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Comment la pâte à pain se fait mousser

Les propriétés de surface de la phase liquide de la pâte à pain, qui stabilise sa structure alvéolaire en fin de fermentation, sont régies par la présence d’arabinogalactane-protéines.

Différents types de pain fabriqués avec différents types de farine : couleur et structure alvéolaire de la mie. © MAITRE Christophe
Mis à jour le 10/10/2014
Publié le 15/09/2014

Pendant la fermentation, la porosité de la pâte à pain s’accroît de 10 à 70% et les alvéoles gazeuses croissent et se connectent sans que la pâte à pain ne s’effondre. Ce phénomène, essentiel pour la texture finale de la mie du pain, est étroitement  associé à la présence de films liquides dont les propriétés rhéologiques favorisent le maintien des alvéoles. La liqueur de pâte (LdP), extraite par centrifugation de la pâte, est un bon modèle pour étudier ces films.

Les relations entre la composition biochimique de la LdP et ses propriétés rhéologiques et moussantes ont été étudiées pour différentes formulations boulangères (teneurs en eau, sucres et matières grasses). Les résultats montrent que la capacité de la LdP à produire des mousses stables et sa viscosité déterminent l’aptitude des films liquides à stabiliser les alvéoles gazeuses de la pâte fermentée. Cette viscosité, 30 à 600 fois supérieure à celle de l’eau, est due à la présence de polysaccharides, majoritairement les arabinoxylanes. Une autre fraction polysaccharidique de la LdP, les arabinogalactanes, associée à des protéines, gouverne ses propriétés tensioactives. Ces arabinogalactane-protéines (AGP) migrent aux interfaces eau-gaz et un modèle mathématique simple a permis de mettre en évidence le rôle de la diffusion des AGP à l’interface des alvéoles gazeuses de la pâte à pain en cours de fermentation. Ces résultats permettent également d’interpréter le rôle des molécules tensioactives fréquemment ajoutées lors de la formulation de la pâte à pain.

Ces recherches ont été réalisées au cours de la thèse d’Arnaud Turbin-Orger, co-financée par la Région Pays de Loire, dans le cadre du projet UE-FPVII-Dream coordonné  par l’unité BIA. Les  travaux de la thèse, intitulée « Mécanismes d’alvéolation de la pâte à pain », se sont appuyés  sur des expérimentations de micro-tomographie aux rayons X, réalisées à l’European Synchrotron Radiation Facility (ESRF Grenoble) afin de déterminer la structure alvéolaire de la pâte. Ils ont conduit à l’élaboration de modèles élémentaires pour la chaîne de panification ainsi qu’à un livre électronique de connaissances, utilisables pour l’amélioration nutritionnelle des produits de panification.

Exemple de mousses de trois liqueurs de pâte de différente composition et schéma structural de l’organisation moléculaire des films séparant les alvéoles gazeuses (d’après Turbin-0rger A., 2012, 2013)
Exemple de mousses de trois liqueurs de pâte de différente composition et schéma structural de l’organisation moléculaire des films séparant les alvéoles gazeuses (d’après Turbin-0rger A., 2012, 2013)

Références de l’article : Turbin-Orger, A., Della Valle, G., Doublier, J. L., Fameau, A. L., Marze, S., & Saulnier, L. ("In Press"). Foaming and rheological properties of the liquid phase extracted from wheat flour dough. Food Hydrocolloids. http://dx.doi.org/10.1016/j.foodhyd.2014.05.003

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Caractérisation et élaboration des produits issus de l’agriculture
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Pays de la Loire