

7.27

1.84

0.08

1.28

5%

53.3

0.43

2.26

2.18

3.25

0.75

7.17

1.83

0.08

1.07

10%

54.9

0.47

2.29

2.23

3.55

1.07

9.90

1.82

0.06

1.32

20%

57.0

0.25

1.96

1.76

2.29

0.55

1.62

1.71

0.20

0.53

50%

67.5

0.18

1.38

0.98

1.41

0.50

0.53

1.20

0.40

0.43

Au vu des résultats obtenus, l’incorporation de manioc impacte la partie protéine (l’hydratation et la stabilité) quand le taux d’incorporation est supérieur à 20% et la partie amidon (un faible pouvoir de gélatinisation et de rétrogradation).

102

Manuel d’applications Mixolab


10

effet Des aDDitifs et Des enzyMes

10. 1

Gluten

10. 1. 1

À hydratation constante

Il est généralement admis que l’ajout de gluten influe sur le comportement rhéologique des pâtes, et par voie de conséquence sur la qualité des produits finis. L’utilisation du Mixolab® permet de mettre en évidence ces différences de comportement rhéologique. Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage Hydratation constante (C1)

80 rpm 56.4% b14

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2 palier

90 °C

nd

1 gradient de température er

Durée du 2 palier

4 °C/min 7 min

nd

2 gradient de température nd

- 4 °C/min

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

Gluten 0%

Gluten 1%

Gluten 2%

Gluten 3%

Gluten 4%

Gluten 5%

C1 (Nm)

1.1

1.13

1.17

1.18

1.24

1.28

C2 (Nm)

0.44

0.46

0.46

0.49

0.51

0.55

C3 (Nm)

1.8

1.81

1.78

1.76

1.78

1.78

C4 (Nm)

1.64

1.66

1.62

1.61

1.6

1.61

C5 (Nm)

2.08

2.14

2.11

2.12

2.12

2.16

Stabilité (min)

5.7

6.3

6.0

6.9

6.7

7.0

À hydratation constante l’effet du gluten se mesure par : Une augmentation du C1 et par conséquent du pouvoir d’absorption d’eau. Une augmentation de la consistance minimum (C2) montrant un moindre affaiblissement sous l’effet de l’augmentation de la température. Des valeurs C3, C4 et C5 similaires ne montrant pas de modifications de la phase « amidon » de la courbe. Une amélioration de la stabilité.

Manuel d’applications Mixolab

103


10. 1. 2

À hydratation adaptée

À hydratation adaptée l’effet du gluten se mesure par :

Protocole Chopin+

Une augmentation du pouvoir d’absorption d’eau.

Vitesse de pétrissage

Une augmentation de la consistance minimum (C2) montrant un moindre affaiblissement sous l’effet de l’augmentation de la température.

Couple cible (C1)

Une amélioration de la stabilité.

1.10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1 palier

30 °C

Durée 1 palier

8 min

Température 2 palier

90 °C

er

Une diminution des paramètres C3, C4 et C5 montrant une diminution légère de la viscosité à chaud lors de l’ajout de gluten. Cette observation peut avoir 2 causes : • Interactions gluten/amidon diminuant la viscosité du gel d’amidon. • Quantité d’eau plus forte modifiant le comportement de l’amidon lors de l’empesage (+ relarguage possible par les protéines lors de la chauffe).

er

nd

1er gradient de température Durée du 2nd palier 2 gradient de température Température 3 Durée 3

ème

ème

4 °C/min 7 min

nd

palier

palier

- 4 °C/min 50 °C 5 min

Temps total d’analyse

104

80 rpm

45 min

Gluten 0%

Gluten 1%

Gluten 2%

Gluten 3%

Gluten 4%

Gluten 5%

Hydratation % (base 14%)

56.40

56.80

57.20

57.40

58

58.50

C2 (Nm)

0.44

0.45

0.46

0.46

0.46

0.49

C3 (Nm)

1.8

1.79

1.79

1.73

1.69

1.68

C4 (Nm)

1.64

1.64

1.59

1.54

1.51

1.49

C5 (Nm)

2.08

2.13

2.07

2.02

1.99

1.98

Stabilité (min)

5.7

7.6

8.1

8.2

8.3

9.2

Manuel d’applications Mixolab


Gluten 0%

Gluten 1%

Gluten 2%

Gluten 3%

Gluten 4%

Gluten 5%

Absorption

3

3

4

4

5

5

Pétrissage

1

3

3

3

3

4

Gluten+

6

7

6

6

6

7

Viscosité

5

5

4

4

4

3

Amylolyse

7

7

7

6

7

6

Rétrogradation

4

4

4

4

4

4

Lorsque l’ajout de gluten s’accompagne d’une correction d’hydratation (cas classique en panification), on constate une modification de comportement de la partie protéique et de la partie amidon (la modification de comportement de la partie amidon n’est pas observée à hydratation constante).

10. 2

Émulsifiants (Datem)

Les DATEM (DiAcetylTartric Esters of Monoglycerides ou esters diacétyltartriques de monoglycérides) sont composés d’un mélange de corps gras. Ce sont des émulsifiants de synthèse utilisés comme améliorants en panification. Leur utilisation permet d’obtenir des pâtes plus souples, supportant un pétrissage plus énergique et assurant une meilleure rétention gazeuse. Ils permettent également d’accroître le volume des pains. L’utilisation du Mixolab® permet de mettre en évidence les différences de comportement engendrées par l’ajout de DATEM.

Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage

80 rpm

Hydratation constante

56.4% b14

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1 palier

30 °C

Durée 1 palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

er

er

1er gradient de température Durée du 2 palier nd

2 gradient de température nd

Température 3 Durée 3

ème

ème

palier

palier

Temps total d’analyse

4 °C/min 7 min - 4 °C/min 50 °C 5 min 45 min

Manuel d’applications Mixolab

105


Datem 0%

Datem 0.1%

Datem 0.2%

Datem 0.3%

Datem 0.4%

Datem 0.5%

C1 (Nm)

1.11

1.11

1.1

1.1

1.16

1.14

C2 (Nm)

0.48

0.48

0.49

0.5

0.51

0.52

C3 (Nm)

1.87

1.91

1.93

1.7

1.59

1.65

C4 (Nm)

1.76

1.85

1.85

1.96

1.98

2.02

C5 (Nm)

2.36

2.41

2.44

2.55

2.53

2.63

C3-C4 (Nm)

0.11

0.06

0.08

-0.26

-0.39

-0.37

Stabilité (min)

9.4

9.9

10.2

10.2

10.3

10.4

Datem 0%

Datem 0.1%

Datem 0.2%

Datem 0.3%

Datem 0.4%

Datem 0.5%

Absorption

3

3

3

3

3

3

Pétrissage

3

5

5

5

5

5

Gluten+

7

5

6

6

6

7

Viscosité

5

6

6

4

2

4

Amylolyse

8

8

8

8

9

9

Rétrogradation

5

5

5

5

5

5

Au Mixolab® l’effet des DATEM se caractérise par : Une légère augmentation du C2 montrant un renforcement du réseau de gluten. Une diminution de la différence C3-C4 montrant une stabilisation de l’empois d’amidon et une meilleure tenue à chaud. La stabilité de la pâte augmente progressivement confirmant l’amélioration du réseau protéique entrevue avec C2.

10. 3

Protéases

Les protéases sont des enzymes qui dégradent les protéines en rompant les liaisons peptidiques (fragilisation du réseau de gluten). Les protéases sont utilisées en biscuiterie pour diminuer la ténacité de la pâte. Elles permettent également d’adapter, de façon plus ou moins contrôlée, la machinabilité, l’extensibilité, la viscosité et le temps de développement des pâtes. L’utilisation du Mixolab® permet de mettre en évidence les différences de comportement engendrées par l’ajout de protéase.

Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage

80 rpm

Hydratation constante

56.6% b14

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1 palier

30 °C

Durée 1 palier

8 min

Température 2 palier

90 °C

er

er

nd

1er gradient de température Durée du 2nd palier 2nd gradient de température Température 3 Durée 3

ème

ème

palier

palier

Temps total d’analyse

106

Manuel d’applications Mixolab

4 °C/min 7 min - 4 °C/min 50 °C 5 min 45 min


0 ppm

50 ppm

100 ppm

200 ppm

300 ppm

400 ppm

C1 (Nm)

1.1

1.09

1.07

1.07

1.12

1.05

C2 (Nm)

0.44

0.4

0.38

0.36

0.35

0.32

C3 (Nm)

1.81

1.74

1.68

1.62

1.58

1.53

C4 (Nm)

1.65

1.61

1.56

1.51

1.45

1.4

C5 (Nm)

2.16

2.08

2.04

1.92

1.82

1.77

C3-C4 (Nm)

0.16

0.13

0.12

0.11

0.13

0.13

C5-C4 (Nm)

0.51

0.47

0.48

0.41

0.37

0.37

Stabilité (min)

5.7

5.4

5.5

4.9

4.3

4.8

0 ppm

50 ppm

100 ppm

200 ppm

300 ppm

400 ppm

Absorption

3

3

3

3

3

3

Pétrissage

1

1

1

1

1

1

Gluten+

6

6

5

5

4

5

Viscosité

5

4

4

3

2

2

Amylolyse

7

7

7

7

6

6

Rétrogradation

4

4

4

3

3

3

Au Mixolab® l’effet des protéases se caractérise par : Une diminution progressive du C2 et de la stabilité montrant la dégradation du réseau protéique. Une diminution de la viscosité à chaud (C3) qui peut être liée à une modification de la répartition de l’eau. Une différence C3-C4 constante indiquant une activité diastasique inchangée. Une diminution de la différence C5-C4 montrant une gélification (rétrogradation) de l’amidon moins forte.

Manuel d’applications Mixolab

107


10. 4

Lipases

Les lipases sont des enzymes qui hydrolysent les lipides. L’hydrolyse des triglycérides de la farine aboutit à la formation de mono ou de diglycérides qui vont ensuite être oxydés par la lipoxygénase pour former des hydroperoxydes. Ces derniers sont alors susceptibles d’oxyder les groupements thiols des protéines, ce qui aurait pour conséquence la création de ponts disulfures et le renforcement du réseau de gluten. La lipase peut être utilisée en panification pour améliorer le volume des pains, la régularité alvéolaire et le blanchiment de la mie. L’utilisation du Mixolab® permet de mettre en évidence les différences de comportement engendrées par l’ajout de lipase.

Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage

80 rpm

Hydratation constante

56.6% b14

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1 palier

30 °C

Durée 1 palier

8 min

Température 2 palier

90 °C

er

er

nd

1 gradient de température er

Durée du 2nd palier

7 min

2nd gradient de température

- 4 °C/min

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3

5 min

ème

palier

Temps total d’analyse

108

4 °C/min

45 min

0 ppm

50 ppm

100 ppm

200 ppm

300 ppm

400 ppm

C1 (Nm)

1.1

1.11

1.07

1.11

1.09

1.08

C2 (Nm)

0.44

0.43

0.44

0.45

0.44

0.45

C3 (Nm)

1.81

1.84

1.87

1.89

1.93

1.95

C4 (Nm)

1.65

1.71

1.76

1.81

1.84

1.87

C5 (Nm)

2.16

2.21

2.32

2.41

2.46

2.52

C3-C2 (Nm)

1.37

1.41

1.43

1.44

1.49

1.5

C3-C4 (Nm)

0.16

0.13

0.11

0.08

0.09

0.08

Stabilité (min)

5.7

5.7

6.1

6.1

6.3

7.8

Manuel d’applications Mixolab


0 ppm

50 ppm

100 ppm

200 ppm

300 ppm

400 ppm

Absorption

3

3

3

3

3

3

Pétrissage

1

1

2

1

2

2

Gluten+

6

6

6

7

6

7

Viscosité

5

5

6

6

6

6

Amylolyse

7

8

8

8

8

8

Rétrogradation

4

4

5

5

5

5

Au Mixolab® l’action des lipases est caractérisée par : Une amélioration de la stabilité pour un C2 constant (formation de ponts disulfures). Une augmentation du C3 accompagnée d’une diminution de la différence C3-C4 montrant une stabilisation de l’empois d’amidon et une meilleure tenue à chaud. L’action de la lipase sur les paramètres C3, C4 et C5 se rapproche de celle du Datem de par la formation de mono ou de diglycerides.

10. 5

Cystéine

La cystéine est un acide aminé possédant un groupement thiol (-SH). Elle est utilisée comme agent réducteur (réduction des ponts disulfures qui unissent les protéines du gluten) et accélère ainsi le développement de la pâte. C’est en biscuiterie, où des pâtes extensibles et peu élastiques sont appréciées, que son usage est le plus courant. L’utilisation du Mixolab® permet de mettre en évidence les différences de comportement engendrées par l’ajout de cystéine.

Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage Couple cible (C1)

80 rpm 1.10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1 palier

30 °C

Durée 1 palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

er

er

1er gradient de température Durée du 2 palier nd

2 gradient de température nd

Température 3 Durée 3

ème

ème

palier

palier

Temps total d’analyse

4 °C/min 7 min - 4 °C/min 50 °C 5 min 45 min

Manuel d’applications Mixolab

109


0 ppm

50 ppm

75 ppm

100 ppm

125 ppm

150 ppm

Hydratation % (base 14%)

56.4

57.0

57.1

57.2

57.8

57.4

C2 (Nm)

0.48

0.43

0.44

0.42

0.38

0.37

C3 (Nm)

1.87

1.72

1.74

1.71

1.69

1.68

C4 (Nm)

1.76

1.6

1.63

1.59

1.53

1.56

C5 (Nm)

2.36

2.04

2.12

2.07

1.96

1.97

C3-C2 (Nm)

1.39

1.29

1.3

1.29

1.31

1.31

C3-C4 (Nm)

0.11

0.12

0.11

0.12

0.16

0.12

C5-C4 (Nm)

0.6

0.44

0.49

0.48

0.43

0.41

Stabilité (min)

9.4

3.5

3.5

2.8

2.5

2.3

0 ppm

50 ppm

75 ppm

100 ppm

125 ppm

150 ppm

Absorption

3

3

3

4

4

4

Pétrissage

3

1

1

1

1

1

Gluten+

7

7

7

6

6

6

Viscosité

5

3

4

3

3

3

Amylolyse

8

7

7

7

7

7

Rétrogradation

5

4

4

4

3

3

Au Mixolab® l’action de la cystéine se caractérise par : Une diminution nette (dès la dose de 50 ppm) de la stabilité et du C2 montrant la réduction de la force du réseau protéique. C3 et la différence C3-C2 diminuent entre les doses 0 ppm et 50 ppm pour être constants par la suite. La cystéine semble donc modifier légèrement le potentiel de viscosité à chaud. La différence C3-C4 reste constante, il n’y a pas d’action sur l’activité diastasique. La différence C5-C4 diminue entre les doses 0 ppm et 50 ppm pour être constante ensuite.

10. 6

Glucose oxydase

La glucose oxydase est une enzyme qui catalyse l’oxydation du glucose en acide gluconique. Cette oxydation entraîne une succession de réactions aboutissant à l’oxydation des protéines. Les ponts disulfures ainsi formés renforcent le réseau de gluten et augmentent la résistance au pétrissage de la pâte. L’addition de glucose oxydase permet donc d’améliorer la machinabilité des pâtes (augmentation de l’élasticité et de la tenue lors du pétrissage, diminution du collant au façonnage, augmentation de la tolérance lors de la mise au four…).

Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage

80 rpm

Hydratation constante

56.6% b14

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1 palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

er

1 gradient de température er

Durée du 2 palier nd

2 gradient de température nd

Température 3

110

Manuel d’applications Mixolab

ème

palier

4 °C/min 7 min - 4 °C/min 50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min


0 ppm

25 ppm

50 ppm

100 ppm

150 ppm

200 ppm

C1 (Nm)

1.1

1.1

1.08

1.1

1.11

1.09

C2 (Nm)

0.44

0.48

0.48

0.49

0.52

0.52

C3 (Nm)

1.81

1.79

1.82

1.84

1.88

1.93

C4 (Nm)

1.65

1.74

1.73

1.76

1.8

1.83

C5 (Nm)

2.16

2.09

2.12

2.16

2.21

2.3

C3-C2 (Nm)

1.37

1.31

1.34

1.35

1.36

1.41

C3-C4 (Nm)

0.16

0.05

0.09

0.08

0.08

0.1

C5-C4 (Nm)

0.51

0.35

0.39

0.4

0.41

0.47

Stabilité (min)

5.7

9.4

9.4

9.2

9.9

10.2

0 ppm

25 ppm

50 ppm

100 ppm

150 ppm

200 ppm

Absorption

3

3

3

3

3

3

Pétrissage

3

4

3

3

4

3

Gluten+

7

7

7

7

7

8

Viscosité

5

3

4

4

4

4

Amylolyse

8

8

8

8

8

8

Rétrogradation

5

4

4

4

4

4

Au Mixolab® l’action de la Glucose oxydase se caractérise par : Une légère augmentation du C2 et de la stabilité, preuve du renforcement du réseau protéique. Une constance des différences C3-C2, C3-C4, C5-C4 montrant que la glucose oxydase n’exerce que peu d’actions sur la phase amidon.

Manuel d’applications Mixolab

111


10. 7

Amylases

10. 7. 1

Amylases fongiques

Les α-amylases sont des endo-enzymes qui hydrolysent l’amidon en coupant, au hasard, les liaisons glycosidiques α-(1,4) des chaines d’amylose et d’amylopectine. Lorsque l’activité α-amylasique endogène est trop faible (production insuffisante de sucres fermentescibles), il est possible d’ajouter des α-amylases fongiques, dont la température d’activité optimale se situe autour de 50 °C. L’utilisation du Mixolab® permet de mettre en évidence les différences de comportement engendrées par l’ajout d’ α-amylases fongiques.

Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage

80 rpm

Hydratation constante

56.4% b14

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2 palier

90 °C

nd

1 gradient de température er

Durée du 2 palier 2 gradient de température nd

112

4 °C/min 7 min

nd

- 4 °C/min

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

0 ppm

5 ppm

10 ppm

20 ppm

30 ppm

50 ppm

C1 (Nm)

1.11

1.11

1.14

1.11

1.13

1.08

C2 (Nm)

0.48

0.44

0.46

0.41

0.38

0.35

C3 (Nm)

1.87

1.8

1.79

1.73

1.69

1.6

C4 (Nm)

1.76

1.71

1.68

1.63

1.58

1.48

C5 (Nm)

2.36

2.3

2.26

2.11

2.03

1.84

C3-C2 (Nm)

1.39

1.36

1.33

1.32

1.31

1.25

C5-C4 (Nm)

0.6

0.59

0.58

0.48

0.45

0.36

Stabilité (min)

9.4

8.5

8.3

7.4

5.9

5.4

Manuel d’applications Mixolab


0 ppm

5 ppm

10 ppm

20 ppm

30 ppm

50 ppm

Absorption

3

3

3

3

3

3

Pétrissage

3

2

2

2

1

1

Gluten+

7

5

5

4

3

5

Viscosité

5

4

5

3

3

2

Amylolyse

8

8

8

7

7

7

Rétrogradation

5

5

5

4

4

3

Au Mixolab® l’action des α-amylases fongiques se caractérise par : Une diminution de C2 et de la stabilité qui tendrait à montrer une action rapide par libération de molécules d’eau dans la pâte (effet assouplissant). Des activités secondaires pourraient aussi être à l’origine de ces modifications (exemple : activité protéolytique). Une diminution claire du C3 montrant l’effet de l’hydrolyse de l’amidon jusqu’aux alentours de 50 °C. Une diminution de la rétrogradation (C5-C4) pouvant être imputée à la présence plus importante de dextrines (issues de l’hydrolyse partielle de l’amidon) dans la pâte.

10. 7. 2

Amylases bactériennes

Lorsque l’activité diastasique d’une farine est trop faible (production insuffisante de sucres fermentescibles), il est possible d’ajouter des α-amylases exogènes. Du fait de leur température optimale d’activité élevée (entre 50 °C et 80 °C), les α-amylases bactériennes sont considérées comme des enzymes anti-rassissantes. En effet, en dégradant l’amidon, les α-amylases ralentissent sa rétrogradation et donc le rassissement du pain. L’utilisation du Mixolab® permet de mettre en évidence les différences de comportement engendrées par l’ajout d’ α-amylases bactériennes.

Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage

80 rpm

Hydratation constante

56.6% b14

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1 palier

30 °C

Durée 1 palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

er

er

1er gradient de température Durée du 2nd palier 2 gradient de température nd

Température 3 Durée 3

ème

ème

palier

palier

Temps total d’analyse

4 °C/min 7 min - 4 °C/min 50 °C 5 min 45 min

Manuel d’applications Mixolab

113


0 ppm

25 ppm

50 ppm

100 ppm

150 ppm

200 ppm

C1 (Nm)

1.1

1.09

1.1

1.08

1.07

1.06

C2 (Nm)

0.44

0.42

0.36

0.32

0.29

0.28

C3 (Nm)

1.81

1.78

1.71

1.59

1.46

1.4

C4 (Nm)

1.65

1.57

1.38

1.18

0.96

0.86

C5 (Nm)

2.16

2.03

1.68

1.39

1.14

1

C3-C2 (Nm)

1.37

1.36

1.35

1.27

1.17

1.12

C3-C4 (Nm)

0.16

0.21

0.33

0.41

0.5

0.54

C5-C4 (Nm)

0.51

0.46

0.3

0.21

0.18

0.14

Stabilité (min)

5.7

6.2

5.3

4.6

3.9

4.1

0 ppm

25 ppm

50 ppm

100 ppm

150 ppm

200 ppm

Absorption

3

3

3

3

3

3

Pétrissage

1

1

1

1

1

1

Gluten+

6

6

5

5

5

5

Viscosité

5

5

3

3

2

2

Amylolyse

7

7

5

5

4

3

Rétrogradation

4

4

2

2

1

1

Au Mixolab®, l’action des α‑amylases bactériennes se caractérise par : Une diminution de C2 et de la stabilité qui peut être liée soit à une libération de molécules d’eau dans la pâte soit à la présence d’activités secondaires. Une diminution claire du C3 montrant l’effet de l’hydrolyse de l’amidon. Une augmentation de la différence C3‑C4 montrant que l’activité diastasique continue en phase « chaude ». Une diminution de la rétrogradation (C5‑C4) à mettre en relation avec les effets anti‑rassisants (diminution du C5). Protocole Chopin+

10. 7. 3  Amylases maltogéniques Lorsque l’activité diastasique d’une farine est trop faible (production insuffisante de sucres fermentes-cibles), il est possible d’ajouter des α‑amylases exogènes. Les α‑amylases maltogéniques sont considérées comme des enzymes anti‑rassissantes. En effet, en dégradant l’amidon, les α‑amylases ralentissent sa rétrogradation et donc le rassissement du pain. L’utilisation du Mixolab® permet de mettre en évidence les différences de comportement engendrées par l’ajout d’ α‑amylases maltogéniques.

Vitesse de pétrissage

80 rpm

Hydratation constante

56.6% b14

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1 palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

er

1 gradient de température er

Durée du 2 palier nd

2 gradient de température nd

Température 3

114

Manuel d’applications Mixolab

ème

palier

4 °C/min 7 min ‑ 4 °C/min 50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min


0 ppm

25 ppm

50 ppm

100 ppm

150 ppm

200 ppm

C1 (Nm)

1.12

1.09

1.07

1.1

1.11

1.09

C2 (Nm)

0.54

0.54

0.52

0.54

0.52

0.52

C3 (Nm)

2.02

2.01

1.98

2

1.99

1.98

C4 (Nm)

1.91

1.83

1.7

1.72

1.53

1.55

C5 (Nm)

2.56

2.46

2.17

2.22

1.9

1.92

C3-C4 (Nm)

0.11

0.18

0.28

0.28

0.46

0.43

C5-C4 (Nm)

0.65

0.63

0.47

0.5

0.37

0.37

Stabilité (min)

10.6

10.8

10.8

10.8

10.5

10.38

0 ppm

25 ppm

50 ppm

100 ppm

150 ppm

200 ppm

Absorption

3

3

3

3

3

3

Pétrissage

4

5

4

5

4

3

Gluten+

8

8

8

8

7

8

Viscosité

7

7

7

7

7

7

Amylolyse

8

7

7

7

5

7

Rétrogradation

5

5

3

4

3

3

Au Mixolab®, l’action des α-amylases maltogéniques se caractérise par : Une augmentation de la différence C3-C4 montrant que l’activité diastasique continue en phase « chaude ». Une diminution de la rétrogradation (C5-C4) à mettre en relation avec les effets anti-rassissants (diminution du C5).

Manuel d’applications Mixolab

115


10. 7. 4

Comparaison Amylases

L’effet des amylases sur le comportement rhéologique de la pâte est différent selon l’origine de celles-ci. Stabilité à chaud des protéines

L’amylase bactérienne a un effet plus marqué sur le C2. L’amylase fongique agit également sur le C2 mais de manière moins importante. L’amylase maltogénique ne semble pas avoir d’impact sur le C2.

Gélatinisation

L’amylase bactérienne a un effet important sur la gélatinisation. L’amylase fongique agit également sur la gélatinisation de l’amidon mais de manière moins marquée. L’amylase maltogénique a un très faible impact sur la gélatinisation.

Liquéfaction L’amylase bactérienne et l’amylase maltogénique ont une action importante sur la résistance à chaud de la pâte. La liquéfaction observée est proportionnelle à la quantité d’amylase présente dans la pâte. L’amylase fongique présente un comportement différent. En présence d’amylase fongique la pâte conserve ses propriétés à chaud.

116

Manuel d’applications Mixolab


Rétrogradation

L’amylase bactérienne est l’enzyme qui a le plus d’impact sur la rétrogradation et donc sur la durée de vie du produit fini. Le comportement est quasi identique entre l’amylase maltogénique et la fongique.

Grace au Mixolab® il est possible d’analyser et de comparer l’impact de différentes amylases sur le comportement rhéologique d’une pâte.

10. 8

Guar

Les hydrocolloïdes sont des macromolécules solubles dans l’eau. Considérés comme agents de texture ils sont capables de « lier  » une quantité importante d'eau et modifient donc la disponibilité de cette dernière. Par leur présence dans la phase aqueuse d’un produit alimentaire, ils déterminent le comportement rhéologique du produit. Les produits obtenus sont visqueux et épais (liquides) ou gélifiés (solides). Le guar est utilisé comme épaississant dans les industries alimentaires comme la panification et les crèmes, mais aussi dans les industries chimiques, pharmaceutiques et cosmétiques. L’utilisation du Mixolab® permet de mettre en évidence les différences de comportement engendrées par l’ajout de guar.

Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage Couple cible (C1)

80 rpm 1.10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1 palier

8 min

Température 2 palier

90 °C

er

nd

1 gradient de température er

Durée du 2 palier nd

2nd gradient de température

4 °C/min 7 min - 4 °C/min

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

Manuel d’applications Mixolab

117


0%

1%

2%

Absorption

3

3

6

0.64

Pétrissage

2

2

3

2.06

2.09

Gluten+

6

8

8

1.82

1.95

1.99

Viscosité

6

7

6

C5 (Nm)

2.5

2.56

2.63

Amylolyse

8

8

8

C3-C2 (Nm)

1.44

1.5

1.45

Rétrogradation

5

5

5

C4-C3 (Nm)

0.07

0.11

0.1

C5-C4 (Nm)

0.68

0.61

0.64

Stabilité (min)

7.7

9.6

9.7

0%

1%

2%

Hydratation % (base 14%)

56.6

56.6

59.2

C2 (Nm)

0.45

0.56

C3 (Nm)

1.89

C4 (Nm)

Au Mixolab® l’action du guar se caractérise par : Une augmentation du pouvoir d’absorption d’eau (à 2% d’addition). Une amélioration de la tenue de la pâte notée par une augmentation de C2 et de la stabilité (dès 1% d’addition). Pas d’action claire sur le reste de la courbe (pic de viscosité, stabilité à chaud et rétrogradation) ; les différences C3-C2, C4-C3 et C5-C4 sont constantes. Le guar a une action sur le pouvoir d’absorption d’eau mais aussi sur la stabilité de la pâte à froid.

10. 9

Caroube

La Caroube est un épaississant qui n'est pas soluble dans l’eau à froid. Sa totale dissolution nécessite un traitement thermique de l'ordre de 85 °C. Il faut en effet de l’énergie pour que l’eau puisse séparer les zones « lisses ». La caroube est utilisée dans les industries alimentaires, surtout en association, dans les crèmes, flans et en panification. La caroube est aussi utilisée dans les domaines non alimentaires pour ses propriétés gélifiantes. Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage Couple cible (C1)

1.10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1 palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

er

1 gradient de température er

Durée du 2 palier nd

2 gradient de température nd

Température 3

118

Manuel d’applications Mixolab

80 rpm

ème

palier

4 °C/min 7 min - 4 °C/min 50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min


0%

1%

2%

0%

1%

2%

Hydratation % (base 14%)

56.6

57

59.5

Absorption

3

3

6

C2 (Nm)

0.45

0.51

0.55

Pétrissage

2

6

5

C3 (Nm)

1.89

1.83

1.76

Gluten+

6

4

5

C4 (Nm)

1.82

1.7

1.6

Viscosité

6

5

4

C5 (Nm)

2.5

2.38

2.18

Amylolyse

8

8

7

C3-C4 (Nm)

0.07

0.13

0.16

Rétrogradation

5

5

4

C5-C4 (Nm)

0.68

0.68

0.58

Stabilité (min)

7.7

9.5

9.9

Au Mixolab® l’action de la caroube se caractérise par : Une augmentation du pouvoir d’absorption d’eau (surtout à 2%). Une augmentation nette de la stabilité et du C2 montrant un renforcement de la structure de la pâte. Une diminution de la viscosité à chaud (compétition pour l’eau entre caroube et amidon ?). Une augmentation de la différence C3-C4, tout en restant dans des valeurs faibles (0.07-0.16 Nm). Une légère diminution de la rétrogradation de l’amidon (C5-C4). La caroube a une action sur le pouvoir d’absorption d’eau mais aussi sur la stabilité de la pâte à froid et à chaud.

Manuel d’applications Mixolab

119


10. 10

Pectine

Les pectines HM sont des agents de texture solubles à chaud. Au refroidissement en milieu acide (2.5 < pH < 4) et sucré (extrait sec > 60%), elles forment des gels à texture courte et cohérente. Ces gels sont thermo-stables. L’utilisation du Mixolab® permet de mettre en évidence les différences de comportement engendrées par l’ajout de pectines HM.

Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage

80 rpm

Couple cible (C1)

1.10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2 palier

90 °C

nd

1 gradient de température

4 °C/min

er

Durée du 2 palier

7 min

nd

2 gradient de température

- 4 °C/min

nd

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

0%

0.5%

1%

Absorption

3

3

5

0.43

Pétrissage

2

3

2

1.87

1.86

Gluten+

6

5

4

1.82

1.77

1.71

Viscosité

6

5

5

C5 (Nm)

2.5

2.48

2.25

Amylolyse

8

8

8

C3-C4 (Nm)

0.07

0.1

0.15

Rétrogradation

5

5

4

C5-C4 (Nm)

0.68

0.71

0.54

Stabilité (min)

7.7

6.8

6.2

0%

0.5%

1%

Hydratation % (base 14%)

56.6

56.6

58.5

C2 (Nm)

0.45

0.46

C3 (Nm)

1.89

C4 (Nm)

Au Mixolab® l’action des pectines HM se caractérise par : Une augmentation du pouvoir d’absorption d’eau (à partir de 1%). Très peu d’action sur le C2, une légère diminution de la stabilité. Une augmentation de la différence C3-C4, tout en restant dans des valeurs faibles (0.07-0.15 Nm). Une diminution de la rétrogradation de l’amidon (C5-C4). La pectine HM a une action sur le pouvoir d’absorption d’eau mais aussi sur la stabilité de la pâte à froid et à chaud.

120

Manuel d’applications Mixolab


10. 11

Alginates

L’acide alginique peut être associé à plusieurs cations, ce qui donne différents types d’alginates. Les alginates sont des agents de texture utilisés comme épaississants et gélifiants dans les industries alimentaires comme les préparations de fruits, crèmes, fourrages, mais aussi dans les industries chimiques, pharmaceutiques et cosmétiques. L’utilisation du Mixolab® permet de mettre en évidence les différences de comportement engendrées par l’ajout d’alginates.

Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage

80 rpm

Couple cible (C1)

1.10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1 palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

er

1er gradient de température

4 °C/min

Durée du 2 palier

7 min

nd

2 gradient de température

- 4 °C/min

nd

Température 3 Durée 3

ème

ème

palier

50 °C

palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

0%

0.5%

1%

Absorption

3

5

5

0.45

Pétrissage

2

5

4

1.69

1.67

Gluten+

6

3

3

1.82

1.59

1.57

Viscosité

6

4

3

C5 (Nm)

2.5

2.3

2.16

Amylolyse

8

7

7

Stabilité (min)

7.7

8.7

8.4

Rétrogradation

5

5

4

0%

0.5%

1%

Hydratation % (base 14%)

56.6

58.1

58.6

C2 (Nm)

0.45

0.42

C3 (Nm)

1.89

C4 (Nm)

Au Mixolab® l’action des alginates se caractérise par : Une augmentation rapide de la capacité d’absorption d’eau. Une amélioration légère de la stabilité (sans modification du C2). Une diminution claire de la viscosité à chaud (C3). (compétition pour l’eau entre alginates et amidon ?) Pas d’effets sur le reste de la courbe. Les alginates ont une action sur le pouvoir d’absorption d’eau mais aussi sur la stabilité de la pâte à froid et sur l’intensité de la gélatinisation.

Manuel d’applications Mixolab

121


10. 12

Carraghénanes

Les carraghénanes sont des agents de texture utilisés principalement pour leurs propriétés épaississantes et gélifiantes. Ils occupent une place de choix dans les applications laitières, mais sont également utilisés dans les industries non alimentaires pour stabiliser les émulsions et les crèmes. L’utilisation du Mixolab® permet de mettre en évidence les différences de comportement engendrées par l’ajout de carraghénanes.

10. 12. 1

Carraghénanes épaississants

Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage

80 rpm

Couple cible (C1)

1.10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1 palier

8 min

Température 2 palier

90 °C

er

nd

1 gradient de température

4 °C/min

er

Durée du 2 palier

7 min

nd

2 gradient de température

- 4 °C/min

nd

122

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

0%

0.5%

1%

Absorption

3

3

4

0.53

Pétrissage

2

2

4

1.75

1.62

Gluten+

6

8

7

1.82

1.62

1.51

Viscosité

6

4

3

C5 (Nm)

2.5

2.31

2.12

Amylolyse

8

7

7

Stabilité (min)

7.7

9.2

11

Rétrogradation

5

5

4

0%

0.5%

1%

Hydratation % (base 14%)

56.6

56.6

57.7

C2 (Nm)

0.45

0.53

C3 (Nm)

1.89

C4 (Nm)

Manuel d’applications Mixolab


Au Mixolab® l’action des carraghénanes épaississants se caractérise par : Une augmentation du pouvoir d’absorption d’eau. Une amélioration des qualités plastiques de la pâte mesurée par une meilleure stabilité et une augmentation du C2. Une diminution du C3 (compétition pour l’eau entre carraghénanes et amidon ?). Pas de modification notable sur le reste de la courbe (les différences observées sur C4 et C5 semblent liées aux différences observées sur C3). Les carraghénanes épaississants ont une action sur le pouvoir d’absorption d’eau mais aussi sur la stabilité de la pâte à froid et sur la viscosité à chaud.

10. 12. 2

Carraghénanes gélifiants

Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage Couple cible (C1)

80 rpm 1.10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1 palier

8 min

Température 2 palier

90 °C

er

nd

1 gradient de température er

Durée du 2 palier nd

2nd gradient de température

4 °C/min 7 min - 4 °C/min

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3

5 min

ème

palier

Temps total d’analyse

45 min

Manuel d’applications Mixolab

123


0%

0.5%

1%

Absorption

3

4

7

0.40

Pétrissage

2

1

1

1.7

1.53

Gluten+

6

7

6

1.82

1.65

1.41

Viscosité

6

4

3

C5 (Nm)

2.5

2.43

2.12

Amylolyse

8

7

6

Stabilité (min)

7.7

3.7

3.7

Rétrogradation

5

6

4

0%

0.5%

1%

Hydratation % (base 14%)

56.6

57.7

60

C2 (Nm)

0.45

0.44

C3 (Nm)

1.89

C4 (Nm)

Au Mixolab® l’action des carraghénanes gélifiants se caractérise par : Une augmentation de la capacité d’absorption d’eau. Une diminution des qualités plastique de la pâte mesurée par une diminution forte de la stabilité et une légère diminution du C2. Une diminution de la viscosité à chaud (C3). Le reste de la courbe ne subit pas de modifications autres que celles résultantes de la baisse de viscosité à chaud. Les carraghénanes gélifiants ont une action sur le pouvoir d’absorption d’eau mais aussi sur la sta‑ bilité de la pâte à froid et sur la viscosité à chaud.

10. 13

Xanthane

La gomme xanthane est un polysaccharide d’origine microbienne. Rendue soluble à froid par la présence de chaînes latérales anioniques, la gomme xanthane est utilisée comme agent de texture dans l’industrie alimentaire. L’utilisation du Mixolab® permet de mettre en évidence les différences de comportement engendrées par l’ajout de gomme xanthane.

Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage Couple cible (C1)

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2 palier

90 °C

1 gradient de température er

Durée du 2 palier nd

2 gradient de température nd

Manuel d’applications Mixolab

1.10 Nm

Masse de pâte

nd

124

80 rpm

4 °C/min 7 min - 4 °C/min

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min


0%

0.3%

0.6%

Absorption

3

3

6

0.48

Pétrissage

2

5

3

1.88

1.85

Gluten+

6

5

5

1.82

1.81

1.73

Viscosité

6

6

5

C5 (Nm)

2.5

2.53

2.37

Amylolyse

8

8

7

Stabilité (min)

7.7

9.82

9.8

Rétrogradation

5

6

5

0%

0.3%

0.6%

Hydratation % (base 14%)

56.6

56.6

58.8

C2 (Nm)

0.45

0.52

C3 (Nm)

1.89

C4 (Nm)

Au Mixolab® l’action de la gomme xanthane se caractérise par : Une augmentation du pouvoir d’absorption d’eau (à partir de 0.6%). Une augmentation de la stabilité avec un C2 qui reste constant. Pas de modifications nettes sur le reste de la courbe si ce n’est une diminution de C5 pour une dose d’incorporation de 0.6% de xanthane. Le xanthane a une action sur le pouvoir d’absorption d’eau mais aussi sur la stabilité de la pâte à froid.

10. 14

Levain

Le levain est constitué par une culture de levure et de bactéries lactiques se développant dans un mélange de farine et d'eau. Il sert à la fabrication du pain au levain, auquel il confère son goût spécifique par rapport au pain monté sur levure. L'acidité particulière du pain au levain est, en effet, due à l'acide lactique et à l'acide acétique produits par les bactéries lactiques. L’utilisation du Mixolab® permet de mettre en évidence les différences de comportement engendrées par l’ajout de levain dans une pâte.

Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage

80 rpm

Hydratation constante

55% b14

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1 palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

er

1 gradient de température er

Durée du 2 palier nd

2 gradient de température nd

Température 3

ème

palier

4 °C/min 7 min - 4 °C/min 50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

Manuel d’applications Mixolab

125


0%

5%

7%

10%

Absorption

2

2

2

2

0.34

Pétrissage

2

5

5

5

1.91

2.02

Gluten+

3

2

1

1

1.97

2.13

2.27

Viscosité

8

8

7

8

2.51

2.90

3.11

3.45

Amylolyse

7

8

8

9

7.9

9.4

9.7

10.1

Rétrogradation

5

7

7

8

0%

5%

7%

10%

C1 (Nm)

1.11

1.09

1.13

1.23

C2 (Nm)

0.41

0.39

0.39

C3 (Nm)

1.97

2.02

C4 (Nm)

1.68

C5 (Nm) Stabilité (min)

Au Mixolab® l’action du levain se caractérise par : Une légère augmentation de la capacité d’absorption d’eau (C1). Une baisse de l’activité amylolytique et de ce fait une augmentation de la stabilité à chaud (C4, C3-C4). Une augmentation de la rétrogradation (C5). Le levain a une action marquée sur le comportement de la pâte au cours de la phase de chauffe et de refroidissement.

126

Manuel d’applications Mixolab


11 11. 1

effet Des ingréDients

Sel

Les aliments industriels contiennent trop de sel ! Tel est le mot d’ordre des études de santé menées ces dernières années. Des tests ont donc été menés sur le Mixolab® afin de mesurer l’effet du sel sur le comportement rhéologique des pâtes et tenter d’évaluer l’impact d’une diminution modérée des doses de sel incorporées. Protocole Chopin+

Vitesse de pétrissage

80 rpm

Hydratation constante

55% b14

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2 palier

90 °C

nd

1 gradient de température er

Durée du 2 palier nd

2 gradient de température nd

Température 3 Durée 3

ème

ème

palier

palier

Temps total d’analyse 0%

0.5%

2%

2.5%

3%

C1 (Nm)

1.08

1.09

1.08

1.06

1.07

C2 (Nm)

0.38

0.32

0.27

0.27

0.26

C3 (Nm)

1.72

1.51

1.48

1.52

1.53

C4 (Nm)

1.47

1.32

1.32

1.38

1.43

C5 (Nm)

1.77

1.66

1.56

1.66

1.67

C3-C2 (Nm)

1.34

1.19

1.21

1.25

1.27

C3-C4 (Nm)

0.25

0.19

0.16

0.14

0.1

C5-C4 (Nm)

0.30

0.34

0.24

0.28

0.24

4 °C/min 7 min - 4 °C/min 50 °C 5 min 45 min

Au Mixolab® l’action du sel (NaCl) se caractérise par : Une diminution progressive du C2. L’affaiblissement lié à l’augmentation de température est retardé, la chute est alors plus rapide que sur l’essai en absence de sel. La température de gélatinisation est décalée : plus il y a de sel, plus la température augmente. Le sel apparaît comme ayant un effet « retardateur » sur la gélatinisation. Par contre la stabilité à chaud augmente (activité amylasique plus faible), cet effet peut être lié à un temps plus faible d’action des amylases lié au retardement de la gélatinisation. Le sel (NaCl) a une action sur les propriétés plastiques de la pâte. L’effet est important entre les doses 0% et 0.5%, par contre, autour de 2%, des variations de 0.5% n’ont pas d’effets très marqués. Il doit donc être possible de réduire la dose de sel des produits panifiables sans en altérer notable‑ ment les qualités technologiques.

Manuel d’applications Mixolab

127


11. 2

Sucre

Le sucre est utilisé comme ingrédient dans de nombreuses recettes boulangères, pâtissières ou biscuitières. Le Mixolab® a donc été utilisé pour évaluer l’influence du sucre sur le comportement rhéologique des pâtes. Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage

80 rpm

Hydratation constante

55% b14

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1 palier

30 °C

Durée 1 palier

8 min

Température 2 palier

90 °C

er

er

nd

1 gradient de température er

Durée du 2 palier

4 °C/min 7 min

nd

2nd gradient de température

- 4 °C/min

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3

5 min

ème

palier

Temps total d’analyse

45 min

Deux doses de sucre ont été testées sur la base d’un test à hydratation constante. La masse de sucre a été mélangée à la farine de base et un échantillon de ce mélange a été placé dans le pétrin. Au Mixolab® l’action du sucre se caractérise par :

0%

2.5%

5%

Une diminution nette du C1 caractéristique d’une sur-hydratation de la pâte.

C1 (Nm)

1.1

0.98

0.84

C2 (Nm)

0.38

0.34

0.27

Une chute C1-C2 plus faible lorsque l’on incorpore du sucre.

C3 (Nm)

1.73

1.67

1.57

Une différence C3-C2 constante montrant une capacité de gélatinisation inchangée.

C4 (Nm)

1.49

1.44

1.31

C5 (Nm)

1.88

1.73

1.55

C1-C2 (Nm)

0.72

0.64

0.37

C3-C2 (Nm)

1.35

1.33

1.3

C3-C4 (Nm)

0.24

0.23

0.24

C5-C4 (Nm)

0.39

0.29

0.24

Stabilité (min : s)

07:40

08:40

09:50

Temp. Pâte C2 (°C)

54.2

54.7

56.6

Une stabilité à chaud (C3-C4) constante, l’activité diastasique reste identique. Une rétrogradation (C5-C4) qui tend à diminuer, présumant une meilleure durée de vie du produit fini. Une augmentation de la température de gélatinisation (Temp. Pâte C2), le sucre aurait un effet retardateur sur ce paramètre.

Il est important de diminuer la quantité d’eau d’hydratation lorsque du sucre est incorporé dans une pâte. Les données relatives à la gélatinisation et à l’activité diastasique d’une pâte sucrée demeurent égales à l’exception de la température de gélatinisation et de la rétrogradation, plus faible, et laissant présager une meilleure conservation du produit.

128

Manuel d’applications Mixolab


11. 3

Matière grasse

11. 3. 1

Test sur beurre

Le beurre est utilisé comme ingrédient dans de nombreuses recettes boulangères, pâtissières ou biscuitières. Le Mixolab® a donc été utilisé pour évaluer l’influence du beurre sur le comportement rhéologique des pâtes. Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage

80 rpm

Hydratation constante

55% b14

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1 palier

8 min

Température 2 palier

90 °C

er

nd

1 gradient de température er

Durée du 2 palier 2 gradient de température nd

Température 3 Durée 3

ème

ème

4 °C/min 7 min

nd

palier

- 4 °C/min 50 °C

palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

Deux doses de beurre ont été testées sur la base d’un test à hydratation constante. La masse de beurre a été ajoutée à la farine lors de la période d’auto calibration du Mixolab®. Au Mixolab® l’action du beurre se caractérise par :

0%

1%

2%

Une nette diminution de la valeur C1.

C1 (Nm)

1.1

0.93

0.78

Une chute C2-C1 plus faible lorsque l’on incorpore du beurre.

C2 (Nm)

0.38

0.31

0.23

C3 (Nm)

1.73

1.58

1.44

C4 (Nm)

1.49

1.43

1.36

C5 (Nm)

1.88

1.86

1.87

Stabilité (min :s)

07:48

09:05

09:31

C1-C2 (Nm)

0.72

0.62

0.55

C3-C2 (Nm)

1.35

1.27

1.21

C3-C4 (Nm)

0.24

0.15

0.08

C5-C4 (Nm)

0.39

0.43

0.51

Une diminution de la viscosité max (C3-C2) avec l’ajout de beurre (effet plastifiant ?, barrière hydrophobe ?). Une stabilité à chaud (C3-C4) qui s’améliore avec l’ajout de beurre. Une rétrogradation (C5-C4) plus forte avec l’ajout de beurre. Il est intéressant de noter que la valeur C5 est identique pour les 3 essais malgré des couples C1 à C4 très différents.

Il est important de moins hydrater la pâte lorsque du beurre est incorporé dans celle‑ci. Le beurre agit sur la plasticité de la pâte mais aussi sur la phase amidon en chauffe et lors du refroidissement. Il modifie la consistance maximale à chaud (fonte ?), la stabilité à chaud et la rétrogradation.

Manuel d’applications Mixolab

129


11. 3. 2

Comparaison beurre / margarine

La matière grasse est utilisée comme ingrédient dans de nombreuses recettes boulangères, pâtissières ou biscuitières. L’influence de 2 types de matières grasses différentes a donc été évaluée avec le Mixolab®. Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage

80 rpm

Hydratation constante

55% b14

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2 palier

90 °C

nd

1 gradient de température er

Durée du 2 palier nd

2 gradient de température nd

Température 3 Durée 3

ème

ème

palier

palier

Temps total d’analyse

Farine

Farine + 2% margarine

Farine + 2% beurre

C1 (Nm)

1.1

0.86

0.78

C2 (Nm)

0.38

0.28

0.23

C3 (Nm)

1.73

1.53

1.44

C4 (Nm)

1.49

1.4

1.36

C5 (Nm)

1.88

1.87

1.87

Stabilité (min:s)

07:48

09:20

09:31

C1-C2 (Nm)

0.72

0.58

0.55

C3-C2 (Nm)

1.35

1.25

1.21

C3-C4 (Nm)

0.24

0.13

0.08

C5-C4 (Nm)

0.39

0.47

0.51

4 °C/min 7 min - 4 °C/min 50 °C 5 min 45 min

Sur la même farine nous avons testé l’effet de l’ajout de 2% de beurre (matière grasse animale) et de 2% de margarine (matière grasse végétale). Au Mixolab® l’action du beurre et de la margarine est globalement identique (voir note sur le beurre). Un certain nombre de différences peuvent cependant être mises en évidence entre ces deux matières premières : Une valeur C1 plus forte pour la margarine (la pâte a besoin de plus d’eau). La stabilité à chaud (C3-C4) est légèrement meilleure dans le cas du beurre. La rétrogradation (C5-C4) est équivalente pour les deux matières grasses. Sur les deux matières grasses étudiées, il existe une différence notable en termes de pouvoir d’absorption d’eau. Le reste de la courbe ne montre pas de différence importante. Il est possible d’étudier les matières grasses dans un mélange farine + eau + matière grasse avec le Mixolab®.

130

Manuel d’applications Mixolab


12 12. 1

effet De l’aMiDon enDoMMagé

Taux d’endommagement de l’amidon

Le taux d’endommagement de l’amidon influe fortement sur la qualité de la farine et doit être adapté en fonction du produit fini à fabriquer. L’utilisation du Mixolab® permet de mettre en évidence les différences de comportement rhéologique liées aux variations de teneur en amidon endommagé.

Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage

80 rpm

Couple cible (C1)

1.10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1 palier

30 °C

Durée 1 palier

8 min

Température 2 palier

90 °C

er

er

nd

1 gradient de température

4 °C/min

er

Durée du 2 palier

7 min

nd

2 gradient de température nd

Température 3 Durée 3

ème

ème

- 4 °C/min

palier

50 °C

palier

Temps total d’analyse

5 min 45 min

19.6 UCD

23.0 UCD

27.4 UCD

30.5 UCD

Hydratation % (base 14%)

55.0

56.0

58.0

60.8

C2 (Nm)

0.54

0.57

0.57

0.6

C3 (Nm)

2.0

1.92

1.76

1.61

C4 (Nm)

2.0

1.82

1.61

1.44

C5 (Nm)

2.82

2.57

2.21

1.98

C3-C2 (Nm)

1.46

1.35

1.19

1.01

C3-C4 (Nm)

0

0.1

0.15

0.17

C5-C4 (Nm)

0.82

0.75

0.6

0.54

Absorption

2

2

5

7

Pétrissage

3

4

3

4

Gluten+

8

8

8

8

Viscosité

6

5

3

2

Amylolyse

8

8

7

6

Rétrogradation

7

6

4

4

Nous avons graduellement endommagé l’amidon d’une farine produite sur moulin CD1 Chopin (passages répétés au convertissage). La farine obtenue a été testée au Mixolab®.

Manuel d’applications Mixolab

131


L’endommagement de l’amidon se caractérise au Mixolab® par : Une augmentation graduelle du pouvoir d’absorption d’eau des farines (effet connu de l’endommagement de l’amidon). Une augmentation légère du C2. Une diminution claire et graduelle de la valeur C3. Une diminution de la stabilité à chaud (augmentation C3-C4). Une diminution de la rétrogradation (C5-C4). Le Mixolab® permet en un seul test de mesurer l’effet de l’endommagement de l’amidon : améliora‑ tion du pouvoir d’absorption d’eau, intensification de l’activité amylasique (C3, C3‑C4), possibilité de meilleure conservation du produit par une rétrogradation plus lente (C5‑C4).

132

Manuel d’applications Mixolab


12. 2

Influence de l’amidon endommagé sur l’activité des α‑amylases

Les α-amylases exogènes sont souvent utilisées pour corriger l’activité diastasique des farines et améliorer ainsi les propriétés fermentatives des pâtes céréalières. L’objectif de cette étude est donc d’évaluer l’impact du taux d’endommagement de l’amidon sur l’activité de ces α-amylases exogènes. 4 farines (A à D), dont les teneurs en amidon endommagé varient de 19.6 à 30.5 UCD sont analysées à deux reprises sur Mixolab® : le premier test est réalisé sur la farine seule, le second sur la farine additivée de 10 ppm d’α-amylase fongique. La surface comprise entre les deux courbes (avec et sans α-amylase) est alors évaluée à l’aide de l’indice S%. À noter également que les 4 farines ont été produites sur un moulin CD1 à partir d’un même blé : l’augmentation du nombre de convertissage permettant d’augmenter mécaniquement la teneur en amidon endommagé.

Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage Couple cible (C1)

80 rpm 1.10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2 palier

90 °C

nd

1 gradient de température er

4 °C/min

Durée du 2nd palier 2nd gradient de température Température 3 Durée 3

ème

ème

7 min - 4 °C/min

palier

palier

Temps total d’analyse

50 °C 5 min 45 min

A1 = surface sous la courbe « sans amylase » A2 = surface sous la courbe « avec amylase » S% = (A1-A2) / A1 * 100

Manuel d’applications Mixolab

133


Farine

Broyage

Convertissage

AE(UCD)

A

1

2

19.6

B

1

3

23.0

C

1

4

27.4

D

1

6

30.5

Ces essais confirment l’impact respectif de l’ajout d’α-amylase et de la teneur en amidon endommagé (principalement réduction du pic de gélatinisation et de la consistance du gel formé lors du refroidissement). Ces essais montrent par ailleurs qu’il existe une synergie importante entre α-amylase et amidon endommagé. En effet, il apparaît très clairement qu’une même dose d’α-amylase est d’autant plus active (augmentation de l’indice S%) que la teneur en amidon endommagé est élevée. Cette synergie s’explique très probablement par le fait que les granules d’amidon endommagés sont plus accessibles aux enzymes que les granules d’amidon natifs. Cette étude montre que l’action des α-amylases exogènes augmente en même temps que la teneur en amidon endommagé de la farine à laquelle elles sont incorporées. Par conséquent il est essentiel de pouvoir ajuster la quantité d’α-amylases à ajouter en fonction du taux d’endommagement de la farine. Le couple SDmatic/Mixolab® apporte une solution complète à cette problématique.

134

Manuel d’applications Mixolab


13

analyse Du gluten vital

Le gluten vital de blé est l’un des plus importants améliorant de l’industrie de la panification. Malgré cet intérêt industriel, il existe peu de méthodes analytiques permettant de déterminer rapidement les propriétés rhéologiques de ce produit. Les études présentées dans ce paragraphe montrent dans quelle mesure le Mixolab® peut répondre à ce besoin. Le Mixolab® propose 3 protocoles différents permettant l’analyse de la qualité des glutens vitaux. Outre le classique CHOPIN+, deux autres protocoles spécifiques sont disponibles sur le Mixolab®. Protocole Wheatgluten 1 : utilisé sur gluten pur

Protocole Wheatgluten 2 : utilisé sur mélange de gluten (40%) et d’amidon (60%)

Manuel d’applications Mixolab

135


13. 1

Protocole Standard

Pour cette étude menée en partenariat avec un industriel meunier, des glutens vitaux provenants de 2 fournisseurs différents ont été analysés au Mixolab®. Tous les glutens testés ont été mélangés avec le même amidon (mélange 40% gluten vital / 60% amidon) avant analyse. Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage Couple cible (C1)

1,10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1 palier

8 min

Température 2 palier

90 °C

er

nd

1 gradient de température er

Durée du 2 palier nd

2 gradient de température nd

Température 3 Durée 3

ème

ème

palier

palier

Temps total d’analyse

136

Manuel d’applications Mixolab

80 rpm

4 °C/min 7 min - 4 °C/min 50 °C 5 min 45 min


hydratation

Stabilité

C2

C3

C4

C5

C3‑C2

C3‑C4

C5‑C4

(%)

(min)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

(Nm)

1

56.8

0.6

0.53

2.09

1.32

3

1.56

0.77

1.68

2

57.8

0.3

0.34

2.32

2.1

3.01

1.98

0.22

0.91

3

60.2

0.5

0.29

2.18

2.04

2.86

1.89

0.14

0.82

4

56

0.5

0.4

2.36

1.66

3.03

1.96

0.7

1.37

5

56.5

0.3

0.25

2.27

1.63

3.05

2.02

0.64

1.42

6

56.3

0.4

0.38

2.34

1.59

2.76

1.96

0.75

1.17

Moyenne

57.3

0.4

0.4

2.3

1.7

3.0

1.9

0.5

1.2

1

58.5

0.4

0.34

1.89

1.44

2.53

1.55

0.45

1.09

2

58

0.5

0.33

2.16

1.45

2.95

1.83

0.71

1.5

3

56.0

8.7

0.56

2.07

1.29

2.97

1.51

0.78

1.68

4

58.5

0.4

0.34

1.98

1.45

2.91

1.64

0.53

1.46

Moyenne

57.8

2.5

0.39

2.03

1.41

2.84

1.63

0.62

1.43

Fournisseurs

N° lot

Fournisseur 1

Fournisseur 2

Les lots d’un même fabricant peuvent se différencier sur le pouvoir d’absorption d’eau. Les résultats obtenus au Mixolab® montrent qu’il existe également des différences de comportement de ces glutens lorsque la pâte est chauffée. Le Mixolab® permet donc de montrer que les interactions entre le gluten et l’amidon sont différentes selon le gluten utilisé et permet ainsi une meilleure sélection de ces matières premières.

13. 2

Protocoles Spécifiques

5 échantillons de gluten vital de blé, de qualités différentes, ont été analysés au cours de cette étude. Ces échantillons ont été analysés selon 3 protocoles spécifiques différents. Wheatgluten 1

Gluten 1

Wheatgluten 2

Vitesse de pétrissage (trf/min)

80

200

80

Hydratation (% b14)

120

120

Adaptée pour C1 à 1.1 Nm

Masse de pâte (g)

75

75

75

Température réservoir (°C)

30

30

30

Température 1er palier (°C)

30

30

30

Durée 1er palier (min)

8

8

10

Température 2 palier (°C)

90

90

90

1er gradient de température (°C/min)

4

4

4

Durée du 2nd palier (min)

7

7

7

nd

2nd gradient de température (°C/min) Température 3 Durée 3

ème

ème

-4

palier (°C)

50

palier (min)

Temps total d’analyse (min)

5 30

30

47

Manuel d’applications Mixolab

137


Les protocoles WheatGluten 1 et WheatGluten 2 sont ceux proposés par défaut sur le Mixolab®. Le protocole Gluten1 a été créé à partir du protocole wheatgluten1 afin de maximiser les écarts entre les différents glutens (augmentation de la vitesse de pétrissage à 200tr/min).

13. 2. 1

Protocole Wheatgluten 1

Échantillon

C Max (Nm)

Rebond

C Final (Nm)

Temps C Max (Min)

Gluten A

0.88

Oui

0.07

8.43

Gluten B

0.24

Non

0.07

0.77

Gluten C

0.95

Oui

0.11

8.08

Gluten D

1.02

Oui

0.13

8.75

Gluten E

1.09

Oui

0.12

8.7

Les résultats obtenus montrent des écarts importants entre les différentes qualités de gluten au niveau : Des couples maximum. Le gluten E a ainsi une capacité d’absorption d’eau supérieure aux glutens C et D. L’échantillon A présente la plus faible capacité d’absorption d’eau. De l’importance du rebond lorsque la température de la pâte atteint environ 65°C. Ce rebond est particulièrement important pour les échantillons C et D. Il correspond à la gélatinisation des traces d’amidon présentes dans le gluten. Il est ainsi possible de connaitre le niveau de pureté du gluten. L’échantillon B présente une absorption d’eau différente des autres glutens. La pâte qui se forme dans le pétrin du Mixolab® est sous-hydratée. Comme la vitesse de rotation n’est pas suffisante pour permettre la prise en masse de cette pâte, il n’y a aucun couple enregistré au cours de l’essai. L’analyse de ces échantillons en protocole Gluten1 permettra de répondre à cette caractéristique du gluten B. Le Mixolab®, associé au protocole Wheatgluten 1 permet de discriminer différentes qualités de gluten vital de blé.

138

Manuel d’applications Mixolab


13. 2. 2

Protocole Gluten 1

Échantillon

Cmax (Nm)

Cfinal (Nm)

Gluten A

1.37

0.1

Gluten B

1.97

0.27

Gluten C

1.49

0.16

Gluten D

1.6

0.18

Gluten E

1.81

0.19

Les résultats obtenus sont en parfaite concordance avec les résultats obtenus avec le protocole Wheatgluten1. Ces résultats confirment que l’échantillon B présente une capacité d’absorption d’eau supérieure à l’échantillon E. L’utilisation de ce protocole fait apparaitre un autre rebond pour des températures de pâte proches de 40°C. Ce rebond n’est pas présent sur tous les échantillons. Le rebond à 65°C est lui plus ou moins important selon le gluten testé. Chaque échantillon est analysé à deux reprises afin d’évaluer la répétabilité de la méthode. Les résultats obtenus montrent une excellente répétabilité de la méthode (écart inférieur à 5% entre 2 essais).

Manuel d’applications Mixolab

139


Le Mixolab®, associé au protocole Gluten 1, fournit une solution simple, efficace et répétable pour évaluer instrumentalement les propriétés du gluten vital de blé.

140

Manuel d’applications Mixolab


13. 2. 3

Protocole Wheatgluten 2

Les essais présentés ci-dessous ont été réalisés en incorporant 40% de chaque gluten à 60% d’un même amidon.

Échantillon

Hydration (% b14)

C2 (Nm)

C3 (Nm)

C4 (Nm)

C5 (Nm)

C3‑C2 (Nm)

C3‑C4 (Nm)

C5‑C4 (Nm)

Gluten A

70.5

0.39

1.68

0.86

1.28

1.29

0.82

0.42

Gluten B

76

0.59

1.78

1.03

1.62

1.19

0.75

0.59

Gluten C

70.5

0.59

1.8

1.07

1.66

1.21

0.73

0.59

Gluten D

73.4

0.58

1.75

0.93

1.4

1.17

0.82

0.47

Gluten E

73.4

0.59

1.7

0.82

1.22

1.11

0.88

0.4

Les résultats obtenus avec le protocole Wheatgluten2 sont en concordance avec ceux obtenus sur les deux autres protocoles. Les résultats obtenus montrent à nouveau des écarts importants entre les différentes qualités de gluten au niveau : Des capacités d’absorption d’eau. Le Gluten B est le gluten qui demande la plus importante hydratation en mélange avec l’amidon. De l’importance du rebond lorsque la température de la pâte atteint environ 40°C. Seul l’échantillon A ne présente pas de rebond. Du fait que le protocole wheatgluten2 se déroule en présence d’amidon dans la pâte, il permet d’obtenir une information complémentaire sur l’activité enzymatique apportée par les glutens vitaux. Le Gluten C possède le couple C4 le plus élevé et la plus faible variation à chaud (C3-C4). Ce gluten présente donc la plus faible activité amylasique. Au contraire, le gluten E montre un C4 bas et une forte variation à chaud (C3-C4). Le gluten E possède l’activité amylasique la plus importante. Le protocole wheatgluten 2 fournit une information complète sur les propriétés des glutens vitaux de blé.

Manuel d’applications Mixolab

141


14 14. 1

applications particulières

Analyse des blés punaisés

Le Mixolab® permet de détecter les blés punaisés grâce à l’utilisation du protocole Wheatbug pour lequel la température du pétrin est fixée à 35°C et la vitesse de pétrissage est variable (phases 1 et 3 à 110 tr/min et phase 2 à 0). Protocole Wheatbug Hydratation constante

55% b14

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

35 °C

Température 1 palier

35 °C

er

Vitesse 1 palier

110 rpm

Durée 1 palier

3 min

er

er

Vitesse 2 palier

0 rpm

Durée du 2nd palier

20 min

Vitesse 3ème palier

110 rpm

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

28 min

nd

2 nouveaux paramètres permettent d’identifier si le blé est punaisé ou s’il ne l’est pas : Change in Mixolab Consistency (CMC) correspond à la différence de consistance de la pâte observée entre la fin de l’essai et la fin de la première phase. Ce paramètre est exprimé en pourcentage.

Plus la valeur de CMC est faible, plus l’attaque par les punaises est importante. Slope Index Value (SIV) correspond à la pente la plus élevée, mesurée sur le couple lissé entre la 23ème et la 28ème minute de l’essai. Une valeur de SIV inférieure à 0.1 indique que le blé n’est pas punaisé. Une valeur de SIV comprise entre 0.1 et 0.15 indique une forte présomption de contamination. Une valeur de SIV supérieure à 0.15 indique que le blé est punaisé. Le graphique ci-contre montre l’analyse de deux farines au Mixolab® avec le protocole Wheatbug. Les résultats montrent que l’échantillon du test 2 n’est pas punaisé alors que la farine du test 1 est punaisée. NB : L’indice de protéolyse (IdP), mesuré par le test de dégradation à l’Alvéographe® sur ces échantillons, est respectivement de 1.0% (test 2) et 48.3% (test 1). Les échantillons punaisés peuvent être détectés avec le Mixolab® en utilisant le protocole Wheatbug.

142

Manuel d’applications Mixolab


14. 2

Application alimentation animale

14. 2. 1

Digestibilité des blés

Pour cette étude réalisée en partenariat avec un institut référent en alimentation animale, deux échantillons de blés de variété différente aux résultats contrastés de digestibilité ont été analysés avec le Mixolab®.

Protocole ChopinWheat+ Vitesse de pétrissage

80 rpm

Couple cible (C1)

1,10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1 palier

8 min

Température 2 palier

90 °C

er

nd

1 gradient de température er

Durée du 2 palier 2 gradient de température nd

Température 3 Durée 3

ème

ème

4 °C/min 7 min

nd

palier

palier

- 4 °C/min 50 °C 5 min

Temps total d’analyse

45 min

Blé variété A

Blé variété B

Absorption (%)

62.1

62

Stabilité (min)

10.9

11.6

C2 (Nm)

0.5

0.62

C3 (Nm)

1.95

2.43

C4 (Nm)

0.97

1.84

C5 (Nm)

1.43

2.69

C3-C2 (Nm)

1.45

1.81

C3-C4 (Nm)

0.98

0.59

C5-C4 (Nm)

0.46

0.85

Les graphiques ci-dessus montrent que le blé de variété B se distingue du blé de variété A par : Un affaiblissement des protéines (C2) moins important, ceci montre qu’il a des protéines plus résistantes aux contraintes de température et de pétrissage. Une viscosité plus importante (Indice de viscosité à 9 pour le blé variété B alors que le blé variété A à un indice à 5). Le pic de gélatinisation du blé variété B est plus important (C3 = 2.43 Nm contre C3 = 1.95 Nm pour le blé variété A). Un indice amylolyse plus élevé (pour le blé variété B, l’indice est 8 alors que pour le blé variété A, il est à 3), ce qui indique une faible activité amylasique. Une gélification plus importante (C5). Le Mixolab® permet d’analyser et de discriminer deux échantillons de blé ayant des résultats de digestibilité très différentes. Cette distinction est possible grâce à la phase de chauffe du Mixolab®.

Manuel d’applications Mixolab

143


14. 2. 2

Gélatinisation des produits finis En partenariat avec un fabricant d’aliments destinés aux animaux de compagnie, une étude Mixolab® a été menée afin de déterminer la qualité de la farine entrant dans la composition d’une croquette et de mesurer l’état de gélatinisation de l’amidon dans la croquette après extrusion. Une mauvaise gélatinisation de l’amidon dans la croquette entraîne des problèmes de digestion chez les animaux, il est donc très important de pouvoir disposer d’un outil permettant de le contrôler. Pour cette étude, 4 échantillons de farine (avant extrusion) et les 4 échantillons de croquettes (après extrusion) correspondantes ont été analysés selon un protocole mis au point spécifiquement pour cette application (protocole Croquette).

Protocole Croquette Vitesse de pétrissage

200 rpm

Hydratation

80% b14

Masse de pâte

90 g

Température réservoir

50 °C

Température 1 palier

50 °C

er

Durée 1 palier

1 min

Température 2nd palier

90 °C

er

1er gradient de température

144

Manuel d’applications Mixolab

8 °C/min

Durée du 2 palier

10 min

Temps total d’analyse

16 min

nd


Les 4 échantillons peuvent être classés selon leur viscosité à la 6 minute (avant le début de la gélatinisation). La farine 1 a la viscosité la plus basse, suivent les farines 2 et 4. La farine 3 présente la viscosité la plus élevée. La gélatinisation commence entre la 6 et la 7 minute. Au pic de gélatinisation, la température de la pâte est en moyenne à 75.1°C. La qualité de l’amidon est caractérisée par le pic de gélatinisation (couples C2‑C1) et la stabilité du gel à chaud (couples C5‑C2). Les pics de gélatinisation sont proches. Farine

Croquette

C1 (Nm)

C2 (Nm)

C5 (Nm)

C2-C1 (Nm)

C5-C2 (Nm)

C1 (Nm)

C5 (Nm)

1

0.21

1.33

1.1

1.12

-0.23

3.36

0.74

2

0.27

1.23

0.99

0.96

-0.24

3.73

0.75

3

0.38

1.48

1.27

1.1

-0.21

3.35

0.87

4

0.28

1.34

1.36

1.06

0.02

2.86

0.75

Les tests sur les échantillons de croquettes broyées montrent que la gélatinisation a été complète lors du procédé de fabrication (pas de pic de gélatinisation). L’échantillon 3 dont la viscosité avant extrusion est la plus élevée a la viscosité la plus importante après extrusion (C5 = 0.87 Nm). Il est possible d’analyser les farines entrant dans la composition d’un aliment tout comme l’aliment lui‑même en utilisant un protocole simple et rapide (16 minutes) sur le Mixolab®.

Manuel d’applications Mixolab

145


14. 3

Analyse des produits sans gluten La maladie cœliaque est une maladie auto-immune qui touche 0.5 à 2% de la population selon les pays. Le seul traitement possible pour les personnes souffrant de cette maladie est d’éliminer le gluten de leur régime alimentaire. L’industrie alimentaire cherche en permanence des solutions pour créer des produits sans gluten en utilisant des mélanges composés d’amidon de différentes sources (maïs, riz), de sucre, de fibres et de protéines végétales.

En partenariat avec un industriel fabriquant de pains sans gluten, deux formules sans gluten ayant des propriétés différentes sur ligne ont été analysées au Mixolab®. La formule 2 donne des volumes de pain plus importants que la formule 1. Ceci est lié au fait que la formule 2 a une meilleure capacité de rétention du gaz que la formule 2 (confirmation par analyse au Rhéofermentomètre CHOPIN).

Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage Couple cible (C1)

80 rpm 1,10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

Formule 1

Formule 2

Hydratation (% b14)

84.8

81.0

Stability (min)

7.27

9.52

C2 (Nm)

0.58

0.56

1er gradient de température

C3 (Nm)

1.85

1.98

Durée du 2nd palier

C4 (Nm)

1.4

1.49

2nd gradient de température

C5 (Nm)

1.8

1.88

C3-C2 (Nm)

1.27

1.42

C3-C4 (Nm)

0.45

0.49

C5-C4 (Nm)

0.4

0.39

4 °C/min 7 min - 4 °C/min

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

Les différences de qualité les plus significatives de ces échantillons sont sur : Leur capacité d’absorption de l’eau. La formule 1 a une capacité d’absorption plus importante que la formule 2. Il est également notable que ces deux formules présentent des capacités d’absorption d’eau bien plus importantes que les farines de blé classiquement utilisées en panification (autour de 60% environ). Leur stabilité. La formule 2 présente une meilleure stabilité au pétrissage que la formule 1. Le pic de gélatinisation. La formule 2 présente un C3 plus important que la formule 1. Son pouvoir de gélatinisation (C2-C3) est le meilleur. Le Mixolab® est parfaitement adapté pour l’analyse des formules élaborées en substitution du gluten dans les recettes de pains levés à destination des personnes intolérantes au gluten.

146

Manuel d’applications Mixolab


14. 4

Enchainement des protocoles

Au cours du process de panification, une phase de repos est souvent intégrée au cours du pétrissage. Avec le Mixolab®, il est possible d’intégrer une phase de repos au cours de la phase de pétrissage avant la phase de chauffe du protocole CHOPIN+ en enchainant deux protocoles successifs. Deux échantillons de farine ont été analysés avec une phase de repos de 5 minutes entre l’enchainement des 2 protocoles.

Protocole 1

Protocole 2

80 tr/min

80 tr/min

Vitesse de pétrissage Couple cible (C1)

Pour cela, le protocole 1 est tout d’abord lancé. Après le repos de 5 minutes de la pâte ainsi formée dans le pétrin, une simulation d’ouverture du couvercle et de la manette (droite-gauche) doit être effectuée.

1.1 Nm

Masse de pâte

75g

75g

Température réservoir

30°C

30°C

Température 1 palier

30°C

30°C

Durée 1 palier

8 min

0 min

er

er

Température 2 palier

90°C

nd

1er gradient de température Le protocole 2 est ensuite déclenché. Pour ce dernier l’auto zéro doit être décoché et Durée du 2nd palier l’essai sans calibration doit être sélection2nd gradient de température né. Il faut également indiquer « 1 » dans la Température 3ème palier case hydratation. Il est important de positionner la buse au dessus du réservoir penDurée 3ème palier dant les premiers instants du test et ensuite Temps total d’analyse de la remettre sur le pétrin (pour éviter la déperdition d’eau par évaporation lors de la phase de chauffe).

4°C/min 7min -4°C/min 50°C 5min 8 min

37 min

Les courbes ainsi obtenues avec ces 2 protocoles sont ensuite exploitables sous Excel.

Farine 1 Protocole 1 Couple (Nm)

Hydratation b14

Farine 2

Protocole 2

54.1%

Protocole 1

Protocole 2

58.8%

C2

0.31

0.42

C3

2.20

1.87

C4

2.09

1.62

C5

3.46

2.4

Il est possible d’introduire une phase de repos au sein du protocole Mixolab® pendant la phase de pétrissage.

Manuel d’applications Mixolab

147


15

15. 1

test sur pÂte prélevée en ligne

Analyse en protocole standard

Le Mixolab® permet non seulement d’analyser tout type de farine, mais permet également d’étudier des pâtes déjà pétries. Cette possibilité peut s’avérer particulièrement intéressante pour les industries de seconde transformation (contrôle des pâtes en cours de fabrication). Un Kit pour l’analyse des pâtes prélevés est disponible et permet de réaliser cette application sur tous les Mixolab®. Ce Kit contient la cheminée d’introduction de la pâte ainsi qu’une buse adaptée à cette application.

Préparation de l’essai La préparation d’un essai sur pâte prélevée se fait de façon classique à partir de la fenêtre « préparation essai ». Il est important de ne réaliser aucune action pendant la phase de calibration. NB : Il est nécessaire pour pouvoir démarrer un essai de renseigner les cases correspondant aux pa‑ ramètres d’hydratation et de teneur en eau. Cependant peu importe les valeurs saisies, puisqu’elles ne serviront pas pendant l’essai (la pâte incorporée étant issue d’un pétrin industriel, les masses de farine et d’eau indiquées par le logiciel n’ont pas de signification).

Incorporation de la pâte dans le pétrin Avant de démarrer le test : Peser la pâte à analyser (75 g dans le cas du protocole CHOPIN+ présenté ci-dessus). Au moment où la fenêtre « mesure » apparaît, introduire la pâte dans le pétrin par la cheminée de façon à ce que la pâte ne dépasse pas du pétrin. Après 1 minute de test, positionner la buse d’injection d’eau sur le pétrin.

148

Manuel d’applications Mixolab


15. 2

Application pour conduite du pétrissage industriel

Le contrôle de la consistance de la pâte en sortie de pétrin constitue une étape clef de la production de nombreux produits céréaliers (biscottes, pains de mie…). Cette consistance dépend pour une bonne part de la quantité d’eau ajoutée qui doit être optimisée en fonction des caractéristiques de la farine (humidité, teneur en protéines, en amidon endommagé…) et de contraintes technico-économiques antagonistes : l’ajout d’eau doit ainsi être le plus élevé possible pour maximiser les rendements, et le plus faible possible pour minimiser les problèmes sur ligne de production (phénomènes de collant, défauts de machinabilité des pâtes…). Notre partenaire, un producteur de biscottes, travaille par batch de 80 kg de farine. À la fin de chaque pétrissée, un opérateur évalue sensoriellement la consistance de la pâte formée. En fonction de la consistance ressentie, l’opérateur décide d’ajuster ou non l’ajout d’eau pour les pétrissées suivantes. Afin de se dédouaner de la subjectivité propre à toute analyse sensorielle, notre partenaire souhaite définir une méthode lui permettant d’instrumentaliser tout à la fois le contrôle de la consistance et l’éventuelle correction d’hydratation. Une étude est donc lancée pour évaluer la capacité du Mixolab® à répondre à ce besoin. La première étape de cette étude consiste à déterminer la consistance cible à respecter. Une pétrissée industrielle est donc lancée avec une farine et une hydratation connues pour fournir la consistance finale désirée. À la fin du pétrissage, 100  g de pâte sont prélevés et analysés sur Mixolab® selon le protocole préalablement établi. Le couple mesuré après 2 minutes de test est retenu comme consistance cible.

Protocole consistance

Vitesse de pétrissage

100 rpm

Couple cible (C1)

-

Masse de pâte

100 g

Température réservoir

-

Température 1er palier

26 °C

Durée 1er palier

10 min

Température 2 palier

-

1 gradient de température

-

Durée du 2nd palier

-

2nd gradient de température

-

nd

er

Température 3 Durée 3

ème

ème

palier

-

palier

Temps total d’analyse

10 min

La seconde étape de l’étude consiste à modéliser l’évolution de la consistance en fonction de la quantité d’eau ajoutée dans le pétrin. Trois pétrissées industrielles successives (même farine, mais 3 hydratations différentes) sont donc lancées. À la fin de chaque pétrissée, 100 g de pâte sont prélevés et analysés sur Mixolab®. L’analyse des couples à 2 minutes montre qu’une augmentation de 0.150 litres d’eau entraine une diminution de la consistance de la pâte de 0.05 Nm.

y1 = -0,3386 x1 + 14,219 y2 = -0,3386 x2 + 14,219 y1 - y2 = -0,3386 (x1 - x2) Si on fixe : y1 - y2 = 0,05 Nm Alors : x1 - x2 = (y2 - y1)/0,338 Nm = -0,147

À partir de ces deux éléments, consistance cible et facteur correctif d’hydratation, il est alors possible de piloter de façon plus rationnelle la phase de pétrissage industrielle.

Manuel d’applications Mixolab

149


16 corrélation avec les tests technologiQues Les tests technologiques tels que les tests de panification ou les tests biscuitiers, constituent aujourd’hui pour de nombreux acteurs du secteur céréalier (meuniers, boulangers industriels …) la principale méthode d’appréciation de la qualité d’une farine. La durée des analyses et le recours à des opérateurs experts (boulangers d’essais par exemple) limitent cependant fortement la productivité de ce type d’analyse. Le développement de méthodes instrumentales rapides et fiables de prédiction de la qualité technologique des farines constituerait par conséquent un avantage indéniable. Le développement de telles méthodes de prédiction se heurte cependant à différents obstacles, au nombre desquels les plus importants sont probablement : La très grande diversité des tests technologiques existant. Rien que pour la panification, il faut distinguer les pains en moules et les pains sur soles, les fermentations longues et les fermentations courtes, les recettes simples et les formulations complexes… La multiplicité et la variété des paramètres d’appréciation de la qualité. Dans le cas du pain il existe ainsi : Des paramètres unitaires (volume) et des paramètres synthétiques (note de pain). Des paramètres quantifiables instrumentalement (volume) et des paramètres quantifiables sensoriellement (collant de la pâte). Des paramètres à valeurs continues (absorption d’eau) et des paramètres à valeurs discrètes (lissage de la pâte). La faible répétabilité et reproductibilité des résultats. Limite répétabilité

Limite reproductibilité

Volume (cm )

158

315

Absorption (%)

1.4

3.5

Note totale (/300)

25

43

Note pâte (/100)

10

18

Note mie (/100)

7

10

Note pain (/100)

17

28

Paramètre

Données de fidélité relatives aux essais de panification de type pain courant français (NF V03-716)

Il ressort, de ces différents éléments, que la définition d’une relation universelle entre analyse instrumentale et test technologique est illusoire. Ainsi, même si la méthodologie à mettre en œuvre peut-être commune, il sera nécessaire d’adapter les modèles de prédiction à chaque type de test. Il faudra notamment définir les paramètres à prédire (volume, volume spécifique…), sans jamais oublier que les performances de ces modèles de prédiction seront toujours fortement dépendantes des performances (répétabilité / reproductibilité) de la méthode de référence.

150

Manuel d’applications Mixolab

Grille de notation relative aux essais de panification de type pain courant français (NF V03-716)


16. 1

Tests de classement

16. 1. 1

Panification en moule de type belge

Le test de panification belge se rapproche de l’anglo-saxon par l’utilisation de moules pour cuire le pain. Des essais ont été menés par le Centre de Recherche Agronomique de la région Wallonne (CRA-W) à Gembloux afin d’évaluer la capacité du Mixolab® à estimer la qualité boulangère (panification belge) des blés. Une première étude comparative menée sur deux échantillons de farine (A et N) issus de variétés pures, illustre la relation qui existe entre qualité des protéines, volume des pains et C2 Mixolab®. Ainsi l’échantillon N possède un réseau protéique tenace (C2 élevé) qui empêche la pâte de se développer correctement donnant au final un pain peu volumineux.

Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage Couple cible (C1)

80 rpm 1,10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2 palier

90 °C

nd

1 gradient de température er

4 °C/min

Durée du 2nd palier 2nd gradient de température Température 3 Durée 3

ème

ème

7 min - 4 °C/min

palier

50 °C

palier

Temps total d’analyse

5 min 45 min

variété a : volume 5252 cm3 / farine

Variété A

variété n : volume 4036 cm3 / farine

Variété N

Une seconde étude plus poussée montre par ailleurs qu’il est possible de classer les blés en fonction de leur aptitude à la panification belge à partir de 3 critères Mixolab® (temps de développement, stabilité et C2). Catégories de blé

Tps de dévt

Stabilité

Couple mini (C2)

Blé de force

> 8 min

> 11 min

> 0.60 Nm

BPS (Supérieur)

> 3 min

entre 8 et 10 min

< 0.50 Nm

BPC (Courant)

> 2 min

> 8 min

< 0.55 Nm

BAU (autres usages)

< 2 min

< 8 min

--

Le Mixolab® permet de classer les blés en fonction de leur aptitude à la panification Belge. Remerciements : CRA Gembloux (Belgique)

Manuel d’applications Mixolab

151


16. 1. 2  Test biscuitier Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage Couple cible (C1)

1,10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1 palier

8 min

Température 2 palier

90 °C

er

nd

1er gradient de température

Les qualités requises pour une farine varient en fonction du produit à fabriquer et du process de fabrication mis en œuvre. Différentes études ont donc été menées, en collaboration avec des biscuitiers industriels, afin d’évaluer l’aptitude du Mixolab® à discriminer et sélectionner les farines en fonction de l’utilisation à laquelle elles sont destinées.

80 rpm

Durée du 2nd palier 2 gradient de température nd

Température 3

ème

palier

4 °C/min 7 min - 4 °C/min 50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

Une première étude a ainsi été réalisée sur farine « biscuits ». Différentes farines, référencées d’un point de vue technologique (farines « biscuits » de bonne qualité, farines « biscuits » de qualité perfectible, farines « biscuits » de mauvaise qualité) ont été testées sur Mixolab®. L’analyse des principales données obtenues (absorption, temps de développement, stabilité, C2 et C3) montre tout d’abord que les farines « biscuits » de mauvaises qualités sont clairement identifiables (forte absorption et forte stabilité, long temps de développement, C2 élevé et C3 faible). Il est par ailleurs également possible de distinguer les farines « biscuits » de bonne qualité des farines « biscuits » de qualité perfectible au niveau du temps de développement, de la stabilité et du C3. Résultats biscuits

Le même type d’étude a ensuite été mené sur « Génoise » et sur « Cookies », ce qui a permis de définir les principales caractéristiques Mixolab® requises pour chacun de ces produits finis. Mixolab®*

Biscuit

Génoise

Cookies

Stab (Min)

1:00 – 3:00

7:00 – 10:00

< 7:00

C2 (Nm)

0.35 – 0.45

0.35 – 0.45

0.45 – 0.55

C3 (Nm)

> 2.5

< 1.5

> 2.3

C4 (Nm)

n.d.

< 1.4

> 2.3

C5 (Nm)

n.d

<2

>3

* Les valeurs fournies dans ce tableau le sont à titre purement indicatif, et peuvent varier en fonction de la recette et du process de fabrication utilisés.

Ces études confirment l’apport important que le Mixolab® peut fournir lors de la sélection et du contrôle des farines biscuitières. Ces études montrent également que la qualité de ces farines n’est pas uniquement liée à la protéine, mais que l’amidon joue également un rôle important.

152

Manuel d’applications Mixolab


16. 2

Tests de prédiction

16. 2. 1

Panification sur sole type française

556 échantillons de farines françaises, issues de 4 années de récolte différentes sont testés successivement en panification française (NF V03-716) et sur Mixolab® (protocole Chopin+). L’analyse spectrale des courbes obtenues et l’utilisation d’outils statistiques adaptés (régression linéaire multiple) permettent alors de construire les modèles mathématiques de prédiction adaptés à chaque paramètre de panification. Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage Couple cible (C1)

Performances des modèles développés Étendue

Incertitude NF V03-716

Ech. « in »* NF V03-716

Volume (cm )

1071-1999

225

88%

Absorption (%)

55.5-65.3

2.5

99%

Note totale (/300)

104-286

31

77%

Note pâte (/100)

17-100

13

76%

Note mie (/100)

76-100

7

92%

Note pain (/100)

5-92

20

81%

* % des échantillons prédits avec une erreur inférieure à +/- 1 fois l’incertitude de la norme NF V03-716

80 rpm 1,10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1 palier

30 °C

Durée 1 palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

er

er

1er gradient de température Durée du 2 palier nd

2 gradient de température nd

4 °C/min 7 min - 4 °C/min

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min

Avec plus de 75% des prédictions (voire plus de 85% dans le cas du volume, de l’absorption et de la note de mie) situées à moins d’une fois l’incertitude de la valeur de référence, les modèles développés présentent des performances pleinement satisfaisantes. Ces résultats montrent qu’il est possible d’estimer de manière satisfaisante les principaux paramètres du test de panification française. Il est important de noter que la méthodologie mise en place lors de ces essais peut s’appliquer à tous types de panification.

Manuel d’applications Mixolab

153


16. 2. 2

Panification type Sponge & dough

La méthode Sponge & dough (connue en France sous la terminologie Levain-levure ou Poolish) est une méthode de panification en 2 étapes. Dans un premier temps une pâte est formée en mélangeant une partie de la farine totale avec de l’eau et de la levure. Cette pâte reste à fermenter durant 4 heures, puis est incorporée avec le reste de la farine et des ingrédients. 36 échantillons de farines sont testés successivement en panification selon la méthode Sponge & dough (AACC 10-11.01) et sur Mixolab® (protocole Chopin+). L’analyse spectrale des courbes obtenues et l’utilisation d’outils statistiques adaptés (régression linéaire multiple) permettent alors de construire les modèles mathématiques de prédiction adaptés à chaque paramètre de panification. Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage Couple cible (C1)

1,10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1 palier

8 min

Température 2 palier

90 °C

er

nd

1er gradient de température

Performances des modèles développés

Volume (cm ) Absorption (%)

Étendue

Limites

Ech. « in »* limites

1963-2650

150

100%

55-63

1.5

91%

* % des échantillons prédits avec une erreur inférieure à +/- 1 fois la limite (limite fixée par le partenaire)

154

Manuel d’applications Mixolab

80 rpm

Durée du 2nd palier 2 gradient de température nd

Température 3

ème

palier

4 °C/min 7 min - 4 °C/min 50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

45 min


Avec plus de 90% des prédictions incluses dans les limites d’acceptabilité, les modèles développés présentent des performances pleinement satisfaisantes. Ces résultats qui doivent encore être complétés par l’incorporation d’échantillons supplémentaires, sont plus qu’encourageants et tendent à démontrer qu’il est possible de prédire de manière satisfaisante les principaux paramètres du test Sponge & dough. Il est important de noter que la méthodologie mise en place lors de ces essais peut s’appliquer à tous types de panification.

16. 2. 3

Panification type Marraqueta

La marraqueta (également appelée pan batido à Valparaíso ou pan francés dans d’autres zones du Chili) est un type de pain élaboré à base de farine blanche de blé, d’eau, de levure et de sel, et qui requiert plus de temps de fermentation que d’autres pains. Ce type de pain est consommé en Bolivie, au Chili, au Pérou et dans la province argentine de Mendoza. 36 échantillons en provenance du Chili sont testés successivement en panification selon la méthode Marraqueta et sur Mixolab® (protocole Chopin+). L’analyse complète des courbes obtenues et l’utilisation d’outils statistiques adaptés (régression linéaire multiple) permettent alors de construire un modèle mathématique de prédiction du volume. Protocole Chopin+ Vitesse de pétrissage Couple cible (C1)

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1 palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2nd palier

90 °C

1 gradient de température er

Durée du 2 palier nd

Étendue Volume (cm )

583-1000

Limites 100

2nd gradient de température Ech. « in »* limites 100%

* % des échantillons prédits avec une erreur inférieure à +/- 1 fois la limite (limite fixée par le partenaire)

1,10 Nm

Masse de pâte

er

Performances du modèle développé

80 rpm

Température 3ème palier Durée 3

ème

palier

Temps total d’analyse

4 °C/min 7 min - 4 °C/min 50 °C 5 min 45 min

Manuel d’applications Mixolab

155


Avec 100% des prédictions incluses dans les limites d’acceptabilité, le modèle développé pour l’estimation du volume est tout à fait satisfaisant. Ces résultats qui doivent encore être complétés par l’incorporation d’échantillons supplémentaires, sont très encourageants et tendent à démontrer qu’il est possible d’estimer de manière satisfaisante le volume de la marraqueta. Il est important de noter que la méthodologie mise en place lors de ces essais peut s’appliquer à tous types de panification.

156

Manuel d’applications Mixolab


17 17. 1

aDaptation Du profiler

Principe

Le Mixolab® Profiler convertit la courbe standard (réalisée avec les protocoles Chopin+ ou Chopinwheat+) en une suite de 6 indices gradués de 0 à 9 permettant de caractériser des échantillons de blé tendre (farine ou broyat) sur 6 critères fondamentaux. Le Profiler globalise l’information pour que la courbe obtenue soit analysée de manière simplifiée en un seul coup d’œil. L’adaptation du Profiler peut être utile : Si le protocole couramment utilisé n’est ni le Chopin+ ni le Chopinwheat+. Si la qualité des échantillons testés présente une faible étendue sur chaque axe du Profiler existant (un seul type de farine par exemple). Si le produit analysé n’est pas issu du blé tendre. Un Profiler adapté peut alors être développé par le service Applications en partenariat avec l’utilisateur du Mixolab®. Pour ce développement un minimum de 50 échantillons, couvrant la gamme de résultats communément obtenus avec le protocole particulier ou sur la gamme d’échantillon choisie, doit être testé au Mixolab®. L’utilisation d’un protocole à hydratation adaptée est nécessaire. Le protocole utilisé ne doit pas être déjà associé à un Profiler. Si tel est le cas, le nom du protocole doit être modifié (la création d’un protocole ayant les mêmes caractéristiques mais avec un nom différent est possible). L’analyse des résultats permet de définir les nouveaux indices qui seront plus pertinents puisqu’adaptés à un produit particulier ou un protocole personnalisé.

17. 2

Profiler adapté à un protocole personnalisé

Différents Profilers adaptés ont déjà été mis en place pour des protocoles personnalisés. L’exemple présenté ci-dessous est un Profiler développé pour un protocole avec un long temps de pétrissage à 30°C. Ce protocole a été développé pour des farines ayant un temps de mise en pâte long et/ou une très forte stabilité. Le calcul des indices est réalisé sur 5 phases déterminées de la courbe Mixolab®. Chaque indice prend en compte des paramètres particuliers mesurés sur la phase correspondante tels que des couples particuliers, des différences de couples entre deux temps précis ou encore la surface sous la courbe.

Protocole personnalisé : long temps de pétrissage à 30 °C Vitesse de pétrissage Couple cible (C1)

80 rpm 1,10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1 palier

30 °C

er

Durée 1 palier er

Température 2nd palier 1er gradient de température Durée du 2 palier nd

2 gradient de température nd

22 min 90 °C 4 °C/min 7 min - 4 °C/min

Température 3ème palier

50 °C

Durée 3ème palier

5 min

Temps total d’analyse

59 min

Manuel d’applications Mixolab

157


Ce Protocole permet d’analyser les farines ayant de fortes stabilités. Associé au nouveau Profiler, il est possible de créer des Profils cibles pour caractériser les échantillons analysés en routine.

17. 3

Profiler adapté à un type de farine : Super‑Profiler

L’exemple présenté ci-dessous est un Super-Profiler adapté à un type de farine particulier pour lequel le Profiler Chopin+ n’est pas assez discriminant. Plus de 100 farines de ce type ont été analysées au Mixolab® avec le protocole « T55 » qui a les mêmes caractéristiques que le protocole Chopin+. L’étude des courbes obtenues sur l’ensemble des échantillons a permis de calculer les 6 indices à partir de points caractéristiques de la courbe (couples particuliers, surfaces sous la courbe, différences de consistance, temps particuliers) et de les répartir sur l’échelle des indices de 0 à 9 en ne prenant en compte que l’étendue de résultats de ce type de farine. Cette adaptation permet de zoomer sur les zones utiles du Profiler couvertes par ce type de produit. Le graphique ci-dessous présente pour deux farines, les indices calculés via le Profiler Chopin+ (encadré gris) qui ne sont pas discriminants. L’encadré vert présente les nouveaux indices associés au protocole T55 qui permettent de différencier plus précisément les échantillons testés.

Le Super‑Profiler permet une discrimination plus fine au sein d’un même type de farine (dans cet exemple farines T55).

158

Manuel d’applications Mixolab

Protocole personnalisé T55 Vitesse de pétrissage Couple cible (C1)

80 rpm 1,10 Nm

Masse de pâte

75 g

Température réservoir

30 °C

Température 1er palier

30 °C

Durée 1er palier

8 min

Température 2 palier

90 °C

nd

1 gradient de température er

Durée du 2nd palier 2nd gradient de température Température 3 Durée 3

ème

ème

palier

palier

Temps total d’analyse

4 °C/min 7 min - 4 °C/min 50 °C 5 min 45 min


18

principales publications

Les principales publications intégrant l’utilisation du Mixolab® sont répertoriées ci-dessous. Cette liste n’est pas exhaustive.

Année

Titre

Auteurs

Revue/congrès

2005

Innovative evaluation of the rheological behaviour of bread dough controlling mixing energy and temperature

Bollain C. Collar C.

Proceedings Intradfood vol II p 37-40

2006

Formation of homopolymers and heteropolymers between wheat flour and several protein sources by transglutaminase catalyzed crosslinking

Bonet A. Blaszcsak W. Rosell C.M.

Cereal chemistry N° 83 p 655-662

2006

Novel approaches to dough rheology using the Chopin Mixolab

Bollain C

Campden & Chorleywood

2006

Rheological behaviour of whole wheat flour

Haros M. Ferrer A. Rosell C.M.

IUFosT Nantes

2007

Rheological behaviour of formulated bread doughs during mixing and heating

Colllar C. Bollain C. Rosell C.M.

Food science and Technology International; 13; 99

2007

Utilisation of the Mixolab to predict the suitability of flours in terms of cake quality

Kahraman K. et al.

Eur Food Res Technol 227:565-570

2007

Niveau de performance de la mesure du taux d'adsorption d'eau des farines et des caractéristiques rhéologiques de la pâte pendant le pétrissage avec le Mixolab Chopin

Le Brun J. Geoffroy S. Dubat A. Sinnaeve G.

Industries des céréales 154, 20-27

2007

Gluten composition, gluten quality and dough mixing properties (National Mixograph; CHOPIN Mixolab) of high Yielding wheats derived from crosses between common (T. aestivum) and synthétic (Triticum Dicoccon x Aegilops tauschii) wheats

Pena R.J et al.

Eucarpia symposium.

2007

Nuovo metodiche per lo studio delle proprieta viscoelsatiche in sfarinati di frumento duro

Moscaritolo S. et al.

2007

Effets du procédé Oxygreen® sur la rhéologie de pâtes : études de farines de sarrasin par le Mixolab

Piguel P. et al.

Industries des céréales, 152 p 22-24

2008

Assessment of hydrocolloid effect on the thermomechanical properties of wheat using the Mixolab

Rosell C.M. Collar C. Haros M.

Food Hydrocolloids 21 (2007) 452-462

2008

Rice in "gluten free cereal products and beverages"

Rosell C.M. Marcos C.

gluten free cereal products and beverages

2008

Nuovo aproccio per la valutazione delle caratteristiche reologiche di impasti di frumento duro

Moscaritolo S. Amoriello T. D'Egidio M.G.

Tecnica molitoria

Manuel d’applications Mixolab

159


Année

160

Titre

Auteurs

Revue/congrès

2008

Predicting the cookie quality of flours by using Mixolab

Ozturk S. et al.

Eur Food Res Technol 227:1549-1554

2008

Different strategies for optimizing rice based bread : ingredients, structuring agents and breadmakin process

Rossel C.M. Marco C.

RACI conference

2008

Measurement of water absorption rate in flours and rheological characteristics of dough during kneading

Le Brun J. Geoffroy S. Dubat A. Sinnaeve G.

Tecnica molitoria

2008

different technological strategies for designing gluten free products

Rosell C.M.

Congress Hungary

2009

Physical dough parameters of bread fortified with omega-3 lipids

Hall III C. Tulbek M.

Book

2009

The potential utilization of Mixolab for the evaluation of bread genotypes

Koksel K. Kahraman K. Dubat A.

Cereal Chemistry, Volume 86, Number 5: 522-526

2009

Evaluation of the possibility to replace conventional rheological wheat flour quality control instruments with the new measurement tool - Mixolab

Dapcevic T et al.

Agriculturate conspectus scientificus vol 74, N°3 (169-174)

2009

Breadmaking use of andean crops quinoa, Kaniwa, kiwicha and Tarwi

Rossel C.M. Cortez G. Repo-Carrasco R.

Cereal Chemistry, Volume 86, Number 4: 386-392

2009

Relationship of Mixolab parameters with Farinograph, Extensograph parameters and bread making quality

Zhang Y. et al.

ACTA agronomica sinica, Volume 35, Number 9:1738-1743

2009

Le Mixolab Profiler : un outil complet pour le contrôle qualité des blés et des farines

Dubat A.

Industries des céréales, 161 p 11-26

2009

Triticum Aesticum spp. Spelta - the potential for the organic wheat production

Bodroza-solarov M. et al.

PTEP 1450-5029, 13; 2; p128-131

2009

Impact of cyclodextrin glycoxyltransferase and fatty acids on wheat flour thermomechanical behaviour

Rosell C.M. Haros M.

2009

Rheological behaviour of different wheat varieties

Luliana B. et al.

The Annals of the University Dunarea de Jos of Galati Fascicle VI – Food Technology, New Series Year III (XXXII)

2009

Effect of temperature and consistency on wheat dough performance

Rosell C.M. Collar C.

international Journal of Cer Sci & Tech, 44, 493-502

2010

Rheological, textural and sensory properties of gluten free bread formulations based on rice and buckwheat flour

Torbica A. et al.

Food hydrocolloids 24 (626-632)

Manuel d’applications Mixolab


Année

Titre

Auteurs

Revue/congrès

2010

Effects of transglutaminase on the rheological and mixolab thermomechanical characteristics of oat dough

Huang W. et al.

Food chemistry 121 (934-939)

2010

Contribution of lipids to physicochemical properties and mantu-making quality of wheat flour

Sun H. et al.

Food chemistry 121 (332/337)

2010

Effects of sodium chloride, sucrose and chestnut starch on rheological properties of chestnut flour doughs

Moreira R. Chenlo F. Torres M.D.

Food hydrocolloids in Press

2010

Influence of the particle size on the rheological behaviour of chestnut flour doughs

Moreira R et al.

Journal of food engineering 100 (270277)

2010

The use of the Mixolab in predicting rice quality

Xie L. et al.

Cereal chemistry In Press

2010

Variability and relationship among Mixolab, Mixograph and baking parameters based on multienvironment spring wheat trials

Caffe-Treml M. et al.

Cereal chemistry Volume 87, Number 6:574-580

2010

Physicochemical and rheological analysis of flour mills streams

Luliana B. et al.

Cereal chemistry, Volume 87, Number 2:112-117

2010

Effects of cumin and ginger as antioxidants on dough mixing properties and cookie quality

Abdel Shafi M. et al.

Cereal Chemistry, Volume 87, Number 5: 454-460

2010

Physical characterization of fiber-enriched bread doughs by dual mixing and temperature constraint using the Mixolab

Rosell C.M. Santos E. Collar C.

European food res and tech, Volume 231, Number 4: 535-544

2010

Rheological properties of rice-soybean protein composite flours assessed by mixolab and ultrasound

Rosell C.M. et al.

Journal of food process engineering

2010

Une nouvelle méthode approuvée par l'AACC International pour la mesure des propriétés rhéologiques d'un échantillon de pâte

Dubat A.

Industries des céréales, 169 p 19-23

2010

A new AACC international approved method to measure rheological properties of a dough sample

Dubat A.

Cereal Foods World 55(3): 150-153

2010

Nueva tecnica para medure la suavidad que aportan ciertos insumos en productos horneados

Panera

2011

Ultrasonic study of wheat flour properties

Garcia alvarez J. et al.

Ultrasonics, Volume 51, issue 2, pages 223-228

Manuel d’applications Mixolab

161


19

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162

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20

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