Fabrication des pâtes de blé et analyses des pâtes de blé et des matériaux céréaliers

Calcul de la teneur en eau des pâtes

Le calcul de la teneur en eau de la pâte prend en compte l’eau contenue dans la farine et dans les ingrédients ajoutés. Lorsque l’humidité dans ces ingrédients est inférieure à 6%, elle est ignorée du calcul. On considère ainsi comme nulles, les teneurs en eau du sucre, de la poudre de lait et de la poudre d’isolats de protéines sériques. Le pourcentage de farine dans la pâte F(%) dépend donc du pourcentage des ingrédients ajoutés Ing(%) et de la teneur en eau apportée par chaque ingrédient (T.EIng). La fraction de matière sèche des ingrédients est notée % MIng. La fraction de la matière sèche dans la farine est notée %MF. Les fractions de matières sèche dans les ingrédients et farine sont calculés à partir de la teneur en eau des ingrédients (T.EIng) et de la farine (T.EF). La somme de la teneur en eau Fabrication des pâtes de blé et analyses des pâtes de blé et des matériaux céréaliers 87 III. Matériels et Méthodes ciblée dans la pâte, T.E (%) et de la somme totale de matières sèches est égale à 100. Le pourcentage de farine est obtenu d’après l’équation 10. %𝑀𝐹 = 1 − 𝑇. 𝐸𝐹 100 ; %𝑀𝐼𝑛𝑔 = 1 − 𝑇. 𝐸𝐼𝑛𝑔 100 (8) 100 = 𝑇. 𝐸 + 𝐹 × %𝑀𝐹 + ∑ (𝐼𝑛𝑔𝑖 × %𝑀𝐼𝑛𝑔,𝑖) 𝑖 (9) 𝐹 = [100 − 𝑇. 𝐸 − ∑𝑖(𝐼𝑛𝑔𝑖 × %𝑀𝐼𝑛𝑔,𝑖)] %𝑀𝐹 (10) Le pourcentage d’eau à ajouter à la farine, E en g d’eau/100g de pâte est calculé par l’équation 9 : 𝐸 = 100 – 𝐹 – ∑𝐼𝑛𝑔𝑖 𝑖 (11) Ainsi, pour TE = 65% dans la pâte, 6% de sucre et T.EF =15%, le pourcentage de farine sera 𝐹 = 100 − 65 − 6 ∗ 1 0,85 = 34,1% (12) 𝐸 = 100 – 34,1 – 6 = 59,9 % (13) Pour réaliser 600 g cette pâte, il faudra donc peser 204,6 g de farine, 359,4 g d’eau et 36 g de sucre. Des tableaux rappelant les formulations des pâtes étudiées dans ce projet sont présentés dans les chapitres IV.2 et IV.3.1.

Pâtes formées par procédé mécanique

Les pâtes sont formées dans un mixeur planétaire (KSS KitchenAid, É-U.) équipé d’un mobile type « feuille ». Cet équipement offre la possibilité de varier la vitesse de mélange et de permettre l’incorporation d’ingrédient à tout moment au cours du procédé de mélange. Les ingrédients sous forme de poudre (farine, sucre et poudre d’isolats de protéines sériques) sont mélangés à la main avant ajout d’eau, excepté la poudre de lait qui est mélangée avec l’eau distillée pour recomposer le lait avant ajout. Les purées broyées et non broyée, sérums et yaourts sont ajoutés à l’eau distillée et doucement mélangés avec un agitateur magnétique pendant jusqu’à l’obtention d’un liquide (plus ou moins épais) homogène à l’œil nu. La farine ou le mélange de poudre sont mise en mouvement sur vitesse 1 (50 rpm) pendant 1 min avant ajout de l’eau ou de la suspension d’ingrédient. L’agitation est augmentée de 1 à 4 (130 rpm) quand l’eau/la suspension est versée sur la farine. Dans les pâtes contenant de l’huile, l’ajout de l’huile s’effectue 6 min après avoir débuté le mélange pour limiter l’interaction entre huile et les particules de farine sèches et éviter la formation de grumeaux. La masse totale de pâte formée est maintenue constante à 600 g. Un protocole original d’ajout d’eau en plusieurs étapes lors du mélange est également mis en œuvre (Figure 30). Des pâtes à base de farine et d’eau sont préparées par l’ajout d’eau en 1 ou 2 étapes. La première étape du protocole consiste mélanger de l’eau et de la farine pour former une pâte à 50% d’eau (p/p), ①TE (Figure 30). La seconde étape est une dilution de la pâte formée précédemment par  un second ajout d’eau, augmentant la teneur en eau de la pâte entre 55 et 70% d’eau (p/p). La teneur en eau finale ciblée dans la pâte correspondant à cette dilution est notée ②TE. Le volume de pâte dans le bol peut influencer la structuration de la pâte. La masse de pâte finale est donc fixée à 600 g. Pour calculer la masse de farine et d’eau à ajouter à la 1ère et 2nd étape, les masses de farines et d’eau nécessaires pour former 600 g de pâte pour la teneur en eau ②TE sont calculées avec les équations 3.8 et 3.9. En fonction de la masse de farine obtenue, la quantité d’eau à ajouter pour atteindre 50% d’eau dans la pâte est calculée par ces mêmes équations. Par la soustraction de la masse d’eau à ajouter pour atteindre 50% (p/p) d’eau à la masse totale à ajouter pour atteindre ②TE, on obtient les masses d’eau à ajouter à chaque étape. Ce protocole est utilisé pour comparer la stabilité des pâtes formées en 1 ou 2 étapes d’ajout d’eau et représenté dans le chapitre IV.1. Figure 30 : Schéma du protocole de fabrication des pâtes formées par 2 ajouts d’eau 2.3 Pâtes formées par procédé thermomécanique Pour la fabrication de matériaux imprimables, les pâtes formées au mixeur planétaire subissent un traitement thermomécanique. Les pâtes sont chauffées et mélangées dans un mélangeur chauffant (Thermomix TM6 , Vorwek, Allemagne) équipé d’un agitateur de type encre. Une masse de 600 g de pâte est versée dans un mélangeur chauffant et agitée à 120 (vitesse 1). La température de consigne est de 85 ou 90°C. Dans cet équipement, la chaleur est apportée par des résistances chauffantes localisées dans la partie inférieure du bol (surface de chauffe de 0,05 m2 ). Le temps de traitement est de 15min30. Après traitement, les cartouches d’impressions de 60 mL ou des tubes plastiques (40 ou 180 mL) sont remplis avec la pâte transformée, fermés puis laissés à refroidir à température pièce pendant 1 h. On désigne sous le terme « pâte traitée » ou « pâte transformée » les produits obtenus par le traitement thermomécanique des pâtes. Ce procédé thermomécanique permet d’appliquer un traitement mécanique de faible intensité, sans mise sous pression du système, permettant une augmentation progressive de la pâte sous l’action de la température traduisant l’avancement des transformations hydrothermiques de l’amidon et des protéines. Le détail du protocole de fabrication des pâtes transformées est donné en Figure 31. Il comprend une étape de formation des pâtes par traitement mécanique (section précédente) (étape 1), une étape de traitement thermomécanique (étape 2) puis une étape de refroidissement dans les cartouches ou dans des tubes fermés (étape 3). Le remplissage de la cartouche et des tubes se fait à chaud, en pochant la pâte dans les contenants pour minimiser l’incorporation d’air.