L'impact de traitements hydrodrothermiques complémentaires au procédé classique de fabrication des pâtes alimentaires a été étudié afin de définir les relations "procédé / structure / propriétés". Des pâtes 100% blé dur, éventuellement enrichies en protéines, monoglycérides et amylose, ont été produites, puis traitées à la vapeur selon différents couples temps-température, puis cuites de façon conventionnelle ou stérilisées. Les caractéristiques structurales des pâtes ainsi obtenues ont été étudiées à différentes échelles après chaque étape du procédé pour déterminer l'influence des opérations unitaires et de leurs paramètres. Les traitements vapeur induisent principalement une perte de la structure cristalline d'amidon natif, la formation de complexes amylose-lipides avec l'augmentation de la température et de la teneur en eau des pâtes. De plus, la réticulation du réseau protéique est accrue avec la température et la durée du traitement. Ces modifications structurales ont été synthétisées dans un digramme d'état. Toutefois, lorsque les pâtes sont chauffées en excès d'eau, le réseau protéique peut être rompu, les complexes disparaître et l'amylopectine rétrograder. La mesure des propriétés de texture de ces produits a permis d'établir les contributions respectives du mécanisme de plastification par l'eau et des différentes entités structurales présentes dans la pâte. Ces dernières renforcent mécaniquement les pâtes et l'addition des ingrédients permet ainsi d'améliorer les propriétés des produits. Un diagramme de fabrication a été proposé à partir de l'ensemble des résultats obtenus et son application à une formulation appropriée devrait permettre de répondre à l'objectif technique de ces travaux. / The impact of hydrothermal treatments in addition to those of traditional process of pasta manufacturing has been studied to define the relationship "process / structure / properties". Pasta exclusively based on durum wheat semolina and other enriched in protein, amylose and lipids, were produced and then steamed for different time-temperature values, then boiled or sterilized. The structural characteristics of pasta were studied at different scales after each step of the process to determine the influence of unit operations and their parameters. The steam treatments mostly induce a loss of the crystal structure of native starch and the formation of complexes amylose-lipids with increasing temperature and moisture content of pasta. Moreover, the protein network was enhanced by cross-linking as much as temperature and duration of treatment increased. Theses structural changes are synthesized in a states diagram. When the pasta is heated in an excess of water, the protein network can be disrupted, complexes may disappear and amylopectine retrograde. The measurement of the rheological properties of these products have helped to assign the contribution of the mechanism of plasticization by water and of the presence of these structures. These latter mechanically reinforce the pasta and the additions of various ingredients may then improve their properties. based on these overall results, a diagram of the process has been proposed and its application with an appropriate formulation could allow to meet the technical objective of this work.

L'extraction du gluten et de l'amidon de la farine de blé est un procédé en pleine expansion avec le renchérissement des usages non-alimentaires de ces deux produits. Ce procédé repose sur l'aptitude des protéines du blé à former un réseau au cours du malaxage de suspensions farine / eau. Une difficulté majeure auquel ce procédé est confronté est la variabilité de cette aptitude selon la farine. L'enjeu de notre étude est de faire émerger les critères de composition des farines qui déterminent leur comportement dans le procédé amidonnier et de proposer des conduites du procédé adaptées. L'étude s'appuie sur un panel de 40 farines provenant de différents génotypes de blés dont on a déterminé la composition biochimique. On utilise un mélangeur planétaire (P600) couplé à une station de contrôle de la vitesse de mélange et instrumenté en couple et température pour développer le réseau de gluten (Plastographe, Brabender). Les essais sont réalisés à 25°C, pour des vitesses variables (50-110 rpm) et des teneurs en eau contrastées (rapports eau/farine de 70 à 120 g/g). Une relation reliant la durée de développement du réseau de gluten à la puissance de mélange a d'abord été établie. Cette relation fait apparaître deux paramètres propres aux farines, la quantité d'énergie et la puissance de mélange minimale pour développer le gluten. Ces paramètres sont fortement associés au locus glu-1D et à la teneur en protéines polymériques non extractibles au SDS. Par ailleurs, l'inclusion de temps d'arrêt dans le procédé et l'étude des effets d'agents chimiques interférant avec les fonctions thiols nous permet d'affirmer que la mise en place du réseau de gluten obéit successivement à un contrôle temporel puis énergétique. Dans la mesure où la viscosité des suspensions impacte également le procédé, une équation prédictive de celle-ci a été réalisée. Elle prend en compte les teneurs en amidon endommagé et en arabinoxylanes solubles, dans des proportions variables selon la teneur en eau de la pâte. Le rendement en gluten s'est enfin révélé sensible uniquement à la teneur en protéine, pour autant que l'extraction soit réalisée à l'atteinte de l'optimum de développement du réseau. De façon à disposer d'outils prédictifs faciles à mettre en œuvre industriellement, on a évalué les performances de plusieurs tests de qualité d'usage des farines (Farinographe, Alvéographe) et d'un mélangeur récemment développé (Gluten Peak Tester, Brabender). On montre qu'il est possible d'accéder à la plupart des paramètres définis dans ce travail à l'aide de cet appareil. Cette étude fournit ainsi un ensemble de relations pour contrôler le procédé et l'adapter à la farine utilisée. / Gluten and starch extraction out of wheat flour is a developing process due to the growing use of these two products for non-alimentary uses. This process is based on wheat protein abilities to form a network when flour and water are mixed. A difficulty that this process has to face is the variability of this ability among flours. The scope of our work is to determine the flour components that determine their behaviour in the gluten/starch separation process and to propose adapted process control.This study is based on a pool of 40 flours from various wheat genotypes and known biochemical composition. A planetary mixer (P600) coupled with a station controlling mixing speed and measuring torque has been used to develop gluten network (Plastograph, Brabender). Tests were performed at 25°C for varying mixing speeds (50-110 rpm) and contrasted dough water contents (water/flour ratio varying from 70 to 120g/g). A relation predicting mixing duration for network formation according to mixing power has been established. From this relation two parameters characterising flours have been isolated, energy demand and minimum mixing power to develop gluten network. Theses parameters are strongly linked with locus glu-1D and to SDS-unextractable polymeric protein content (UPP) in the flour. Besides, the inclusion of mixing stops in the process and the study of the effects of thiol-interfering chemical reactant has demonstrated that gluten development inclusing successively a temporal and an energetic phenomenon.As dough viscosity also strongly impacts process, a predictive equation of viscosity has been determined. Viscosity is obtained from the calculated effects of damaged starch and soluble arabinoxylans contents, varying with dough water content. Finally, it was whown that gluten extraction yield depends only of flour protein content when extraction is performed out of optimally developped dough,.In order to get tools applicable industrially, the predictive performance of two devices measuring flour quality (Farinograph, Alveograph) and of a novel mixer (Gluten Peak Tester, Brabender) was evaluated. Most of the relevant parameters defined in this work could be obtained out of that novel apparatus. This study hence gives relations to control the process and adapt it to the flour.

Les pâtes surgelées sont relativement stables et peuvent être fabriquées à l’échelle industrielle, distribuées et cuites à la demande au moment de la vente ou de la consommation (point chaud). La congélation des pâtes sucrées induit une baisse de volume et une augmentation du temps de fermentation, ces conséquences sont dues à deux facteurs : la baisse de la production de CO2 (viabilité des levures) et la faible capacité de rétention de gaz du réseau gluténique. La perte de la qualité des pâtes congelées est accélérée durant le stockage. Cette thèse porte sur l’étude de l’effet de la congélation et de la conservation sur les levures et les propriétés techno-fonctionnelles des pâtes sucrées type Kougelhopf. Ce travail vise à l’étude de l’impact de la vitesse de congélation sur les propriétés microbiologiques, rhéologiques, structurales et sensorielles de ces pâtes. Elles ont été congelées à différentes températures (-20 °C, -30 °C, -40 °C et une immersion dans l'azote liquide) puis conservées à -40 °C pendant 9 semaines. Les principaux résultats de cette étude ont permis de mettre en évidence le rôle de la vitesse de congélation et de la durée de conservation sur les propriétés intrinsèques des pâtes sucrées surgelées. Il en découle que l’activité fermentaire et l’intégrité du réseau du gluten sont tributaire de la vitesse de congélation. En effet, cette dernière contrôle la taille et la localisation des cristaux de glace d’où la recherche d’un compromis entre une vitesse de congélation ni trop rapide pour diminuer la viabilité des levures ni trop lente pour former de gros cristaux pouvant perforer le réseau de gluten de la pâte. Ce travail a démontré que le surdosage de levure reste valable uniquement pour les pâtes sucrées surgelées destinées à être conservées au-delà de 4 semaines. Ce surdosage améliore ainsi la qualité globale du Kougelhopf en compensant la perte de l'activité des levures pendant la congélation et le stockage / The frozen doughs are relatively stable and can be manufactured on an industrial scale, distributed and baked on demand at the point of sale or consumption (Bake-off). Freezing sweet dough induces a decrease in specific volume and an increase in fermentation time, these effects are due to two factors: lower production of CO2 (yeast viability) and losing capacity to retain gas (gluten network integrity). The loss of quality of frozen dough is accelerated during storage. This study focuses on the freezing and frozen storage effects on Kougelhopf sweet doughs. The aim of this work is to study the impact of freezing rate on microbiological, rheological, structural, and sensory properties of sweet doughs. The sweet doughs were frozen at different temperatures (-20°C, -30°C, -40°C and an immersion in liquid nitrogen) and stored at -40°C for 9 weeks. The main results obtained showed an impact of freezing rate and frozen storage duration on the frozen doughs intrinsic properties. This study shown the dependence of fermentation activity and integrity of the gluten network with freezing rate, which controls size and location of ice crystals resulting in research of a compromise between freezing rate nor too fast to reduce yeast viability, nor too slow to form large ice crystals that could perforate gluten network. Added the yeast amount is necessary only for frozen sweet doughs to be stored beyond 4 weeks, which improves the overall quality of Kougelhopf by compensating for yeast activity decrease during freezing and frozen storage