Des courants de mouture industrielle (les farines patentes, de coupure basse) ont été étudiés, individuellement ou en combinaison, pour déterminer leur impact sur le comportement rhéologique des pâtes et propriétés dimensionnelles et texturales des biscuits secs et des cookies à la rotative et coupe fil. L'ajout de la fraction de farine basse, portion périphérique de l'endosperme, dans les trois recettes biscuitière et cookies provoque une augmentation de la consistance de la pâte et une forte augmentation de la fermeté et densité des biscuits. Par contre, on observe une corrélation inverse avec ces mêmes attributs avec l'utilisation de la patente, portion du cœur de l'endosperme. Toute combinaison de courants de mouture, induisant de larges variations dans la composition minérale, polysacharrides non amylacés et protéique, provoque des changements majeurs sur les caractéristiques des pâtes et produits finis. L'étude des régressions « PLS» décrit bien les relations qui prévalent entre les farines individuelles et recombinées ainsi que leurs interactions sur les attributs rhéologiques des pâtes et caractéristiques des produits, selon la contribution des ingrédients des recettes. De plus, certains paramètres physico-chimiques des farines (protéine, granulométrie et valeurs alvéographiques) permettent d'expliquer la consistance de pâtes. Une procédure de fractionnement et de reconstitution des farine a été validée sur ces trois courants de mouture pour accéder à la contribution des fractions gluten, amidon de refus, principal et hydrosolubles incorporées, dans les mêmes proportions que les farines originales correspondantes. Cette procédure a permis de produire des biscuits secs, aux surfaces lisses et longueurs très similaires aux biscuits des farines originales équivalentes. Cependant, une diminution assez substantielle des attributs viscosité élongationnelle, consistance et vitesse de relaxation a été notée sur les pâtes reconstituées, suggérant que d'autres facteurs peuvent aussi intervenir dans la mise en forme des biscuits secs. De plus, la procédure favorise le brunissement des biscuits secs. Un plan de mélange utilisant les fractions gluten, amidon et hydrosoluble isolées des trois courants de mouture a permis d'induire des variations majeures dans la composition biochimique de « farines modèles». Cette étude a démontré que la fonctionnalité des farines de blé ne peut être expliquée par la simple sommation des effets individuels de ces fractions. En effet, même si chaque fraction gluten, amidon et fraction soluble possède des caractéristiques biochimiques spécifiques qui varient selon le courant de mouture, la valeur technologique de la farine dépend essentiellement des relations structure/fonction des protéines, pentosanes, amidon et lipides, de leur concentration et aussi des nombreuses interactions qui prévalent entre eux. Des modèles de régression et les diagrammes de contour ont permis de déterminer comment ces interactions qui existent entre le gluten, amidon et fraction hydrosoluble altèrent les caractéristiques des pâtes et des biscuits secs. La consistance, viscosité élongationnelle et dureté des pâtes produites par la farine basse, étaient surtout expliquées par les pentosanes (corrélation négative). Par contre, ces mêmes attributs rhéologiques démontraient une corrélation positive avec les protéines de la farine patente. La qualité et non la quantité des protéines de la portion centrale de l'endosperme semblent jouer un rôle crucial sur ces attributs rhéologiques. La fortification d'une farine industrielle problématique (pâte collante, biscuits fragiles et rugueux, aux dimensions démesurées) avec les fractions gluten, amidon de refus et principal et fraction soluble de la farine basse et patente a permis de modifier considérablement les caractéristiques des biscuits. Ainsi, toute augmentation de la teneur en gluten de la farine commerciale induit une augmentation prononcée de la consistance et viscoélasticité des pâtes, tout en minimisant les problèmes de fêle des biscuits. Les niveaux d'addition des fractions solubles dans la farine commerciale ont été contrôlés (< 5.0%), à cause de leur contribution au collant de la pâte. A cause de sa teneur en pentosanes, cette fraction exerce un effet notable sur la fermeté des biscuits. L'amidon principal ne modifiait ni les attributs rhéologiques ni les caractéristiques des biscuits de la farine industrielle. En revanche, à la même concentration d'amidon de refus, une augmentation excessive de la dureté et consistance des pâtes, et fermeté et résistance aux bris des biscuits a été observée. L'utilisation de cette fraction est, de loin, la plus déterminante pour modifier la qualité des biscuits à cause de sa teneur en pentosanes. / Three mill streams (patent, middle-cut and low-grade flours) obtained from the industrial milling flow were studied, alone and in combinations, to determine their impact on the rheological behaviour of doughs and the dimensional and textural properties of dry, semi semi-sweet biscuits {petit beurre or butter biscuit type) and wire-cut and rotary molded cookies The addition of the low-grade fraction (which comes from the peripheral portion of the endosperm) in the three recipes resulted in greater dough consistency and an increase in the finished products' firmness and density. When patent flour (which comes from the heart of the endosperm) was used, an inverse correlation was found for the same attributes. The use of patent flour resulted in softer, stickier doughs with lower consistency but longer biscuits with a crispy texture and a tendency towards breakage. Various combinations of these fractions, which result in significant variations in the mineral, pentosan and protein content of the flour, produced major differences in the characteristics of both doughs and finished products. The PLS regressions provides a good description of the relations and interactions between individual and recombined flours as well as their effects on the characteristics of doughs and finished products, owing to the contribution of recipe ingredients such as fat and sugars. Certain physico-chemical flour's parameters (protein, alveograph values, particle size) allow the prediction of dough's consistency. A fractionation and reconstitution procedure was validated using the three mill streams to determine the contributions of the gluten, starch tailings, prime starch and soluble fractions, which were incorporated in the same proportions as in the corresponding original flours. This procedure allowed the dry biscuits to be produced with a smooth surface and lengths very similar to those in biscuits made from the equivalent parent flours. However, a fairly substantial decrease in elongational viscosity, consistency and relaxation rate attributes was found in reconstituted doughs, suggesting that other factors may also play a role in setting in dry biscuits. Moreover, this procedure favours the browning reactions. A mixing plan using isolated fractions of the flours resulting from the various mill streams was used to produce major variations in the biochemical composition of «model flours» in order to more accurately determine the "raw material" effect. The study showed that wheat flour functionality cannot be explained simply by the summation of these components' individual effects. Even if the gluten, starch and soluble fractions each have specific biochemical characteristics, a flour's technological value is determined essentially by the structure-function relations of proteins, pentosans, starch and lipids, their concentrations and the many interactions occurring among them. Regression models and contour plots diagrams allowed us to elucidate how these interactions among the three isolated fractions alter the characteristics of doughs and dry biscuits. The consistency, elongational viscosity and hardness of doughs made from low-grade flours can be explained mainly by pentosan content (negative correlation). A positive correlation, however, was found between these rheological parameters and proteins in patent flour; the quality rather than the quantity of the proteins in the central part of the endosperm seems to play a crucial role here The fortification of a problematic industrial flour (difficulties encountered include overly sticky dough and rough, brittle biscuits with disproportionate dimensions) with gluten, starch tailings, prime starch and the soluble fraction of low-grade or patent flours allowed us to modify the quality of the biscuits. Increased gluten content resulted in a pronounced increase in the consistency and viscoelasticity of doughs. Furthermore, given the same protein content, gluten isolated from patent flour behaved differently from that derived from low-grade flour, due to the quality of the proteins. Gluten-fortified flour produces machinable doughs and biscuits that are smooth, without apparent cracks. The addition of soluble fractions to commercial flour was kept below 5.0%, due to their contribution to increased dough stickiness. Owing to its pentosan content, this fraction has a determining effect on biscuit firmness. At concentrations of 9%, prime starch does not modify the rheological characteristics or quality of biscuits made from industrial flour. On the other hand, increasing the content of starch tailings, which are rich in pentosans, resulted in an unacceptable increase in dough hardness and consistency (4.5 X of its initial value) and biscuit firmness (2.3 X of its initial value) and resistance to breakage. This fraction had a much more pronounced effect by far on dry biscuit quality than the gluten fraction.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LAVAL/oai:corpus.ulaval.ca:20.500.11794/18322 |
| Date | 11 April 2018 |
| Creators | Fustier, Patrick |
| Contributors | Castaigne, F., Turgeon, Sylvie |
| Source Sets | Université Laval |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | thèse de doctorat, COAR1_1::Texte::Thèse::Thèse de doctorat |
| Format | xxvii, 293 f., application/pdf |
| Rights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
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