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Que sont la pectine, la gomme de guar et les carraghénanes?

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Décoder la section ingrédients des étiquettes nutritionnelles

Même à une époque où tout le monde opte pour le bio et le local, la liste des ingrédients sur les étiquettes nutritionnelles peut encore sembler une langue étrangère. NPR nous a tous rendu service et des définitions compilées des produits les plus populaires créés en laboratoire.

Étonnamment, la plupart des ingrédients sont fabriqués à partir de plantes. Les carraghénanes sont des glucides provenant d'algues rouges, la gomme de guar est extraite des graines d'un buisson de gomme de guar et la pectine provient d'écorces d'agrumes et de betteraves à sucre.

Certains ingrédients peuvent sembler moins appétissants après avoir lu à leur sujet. Exemple : « La gomme xanthane est fabriquée par fermentation industrielle du sucre par les bactéries Xanthomonas campestris." Mais au moins, nous savons ce que nous mangeons.

The Daily Byte est une chronique régulière consacrée à la couverture des nouvelles et des tendances alimentaires intéressantes à travers le pays. Cliquez ici pour les colonnes précédentes.


Que sont la pectine, la gomme de guar et les carraghénanes? - Recettes

L'EFFET DE L'UTILISATION DE LA GOMME DE GUAR AVEC UN MÉLANGE DE PECTINE DANS DU PAIN SANS GLUTEN

Halina Gambu , Anna Nowotna, Rafa Ziobro, Dorota Gumul, Marek Sikora

La qualité du pain sans gluten, obtenu en utilisant de la pectine, de la gomme de guar et leur mélange 1:1 a été comparée. En se basant sur la distribution des fractions glucidiques présentes dans les extraits de miettes, acquises par chromatographie d'exclusion stérique, l'essai pour expliquer les différences d'interactions entre ces hydrocolloïdes et l'amidon de maïs a été réalisé.

Mots clés : pain sans gluten, hydrocolloïdes alimentaires, vieillissement du pain, rétrogradation, texture de mie.

Le pain - l'un des produits alimentaires les plus élémentaires - s'est avéré nocif pour un groupe de personnes, y compris les personnes atteintes de la maladie cœliaque. Cette entéropathie sensible au gluten est déclenchée par le gluten alimentaire, et le traitement du patient avec un régime sans gluten conduit à sa rémission [32, 33].

Pour obtenir de bons résultats, le gluten doit être éliminé de tous les produits alimentaires consommés [9, 27], y compris le pain. L'élimination de ce composant structurel important n'est possible que si nous le remplaçons par d'autres composés liant l'eau, les hydrocolloïdes. Dans la production de pain sans gluten, les plus couramment utilisés sont la pectine, la gomme de guar, la gomme de xanthane et la gomme de caroube [11, 34, 2, 23].

En Pologne, la substance liant l'eau la plus répandue et utilisée dans la production de pain sans gluten est la pectine hautement méthylée [2, 24]. Cependant, les produits de boulangerie prêts à manger disponibles sur le marché révèlent un goût et une saveur médiocres, et leur mie est croustillante et durcit rapidement [27].

Le but de cette recherche était d'introduire une nouvelle recette de pain sans gluten, qui remplacerait la pectine par d'autres hydrocolloïdes améliorant les propriétés organoleptiques du produit et prolongeant la durée de conservation, à des coûts comparables. La tentative d'expliquer les différentes interactions entre les hydrocolloïdes utilisés et l'amidon de maïs, utilisé dans la cuisson du pain sans gluten, a été entreprise.

Tableau 1. Recettes de la pâte utilisée pour la cuisson du pain sans gluten

Les pains ont été cuits au four VIVA Meteor type MD 08/6511 à 230°C pendant une demi-heure. Quatre pains ont été obtenus sur la base de chaque recette. Après 1,5 heure de refroidissement, ils ont été équilibrés, puis la perte au four et l'efficacité du pain ont été calculées [13].

Le volume a été mesuré dans du matériel granuleux, en utilisant des graines de colza. Les pains non sélectionnés pour l'analyse le jour de la cuisson ont été stockés dans des emballages (utilisés en boulangerie pour l'emballage) à 23-24°C et 64% d'humidité relative. Ensuite, ils ont été analysés après 24, 48 et 72 heures après la cuisson.

L'évaluation sensorielle a été réalisée le jour de la cuisson, selon PN-89/A-74108. La classe de qualité du pain a été établie sur la base du score global.

Comme masse sèche, la teneur totale en glucides, établie par la méthode à l'anthrone [20], a été prise.

Pour expliquer les raisons des différentes interactions entre les hydrocolloïdes utilisés et l'amidon de maïs, une chromatographie d'exclusion stérique de l'extrait a été réalisée, comme décrit par Gambu [6].

L'analyse des fractions obtenues comprenait :

- évaluation des glucides totaux avec la méthode anthrone [20]
- coloration à l'iode à 640 et 525 nm [28],

des étalons de pullulane ont été utilisés pour l'étalonnage du poids moléculaire.

Le tableau 2 contient les résultats concernant l'influence des hydrocolloïdes utilisés et de la recette sur les indices de cuisson et la qualité du pain sans gluten. Le pain, dans lequel le gluten a été remplacé par de la pectine hautement méthylée, a été pris comme norme. De tels mélanges sont couramment disponibles pour les personnes atteintes de la maladie cœliaque.

Tableau 2. Influence de l'hydrocoloïde et de la recette utilisée sur les facteurs de cuisson et la qualité des pains sans gluten I - III description des recettes - voir tableau 1

Les pains, qui contenaient de la gomme de guar ou son mélange avec de la pectine dans un rapport de 1:1, ont révélé une masse de pain froid plus élevée et donc une perte de four plus faible par rapport au pain standard. Leur mie avait une teneur en eau plus élevée que dans le cas du pain uniquement à base de pectine, probablement en raison d'un meilleur gonflement de la gomme de guar, ce qui entraînait la rétention d'une plus grande partie de l'eau dans la mie lors de la cuisson.

Les pains à la gomme de guar avaient le volume le plus élevé - ils étaient 9 % plus gros que ceux avec un mélange de gomme de guar et de pectine et 12 % par rapport au pain à la pectine seule (fig. 1). Cependant, ils ont été qualifiés de classe II de qualité organoleptique, en raison de pores larges et irréguliers dans la mie. La même classe de qualité a été attribuée au pain à la pectine, en raison du croustillant de la mie (tableau 2). Des résultats similaires ont déjà été décrits [6, 1]. Les résultats sensoriels propres à la classe de qualité I n'ont été trouvés que dans le cas du pain avec un mélange de gomme de guar et de pectine.

Fig 1. Impact de la sélection des hydrocolloïdes sur le volume du pain

Fig 2. L'humidité de la mie change pendant le stockage des pains sans gluten

L'analyse du profil de texture a montré que le jour de la cuisson, les meilleurs paramètres de mie, c'est-à-dire. la dureté la plus faible (fig. 3), la mastication la plus faible (fig. 5) et la résilience la plus élevée (fig. 6) sont caractéristiques du pain à la gomme de guar. Le caractère gommeux de tous les pains étudiés le jour de la cuisson était le même (fig. 4).

Fig 3. Modifications de la dureté de la mie pendant le stockage des pains sans gluten

Fig 4. Modifications de la gomme de la mie pendant le stockage des pains sans gluten

Fig 5. La mastication de la mie change pendant le stockage des pains sans gluten

Fig 6. Modifications de la résilience de la mie pendant le stockage des pains sans gluten

D'autres études ont porté sur le processus de vieillissement des pains obtenus. A cette fin, ils ont été conservés dans des conditions stables, à température ambiante pendant 3 jours suivants et chaque jour la teneur en eau et le profil de texture de sa mie ont été vérifiés.

Comme il est montré sur la fig. 2, pendant le stockage dans tous les cas, une faible perte d'humidité dans la mie a pu être observée, ce qui est en accord avec la littérature [14, 15, 6]. Le pain standard (pectine) a révélé la plus faible teneur en humidité de la mie pendant toute la durée de stockage, beaucoup plus faible que les autres. Les changements d'humidité les plus faibles pendant 4 jours de cuisson ont été trouvés pour le pain préparé avec un mélange de gomme de guar et de pectine. Cela a probablement influencé les changements de dureté de la mie, qui étaient les plus faibles par rapport aux autres types de pain, et par conséquent causé la dureté la plus faible après 3 jours de stockage (fig. 3). En raison du durcissement très rapide du pain sans gluten, il semble que même une petite réduction de ce processus puisse être considérée comme une amélioration de sa qualité [27].

L'augmentation de dureté la plus élevée, pour tous les pains, a été observée après le premier jour de stockage, de manière similaire aux types de pain traditionnels [14, 15, 10, 22]. Ce changement a surtout influencé la mie de pain à la gomme de guar, ce qui réduit considérablement la convivialité de cette recette. De même, la gomme et la mastication de ce pain après le premier jour de stockage n'étaient pas satisfaisantes, et cela a continué jusqu'à la fin du temps de stockage (fig. 4, 5). Cependant la résilience de ce pain est restée la plus élevée (fig. 6).

Le plus faible caractère gommeux et moelleux de la mie après 3 jours de stockage, a été observé dans le pain avec un mélange de gomme de guar et de pectine, ce qui prouve sa meilleure fraîcheur par rapport au pain avec un seul hydrocolloïde (fig. 4, 5).

Étant donné que les résultats ci-dessus ont montré une influence différente des hydrocolloïdes séparés et mélangés sur la qualité du produit de boulangerie, les études suivantes se sont concentrées sur les interactions entre l'amidon et les hydrocolloïdes utilisés pour la cuisson du pain. À cette fin, l'extrait aqueux des miettes a été fractionné sur un système d'exclusion stérique, et des mesures de la valeur bleue (Bv) sous forme d'amylose libre et non rétrogradée dans les miettes ont été effectuées chaque jour de stockage.

Il est bien connu que l'absorption maximale du complexe iode-amylose se situe entre 640-660 nm et l'iode-amylopectine dans la plage 520-540 nm [3, 4, 31]. Praznik et ses collaborateurs [28, 29, 30] suggèrent que la valeur d'extinction élevée à 640 nm, ou le rapport des extinctions à 640 et 525 nm est suffisant pour prouver la présence d'amylose. D'autre part, des valeurs d'extinction élevées à 525 nm et des valeurs faibles du rapport mentionné ci-dessus sont des indicateurs de l'amylopectine. Si cela est appliqué aux fractions obtenues par chromatographie d'exclusion stérique, on peut séparer les plages où ces glucanes sont élués.

Le profil SEC de l'extrait aqueux du pain standard (pectine), préparé le jour de la cuisson est montré sur la fig. 7. On a pu voir que, le jour de la cuisson, l'amylose était éluée dans les fractions 59-77, ce qui correspond aux poids moléculaires 2-50×10 5 Da, et des fragments d'amylopectine dans les fractions 49-59 (5-30× 10 6 Da). La quantité totale de glucides, mesurée par la méthode à l'anthrone, a montré une quantité d'amylose plus élevée (environ 162 µg/cm 3 d'extrait, soit environ 80 % d'amylose en miettes) que l'amylopectine (environ 40 µg/cm 3 d'extrait).

Fig 7. Teneur en glucides totaux et coloration à l'iode des fractions d'extraits aqueux de chapelure recueillies dans les colonnes SEC le jour de la cuisson du pain de guar

Dans l'extrait de chapelure de guar (fig. 8), le jour de la cuisson, l'amylose a été identifiée dans les fractions 59-73 en quantité beaucoup plus faible que dans l'extrait de pain de pectine, mais le poids moléculaire était similaire (4-50×10 5 Da) . De plus, beaucoup plus d'amylopectine a été trouvée dans les fractions 43-59 (5-90× 106 Da). Dans la quantité totale de glucides, l'amylose n'était que de 40 %, ce qui équivalait à 51 µg/cm 3 d'extrait, et la teneur en amylopectine à environ 77 µg/cm 3 d'extrait.

Fig 8. Teneur en glucides totaux et coloration à l'iode des fractions d'extraits aqueux de chapelure recueillies à partir des colonnes SEC le jour de la cuisson du pain à la pectine

Fig 9. Teneur en glucides totaux et coloration à l'iode des fractions d'extraits aqueux de chapelure collectées à partir des colonnes SEC le jour de la cuisson du pain guar-pectine

La présence d'une si grande quantité d'amylopectine signifie une gélatinisation élevée de l'amidon dans la mie de pain avec de la gomme de guar, ce qui est dû à la capacité élevée de fixation d'eau de cet hydrocolloïde. L'eau liée pendant la formation de la pâte est libérée dans les conditions de cuisson et facilite la gélatinisation de l'amidon [18, 19] et la fuite d'amylose et, dans l'étape suivante, d'amylopectine. La faible quantité d'amylose dans l'extrait de pain à la gomme de guar doit s'expliquer par sa forte rétrogradation, avant la préparation de l'extrait, et non par sa fuite, qui est élevée. L'amylose à chaînes courtes pourrait rétrograder au four ou lors du refroidissement des pains après cuisson [16, 22, 8, 5], car ce processus est déterminé principalement par une longueur de chaîne [25] et une concentration élevée de fraction linéaire d'amidon libéré a accéléré sa recristallisation [35].

Lorsque l'extrait aqueux de mie de pain de guar a été réalisé, seules des chaînes d'amylose non rétrogradées, de taille similaire à celles présentes dans l'extrait de pain de pectine, ont pu être observées. Cette amylose, dans les deux cas, a subi une recristallisation après le premier jour de stockage (fig. 10).

Fig 10. Rétrogradation de l'amylose dans les miettes de pains sans gluten, pendant le stockage

Parce que dans l'extrait de mie de pain de guar, la teneur initiale en amylose était bien plus faible que dans l'extrait de pain à la pectine, et le taux de rétrogradation était proche dans les deux cas, il semble, que ce n'est pas la rétrogradation de fraction linéaire, qui était le principal facteur de durcissement du pain de guar après le premier jour de cuisson. Probablement, le degré élevé de gélatinisation de l'amidon pendant la cuisson du pain de guar est la raison de son durcissement rapide par rapport au pain à la pectine (fig. 3)

L'un des modèles les plus récents de vieillissement du pain suggéré par Martin et Hoseney [17], suppose l'existence d'interactions entre les granules d'amidon gonflés et la phase continue de gluten (en cas de pain sans gluten, film mince d'hydrocolloïde) dans le pain, sur la base de liaisons hydrogène. Ces liaisons lors du vieillissement du pain, lorsque le pain perd son énergie cinétique, deviennent plus nombreuses et plus fortes ce qui provoque le durcissement de la mie.

Du fait des auteurs de ce modèle, le nombre de réticulations entre l'amidon et le gluten (hydrocolloïde) est contrôlé par le gonflement et la gélatinisation de l'amidon. Lorsque les granules sont moins gonflés et que moins de glucanes sont dissous, la zone de contact entre l'amidon et le gluten (hydrocolloïde) est limitée et des liaisons transversales plus faibles se forment, ce qui réduit le durcissement. Ce point de vue a été soutenu par Inagaki et Seib [12], qui ont prouvé que plus les granules d'amidon dans le pain sont gonflés, plus il durcit.

Dans le pain avec un mélange de gomme de guar et de pectine, des quantités intermédiaires d'amylose et d'amylopectine ont été trouvées (fig. 9). L'amylose a été éluée dans les fractions 57-81 qui correspondaient à 1-70 x 105 Da, de sorte que des chaînes plus longues ont été trouvées que dans le pain de guar. Les poids moléculaires de l'amylopectine, présente dans les fractions 47-57 étaient significativement plus faibles par rapport à ce pain (7-45× 10 6 Da), ce qui suggère une gélatinisation plus faible des granules d'amidon dans la mie avec un mélange d'hydrocolloïdes.

Compte tenu de la teneur en fraction glucidique totale, 1 cm 3 d'extrait de chapelure contenait 100 µg d'amylose et 39 µg d'amylopectine. Le pourcentage d'amylose dans la teneur totale en carobhydrates était alors de 72 %, et était donc plus élevé que dans le pain de guar et légèrement inférieur à celui du pain à la pectine (1&x10 5 Da).

Cependant, quelques courtes chaînes d'amylose étaient présentes dans l'extrait, la rétrogradation de la fraction linéaire au four et lors du refroidissement était limitée par la plus faible quantité d'eau disponible en conditions de cuisson, après gélatinisation de l'amidon [34]. Il était lié principalement par des hydrocolloïdes, qui ont une plus grande affinité pour l'eau que l'amidon. Cela pourrait expliquer la quantité élevée d'amylose présente dans la mie de pain avec un mélange d'hydrocolloïdes le jour de la cuisson.

Il semble que l'étendue de la gélatinisation de l'amidon dans le pain de guar ait été réduite par le remplacement partiel de cet hydrocolloïde par de la pectine, ce qui a influencé positivement le processus de durcissement de la mie de ce pain (fig. 3) en n'abaissant pas sa teneur en humidité. Il est également probable qu'en raison de l'absence de différences de taux de rétrogradation dans la mie des pains obtenus (fig. 10), cette gélatinisation limitée ait été la raison d'une fraîcheur plus longue de ces pains.

Dans les pains avec pectine et avec un mélange de gomme de guar et de pectine, on a trouvé un degré de gélatinisation similaire, ce qui est indiqué par presque la même fuite d'amylopectine des granules d'amidon - 40 et 39 µg/cm 3 d'extrait (fig. 7 et 9), ainsi les changements de dureté de la mie étaient dans ces cas similaires et différaient du pain de guar.


Que sont la pectine, la gomme de guar et les carraghénanes? - Recettes

L'EFFET DE L'UTILISATION DE LA GOMME DE GUAR AVEC UN MÉLANGE DE PECTINE DANS DU PAIN SANS GLUTEN

Halina Gambu , Anna Nowotna, Rafa Ziobro, Dorota Gumul, Marek Sikora

La qualité du pain sans gluten, obtenu en utilisant de la pectine, de la gomme de guar et leur mélange 1:1 a été comparée. En se basant sur la distribution des fractions glucidiques présentes dans les extraits de miettes, acquises par chromatographie d'exclusion stérique, l'essai pour expliquer les différences d'interactions entre ces hydrocolloïdes et l'amidon de maïs a été réalisé.

Mots clés : pain sans gluten, hydrocolloïdes alimentaires, vieillissement du pain, rétrogradation, texture de mie.

Le pain - l'un des produits alimentaires les plus élémentaires - s'est avéré nocif pour un groupe de personnes, y compris les personnes atteintes de la maladie cœliaque. Cette entéropathie sensible au gluten est déclenchée par le gluten alimentaire, et le traitement du patient avec un régime sans gluten conduit à sa rémission [32, 33].

Pour obtenir de bons résultats, le gluten doit être éliminé de tous les produits alimentaires consommés [9, 27], y compris le pain. L'élimination de ce composant structurel important n'est possible que si nous le remplaçons par d'autres composés liant l'eau, les hydrocolloïdes. Dans la production de pain sans gluten, les plus couramment utilisés sont la pectine, la gomme de guar, la gomme de xanthane et la gomme de caroube [11, 34, 2, 23].

En Pologne, la substance liant l'eau la plus répandue et utilisée dans la production de pain sans gluten est la pectine hautement méthylée [2, 24]. Cependant, les produits de boulangerie prêts à manger disponibles sur le marché révèlent un goût et une saveur médiocres, et leur mie est croustillante et durcit rapidement [27].

Le but de cette recherche était d'introduire une nouvelle recette de pain sans gluten, qui remplacerait la pectine par d'autres hydrocolloïdes améliorant les propriétés organoleptiques du produit et prolongeant la durée de conservation, à des coûts comparables. Une tentative d'explication des différentes interactions entre les hydrocolloïdes utilisés et l'amidon de maïs, utilisé dans la cuisson du pain sans gluten, a été entreprise.

Tableau 1. Recettes de la pâte utilisée pour la cuisson du pain sans gluten

Les pains ont été cuits au four VIVA Meteor type MD 08/6511 à 230°C pendant une demi-heure. Quatre pains ont été obtenus sur la base de chaque recette. Après 1,5 heure de refroidissement, ils ont été équilibrés, puis la perte au four et l'efficacité du pain ont été calculées [13].

Le volume a été mesuré dans du matériel granuleux, en utilisant des graines de colza. Les pains non sélectionnés pour l'analyse le jour de la cuisson ont été stockés dans des emballages (utilisés en boulangerie pour l'emballage) à 23-24°C et 64% d'humidité relative. Ensuite, ils ont été analysés après 24, 48 et 72 heures après la cuisson.

L'évaluation sensorielle a été réalisée le jour de la cuisson, selon PN-89/A-74108. La classe de qualité du pain a été établie sur la base du score global.

Comme masse sèche, la teneur totale en glucides, établie par la méthode à l'anthrone [20], a été prise.

Pour expliquer les raisons des différentes interactions entre les hydrocolloïdes utilisés et l'amidon de maïs, une chromatographie d'exclusion stérique de l'extrait a été réalisée, comme décrit par Gambu [6].

L'analyse des fractions obtenues comprenait :

- évaluation des glucides totaux avec la méthode anthrone [20]
- coloration à l'iode à 640 et 525 nm [28],

des étalons de pullulane ont été utilisés pour l'étalonnage du poids moléculaire.

Le tableau 2 contient les résultats concernant l'influence des hydrocolloïdes utilisés et de la recette sur les indices de cuisson et la qualité du pain sans gluten. Le pain, dans lequel le gluten a été remplacé par de la pectine hautement méthylée, a été pris comme norme. De tels mélanges sont couramment disponibles pour les personnes atteintes de la maladie cœliaque.

Tableau 2. Influence de l'hydrocoloïde et de la recette utilisée sur les facteurs de cuisson et la qualité des pains sans gluten I - III description des recettes - voir tableau 1

Les pains, qui contenaient de la gomme de guar ou son mélange avec de la pectine dans un rapport de 1:1, ont révélé une masse de pain froid plus élevée et donc une perte de four plus faible par rapport au pain standard.Leur mie avait une teneur en eau plus élevée que dans le cas du pain uniquement à base de pectine, probablement en raison d'un meilleur gonflement de la gomme de guar, ce qui entraînait la rétention d'une plus grande partie de l'eau dans la mie lors de la cuisson.

Les pains à la gomme de guar avaient le volume le plus élevé - ils étaient 9 % plus gros que ceux avec un mélange de gomme de guar et de pectine et 12 % par rapport au pain à la pectine seule (fig. 1). Cependant, ils ont été qualifiés de classe II de qualité organoleptique, en raison de pores larges et irréguliers dans la mie. La même classe de qualité a été attribuée au pain à la pectine, en raison du croustillant de la mie (tableau 2). Des résultats similaires ont déjà été décrits [6, 1]. Les résultats sensoriels propres à la classe de qualité I n'ont été trouvés que dans le cas du pain avec un mélange de gomme de guar et de pectine.

Fig 1. Impact de la sélection des hydrocolloïdes sur le volume du pain

Fig 2. L'humidité de la mie change pendant le stockage des pains sans gluten

L'analyse du profil de texture a montré que le jour de la cuisson, les meilleurs paramètres de mie, c'est-à-dire. la dureté la plus faible (fig. 3), la mastication la plus faible (fig. 5) et la résilience la plus élevée (fig. 6) sont caractéristiques du pain à la gomme de guar. Le caractère gommeux de tous les pains étudiés le jour de la cuisson était le même (fig. 4).

Fig 3. Modifications de la dureté de la mie pendant le stockage des pains sans gluten

Fig 4. Modifications de la gomme de la mie pendant le stockage des pains sans gluten

Fig 5. La mastication de la mie change pendant le stockage des pains sans gluten

Fig 6. Modifications de la résilience de la mie pendant le stockage des pains sans gluten

D'autres études ont porté sur le processus de vieillissement des pains obtenus. A cette fin, ils ont été conservés dans des conditions stables, à température ambiante pendant 3 jours suivants et chaque jour la teneur en eau et le profil de texture de sa mie ont été vérifiés.

Comme il est montré sur la fig. 2, pendant le stockage dans tous les cas, une faible perte d'humidité dans la mie a pu être observée, ce qui est en accord avec la littérature [14, 15, 6]. Le pain standard (pectine) a révélé la plus faible teneur en humidité de la mie pendant toute la durée de stockage, beaucoup plus faible que les autres. Les changements d'humidité les plus faibles pendant 4 jours de cuisson ont été trouvés pour le pain préparé avec un mélange de gomme de guar et de pectine. Cela a probablement influencé les changements de dureté de la mie, qui étaient les plus faibles par rapport aux autres types de pain, et par conséquent causé la dureté la plus faible après 3 jours de stockage (fig. 3). En raison du durcissement très rapide du pain sans gluten, il semble que même une petite réduction de ce processus puisse être considérée comme une amélioration de sa qualité [27].

L'augmentation de dureté la plus élevée, pour tous les pains, a été observée après le premier jour de stockage, de manière similaire aux types de pain traditionnels [14, 15, 10, 22]. Ce changement a surtout influencé la mie de pain à la gomme de guar, ce qui réduit considérablement la convivialité de cette recette. De même, la gomme et la mastication de ce pain après le premier jour de stockage n'étaient pas satisfaisantes, et cela a continué jusqu'à la fin du temps de stockage (fig. 4, 5). Cependant la résilience de ce pain est restée la plus élevée (fig. 6).

Le plus faible caractère gommeux et moelleux de la mie après 3 jours de stockage, a été observé dans le pain avec un mélange de gomme de guar et de pectine, ce qui prouve sa meilleure fraîcheur par rapport au pain avec un seul hydrocolloïde (fig. 4, 5).

Étant donné que les résultats ci-dessus ont montré une influence différente des hydrocolloïdes séparés et mélangés sur la qualité du produit de boulangerie, les études suivantes se sont concentrées sur les interactions entre l'amidon et les hydrocolloïdes utilisés pour la cuisson du pain. À cette fin, l'extrait aqueux des miettes a été fractionné sur un système d'exclusion stérique, et des mesures de la valeur bleue (Bv) sous forme d'amylose libre et non rétrogradée dans les miettes ont été effectuées chaque jour de stockage.

Il est bien connu que l'absorption maximale du complexe iode-amylose se situe entre 640-660 nm et l'iode-amylopectine dans la plage 520-540 nm [3, 4, 31]. Praznik et ses collaborateurs [28, 29, 30] suggèrent que la valeur d'extinction élevée à 640 nm, ou le rapport des extinctions à 640 et 525 nm est suffisant pour prouver la présence d'amylose. D'autre part, des valeurs d'extinction élevées à 525 nm et des valeurs faibles du rapport mentionné ci-dessus sont des indicateurs de l'amylopectine. Si cela est appliqué aux fractions obtenues par chromatographie d'exclusion stérique, on peut séparer les plages où ces glucanes sont élués.

Le profil SEC de l'extrait aqueux du pain standard (pectine), préparé le jour de la cuisson est montré sur la fig. 7. On a pu voir que, le jour de la cuisson, l'amylose était éluée dans les fractions 59-77, ce qui correspond aux poids moléculaires 2-50×10 5 Da, et des fragments d'amylopectine dans les fractions 49-59 (5-30× 10 6 Da). La quantité totale de glucides, mesurée par la méthode à l'anthrone, a montré une quantité d'amylose plus élevée (environ 162 µg/cm 3 d'extrait, soit environ 80 % d'amylose en miettes) que l'amylopectine (environ 40 µg/cm 3 d'extrait).

Fig 7. Teneur en glucides totaux et coloration à l'iode des fractions d'extraits aqueux de chapelure recueillies dans les colonnes SEC le jour de la cuisson du pain de guar

Dans l'extrait de chapelure de guar (fig. 8), le jour de la cuisson, l'amylose a été identifiée dans les fractions 59-73 en quantité beaucoup plus faible que dans l'extrait de pain de pectine, mais le poids moléculaire était similaire (4-50×10 5 Da) . De plus, beaucoup plus d'amylopectine a été trouvée dans les fractions 43-59 (5-90× 106 Da). Dans la quantité totale de glucides, l'amylose n'était que de 40 %, ce qui équivalait à 51 µg/cm 3 d'extrait, et la teneur en amylopectine à environ 77 µg/cm 3 d'extrait.

Fig 8. Teneur en glucides totaux et coloration à l'iode des fractions d'extraits aqueux de chapelure recueillies à partir des colonnes SEC le jour de la cuisson du pain à la pectine

Fig 9. Teneur en glucides totaux et coloration à l'iode des fractions d'extraits aqueux de chapelure collectées à partir des colonnes SEC le jour de la cuisson du pain guar-pectine

La présence d'une si grande quantité d'amylopectine signifie une gélatinisation élevée de l'amidon dans la mie de pain avec de la gomme de guar, ce qui est dû à la capacité élevée de fixation d'eau de cet hydrocolloïde. L'eau liée pendant la formation de la pâte est libérée dans les conditions de cuisson et facilite la gélatinisation de l'amidon [18, 19] et la fuite d'amylose et, dans l'étape suivante, d'amylopectine. La faible quantité d'amylose dans l'extrait de pain à la gomme de guar doit s'expliquer par sa forte rétrogradation, avant la préparation de l'extrait, et non par sa fuite, qui est élevée. L'amylose à chaînes courtes pourrait rétrograder au four ou lors du refroidissement des pains après cuisson [16, 22, 8, 5], car ce processus est déterminé principalement par une longueur de chaîne [25] et une concentration élevée de fraction linéaire d'amidon libéré a accéléré sa recristallisation [35].

Lorsque l'extrait aqueux de mie de pain de guar a été réalisé, seules des chaînes d'amylose non rétrogradées, de taille similaire à celles présentes dans l'extrait de pain de pectine, ont pu être observées. Cette amylose, dans les deux cas, a subi une recristallisation après le premier jour de stockage (fig. 10).

Fig 10. Rétrogradation de l'amylose dans les miettes de pains sans gluten, pendant le stockage

Parce que dans l'extrait de mie de pain de guar, la teneur initiale en amylose était bien plus faible que dans l'extrait de pain à la pectine, et le taux de rétrogradation était proche dans les deux cas, il semble, que ce n'est pas la rétrogradation de fraction linéaire, qui était le principal facteur de durcissement du pain de guar après le premier jour de cuisson. Probablement, le degré élevé de gélatinisation de l'amidon pendant la cuisson du pain de guar est la raison de son durcissement rapide par rapport au pain à la pectine (fig. 3)

L'un des modèles les plus récents de vieillissement du pain suggéré par Martin et Hoseney [17], suppose l'existence d'interactions entre les granules d'amidon gonflés et la phase continue de gluten (en cas de pain sans gluten, film mince d'hydrocolloïde) dans le pain, sur la base de liaisons hydrogène. Ces liaisons lors du vieillissement du pain, lorsque le pain perd son énergie cinétique, deviennent plus nombreuses et plus fortes ce qui provoque le durcissement de la mie.

Du fait des auteurs de ce modèle, le nombre de réticulations entre l'amidon et le gluten (hydrocolloïde) est contrôlé par le gonflement et la gélatinisation de l'amidon. Lorsque les granules sont moins gonflés et que moins de glucanes sont dissous, la zone de contact entre l'amidon et le gluten (hydrocolloïde) est limitée et des liaisons transversales plus faibles se forment, ce qui réduit le durcissement. Ce point de vue a été soutenu par Inagaki et Seib [12], qui ont prouvé que plus les granules d'amidon dans le pain sont gonflés, plus il durcit.

Dans le pain avec un mélange de gomme de guar et de pectine, des quantités intermédiaires d'amylose et d'amylopectine ont été trouvées (fig. 9). L'amylose a été éluée dans les fractions 57-81 qui correspondaient à 1-70 x 105 Da, de sorte que des chaînes plus longues ont été trouvées que dans le pain de guar. Les poids moléculaires de l'amylopectine, présente dans les fractions 47-57 étaient significativement plus faibles par rapport à ce pain (7-45× 10 6 Da), ce qui suggère une gélatinisation plus faible des granules d'amidon dans la mie avec un mélange d'hydrocolloïdes.

Compte tenu de la teneur en fraction glucidique totale, 1 cm 3 d'extrait de chapelure contenait 100 µg d'amylose et 39 µg d'amylopectine. Le pourcentage d'amylose dans la teneur totale en carobhydrates était alors de 72 %, et était donc plus élevé que dans le pain de guar et légèrement inférieur à celui du pain à la pectine (1&x10 5 Da).

Cependant, quelques courtes chaînes d'amylose étaient présentes dans l'extrait, la rétrogradation de la fraction linéaire au four et lors du refroidissement était limitée par la plus faible quantité d'eau disponible en conditions de cuisson, après gélatinisation de l'amidon [34]. Il était lié principalement par des hydrocolloïdes, qui ont une plus grande affinité pour l'eau que l'amidon. Cela pourrait expliquer la quantité élevée d'amylose présente dans la mie de pain avec un mélange d'hydrocolloïdes le jour de la cuisson.

Il semble que l'étendue de la gélatinisation de l'amidon dans le pain de guar ait été réduite par le remplacement partiel de cet hydrocolloïde par de la pectine, ce qui a influencé positivement le processus de durcissement de la mie de ce pain (fig. 3) en n'abaissant pas sa teneur en humidité. Il est également probable qu'en raison de l'absence de différences de taux de rétrogradation dans la mie des pains obtenus (fig. 10), cette gélatinisation limitée ait été la raison d'une fraîcheur plus longue de ces pains.

Dans les pains avec pectine et avec un mélange de gomme de guar et de pectine, on a trouvé un degré de gélatinisation similaire, ce qui est indiqué par presque la même fuite d'amylopectine des granules d'amidon - 40 et 39 µg/cm 3 d'extrait (fig. 7 et 9), ainsi les changements de dureté de la mie étaient dans ces cas similaires et différaient du pain de guar.


Que sont la pectine, la gomme de guar et les carraghénanes? - Recettes

L'EFFET DE L'UTILISATION DE LA GOMME DE GUAR AVEC UN MÉLANGE DE PECTINE DANS DU PAIN SANS GLUTEN

Halina Gambu , Anna Nowotna, Rafa Ziobro, Dorota Gumul, Marek Sikora

La qualité du pain sans gluten, obtenu en utilisant de la pectine, de la gomme de guar et leur mélange 1:1 a été comparée. En se basant sur la distribution des fractions glucidiques présentes dans les extraits de miettes, acquises par chromatographie d'exclusion stérique, l'essai pour expliquer les différences d'interactions entre ces hydrocolloïdes et l'amidon de maïs a été réalisé.

Mots clés : pain sans gluten, hydrocolloïdes alimentaires, vieillissement du pain, rétrogradation, texture de mie.

Le pain - l'un des produits alimentaires les plus élémentaires - s'est avéré nocif pour un groupe de personnes, y compris les personnes atteintes de la maladie cœliaque. Cette entéropathie sensible au gluten est déclenchée par le gluten alimentaire, et le traitement du patient avec un régime sans gluten conduit à sa rémission [32, 33].

Pour obtenir de bons résultats, le gluten doit être éliminé de tous les produits alimentaires consommés [9, 27], y compris le pain. L'élimination de ce composant structurel important n'est possible que si nous le remplaçons par d'autres composés liant l'eau, les hydrocolloïdes. Dans la production de pain sans gluten, les plus couramment utilisés sont la pectine, la gomme de guar, la gomme de xanthane et la gomme de caroube [11, 34, 2, 23].

En Pologne, la substance liant l'eau la plus répandue et utilisée dans la production de pain sans gluten est la pectine hautement méthylée [2, 24]. Cependant, les produits de boulangerie prêts à manger disponibles sur le marché révèlent un goût et une saveur médiocres, et leur mie est croustillante et durcit rapidement [27].

Le but de cette recherche était d'introduire une nouvelle recette de pain sans gluten, qui remplacerait la pectine par d'autres hydrocolloïdes améliorant les propriétés organoleptiques du produit et prolongeant la durée de conservation, à des coûts comparables. Une tentative d'explication des différentes interactions entre les hydrocolloïdes utilisés et l'amidon de maïs, utilisé dans la cuisson du pain sans gluten, a été entreprise.

Tableau 1. Recettes de la pâte utilisée pour la cuisson du pain sans gluten

Les pains ont été cuits au four VIVA Meteor type MD 08/6511 à 230°C pendant une demi-heure. Quatre pains ont été obtenus sur la base de chaque recette. Après 1,5 heure de refroidissement, ils ont été équilibrés, puis la perte au four et l'efficacité du pain ont été calculées [13].

Le volume a été mesuré dans du matériel granuleux, en utilisant des graines de colza. Les pains non sélectionnés pour l'analyse le jour de la cuisson ont été stockés dans des emballages (utilisés en boulangerie pour l'emballage) à 23-24°C et 64% d'humidité relative. Ensuite, ils ont été analysés après 24, 48 et 72 heures après la cuisson.

L'évaluation sensorielle a été réalisée le jour de la cuisson, selon PN-89/A-74108. La classe de qualité du pain a été établie sur la base du score global.

Comme masse sèche, la teneur totale en glucides, établie par la méthode à l'anthrone [20], a été prise.

Pour expliquer les raisons des différentes interactions entre les hydrocolloïdes utilisés et l'amidon de maïs, une chromatographie d'exclusion stérique de l'extrait a été réalisée, comme décrit par Gambu [6].

L'analyse des fractions obtenues comprenait :

- évaluation des glucides totaux avec la méthode anthrone [20]
- coloration à l'iode à 640 et 525 nm [28],

des étalons de pullulane ont été utilisés pour l'étalonnage du poids moléculaire.

Le tableau 2 contient les résultats concernant l'influence des hydrocolloïdes utilisés et de la recette sur les indices de cuisson et la qualité du pain sans gluten. Le pain, dans lequel le gluten a été remplacé par de la pectine hautement méthylée, a été pris comme norme. De tels mélanges sont couramment disponibles pour les personnes atteintes de la maladie cœliaque.

Tableau 2. Influence de l'hydrocoloïde et de la recette utilisée sur les facteurs de cuisson et la qualité des pains sans gluten I - III description des recettes - voir tableau 1

Les pains, qui contenaient de la gomme de guar ou son mélange avec de la pectine dans un rapport de 1:1, ont révélé une masse de pain froid plus élevée et donc une perte de four plus faible par rapport au pain standard. Leur mie avait une teneur en eau plus élevée que dans le cas du pain uniquement à base de pectine, probablement en raison d'un meilleur gonflement de la gomme de guar, ce qui entraînait la rétention d'une plus grande partie de l'eau dans la mie lors de la cuisson.

Les pains à la gomme de guar avaient le volume le plus élevé - ils étaient 9 % plus gros que ceux avec un mélange de gomme de guar et de pectine et 12 % par rapport au pain à la pectine seule (fig. 1). Cependant, ils ont été qualifiés de classe II de qualité organoleptique, en raison de pores larges et irréguliers dans la mie. La même classe de qualité a été attribuée au pain à la pectine, en raison du croustillant de la mie (tableau 2). Des résultats similaires ont déjà été décrits [6, 1]. Les résultats sensoriels propres à la classe de qualité I n'ont été trouvés que dans le cas du pain avec un mélange de gomme de guar et de pectine.

Fig 1. Impact de la sélection des hydrocolloïdes sur le volume du pain

Fig 2. L'humidité de la mie change pendant le stockage des pains sans gluten

L'analyse du profil de texture a montré que le jour de la cuisson, les meilleurs paramètres de mie, c'est-à-dire. la dureté la plus faible (fig. 3), la mastication la plus faible (fig. 5) et la résilience la plus élevée (fig. 6) sont caractéristiques du pain à la gomme de guar. Le caractère gommeux de tous les pains étudiés le jour de la cuisson était le même (fig. 4).

Fig 3. Modifications de la dureté de la mie pendant le stockage des pains sans gluten

Fig 4. Modifications de la gomme de la mie pendant le stockage des pains sans gluten

Fig 5. La mastication de la mie change pendant le stockage des pains sans gluten

Fig 6. Modifications de la résilience de la mie pendant le stockage des pains sans gluten

D'autres études ont porté sur le processus de vieillissement des pains obtenus. A cette fin, ils ont été conservés dans des conditions stables, à température ambiante pendant 3 jours suivants et chaque jour la teneur en eau et le profil de texture de sa mie ont été vérifiés.

Comme il est montré sur la fig. 2, pendant le stockage dans tous les cas, une faible perte d'humidité dans la mie a pu être observée, ce qui est en accord avec la littérature [14, 15, 6]. Le pain standard (pectine) a révélé la plus faible teneur en humidité de la mie pendant toute la durée de stockage, beaucoup plus faible que les autres. Les changements d'humidité les plus faibles pendant 4 jours de cuisson ont été trouvés pour le pain préparé avec un mélange de gomme de guar et de pectine. Cela a probablement influencé les changements de dureté de la mie, qui étaient les plus faibles par rapport aux autres types de pain, et par conséquent causé la dureté la plus faible après 3 jours de stockage (fig. 3). En raison du durcissement très rapide du pain sans gluten, il semble que même une petite réduction de ce processus puisse être considérée comme une amélioration de sa qualité [27].

L'augmentation de dureté la plus élevée, pour tous les pains, a été observée après le premier jour de stockage, de manière similaire aux types de pain traditionnels [14, 15, 10, 22]. Ce changement a surtout influencé la mie de pain à la gomme de guar, ce qui réduit considérablement la convivialité de cette recette. De même, la gomme et la mastication de ce pain après le premier jour de stockage n'étaient pas satisfaisantes, et cela a continué jusqu'à la fin du temps de stockage (fig. 4, 5). Cependant la résilience de ce pain est restée la plus élevée (fig. 6).

Le plus faible caractère gommeux et moelleux de la mie après 3 jours de stockage, a été observé dans le pain avec un mélange de gomme de guar et de pectine, ce qui prouve sa meilleure fraîcheur par rapport au pain avec un seul hydrocolloïde (fig. 4, 5).

Étant donné que les résultats ci-dessus ont montré une influence différente des hydrocolloïdes séparés et mélangés sur la qualité du produit de boulangerie, les études suivantes se sont concentrées sur les interactions entre l'amidon et les hydrocolloïdes utilisés pour la cuisson du pain. À cette fin, l'extrait aqueux des miettes a été fractionné sur un système d'exclusion stérique, et des mesures de la valeur bleue (Bv) sous forme d'amylose libre et non rétrogradée dans les miettes ont été effectuées chaque jour de stockage.

Il est bien connu que l'absorption maximale du complexe iode-amylose se situe entre 640-660 nm et l'iode-amylopectine dans la plage 520-540 nm [3, 4, 31]. Praznik et ses collaborateurs [28, 29, 30] suggèrent que la valeur d'extinction élevée à 640 nm, ou le rapport des extinctions à 640 et 525 nm est suffisant pour prouver la présence d'amylose. D'autre part, des valeurs d'extinction élevées à 525 nm et des valeurs faibles du rapport mentionné ci-dessus sont des indicateurs de l'amylopectine. Si cela est appliqué aux fractions obtenues par chromatographie d'exclusion stérique, on peut séparer les plages où ces glucanes sont élués.

Le profil SEC de l'extrait aqueux du pain standard (pectine), préparé le jour de la cuisson est montré sur la fig. 7. On a pu voir que, le jour de la cuisson, l'amylose était éluée dans les fractions 59-77, ce qui correspond aux poids moléculaires 2-50×10 5 Da, et des fragments d'amylopectine dans les fractions 49-59 (5-30× 10 6 Da). La quantité totale de glucides, mesurée par la méthode à l'anthrone, a montré une quantité d'amylose plus élevée (environ 162 µg/cm 3 d'extrait, soit environ 80 % d'amylose en miettes) que l'amylopectine (environ 40 µg/cm 3 d'extrait).

Fig 7. Teneur en glucides totaux et coloration à l'iode des fractions d'extraits aqueux de chapelure recueillies dans les colonnes SEC le jour de la cuisson du pain de guar

Dans l'extrait de chapelure de guar (fig. 8), le jour de la cuisson, l'amylose a été identifiée dans les fractions 59-73 en quantité beaucoup plus faible que dans l'extrait de pain de pectine, mais le poids moléculaire était similaire (4-50×10 5 Da) .De plus, beaucoup plus d'amylopectine a été trouvée dans les fractions 43-59 (5-90× 106 Da). Dans la quantité totale de glucides, l'amylose n'était que de 40 %, ce qui équivalait à 51 µg/cm 3 d'extrait, et la teneur en amylopectine à environ 77 µg/cm 3 d'extrait.

Fig 8. Teneur en glucides totaux et coloration à l'iode des fractions d'extraits aqueux de chapelure recueillies à partir des colonnes SEC le jour de la cuisson du pain à la pectine

Fig 9. Teneur en glucides totaux et coloration à l'iode des fractions d'extraits aqueux de chapelure collectées à partir des colonnes SEC le jour de la cuisson du pain guar-pectine

La présence d'une si grande quantité d'amylopectine signifie une gélatinisation élevée de l'amidon dans la mie de pain avec de la gomme de guar, ce qui est dû à la capacité élevée de fixation d'eau de cet hydrocolloïde. L'eau liée pendant la formation de la pâte est libérée dans les conditions de cuisson et facilite la gélatinisation de l'amidon [18, 19] et la fuite d'amylose et, dans l'étape suivante, d'amylopectine. La faible quantité d'amylose dans l'extrait de pain à la gomme de guar doit s'expliquer par sa forte rétrogradation, avant la préparation de l'extrait, et non par sa fuite, qui est élevée. L'amylose à chaînes courtes pourrait rétrograder au four ou lors du refroidissement des pains après cuisson [16, 22, 8, 5], car ce processus est déterminé principalement par une longueur de chaîne [25] et une concentration élevée de fraction linéaire d'amidon libéré a accéléré sa recristallisation [35].

Lorsque l'extrait aqueux de mie de pain de guar a été réalisé, seules des chaînes d'amylose non rétrogradées, de taille similaire à celles présentes dans l'extrait de pain de pectine, ont pu être observées. Cette amylose, dans les deux cas, a subi une recristallisation après le premier jour de stockage (fig. 10).

Fig 10. Rétrogradation de l'amylose dans les miettes de pains sans gluten, pendant le stockage

Parce que dans l'extrait de mie de pain de guar, la teneur initiale en amylose était bien plus faible que dans l'extrait de pain à la pectine, et le taux de rétrogradation était proche dans les deux cas, il semble, que ce n'est pas la rétrogradation de fraction linéaire, qui était le principal facteur de durcissement du pain de guar après le premier jour de cuisson. Probablement, le degré élevé de gélatinisation de l'amidon pendant la cuisson du pain de guar est la raison de son durcissement rapide par rapport au pain à la pectine (fig. 3)

L'un des modèles les plus récents de vieillissement du pain suggéré par Martin et Hoseney [17], suppose l'existence d'interactions entre les granules d'amidon gonflés et la phase continue de gluten (en cas de pain sans gluten, film mince d'hydrocolloïde) dans le pain, sur la base de liaisons hydrogène. Ces liaisons lors du vieillissement du pain, lorsque le pain perd son énergie cinétique, deviennent plus nombreuses et plus fortes ce qui provoque le durcissement de la mie.

Du fait des auteurs de ce modèle, le nombre de réticulations entre l'amidon et le gluten (hydrocolloïde) est contrôlé par le gonflement et la gélatinisation de l'amidon. Lorsque les granules sont moins gonflés et que moins de glucanes sont dissous, la zone de contact entre l'amidon et le gluten (hydrocolloïde) est limitée et des liaisons transversales plus faibles se forment, ce qui réduit le durcissement. Ce point de vue a été soutenu par Inagaki et Seib [12], qui ont prouvé que plus les granules d'amidon dans le pain sont gonflés, plus il durcit.

Dans le pain avec un mélange de gomme de guar et de pectine, des quantités intermédiaires d'amylose et d'amylopectine ont été trouvées (fig. 9). L'amylose a été éluée dans les fractions 57-81 qui correspondaient à 1-70 x 105 Da, de sorte que des chaînes plus longues ont été trouvées que dans le pain de guar. Les poids moléculaires de l'amylopectine, présente dans les fractions 47-57 étaient significativement plus faibles par rapport à ce pain (7-45× 10 6 Da), ce qui suggère une gélatinisation plus faible des granules d'amidon dans la mie avec un mélange d'hydrocolloïdes.

Compte tenu de la teneur en fraction glucidique totale, 1 cm 3 d'extrait de chapelure contenait 100 µg d'amylose et 39 µg d'amylopectine. Le pourcentage d'amylose dans la teneur totale en carobhydrates était alors de 72 %, et était donc plus élevé que dans le pain de guar et légèrement inférieur à celui du pain à la pectine (1&x10 5 Da).

Cependant, quelques courtes chaînes d'amylose étaient présentes dans l'extrait, la rétrogradation de la fraction linéaire au four et lors du refroidissement était limitée par la plus faible quantité d'eau disponible en conditions de cuisson, après gélatinisation de l'amidon [34]. Il était lié principalement par des hydrocolloïdes, qui ont une plus grande affinité pour l'eau que l'amidon. Cela pourrait expliquer la quantité élevée d'amylose présente dans la mie de pain avec un mélange d'hydrocolloïdes le jour de la cuisson.

Il semble que l'étendue de la gélatinisation de l'amidon dans le pain de guar ait été réduite par le remplacement partiel de cet hydrocolloïde par de la pectine, ce qui a influencé positivement le processus de durcissement de la mie de ce pain (fig. 3) en n'abaissant pas sa teneur en humidité. Il est également probable qu'en raison de l'absence de différences de taux de rétrogradation dans la mie des pains obtenus (fig. 10), cette gélatinisation limitée ait été la raison d'une fraîcheur plus longue de ces pains.

Dans les pains avec pectine et avec un mélange de gomme de guar et de pectine, on a trouvé un degré de gélatinisation similaire, ce qui est indiqué par presque la même fuite d'amylopectine des granules d'amidon - 40 et 39 µg/cm 3 d'extrait (fig. 7 et 9), ainsi les changements de dureté de la mie étaient dans ces cas similaires et différaient du pain de guar.


Que sont la pectine, la gomme de guar et les carraghénanes? - Recettes

L'EFFET DE L'UTILISATION DE LA GOMME DE GUAR AVEC UN MÉLANGE DE PECTINE DANS DU PAIN SANS GLUTEN

Halina Gambu , Anna Nowotna, Rafa Ziobro, Dorota Gumul, Marek Sikora

La qualité du pain sans gluten, obtenu en utilisant de la pectine, de la gomme de guar et leur mélange 1:1 a été comparée. En se basant sur la distribution des fractions glucidiques présentes dans les extraits de miettes, acquises par chromatographie d'exclusion stérique, l'essai pour expliquer les différences d'interactions entre ces hydrocolloïdes et l'amidon de maïs a été réalisé.

Mots clés : pain sans gluten, hydrocolloïdes alimentaires, vieillissement du pain, rétrogradation, texture de mie.

Le pain - l'un des produits alimentaires les plus élémentaires - s'est avéré nocif pour un groupe de personnes, y compris les personnes atteintes de la maladie cœliaque. Cette entéropathie sensible au gluten est déclenchée par le gluten alimentaire, et le traitement du patient avec un régime sans gluten conduit à sa rémission [32, 33].

Pour obtenir de bons résultats, le gluten doit être éliminé de tous les produits alimentaires consommés [9, 27], y compris le pain. L'élimination de ce composant structurel important n'est possible que si nous le remplaçons par d'autres composés liant l'eau, les hydrocolloïdes. Dans la production de pain sans gluten, les plus couramment utilisés sont la pectine, la gomme de guar, la gomme de xanthane et la gomme de caroube [11, 34, 2, 23].

En Pologne, la substance liant l'eau la plus répandue et utilisée dans la production de pain sans gluten est la pectine hautement méthylée [2, 24]. Cependant, les produits de boulangerie prêts à manger disponibles sur le marché révèlent un goût et une saveur médiocres, et leur mie est croustillante et durcit rapidement [27].

Le but de cette recherche était d'introduire une nouvelle recette de pain sans gluten, qui remplacerait la pectine par d'autres hydrocolloïdes améliorant les propriétés organoleptiques du produit et prolongeant la durée de conservation, à des coûts comparables. Une tentative d'explication des différentes interactions entre les hydrocolloïdes utilisés et l'amidon de maïs, utilisé dans la cuisson du pain sans gluten, a été entreprise.

Tableau 1. Recettes de la pâte utilisée pour la cuisson du pain sans gluten

Les pains ont été cuits au four VIVA Meteor type MD 08/6511 à 230°C pendant une demi-heure. Quatre pains ont été obtenus sur la base de chaque recette. Après 1,5 heure de refroidissement, ils ont été équilibrés, puis la perte au four et l'efficacité du pain ont été calculées [13].

Le volume a été mesuré dans du matériel granuleux, en utilisant des graines de colza. Les pains non sélectionnés pour l'analyse le jour de la cuisson ont été stockés dans des emballages (utilisés en boulangerie pour l'emballage) à 23-24°C et 64% d'humidité relative. Ensuite, ils ont été analysés après 24, 48 et 72 heures après la cuisson.

L'évaluation sensorielle a été réalisée le jour de la cuisson, selon PN-89/A-74108. La classe de qualité du pain a été établie sur la base du score global.

Comme masse sèche, la teneur totale en glucides, établie par la méthode à l'anthrone [20], a été prise.

Pour expliquer les raisons des différentes interactions entre les hydrocolloïdes utilisés et l'amidon de maïs, une chromatographie d'exclusion stérique de l'extrait a été réalisée, comme décrit par Gambu [6].

L'analyse des fractions obtenues comprenait :

- évaluation des glucides totaux avec la méthode anthrone [20]
- coloration à l'iode à 640 et 525 nm [28],

des étalons de pullulane ont été utilisés pour l'étalonnage du poids moléculaire.

Le tableau 2 contient les résultats concernant l'influence des hydrocolloïdes utilisés et de la recette sur les indices de cuisson et la qualité du pain sans gluten. Le pain, dans lequel le gluten a été remplacé par de la pectine hautement méthylée, a été pris comme norme. De tels mélanges sont couramment disponibles pour les personnes atteintes de la maladie cœliaque.

Tableau 2. Influence de l'hydrocoloïde et de la recette utilisée sur les facteurs de cuisson et la qualité des pains sans gluten I - III description des recettes - voir tableau 1

Les pains, qui contenaient de la gomme de guar ou son mélange avec de la pectine dans un rapport de 1:1, ont révélé une masse de pain froid plus élevée et donc une perte de four plus faible par rapport au pain standard. Leur mie avait une teneur en eau plus élevée que dans le cas du pain uniquement à base de pectine, probablement en raison d'un meilleur gonflement de la gomme de guar, ce qui entraînait la rétention d'une plus grande partie de l'eau dans la mie lors de la cuisson.

Les pains à la gomme de guar avaient le volume le plus élevé - ils étaient 9 % plus gros que ceux avec un mélange de gomme de guar et de pectine et 12 % par rapport au pain à la pectine seule (fig. 1). Cependant, ils ont été qualifiés de classe II de qualité organoleptique, en raison de pores larges et irréguliers dans la mie. La même classe de qualité a été attribuée au pain à la pectine, en raison du croustillant de la mie (tableau 2). Des résultats similaires ont déjà été décrits [6, 1]. Les résultats sensoriels propres à la classe de qualité I n'ont été trouvés que dans le cas du pain avec un mélange de gomme de guar et de pectine.

Fig 1. Impact de la sélection des hydrocolloïdes sur le volume du pain

Fig 2. L'humidité de la mie change pendant le stockage des pains sans gluten

L'analyse du profil de texture a montré que le jour de la cuisson, les meilleurs paramètres de mie, c'est-à-dire. la dureté la plus faible (fig. 3), la mastication la plus faible (fig. 5) et la résilience la plus élevée (fig. 6) sont caractéristiques du pain à la gomme de guar. Le caractère gommeux de tous les pains étudiés le jour de la cuisson était le même (fig. 4).

Fig 3. Modifications de la dureté de la mie pendant le stockage des pains sans gluten

Fig 4. Modifications de la gomme de la mie pendant le stockage des pains sans gluten

Fig 5. La mastication de la mie change pendant le stockage des pains sans gluten

Fig 6. Modifications de la résilience de la mie pendant le stockage des pains sans gluten

D'autres études ont porté sur le processus de vieillissement des pains obtenus. A cette fin, ils ont été conservés dans des conditions stables, à température ambiante pendant 3 jours suivants et chaque jour la teneur en eau et le profil de texture de sa mie ont été vérifiés.

Comme il est montré sur la fig. 2, pendant le stockage dans tous les cas, une faible perte d'humidité dans la mie a pu être observée, ce qui est en accord avec la littérature [14, 15, 6]. Le pain standard (pectine) a révélé la plus faible teneur en humidité de la mie pendant toute la durée de stockage, beaucoup plus faible que les autres. Les changements d'humidité les plus faibles pendant 4 jours de cuisson ont été trouvés pour le pain préparé avec un mélange de gomme de guar et de pectine. Cela a probablement influencé les changements de dureté de la mie, qui étaient les plus faibles par rapport aux autres types de pain, et par conséquent causé la dureté la plus faible après 3 jours de stockage (fig. 3). En raison du durcissement très rapide du pain sans gluten, il semble que même une petite réduction de ce processus puisse être considérée comme une amélioration de sa qualité [27].

L'augmentation de dureté la plus élevée, pour tous les pains, a été observée après le premier jour de stockage, de manière similaire aux types de pain traditionnels [14, 15, 10, 22]. Ce changement a surtout influencé la mie de pain à la gomme de guar, ce qui réduit considérablement la convivialité de cette recette. De même, la gomme et la mastication de ce pain après le premier jour de stockage n'étaient pas satisfaisantes, et cela a continué jusqu'à la fin du temps de stockage (fig. 4, 5). Cependant la résilience de ce pain est restée la plus élevée (fig. 6).

Le plus faible caractère gommeux et moelleux de la mie après 3 jours de stockage, a été observé dans le pain avec un mélange de gomme de guar et de pectine, ce qui prouve sa meilleure fraîcheur par rapport au pain avec un seul hydrocolloïde (fig. 4, 5).

Étant donné que les résultats ci-dessus ont montré une influence différente des hydrocolloïdes séparés et mélangés sur la qualité du produit de boulangerie, les études suivantes se sont concentrées sur les interactions entre l'amidon et les hydrocolloïdes utilisés pour la cuisson du pain. À cette fin, l'extrait aqueux des miettes a été fractionné sur un système d'exclusion stérique, et des mesures de la valeur bleue (Bv) sous forme d'amylose libre et non rétrogradée dans les miettes ont été effectuées chaque jour de stockage.

Il est bien connu que l'absorption maximale du complexe iode-amylose se situe entre 640-660 nm et l'iode-amylopectine dans la plage 520-540 nm [3, 4, 31]. Praznik et ses collaborateurs [28, 29, 30] suggèrent que la valeur d'extinction élevée à 640 nm, ou le rapport des extinctions à 640 et 525 nm est suffisant pour prouver la présence d'amylose. D'autre part, des valeurs d'extinction élevées à 525 nm et des valeurs faibles du rapport mentionné ci-dessus sont des indicateurs de l'amylopectine. Si cela est appliqué aux fractions obtenues par chromatographie d'exclusion stérique, on peut séparer les plages où ces glucanes sont élués.

Le profil SEC de l'extrait aqueux du pain standard (pectine), préparé le jour de la cuisson est montré sur la fig. 7. On a pu voir que, le jour de la cuisson, l'amylose était éluée dans les fractions 59-77, ce qui correspond aux poids moléculaires 2-50×10 5 Da, et des fragments d'amylopectine dans les fractions 49-59 (5-30× 10 6 Da). La quantité totale de glucides, mesurée par la méthode à l'anthrone, a montré une quantité d'amylose plus élevée (environ 162 µg/cm 3 d'extrait, soit environ 80 % d'amylose en miettes) que l'amylopectine (environ 40 µg/cm 3 d'extrait).

Fig 7. Teneur en glucides totaux et coloration à l'iode des fractions d'extraits aqueux de chapelure recueillies dans les colonnes SEC le jour de la cuisson du pain de guar

Dans l'extrait de chapelure de guar (fig. 8), le jour de la cuisson, l'amylose a été identifiée dans les fractions 59-73 en quantité beaucoup plus faible que dans l'extrait de pain de pectine, mais le poids moléculaire était similaire (4-50×10 5 Da) . De plus, beaucoup plus d'amylopectine a été trouvée dans les fractions 43-59 (5-90× 106 Da). Dans la quantité totale de glucides, l'amylose n'était que de 40 %, ce qui équivalait à 51 µg/cm 3 d'extrait, et la teneur en amylopectine à environ 77 µg/cm 3 d'extrait.

Fig 8. Teneur en glucides totaux et coloration à l'iode des fractions d'extraits aqueux de chapelure recueillies à partir des colonnes SEC le jour de la cuisson du pain à la pectine

Fig 9. Teneur en glucides totaux et coloration à l'iode des fractions d'extraits aqueux de chapelure collectées à partir des colonnes SEC le jour de la cuisson du pain guar-pectine

La présence d'une si grande quantité d'amylopectine signifie une gélatinisation élevée de l'amidon dans la mie de pain avec de la gomme de guar, ce qui est dû à la capacité élevée de fixation d'eau de cet hydrocolloïde. L'eau liée pendant la formation de la pâte est libérée dans les conditions de cuisson et facilite la gélatinisation de l'amidon [18, 19] et la fuite d'amylose et, dans l'étape suivante, d'amylopectine. La faible quantité d'amylose dans l'extrait de pain à la gomme de guar doit s'expliquer par sa forte rétrogradation, avant la préparation de l'extrait, et non par sa fuite, qui est élevée. L'amylose à chaînes courtes pourrait rétrograder au four ou lors du refroidissement des pains après cuisson [16, 22, 8, 5], car ce processus est déterminé principalement par une longueur de chaîne [25] et une concentration élevée de fraction linéaire d'amidon libéré a accéléré sa recristallisation [35].

Lorsque l'extrait aqueux de mie de pain de guar a été réalisé, seules des chaînes d'amylose non rétrogradées, de taille similaire à celles présentes dans l'extrait de pain de pectine, ont pu être observées. Cette amylose, dans les deux cas, a subi une recristallisation après le premier jour de stockage (fig. 10).

Fig 10. Rétrogradation de l'amylose dans les miettes de pains sans gluten, pendant le stockage

Parce que dans l'extrait de mie de pain de guar, la teneur initiale en amylose était bien plus faible que dans l'extrait de pain à la pectine, et le taux de rétrogradation était proche dans les deux cas, il semble, que ce n'est pas la rétrogradation de fraction linéaire, qui était le principal facteur de durcissement du pain de guar après le premier jour de cuisson. Probablement, le degré élevé de gélatinisation de l'amidon pendant la cuisson du pain de guar est la raison de son durcissement rapide par rapport au pain à la pectine (fig. 3)

L'un des modèles les plus récents de vieillissement du pain suggéré par Martin et Hoseney [17], suppose l'existence d'interactions entre les granules d'amidon gonflés et la phase continue de gluten (en cas de pain sans gluten, film mince d'hydrocolloïde) dans le pain, sur la base de liaisons hydrogène. Ces liaisons lors du vieillissement du pain, lorsque le pain perd son énergie cinétique, deviennent plus nombreuses et plus fortes ce qui provoque le durcissement de la mie.

Du fait des auteurs de ce modèle, le nombre de réticulations entre l'amidon et le gluten (hydrocolloïde) est contrôlé par le gonflement et la gélatinisation de l'amidon. Lorsque les granules sont moins gonflés et que moins de glucanes sont dissous, la zone de contact entre l'amidon et le gluten (hydrocolloïde) est limitée et des liaisons transversales plus faibles se forment, ce qui réduit le durcissement. Ce point de vue a été soutenu par Inagaki et Seib [12], qui ont prouvé que plus les granules d'amidon dans le pain sont gonflés, plus il durcit.

Dans le pain avec un mélange de gomme de guar et de pectine, des quantités intermédiaires d'amylose et d'amylopectine ont été trouvées (fig. 9). L'amylose a été éluée dans les fractions 57-81 qui correspondaient à 1-70 x 105 Da, de sorte que des chaînes plus longues ont été trouvées que dans le pain de guar. Les poids moléculaires de l'amylopectine, présente dans les fractions 47-57 étaient significativement plus faibles par rapport à ce pain (7-45× 10 6 Da), ce qui suggère une gélatinisation plus faible des granules d'amidon dans la mie avec un mélange d'hydrocolloïdes.

Compte tenu de la teneur en fraction glucidique totale, 1 cm 3 d'extrait de chapelure contenait 100 µg d'amylose et 39 µg d'amylopectine. Le pourcentage d'amylose dans la teneur totale en carobhydrates était alors de 72 %, et était donc plus élevé que dans le pain de guar et légèrement inférieur à celui du pain à la pectine (1&x10 5 Da).

Cependant, quelques courtes chaînes d'amylose étaient présentes dans l'extrait, la rétrogradation de la fraction linéaire au four et lors du refroidissement était limitée par la plus faible quantité d'eau disponible en conditions de cuisson, après gélatinisation de l'amidon [34]. Il était lié principalement par des hydrocolloïdes, qui ont une plus grande affinité pour l'eau que l'amidon. Cela pourrait expliquer la quantité élevée d'amylose présente dans la mie de pain avec un mélange d'hydrocolloïdes le jour de la cuisson.

Il semble que l'étendue de la gélatinisation de l'amidon dans le pain de guar ait été réduite par le remplacement partiel de cet hydrocolloïde par de la pectine, ce qui a influencé positivement le processus de durcissement de la mie de ce pain (fig. 3) en n'abaissant pas sa teneur en humidité. Il est également probable qu'en raison de l'absence de différences de taux de rétrogradation dans la mie des pains obtenus (fig. 10), cette gélatinisation limitée ait été la raison d'une fraîcheur plus longue de ces pains.

Dans les pains avec pectine et avec un mélange de gomme de guar et de pectine, on a trouvé un degré de gélatinisation similaire, ce qui est indiqué par presque la même fuite d'amylopectine des granules d'amidon - 40 et 39 µg/cm 3 d'extrait (fig. 7 et 9), ainsi les changements de dureté de la mie étaient dans ces cas similaires et différaient du pain de guar.


Que sont la pectine, la gomme de guar et les carraghénanes? - Recettes

L'EFFET DE L'UTILISATION DE LA GOMME DE GUAR AVEC UN MÉLANGE DE PECTINE DANS DU PAIN SANS GLUTEN

Halina Gambu , Anna Nowotna, Rafa Ziobro, Dorota Gumul, Marek Sikora

La qualité du pain sans gluten, obtenu en utilisant de la pectine, de la gomme de guar et leur mélange 1:1 a été comparée. En se basant sur la distribution des fractions glucidiques présentes dans les extraits de miettes, acquises par chromatographie d'exclusion stérique, l'essai pour expliquer les différences d'interactions entre ces hydrocolloïdes et l'amidon de maïs a été réalisé.

Mots clés : pain sans gluten, hydrocolloïdes alimentaires, vieillissement du pain, rétrogradation, texture de mie.

Le pain - l'un des produits alimentaires les plus élémentaires - s'est avéré nocif pour un groupe de personnes, y compris les personnes atteintes de la maladie cœliaque. Cette entéropathie sensible au gluten est déclenchée par le gluten alimentaire, et le traitement du patient avec un régime sans gluten conduit à sa rémission [32, 33].

Pour obtenir de bons résultats, le gluten doit être éliminé de tous les produits alimentaires consommés [9, 27], y compris le pain. L'élimination de ce composant structurel important n'est possible que si nous le remplaçons par d'autres composés liant l'eau, les hydrocolloïdes. Dans la production de pain sans gluten, les plus couramment utilisés sont la pectine, la gomme de guar, la gomme de xanthane et la gomme de caroube [11, 34, 2, 23].

En Pologne, la substance liant l'eau la plus répandue et utilisée dans la production de pain sans gluten est la pectine hautement méthylée [2, 24]. Cependant, les produits de boulangerie prêts à manger disponibles sur le marché révèlent un goût et une saveur médiocres, et leur mie est croustillante et durcit rapidement [27].

Le but de cette recherche était d'introduire une nouvelle recette de pain sans gluten, qui remplacerait la pectine par d'autres hydrocolloïdes améliorant les propriétés organoleptiques du produit et prolongeant la durée de conservation, à des coûts comparables. Une tentative d'explication des différentes interactions entre les hydrocolloïdes utilisés et l'amidon de maïs, utilisé dans la cuisson du pain sans gluten, a été entreprise.

Tableau 1. Recettes de la pâte utilisée pour la cuisson du pain sans gluten

Les pains ont été cuits au four VIVA Meteor type MD 08/6511 à 230°C pendant une demi-heure. Quatre pains ont été obtenus sur la base de chaque recette. Après 1,5 heure de refroidissement, ils ont été équilibrés, puis la perte au four et l'efficacité du pain ont été calculées [13].

Le volume a été mesuré dans du matériel granuleux, en utilisant des graines de colza. Les pains non sélectionnés pour l'analyse le jour de la cuisson ont été stockés dans des emballages (utilisés en boulangerie pour l'emballage) à 23-24°C et 64% d'humidité relative. Ensuite, ils ont été analysés après 24, 48 et 72 heures après la cuisson.

L'évaluation sensorielle a été réalisée le jour de la cuisson, selon PN-89/A-74108. La classe de qualité du pain a été établie sur la base du score global.

Comme masse sèche, la teneur totale en glucides, établie par la méthode à l'anthrone [20], a été prise.

Pour expliquer les raisons des différentes interactions entre les hydrocolloïdes utilisés et l'amidon de maïs, une chromatographie d'exclusion stérique de l'extrait a été réalisée, comme décrit par Gambu [6].

L'analyse des fractions obtenues comprenait :

- évaluation des glucides totaux avec la méthode anthrone [20]
- coloration à l'iode à 640 et 525 nm [28],

des étalons de pullulane ont été utilisés pour l'étalonnage du poids moléculaire.

Le tableau 2 contient les résultats concernant l'influence des hydrocolloïdes utilisés et de la recette sur les indices de cuisson et la qualité du pain sans gluten. Le pain, dans lequel le gluten a été remplacé par de la pectine hautement méthylée, a été pris comme norme. De tels mélanges sont couramment disponibles pour les personnes atteintes de la maladie cœliaque.

Tableau 2. Influence de l'hydrocoloïde et de la recette utilisée sur les facteurs de cuisson et la qualité des pains sans gluten I - III description des recettes - voir tableau 1

Les pains, qui contenaient de la gomme de guar ou son mélange avec de la pectine dans un rapport de 1:1, ont révélé une masse de pain froid plus élevée et donc une perte de four plus faible par rapport au pain standard. Leur mie avait une teneur en eau plus élevée que dans le cas du pain uniquement à base de pectine, probablement en raison d'un meilleur gonflement de la gomme de guar, ce qui entraînait la rétention d'une plus grande partie de l'eau dans la mie lors de la cuisson.

Les pains à la gomme de guar avaient le volume le plus élevé - ils étaient 9 % plus gros que ceux avec un mélange de gomme de guar et de pectine et 12 % par rapport au pain à la pectine seule (fig. 1). Cependant, ils ont été qualifiés de classe II de qualité organoleptique, en raison de pores larges et irréguliers dans la mie. La même classe de qualité a été attribuée au pain à la pectine, en raison du croustillant de la mie (tableau 2). Des résultats similaires ont déjà été décrits [6, 1]. Les résultats sensoriels propres à la classe de qualité I n'ont été trouvés que dans le cas du pain avec un mélange de gomme de guar et de pectine.

Fig 1. Impact de la sélection des hydrocolloïdes sur le volume du pain

Fig 2. L'humidité de la mie change pendant le stockage des pains sans gluten

L'analyse du profil de texture a montré que le jour de la cuisson, les meilleurs paramètres de mie, c'est-à-dire. la dureté la plus faible (fig. 3), la mastication la plus faible (fig. 5) et la résilience la plus élevée (fig. 6) sont caractéristiques du pain à la gomme de guar. Le caractère gommeux de tous les pains étudiés le jour de la cuisson était le même (fig. 4).

Fig 3. Modifications de la dureté de la mie pendant le stockage des pains sans gluten

Fig 4. Modifications de la gomme de la mie pendant le stockage des pains sans gluten

Fig 5. La mastication de la mie change pendant le stockage des pains sans gluten

Fig 6. Modifications de la résilience de la mie pendant le stockage des pains sans gluten

D'autres études ont porté sur le processus de vieillissement des pains obtenus. A cette fin, ils ont été conservés dans des conditions stables, à température ambiante pendant 3 jours suivants et chaque jour la teneur en eau et le profil de texture de sa mie ont été vérifiés.

Comme il est montré sur la fig. 2, pendant le stockage dans tous les cas, une faible perte d'humidité dans la mie a pu être observée, ce qui est en accord avec la littérature [14, 15, 6]. Le pain standard (pectine) a révélé la plus faible teneur en humidité de la mie pendant toute la durée de stockage, beaucoup plus faible que les autres. Les changements d'humidité les plus faibles pendant 4 jours de cuisson ont été trouvés pour le pain préparé avec un mélange de gomme de guar et de pectine. Cela a probablement influencé les changements de dureté de la mie, qui étaient les plus faibles par rapport aux autres types de pain, et par conséquent causé la dureté la plus faible après 3 jours de stockage (fig. 3). En raison du durcissement très rapide du pain sans gluten, il semble que même une petite réduction de ce processus puisse être considérée comme une amélioration de sa qualité [27].

L'augmentation de dureté la plus élevée, pour tous les pains, a été observée après le premier jour de stockage, de manière similaire aux types de pain traditionnels [14, 15, 10, 22]. Ce changement a surtout influencé la mie de pain à la gomme de guar, ce qui réduit considérablement la convivialité de cette recette. De même, la gomme et la mastication de ce pain après le premier jour de stockage n'étaient pas satisfaisantes, et cela a continué jusqu'à la fin du temps de stockage (fig. 4, 5). Cependant la résilience de ce pain est restée la plus élevée (fig. 6).

Le plus faible caractère gommeux et moelleux de la mie après 3 jours de stockage, a été observé dans le pain avec un mélange de gomme de guar et de pectine, ce qui prouve sa meilleure fraîcheur par rapport au pain avec un seul hydrocolloïde (fig. 4, 5).

Étant donné que les résultats ci-dessus ont montré une influence différente des hydrocolloïdes séparés et mélangés sur la qualité du produit de boulangerie, les études suivantes se sont concentrées sur les interactions entre l'amidon et les hydrocolloïdes utilisés pour la cuisson du pain. À cette fin, l'extrait aqueux des miettes a été fractionné sur un système d'exclusion stérique, et des mesures de la valeur bleue (Bv) sous forme d'amylose libre et non rétrogradée dans les miettes ont été effectuées chaque jour de stockage.

Il est bien connu que l'absorption maximale du complexe iode-amylose se situe entre 640-660 nm et l'iode-amylopectine dans la plage 520-540 nm [3, 4, 31]. Praznik et ses collaborateurs [28, 29, 30] suggèrent que la valeur d'extinction élevée à 640 nm, ou le rapport des extinctions à 640 et 525 nm est suffisant pour prouver la présence d'amylose. D'autre part, des valeurs d'extinction élevées à 525 nm et des valeurs faibles du rapport mentionné ci-dessus sont des indicateurs de l'amylopectine. Si cela est appliqué aux fractions obtenues par chromatographie d'exclusion stérique, on peut séparer les plages où ces glucanes sont élués.

Le profil SEC de l'extrait aqueux du pain standard (pectine), préparé le jour de la cuisson est montré sur la fig. 7. On a pu voir que, le jour de la cuisson, l'amylose était éluée dans les fractions 59-77, ce qui correspond aux poids moléculaires 2-50×10 5 Da, et des fragments d'amylopectine dans les fractions 49-59 (5-30× 10 6 Da). La quantité totale de glucides, mesurée par la méthode à l'anthrone, a montré une quantité d'amylose plus élevée (environ 162 µg/cm 3 d'extrait, soit environ 80 % d'amylose en miettes) que l'amylopectine (environ 40 µg/cm 3 d'extrait).

Fig 7. Teneur en glucides totaux et coloration à l'iode des fractions d'extraits aqueux de chapelure recueillies dans les colonnes SEC le jour de la cuisson du pain de guar

Dans l'extrait de chapelure de guar (fig. 8), le jour de la cuisson, l'amylose a été identifiée dans les fractions 59-73 en quantité beaucoup plus faible que dans l'extrait de pain de pectine, mais le poids moléculaire était similaire (4-50×10 5 Da) . De plus, beaucoup plus d'amylopectine a été trouvée dans les fractions 43-59 (5-90× 106 Da). Dans la quantité totale de glucides, l'amylose n'était que de 40 %, ce qui équivalait à 51 µg/cm 3 d'extrait, et la teneur en amylopectine à environ 77 µg/cm 3 d'extrait.

Fig 8. Teneur en glucides totaux et coloration à l'iode des fractions d'extraits aqueux de chapelure recueillies à partir des colonnes SEC le jour de la cuisson du pain à la pectine

Fig 9. Teneur en glucides totaux et coloration à l'iode des fractions d'extraits aqueux de chapelure collectées à partir des colonnes SEC le jour de la cuisson du pain guar-pectine

La présence d'une si grande quantité d'amylopectine signifie une gélatinisation élevée de l'amidon dans la mie de pain avec de la gomme de guar, ce qui est dû à la capacité élevée de fixation d'eau de cet hydrocolloïde. L'eau liée pendant la formation de la pâte est libérée dans les conditions de cuisson et facilite la gélatinisation de l'amidon [18, 19] et la fuite d'amylose et, dans l'étape suivante, d'amylopectine. La faible quantité d'amylose dans l'extrait de pain à la gomme de guar doit s'expliquer par sa forte rétrogradation, avant la préparation de l'extrait, et non par sa fuite, qui est élevée. L'amylose à chaînes courtes pourrait rétrograder au four ou lors du refroidissement des pains après cuisson [16, 22, 8, 5], car ce processus est déterminé principalement par une longueur de chaîne [25] et une concentration élevée de fraction linéaire d'amidon libéré a accéléré sa recristallisation [35].

Lorsque l'extrait aqueux de mie de pain de guar a été réalisé, seules des chaînes d'amylose non rétrogradées, de taille similaire à celles présentes dans l'extrait de pain de pectine, ont pu être observées. Cette amylose, dans les deux cas, a subi une recristallisation après le premier jour de stockage (fig. 10).

Fig 10. Rétrogradation de l'amylose dans les miettes de pains sans gluten, pendant le stockage

Parce que dans l'extrait de mie de pain de guar, la teneur initiale en amylose était bien plus faible que dans l'extrait de pain à la pectine, et le taux de rétrogradation était proche dans les deux cas, il semble, que ce n'est pas la rétrogradation de fraction linéaire, qui était le principal facteur de durcissement du pain de guar après le premier jour de cuisson. Probablement, le degré élevé de gélatinisation de l'amidon pendant la cuisson du pain de guar est la raison de son durcissement rapide par rapport au pain à la pectine (fig. 3)

L'un des modèles les plus récents de vieillissement du pain suggéré par Martin et Hoseney [17], suppose l'existence d'interactions entre les granules d'amidon gonflés et la phase continue de gluten (en cas de pain sans gluten, film mince d'hydrocolloïde) dans le pain, sur la base de liaisons hydrogène. Ces liaisons lors du vieillissement du pain, lorsque le pain perd son énergie cinétique, deviennent plus nombreuses et plus fortes ce qui provoque le durcissement de la mie.

Du fait des auteurs de ce modèle, le nombre de réticulations entre l'amidon et le gluten (hydrocolloïde) est contrôlé par le gonflement et la gélatinisation de l'amidon. Lorsque les granules sont moins gonflés et que moins de glucanes sont dissous, la zone de contact entre l'amidon et le gluten (hydrocolloïde) est limitée et des liaisons transversales plus faibles se forment, ce qui réduit le durcissement. Ce point de vue a été soutenu par Inagaki et Seib [12], qui ont prouvé que plus les granules d'amidon dans le pain sont gonflés, plus il durcit.

Dans le pain avec un mélange de gomme de guar et de pectine, des quantités intermédiaires d'amylose et d'amylopectine ont été trouvées (fig. 9). L'amylose a été éluée dans les fractions 57-81 qui correspondaient à 1-70 x 105 Da, de sorte que des chaînes plus longues ont été trouvées que dans le pain de guar. Les poids moléculaires de l'amylopectine, présente dans les fractions 47-57 étaient significativement plus faibles par rapport à ce pain (7-45× 10 6 Da), ce qui suggère une gélatinisation plus faible des granules d'amidon dans la mie avec un mélange d'hydrocolloïdes.

Compte tenu de la teneur en fraction glucidique totale, 1 cm 3 d'extrait de chapelure contenait 100 µg d'amylose et 39 µg d'amylopectine. Le pourcentage d'amylose dans la teneur totale en carobhydrates était alors de 72 %, et était donc plus élevé que dans le pain de guar et légèrement inférieur à celui du pain à la pectine (1&x10 5 Da).

Cependant, quelques courtes chaînes d'amylose étaient présentes dans l'extrait, la rétrogradation de la fraction linéaire au four et lors du refroidissement était limitée par la plus faible quantité d'eau disponible en conditions de cuisson, après gélatinisation de l'amidon [34]. Il était lié principalement par des hydrocolloïdes, qui ont une plus grande affinité pour l'eau que l'amidon. Cela pourrait expliquer la quantité élevée d'amylose présente dans la mie de pain avec un mélange d'hydrocolloïdes le jour de la cuisson.

Il semble que l'étendue de la gélatinisation de l'amidon dans le pain de guar ait été réduite par le remplacement partiel de cet hydrocolloïde par de la pectine, ce qui a influencé positivement le processus de durcissement de la mie de ce pain (fig. 3) en n'abaissant pas sa teneur en humidité. Il est également probable qu'en raison de l'absence de différences de taux de rétrogradation dans la mie des pains obtenus (fig. 10), cette gélatinisation limitée ait été la raison d'une fraîcheur plus longue de ces pains.

Dans les pains avec pectine et avec un mélange de gomme de guar et de pectine, on a trouvé un degré de gélatinisation similaire, ce qui est indiqué par presque la même fuite d'amylopectine des granules d'amidon - 40 et 39 µg/cm 3 d'extrait (fig. 7 et 9), ainsi les changements de dureté de la mie étaient dans ces cas similaires et différaient du pain de guar.


Que sont la pectine, la gomme de guar et les carraghénanes? - Recettes

L'EFFET DE L'UTILISATION DE LA GOMME DE GUAR AVEC UN MÉLANGE DE PECTINE DANS DU PAIN SANS GLUTEN

Halina Gambu , Anna Nowotna, Rafa Ziobro, Dorota Gumul, Marek Sikora

La qualité du pain sans gluten, obtenu en utilisant de la pectine, de la gomme de guar et leur mélange 1:1 a été comparée. En se basant sur la distribution des fractions glucidiques présentes dans les extraits de miettes, acquises par chromatographie d'exclusion stérique, l'essai pour expliquer les différences d'interactions entre ces hydrocolloïdes et l'amidon de maïs a été réalisé.

Mots clés : pain sans gluten, hydrocolloïdes alimentaires, vieillissement du pain, rétrogradation, texture de mie.

Le pain - l'un des produits alimentaires les plus élémentaires - s'est avéré nocif pour un groupe de personnes, y compris les personnes atteintes de la maladie cœliaque. Cette entéropathie sensible au gluten est déclenchée par le gluten alimentaire, et le traitement du patient avec un régime sans gluten conduit à sa rémission [32, 33].

Pour obtenir de bons résultats, le gluten doit être éliminé de tous les produits alimentaires consommés [9, 27], y compris le pain. L'élimination de ce composant structurel important n'est possible que si nous le remplaçons par d'autres composés liant l'eau, les hydrocolloïdes. Dans la production de pain sans gluten, les plus couramment utilisés sont la pectine, la gomme de guar, la gomme de xanthane et la gomme de caroube [11, 34, 2, 23].

En Pologne, la substance liant l'eau la plus répandue et utilisée dans la production de pain sans gluten est la pectine hautement méthylée [2, 24]. Cependant, les produits de boulangerie prêts à manger disponibles sur le marché révèlent un goût et une saveur médiocres, et leur mie est croustillante et durcit rapidement [27].

Le but de cette recherche était d'introduire une nouvelle recette de pain sans gluten, qui remplacerait la pectine par d'autres hydrocolloïdes améliorant les propriétés organoleptiques du produit et prolongeant la durée de conservation, à des coûts comparables. Une tentative d'explication des différentes interactions entre les hydrocolloïdes utilisés et l'amidon de maïs, utilisé dans la cuisson du pain sans gluten, a été entreprise.

Tableau 1. Recettes de la pâte utilisée pour la cuisson du pain sans gluten

Les pains ont été cuits au four VIVA Meteor type MD 08/6511 à 230°C pendant une demi-heure. Quatre pains ont été obtenus sur la base de chaque recette. Après 1,5 heure de refroidissement, ils ont été équilibrés, puis la perte au four et l'efficacité du pain ont été calculées [13].

Le volume a été mesuré dans du matériel granuleux, en utilisant des graines de colza. Les pains non sélectionnés pour l'analyse le jour de la cuisson ont été stockés dans des emballages (utilisés en boulangerie pour l'emballage) à 23-24°C et 64% d'humidité relative. Ensuite, ils ont été analysés après 24, 48 et 72 heures après la cuisson.

L'évaluation sensorielle a été réalisée le jour de la cuisson, selon PN-89/A-74108. La classe de qualité du pain a été établie sur la base du score global.

Comme masse sèche, la teneur totale en glucides, établie par la méthode à l'anthrone [20], a été prise.

Pour expliquer les raisons des différentes interactions entre les hydrocolloïdes utilisés et l'amidon de maïs, une chromatographie d'exclusion stérique de l'extrait a été réalisée, comme décrit par Gambu [6].

L'analyse des fractions obtenues comprenait :

- évaluation des glucides totaux avec la méthode anthrone [20]
- coloration à l'iode à 640 et 525 nm [28],

des étalons de pullulane ont été utilisés pour l'étalonnage du poids moléculaire.

Le tableau 2 contient les résultats concernant l'influence des hydrocolloïdes utilisés et de la recette sur les indices de cuisson et la qualité du pain sans gluten. Le pain, dans lequel le gluten a été remplacé par de la pectine hautement méthylée, a été pris comme norme. De tels mélanges sont couramment disponibles pour les personnes atteintes de la maladie cœliaque.

Tableau 2. Influence de l'hydrocoloïde et de la recette utilisée sur les facteurs de cuisson et la qualité des pains sans gluten I - III description des recettes - voir tableau 1

Les pains, qui contenaient de la gomme de guar ou son mélange avec de la pectine dans un rapport de 1:1, ont révélé une masse de pain froid plus élevée et donc une perte de four plus faible par rapport au pain standard. Leur mie avait une teneur en eau plus élevée que dans le cas du pain uniquement à base de pectine, probablement en raison d'un meilleur gonflement de la gomme de guar, ce qui entraînait la rétention d'une plus grande partie de l'eau dans la mie lors de la cuisson.

Les pains à la gomme de guar avaient le volume le plus élevé - ils étaient 9 % plus gros que ceux avec un mélange de gomme de guar et de pectine et 12 % par rapport au pain à la pectine seule (fig. 1). Cependant, ils ont été qualifiés de classe II de qualité organoleptique, en raison de pores larges et irréguliers dans la mie. La même classe de qualité a été attribuée au pain à la pectine, en raison du croustillant de la mie (tableau 2). Des résultats similaires ont déjà été décrits [6, 1]. Les résultats sensoriels propres à la classe de qualité I n'ont été trouvés que dans le cas du pain avec un mélange de gomme de guar et de pectine.

Fig 1. Impact de la sélection des hydrocolloïdes sur le volume du pain

Fig 2. L'humidité de la mie change pendant le stockage des pains sans gluten

L'analyse du profil de texture a montré que le jour de la cuisson, les meilleurs paramètres de mie, c'est-à-dire. la dureté la plus faible (fig. 3), la mastication la plus faible (fig. 5) et la résilience la plus élevée (fig. 6) sont caractéristiques du pain à la gomme de guar. Le caractère gommeux de tous les pains étudiés le jour de la cuisson était le même (fig. 4).

Fig 3. Modifications de la dureté de la mie pendant le stockage des pains sans gluten

Fig 4. Modifications de la gomme de la mie pendant le stockage des pains sans gluten

Figure 5.La mastication de la mie change pendant le stockage des pains sans gluten

Fig 6. Modifications de la résilience de la mie pendant le stockage des pains sans gluten

D'autres études ont porté sur le processus de vieillissement des pains obtenus. A cette fin, ils ont été conservés dans des conditions stables, à température ambiante pendant 3 jours suivants et chaque jour la teneur en eau et le profil de texture de sa mie ont été vérifiés.

Comme il est montré sur la fig. 2, pendant le stockage dans tous les cas, une faible perte d'humidité dans la mie a pu être observée, ce qui est en accord avec la littérature [14, 15, 6]. Le pain standard (pectine) a révélé la plus faible teneur en humidité de la mie pendant toute la durée de stockage, beaucoup plus faible que les autres. Les changements d'humidité les plus faibles pendant 4 jours de cuisson ont été trouvés pour le pain préparé avec un mélange de gomme de guar et de pectine. Cela a probablement influencé les changements de dureté de la mie, qui étaient les plus faibles par rapport aux autres types de pain, et par conséquent causé la dureté la plus faible après 3 jours de stockage (fig. 3). En raison du durcissement très rapide du pain sans gluten, il semble que même une petite réduction de ce processus puisse être considérée comme une amélioration de sa qualité [27].

L'augmentation de dureté la plus élevée, pour tous les pains, a été observée après le premier jour de stockage, de manière similaire aux types de pain traditionnels [14, 15, 10, 22]. Ce changement a surtout influencé la mie de pain à la gomme de guar, ce qui réduit considérablement la convivialité de cette recette. De même, la gomme et la mastication de ce pain après le premier jour de stockage n'étaient pas satisfaisantes, et cela a continué jusqu'à la fin du temps de stockage (fig. 4, 5). Cependant la résilience de ce pain est restée la plus élevée (fig. 6).

Le plus faible caractère gommeux et moelleux de la mie après 3 jours de stockage, a été observé dans le pain avec un mélange de gomme de guar et de pectine, ce qui prouve sa meilleure fraîcheur par rapport au pain avec un seul hydrocolloïde (fig. 4, 5).

Étant donné que les résultats ci-dessus ont montré une influence différente des hydrocolloïdes séparés et mélangés sur la qualité du produit de boulangerie, les études suivantes se sont concentrées sur les interactions entre l'amidon et les hydrocolloïdes utilisés pour la cuisson du pain. À cette fin, l'extrait aqueux des miettes a été fractionné sur un système d'exclusion stérique, et des mesures de la valeur bleue (Bv) sous forme d'amylose libre et non rétrogradée dans les miettes ont été effectuées chaque jour de stockage.

Il est bien connu que l'absorption maximale du complexe iode-amylose se situe entre 640-660 nm et l'iode-amylopectine dans la plage 520-540 nm [3, 4, 31]. Praznik et ses collaborateurs [28, 29, 30] suggèrent que la valeur d'extinction élevée à 640 nm, ou le rapport des extinctions à 640 et 525 nm est suffisant pour prouver la présence d'amylose. D'autre part, des valeurs d'extinction élevées à 525 nm et des valeurs faibles du rapport mentionné ci-dessus sont des indicateurs de l'amylopectine. Si cela est appliqué aux fractions obtenues par chromatographie d'exclusion stérique, on peut séparer les plages où ces glucanes sont élués.

Le profil SEC de l'extrait aqueux du pain standard (pectine), préparé le jour de la cuisson est montré sur la fig. 7. On a pu voir que, le jour de la cuisson, l'amylose était éluée dans les fractions 59-77, ce qui correspond aux poids moléculaires 2-50×10 5 Da, et des fragments d'amylopectine dans les fractions 49-59 (5-30× 10 6 Da). La quantité totale de glucides, mesurée par la méthode à l'anthrone, a montré une quantité d'amylose plus élevée (environ 162 µg/cm 3 d'extrait, soit environ 80 % d'amylose en miettes) que l'amylopectine (environ 40 µg/cm 3 d'extrait).

Fig 7. Teneur en glucides totaux et coloration à l'iode des fractions d'extraits aqueux de chapelure recueillies dans les colonnes SEC le jour de la cuisson du pain de guar

Dans l'extrait de chapelure de guar (fig. 8), le jour de la cuisson, l'amylose a été identifiée dans les fractions 59-73 en quantité beaucoup plus faible que dans l'extrait de pain de pectine, mais le poids moléculaire était similaire (4-50×10 5 Da) . De plus, beaucoup plus d'amylopectine a été trouvée dans les fractions 43-59 (5-90× 106 Da). Dans la quantité totale de glucides, l'amylose n'était que de 40 %, ce qui équivalait à 51 µg/cm 3 d'extrait, et la teneur en amylopectine à environ 77 µg/cm 3 d'extrait.

Fig 8. Teneur en glucides totaux et coloration à l'iode des fractions d'extraits aqueux de chapelure recueillies à partir des colonnes SEC le jour de la cuisson du pain à la pectine

Fig 9. Teneur en glucides totaux et coloration à l'iode des fractions d'extraits aqueux de chapelure collectées à partir des colonnes SEC le jour de la cuisson du pain guar-pectine

La présence d'une si grande quantité d'amylopectine signifie une gélatinisation élevée de l'amidon dans la mie de pain avec de la gomme de guar, ce qui est dû à la capacité élevée de fixation d'eau de cet hydrocolloïde. L'eau liée pendant la formation de la pâte est libérée dans les conditions de cuisson et facilite la gélatinisation de l'amidon [18, 19] et la fuite d'amylose et, dans l'étape suivante, d'amylopectine. La faible quantité d'amylose dans l'extrait de pain à la gomme de guar doit s'expliquer par sa forte rétrogradation, avant la préparation de l'extrait, et non par sa fuite, qui est élevée. L'amylose à chaînes courtes pourrait rétrograder au four ou lors du refroidissement des pains après cuisson [16, 22, 8, 5], car ce processus est déterminé principalement par une longueur de chaîne [25] et une concentration élevée de fraction linéaire d'amidon libéré a accéléré sa recristallisation [35].

Lorsque l'extrait aqueux de mie de pain de guar a été réalisé, seules des chaînes d'amylose non rétrogradées, de taille similaire à celles présentes dans l'extrait de pain de pectine, ont pu être observées. Cette amylose, dans les deux cas, a subi une recristallisation après le premier jour de stockage (fig. 10).

Fig 10. Rétrogradation de l'amylose dans les miettes de pains sans gluten, pendant le stockage

Parce que dans l'extrait de mie de pain de guar, la teneur initiale en amylose était bien plus faible que dans l'extrait de pain à la pectine, et le taux de rétrogradation était proche dans les deux cas, il semble, que ce n'est pas la rétrogradation de fraction linéaire, qui était le principal facteur de durcissement du pain de guar après le premier jour de cuisson. Probablement, le degré élevé de gélatinisation de l'amidon pendant la cuisson du pain de guar est la raison de son durcissement rapide par rapport au pain à la pectine (fig. 3)

L'un des modèles les plus récents de vieillissement du pain suggéré par Martin et Hoseney [17], suppose l'existence d'interactions entre les granules d'amidon gonflés et la phase continue de gluten (en cas de pain sans gluten, film mince d'hydrocolloïde) dans le pain, sur la base de liaisons hydrogène. Ces liaisons lors du vieillissement du pain, lorsque le pain perd son énergie cinétique, deviennent plus nombreuses et plus fortes ce qui provoque le durcissement de la mie.

Du fait des auteurs de ce modèle, le nombre de réticulations entre l'amidon et le gluten (hydrocolloïde) est contrôlé par le gonflement et la gélatinisation de l'amidon. Lorsque les granules sont moins gonflés et que moins de glucanes sont dissous, la zone de contact entre l'amidon et le gluten (hydrocolloïde) est limitée et des liaisons transversales plus faibles se forment, ce qui réduit le durcissement. Ce point de vue a été soutenu par Inagaki et Seib [12], qui ont prouvé que plus les granules d'amidon dans le pain sont gonflés, plus il durcit.

Dans le pain avec un mélange de gomme de guar et de pectine, des quantités intermédiaires d'amylose et d'amylopectine ont été trouvées (fig. 9). L'amylose a été éluée dans les fractions 57-81 qui correspondaient à 1-70 x 105 Da, de sorte que des chaînes plus longues ont été trouvées que dans le pain de guar. Les poids moléculaires de l'amylopectine, présente dans les fractions 47-57 étaient significativement plus faibles par rapport à ce pain (7-45× 10 6 Da), ce qui suggère une gélatinisation plus faible des granules d'amidon dans la mie avec un mélange d'hydrocolloïdes.

Compte tenu de la teneur en fraction glucidique totale, 1 cm 3 d'extrait de chapelure contenait 100 µg d'amylose et 39 µg d'amylopectine. Le pourcentage d'amylose dans la teneur totale en carobhydrates était alors de 72 %, et était donc plus élevé que dans le pain de guar et légèrement inférieur à celui du pain à la pectine (1&x10 5 Da).

Cependant, quelques courtes chaînes d'amylose étaient présentes dans l'extrait, la rétrogradation de la fraction linéaire au four et lors du refroidissement était limitée par la plus faible quantité d'eau disponible en conditions de cuisson, après gélatinisation de l'amidon [34]. Il était lié principalement par des hydrocolloïdes, qui ont une plus grande affinité pour l'eau que l'amidon. Cela pourrait expliquer la quantité élevée d'amylose présente dans la mie de pain avec un mélange d'hydrocolloïdes le jour de la cuisson.

Il semble que l'étendue de la gélatinisation de l'amidon dans le pain de guar ait été réduite par le remplacement partiel de cet hydrocolloïde par de la pectine, ce qui a influencé positivement le processus de durcissement de la mie de ce pain (fig. 3) en n'abaissant pas sa teneur en humidité. Il est également probable qu'en raison de l'absence de différences de taux de rétrogradation dans la mie des pains obtenus (fig. 10), cette gélatinisation limitée ait été la raison d'une fraîcheur plus longue de ces pains.

Dans les pains avec pectine et avec un mélange de gomme de guar et de pectine, on a trouvé un degré de gélatinisation similaire, ce qui est indiqué par presque la même fuite d'amylopectine des granules d'amidon - 40 et 39 µg/cm 3 d'extrait (fig. 7 et 9), ainsi les changements de dureté de la mie étaient dans ces cas similaires et différaient du pain de guar.


Que sont la pectine, la gomme de guar et les carraghénanes? - Recettes

L'EFFET DE L'UTILISATION DE LA GOMME DE GUAR AVEC UN MÉLANGE DE PECTINE DANS DU PAIN SANS GLUTEN

Halina Gambu , Anna Nowotna, Rafa Ziobro, Dorota Gumul, Marek Sikora

La qualité du pain sans gluten, obtenu en utilisant de la pectine, de la gomme de guar et leur mélange 1:1 a été comparée. En se basant sur la distribution des fractions glucidiques présentes dans les extraits de miettes, acquises par chromatographie d'exclusion stérique, l'essai pour expliquer les différences d'interactions entre ces hydrocolloïdes et l'amidon de maïs a été réalisé.

Mots clés : pain sans gluten, hydrocolloïdes alimentaires, vieillissement du pain, rétrogradation, texture de mie.

Le pain - l'un des produits alimentaires les plus élémentaires - s'est avéré nocif pour un groupe de personnes, y compris les personnes atteintes de la maladie cœliaque. Cette entéropathie sensible au gluten est déclenchée par le gluten alimentaire, et le traitement du patient avec un régime sans gluten conduit à sa rémission [32, 33].

Pour obtenir de bons résultats, le gluten doit être éliminé de tous les produits alimentaires consommés [9, 27], y compris le pain. L'élimination de ce composant structurel important n'est possible que si nous le remplaçons par d'autres composés liant l'eau, les hydrocolloïdes. Dans la production de pain sans gluten, les plus couramment utilisés sont la pectine, la gomme de guar, la gomme de xanthane et la gomme de caroube [11, 34, 2, 23].

En Pologne, la substance liant l'eau la plus répandue et utilisée dans la production de pain sans gluten est la pectine hautement méthylée [2, 24]. Cependant, les produits de boulangerie prêts à manger disponibles sur le marché révèlent un goût et une saveur médiocres, et leur mie est croustillante et durcit rapidement [27].

Le but de cette recherche était d'introduire une nouvelle recette de pain sans gluten, qui remplacerait la pectine par d'autres hydrocolloïdes améliorant les propriétés organoleptiques du produit et prolongeant la durée de conservation, à des coûts comparables. Une tentative d'explication des différentes interactions entre les hydrocolloïdes utilisés et l'amidon de maïs, utilisé dans la cuisson du pain sans gluten, a été entreprise.

Tableau 1. Recettes de la pâte utilisée pour la cuisson du pain sans gluten

Les pains ont été cuits au four VIVA Meteor type MD 08/6511 à 230°C pendant une demi-heure. Quatre pains ont été obtenus sur la base de chaque recette. Après 1,5 heure de refroidissement, ils ont été équilibrés, puis la perte au four et l'efficacité du pain ont été calculées [13].

Le volume a été mesuré dans du matériel granuleux, en utilisant des graines de colza. Les pains non sélectionnés pour l'analyse le jour de la cuisson ont été stockés dans des emballages (utilisés en boulangerie pour l'emballage) à 23-24°C et 64% d'humidité relative. Ensuite, ils ont été analysés après 24, 48 et 72 heures après la cuisson.

L'évaluation sensorielle a été réalisée le jour de la cuisson, selon PN-89/A-74108. La classe de qualité du pain a été établie sur la base du score global.

Comme masse sèche, la teneur totale en glucides, établie par la méthode à l'anthrone [20], a été prise.

Pour expliquer les raisons des différentes interactions entre les hydrocolloïdes utilisés et l'amidon de maïs, une chromatographie d'exclusion stérique de l'extrait a été réalisée, comme décrit par Gambu [6].

L'analyse des fractions obtenues comprenait :

- évaluation des glucides totaux avec la méthode anthrone [20]
- coloration à l'iode à 640 et 525 nm [28],

des étalons de pullulane ont été utilisés pour l'étalonnage du poids moléculaire.

Le tableau 2 contient les résultats concernant l'influence des hydrocolloïdes utilisés et de la recette sur les indices de cuisson et la qualité du pain sans gluten. Le pain, dans lequel le gluten a été remplacé par de la pectine hautement méthylée, a été pris comme norme. De tels mélanges sont couramment disponibles pour les personnes atteintes de la maladie cœliaque.

Tableau 2. Influence de l'hydrocoloïde et de la recette utilisée sur les facteurs de cuisson et la qualité des pains sans gluten I - III description des recettes - voir tableau 1

Les pains, qui contenaient de la gomme de guar ou son mélange avec de la pectine dans un rapport de 1:1, ont révélé une masse de pain froid plus élevée et donc une perte de four plus faible par rapport au pain standard. Leur mie avait une teneur en eau plus élevée que dans le cas du pain uniquement à base de pectine, probablement en raison d'un meilleur gonflement de la gomme de guar, ce qui entraînait la rétention d'une plus grande partie de l'eau dans la mie lors de la cuisson.

Les pains à la gomme de guar avaient le volume le plus élevé - ils étaient 9 % plus gros que ceux avec un mélange de gomme de guar et de pectine et 12 % par rapport au pain à la pectine seule (fig. 1). Cependant, ils ont été qualifiés de classe II de qualité organoleptique, en raison de pores larges et irréguliers dans la mie. La même classe de qualité a été attribuée au pain à la pectine, en raison du croustillant de la mie (tableau 2). Des résultats similaires ont déjà été décrits [6, 1]. Les résultats sensoriels propres à la classe de qualité I n'ont été trouvés que dans le cas du pain avec un mélange de gomme de guar et de pectine.

Fig 1. Impact de la sélection des hydrocolloïdes sur le volume du pain

Fig 2. L'humidité de la mie change pendant le stockage des pains sans gluten

L'analyse du profil de texture a montré que le jour de la cuisson, les meilleurs paramètres de mie, c'est-à-dire. la dureté la plus faible (fig. 3), la mastication la plus faible (fig. 5) et la résilience la plus élevée (fig. 6) sont caractéristiques du pain à la gomme de guar. Le caractère gommeux de tous les pains étudiés le jour de la cuisson était le même (fig. 4).

Fig 3. Modifications de la dureté de la mie pendant le stockage des pains sans gluten

Fig 4. Modifications de la gomme de la mie pendant le stockage des pains sans gluten

Fig 5. La mastication de la mie change pendant le stockage des pains sans gluten

Fig 6. Modifications de la résilience de la mie pendant le stockage des pains sans gluten

D'autres études ont porté sur le processus de vieillissement des pains obtenus. A cette fin, ils ont été conservés dans des conditions stables, à température ambiante pendant 3 jours suivants et chaque jour la teneur en eau et le profil de texture de sa mie ont été vérifiés.

Comme il est montré sur la fig. 2, pendant le stockage dans tous les cas, une faible perte d'humidité dans la mie a pu être observée, ce qui est en accord avec la littérature [14, 15, 6]. Le pain standard (pectine) a révélé la plus faible teneur en humidité de la mie pendant toute la durée de stockage, beaucoup plus faible que les autres. Les changements d'humidité les plus faibles pendant 4 jours de cuisson ont été trouvés pour le pain préparé avec un mélange de gomme de guar et de pectine. Cela a probablement influencé les changements de dureté de la mie, qui étaient les plus faibles par rapport aux autres types de pain, et par conséquent causé la dureté la plus faible après 3 jours de stockage (fig. 3). En raison du durcissement très rapide du pain sans gluten, il semble que même une petite réduction de ce processus puisse être considérée comme une amélioration de sa qualité [27].

L'augmentation de dureté la plus élevée, pour tous les pains, a été observée après le premier jour de stockage, de manière similaire aux types de pain traditionnels [14, 15, 10, 22]. Ce changement a surtout influencé la mie de pain à la gomme de guar, ce qui réduit considérablement la convivialité de cette recette. De même, la gomme et la mastication de ce pain après le premier jour de stockage n'étaient pas satisfaisantes, et cela a continué jusqu'à la fin du temps de stockage (fig. 4, 5). Cependant la résilience de ce pain est restée la plus élevée (fig. 6).

Le plus faible caractère gommeux et moelleux de la mie après 3 jours de stockage, a été observé dans le pain avec un mélange de gomme de guar et de pectine, ce qui prouve sa meilleure fraîcheur par rapport au pain avec un seul hydrocolloïde (fig. 4, 5).

Étant donné que les résultats ci-dessus ont montré une influence différente des hydrocolloïdes séparés et mélangés sur la qualité du produit de boulangerie, les études suivantes se sont concentrées sur les interactions entre l'amidon et les hydrocolloïdes utilisés pour la cuisson du pain. À cette fin, l'extrait aqueux des miettes a été fractionné sur un système d'exclusion stérique, et des mesures de la valeur bleue (Bv) sous forme d'amylose libre et non rétrogradée dans les miettes ont été effectuées chaque jour de stockage.

Il est bien connu que l'absorption maximale du complexe iode-amylose se situe entre 640-660 nm et l'iode-amylopectine dans la plage 520-540 nm [3, 4, 31]. Praznik et ses collaborateurs [28, 29, 30] suggèrent que la valeur d'extinction élevée à 640 nm, ou le rapport des extinctions à 640 et 525 nm est suffisant pour prouver la présence d'amylose. D'autre part, des valeurs d'extinction élevées à 525 nm et des valeurs faibles du rapport mentionné ci-dessus sont des indicateurs de l'amylopectine. Si cela est appliqué aux fractions obtenues par chromatographie d'exclusion stérique, on peut séparer les plages où ces glucanes sont élués.

Le profil SEC de l'extrait aqueux du pain standard (pectine), préparé le jour de la cuisson est montré sur la fig. 7. On a pu voir que, le jour de la cuisson, l'amylose était éluée dans les fractions 59-77, ce qui correspond aux poids moléculaires 2-50×10 5 Da, et des fragments d'amylopectine dans les fractions 49-59 (5-30× 10 6 Da). La quantité totale de glucides, mesurée par la méthode à l'anthrone, a montré une quantité d'amylose plus élevée (environ 162 µg/cm 3 d'extrait, soit environ 80 % d'amylose en miettes) que l'amylopectine (environ 40 µg/cm 3 d'extrait).

Fig 7. Teneur en glucides totaux et coloration à l'iode des fractions d'extraits aqueux de chapelure recueillies dans les colonnes SEC le jour de la cuisson du pain de guar

Dans l'extrait de chapelure de guar (fig. 8), le jour de la cuisson, l'amylose a été identifiée dans les fractions 59-73 en quantité beaucoup plus faible que dans l'extrait de pain de pectine, mais le poids moléculaire était similaire (4-50×10 5 Da) . De plus, beaucoup plus d'amylopectine a été trouvée dans les fractions 43-59 (5-90× 106 Da). Dans la quantité totale de glucides, l'amylose n'était que de 40 %, ce qui équivalait à 51 µg/cm 3 d'extrait, et la teneur en amylopectine à environ 77 µg/cm 3 d'extrait.

Fig 8. Teneur en glucides totaux et coloration à l'iode des fractions d'extraits aqueux de chapelure recueillies à partir des colonnes SEC le jour de la cuisson du pain à la pectine

Fig 9. Teneur en glucides totaux et coloration à l'iode des fractions d'extraits aqueux de chapelure collectées à partir des colonnes SEC le jour de la cuisson du pain guar-pectine

La présence d'une si grande quantité d'amylopectine signifie une gélatinisation élevée de l'amidon dans la mie de pain avec de la gomme de guar, ce qui est dû à la capacité élevée de fixation d'eau de cet hydrocolloïde. L'eau liée pendant la formation de la pâte est libérée dans les conditions de cuisson et facilite la gélatinisation de l'amidon [18, 19] et la fuite d'amylose et, dans l'étape suivante, d'amylopectine. La faible quantité d'amylose dans l'extrait de pain à la gomme de guar doit s'expliquer par sa forte rétrogradation, avant la préparation de l'extrait, et non par sa fuite, qui est élevée.L'amylose à chaînes courtes pourrait rétrograder au four ou lors du refroidissement des pains après cuisson [16, 22, 8, 5], car ce processus est déterminé principalement par une longueur de chaîne [25] et une concentration élevée de fraction linéaire d'amidon libéré a accéléré sa recristallisation [35].

Lorsque l'extrait aqueux de mie de pain de guar a été réalisé, seules des chaînes d'amylose non rétrogradées, de taille similaire à celles présentes dans l'extrait de pain de pectine, ont pu être observées. Cette amylose, dans les deux cas, a subi une recristallisation après le premier jour de stockage (fig. 10).

Fig 10. Rétrogradation de l'amylose dans les miettes de pains sans gluten, pendant le stockage

Parce que dans l'extrait de mie de pain de guar, la teneur initiale en amylose était bien plus faible que dans l'extrait de pain à la pectine, et le taux de rétrogradation était proche dans les deux cas, il semble, que ce n'est pas la rétrogradation de fraction linéaire, qui était le principal facteur de durcissement du pain de guar après le premier jour de cuisson. Probablement, le degré élevé de gélatinisation de l'amidon pendant la cuisson du pain de guar est la raison de son durcissement rapide par rapport au pain à la pectine (fig. 3)

L'un des modèles les plus récents de vieillissement du pain suggéré par Martin et Hoseney [17], suppose l'existence d'interactions entre les granules d'amidon gonflés et la phase continue de gluten (en cas de pain sans gluten, film mince d'hydrocolloïde) dans le pain, sur la base de liaisons hydrogène. Ces liaisons lors du vieillissement du pain, lorsque le pain perd son énergie cinétique, deviennent plus nombreuses et plus fortes ce qui provoque le durcissement de la mie.

Du fait des auteurs de ce modèle, le nombre de réticulations entre l'amidon et le gluten (hydrocolloïde) est contrôlé par le gonflement et la gélatinisation de l'amidon. Lorsque les granules sont moins gonflés et que moins de glucanes sont dissous, la zone de contact entre l'amidon et le gluten (hydrocolloïde) est limitée et des liaisons transversales plus faibles se forment, ce qui réduit le durcissement. Ce point de vue a été soutenu par Inagaki et Seib [12], qui ont prouvé que plus les granules d'amidon dans le pain sont gonflés, plus il durcit.

Dans le pain avec un mélange de gomme de guar et de pectine, des quantités intermédiaires d'amylose et d'amylopectine ont été trouvées (fig. 9). L'amylose a été éluée dans les fractions 57-81 qui correspondaient à 1-70 x 105 Da, de sorte que des chaînes plus longues ont été trouvées que dans le pain de guar. Les poids moléculaires de l'amylopectine, présente dans les fractions 47-57 étaient significativement plus faibles par rapport à ce pain (7-45× 10 6 Da), ce qui suggère une gélatinisation plus faible des granules d'amidon dans la mie avec un mélange d'hydrocolloïdes.

Compte tenu de la teneur en fraction glucidique totale, 1 cm 3 d'extrait de chapelure contenait 100 µg d'amylose et 39 µg d'amylopectine. Le pourcentage d'amylose dans la teneur totale en carobhydrates était alors de 72 %, et était donc plus élevé que dans le pain de guar et légèrement inférieur à celui du pain à la pectine (1&x10 5 Da).

Cependant, quelques courtes chaînes d'amylose étaient présentes dans l'extrait, la rétrogradation de la fraction linéaire au four et lors du refroidissement était limitée par la plus faible quantité d'eau disponible en conditions de cuisson, après gélatinisation de l'amidon [34]. Il était lié principalement par des hydrocolloïdes, qui ont une plus grande affinité pour l'eau que l'amidon. Cela pourrait expliquer la quantité élevée d'amylose présente dans la mie de pain avec un mélange d'hydrocolloïdes le jour de la cuisson.

Il semble que l'étendue de la gélatinisation de l'amidon dans le pain de guar ait été réduite par le remplacement partiel de cet hydrocolloïde par de la pectine, ce qui a influencé positivement le processus de durcissement de la mie de ce pain (fig. 3) en n'abaissant pas sa teneur en humidité. Il est également probable qu'en raison de l'absence de différences de taux de rétrogradation dans la mie des pains obtenus (fig. 10), cette gélatinisation limitée ait été la raison d'une fraîcheur plus longue de ces pains.

Dans les pains avec pectine et avec un mélange de gomme de guar et de pectine, on a trouvé un degré de gélatinisation similaire, ce qui est indiqué par presque la même fuite d'amylopectine des granules d'amidon - 40 et 39 µg/cm 3 d'extrait (fig. 7 et 9), ainsi les changements de dureté de la mie étaient dans ces cas similaires et différaient du pain de guar.


Que sont la pectine, la gomme de guar et les carraghénanes? - Recettes

L'EFFET DE L'UTILISATION DE LA GOMME DE GUAR AVEC UN MÉLANGE DE PECTINE DANS DU PAIN SANS GLUTEN

Halina Gambu , Anna Nowotna, Rafa Ziobro, Dorota Gumul, Marek Sikora

La qualité du pain sans gluten, obtenu en utilisant de la pectine, de la gomme de guar et leur mélange 1:1 a été comparée. En se basant sur la distribution des fractions glucidiques présentes dans les extraits de miettes, acquises par chromatographie d'exclusion stérique, l'essai pour expliquer les différences d'interactions entre ces hydrocolloïdes et l'amidon de maïs a été réalisé.

Mots clés : pain sans gluten, hydrocolloïdes alimentaires, vieillissement du pain, rétrogradation, texture de mie.

Le pain - l'un des produits alimentaires les plus élémentaires - s'est avéré nocif pour un groupe de personnes, y compris les personnes atteintes de la maladie cœliaque. Cette entéropathie sensible au gluten est déclenchée par le gluten alimentaire, et le traitement du patient avec un régime sans gluten conduit à sa rémission [32, 33].

Pour obtenir de bons résultats, le gluten doit être éliminé de tous les produits alimentaires consommés [9, 27], y compris le pain. L'élimination de ce composant structurel important n'est possible que si nous le remplaçons par d'autres composés liant l'eau, les hydrocolloïdes. Dans la production de pain sans gluten, les plus couramment utilisés sont la pectine, la gomme de guar, la gomme de xanthane et la gomme de caroube [11, 34, 2, 23].

En Pologne, la substance liant l'eau la plus répandue et utilisée dans la production de pain sans gluten est la pectine hautement méthylée [2, 24]. Cependant, les produits de boulangerie prêts à manger disponibles sur le marché révèlent un goût et une saveur médiocres, et leur mie est croustillante et durcit rapidement [27].

Le but de cette recherche était d'introduire une nouvelle recette de pain sans gluten, qui remplacerait la pectine par d'autres hydrocolloïdes améliorant les propriétés organoleptiques du produit et prolongeant la durée de conservation, à des coûts comparables. Une tentative d'explication des différentes interactions entre les hydrocolloïdes utilisés et l'amidon de maïs, utilisé dans la cuisson du pain sans gluten, a été entreprise.

Tableau 1. Recettes de la pâte utilisée pour la cuisson du pain sans gluten

Les pains ont été cuits au four VIVA Meteor type MD 08/6511 à 230°C pendant une demi-heure. Quatre pains ont été obtenus sur la base de chaque recette. Après 1,5 heure de refroidissement, ils ont été équilibrés, puis la perte au four et l'efficacité du pain ont été calculées [13].

Le volume a été mesuré dans du matériel granuleux, en utilisant des graines de colza. Les pains non sélectionnés pour l'analyse le jour de la cuisson ont été stockés dans des emballages (utilisés en boulangerie pour l'emballage) à 23-24°C et 64% d'humidité relative. Ensuite, ils ont été analysés après 24, 48 et 72 heures après la cuisson.

L'évaluation sensorielle a été réalisée le jour de la cuisson, selon PN-89/A-74108. La classe de qualité du pain a été établie sur la base du score global.

Comme masse sèche, la teneur totale en glucides, établie par la méthode à l'anthrone [20], a été prise.

Pour expliquer les raisons des différentes interactions entre les hydrocolloïdes utilisés et l'amidon de maïs, une chromatographie d'exclusion stérique de l'extrait a été réalisée, comme décrit par Gambu [6].

L'analyse des fractions obtenues comprenait :

- évaluation des glucides totaux avec la méthode anthrone [20]
- coloration à l'iode à 640 et 525 nm [28],

des étalons de pullulane ont été utilisés pour l'étalonnage du poids moléculaire.

Le tableau 2 contient les résultats concernant l'influence des hydrocolloïdes utilisés et de la recette sur les indices de cuisson et la qualité du pain sans gluten. Le pain, dans lequel le gluten a été remplacé par de la pectine hautement méthylée, a été pris comme norme. De tels mélanges sont couramment disponibles pour les personnes atteintes de la maladie cœliaque.

Tableau 2. Influence de l'hydrocoloïde et de la recette utilisée sur les facteurs de cuisson et la qualité des pains sans gluten I - III description des recettes - voir tableau 1

Les pains, qui contenaient de la gomme de guar ou son mélange avec de la pectine dans un rapport de 1:1, ont révélé une masse de pain froid plus élevée et donc une perte de four plus faible par rapport au pain standard. Leur mie avait une teneur en eau plus élevée que dans le cas du pain uniquement à base de pectine, probablement en raison d'un meilleur gonflement de la gomme de guar, ce qui entraînait la rétention d'une plus grande partie de l'eau dans la mie lors de la cuisson.

Les pains à la gomme de guar avaient le volume le plus élevé - ils étaient 9 % plus gros que ceux avec un mélange de gomme de guar et de pectine et 12 % par rapport au pain à la pectine seule (fig. 1). Cependant, ils ont été qualifiés de classe II de qualité organoleptique, en raison de pores larges et irréguliers dans la mie. La même classe de qualité a été attribuée au pain à la pectine, en raison du croustillant de la mie (tableau 2). Des résultats similaires ont déjà été décrits [6, 1]. Les résultats sensoriels propres à la classe de qualité I n'ont été trouvés que dans le cas du pain avec un mélange de gomme de guar et de pectine.

Fig 1. Impact de la sélection des hydrocolloïdes sur le volume du pain

Fig 2. L'humidité de la mie change pendant le stockage des pains sans gluten

L'analyse du profil de texture a montré que le jour de la cuisson, les meilleurs paramètres de mie, c'est-à-dire. la dureté la plus faible (fig. 3), la mastication la plus faible (fig. 5) et la résilience la plus élevée (fig. 6) sont caractéristiques du pain à la gomme de guar. Le caractère gommeux de tous les pains étudiés le jour de la cuisson était le même (fig. 4).

Fig 3. Modifications de la dureté de la mie pendant le stockage des pains sans gluten

Fig 4. Modifications de la gomme de la mie pendant le stockage des pains sans gluten

Fig 5. La mastication de la mie change pendant le stockage des pains sans gluten

Fig 6. Modifications de la résilience de la mie pendant le stockage des pains sans gluten

D'autres études ont porté sur le processus de vieillissement des pains obtenus. A cette fin, ils ont été conservés dans des conditions stables, à température ambiante pendant 3 jours suivants et chaque jour la teneur en eau et le profil de texture de sa mie ont été vérifiés.

Comme il est montré sur la fig. 2, pendant le stockage dans tous les cas, une faible perte d'humidité dans la mie a pu être observée, ce qui est en accord avec la littérature [14, 15, 6]. Le pain standard (pectine) a révélé la plus faible teneur en humidité de la mie pendant toute la durée de stockage, beaucoup plus faible que les autres. Les changements d'humidité les plus faibles pendant 4 jours de cuisson ont été trouvés pour le pain préparé avec un mélange de gomme de guar et de pectine. Cela a probablement influencé les changements de dureté de la mie, qui étaient les plus faibles par rapport aux autres types de pain, et par conséquent causé la dureté la plus faible après 3 jours de stockage (fig. 3). En raison du durcissement très rapide du pain sans gluten, il semble que même une petite réduction de ce processus puisse être considérée comme une amélioration de sa qualité [27].

L'augmentation de dureté la plus élevée, pour tous les pains, a été observée après le premier jour de stockage, de manière similaire aux types de pain traditionnels [14, 15, 10, 22]. Ce changement a surtout influencé la mie de pain à la gomme de guar, ce qui réduit considérablement la convivialité de cette recette. De même, la gomme et la mastication de ce pain après le premier jour de stockage n'étaient pas satisfaisantes, et cela a continué jusqu'à la fin du temps de stockage (fig. 4, 5). Cependant la résilience de ce pain est restée la plus élevée (fig. 6).

Le plus faible caractère gommeux et moelleux de la mie après 3 jours de stockage, a été observé dans le pain avec un mélange de gomme de guar et de pectine, ce qui prouve sa meilleure fraîcheur par rapport au pain avec un seul hydrocolloïde (fig. 4, 5).

Étant donné que les résultats ci-dessus ont montré une influence différente des hydrocolloïdes séparés et mélangés sur la qualité du produit de boulangerie, les études suivantes se sont concentrées sur les interactions entre l'amidon et les hydrocolloïdes utilisés pour la cuisson du pain. À cette fin, l'extrait aqueux des miettes a été fractionné sur un système d'exclusion stérique, et des mesures de la valeur bleue (Bv) sous forme d'amylose libre et non rétrogradée dans les miettes ont été effectuées chaque jour de stockage.

Il est bien connu que l'absorption maximale du complexe iode-amylose se situe entre 640-660 nm et l'iode-amylopectine dans la plage 520-540 nm [3, 4, 31]. Praznik et ses collaborateurs [28, 29, 30] suggèrent que la valeur d'extinction élevée à 640 nm, ou le rapport des extinctions à 640 et 525 nm est suffisant pour prouver la présence d'amylose. D'autre part, des valeurs d'extinction élevées à 525 nm et des valeurs faibles du rapport mentionné ci-dessus sont des indicateurs de l'amylopectine. Si cela est appliqué aux fractions obtenues par chromatographie d'exclusion stérique, on peut séparer les plages où ces glucanes sont élués.

Le profil SEC de l'extrait aqueux du pain standard (pectine), préparé le jour de la cuisson est montré sur la fig. 7. On a pu voir que, le jour de la cuisson, l'amylose était éluée dans les fractions 59-77, ce qui correspond aux poids moléculaires 2-50×10 5 Da, et des fragments d'amylopectine dans les fractions 49-59 (5-30× 10 6 Da). La quantité totale de glucides, mesurée par la méthode à l'anthrone, a montré une quantité d'amylose plus élevée (environ 162 µg/cm 3 d'extrait, soit environ 80 % d'amylose en miettes) que l'amylopectine (environ 40 µg/cm 3 d'extrait).

Fig 7. Teneur en glucides totaux et coloration à l'iode des fractions d'extraits aqueux de chapelure recueillies dans les colonnes SEC le jour de la cuisson du pain de guar

Dans l'extrait de chapelure de guar (fig. 8), le jour de la cuisson, l'amylose a été identifiée dans les fractions 59-73 en quantité beaucoup plus faible que dans l'extrait de pain de pectine, mais le poids moléculaire était similaire (4-50×10 5 Da) . De plus, beaucoup plus d'amylopectine a été trouvée dans les fractions 43-59 (5-90× 106 Da). Dans la quantité totale de glucides, l'amylose n'était que de 40 %, ce qui équivalait à 51 µg/cm 3 d'extrait, et la teneur en amylopectine à environ 77 µg/cm 3 d'extrait.

Fig 8. Teneur en glucides totaux et coloration à l'iode des fractions d'extraits aqueux de chapelure recueillies à partir des colonnes SEC le jour de la cuisson du pain à la pectine

Fig 9. Teneur en glucides totaux et coloration à l'iode des fractions d'extraits aqueux de chapelure collectées à partir des colonnes SEC le jour de la cuisson du pain guar-pectine

La présence d'une si grande quantité d'amylopectine signifie une gélatinisation élevée de l'amidon dans la mie de pain avec de la gomme de guar, ce qui est dû à la capacité élevée de fixation d'eau de cet hydrocolloïde. L'eau liée pendant la formation de la pâte est libérée dans les conditions de cuisson et facilite la gélatinisation de l'amidon [18, 19] et la fuite d'amylose et, dans l'étape suivante, d'amylopectine. La faible quantité d'amylose dans l'extrait de pain à la gomme de guar doit s'expliquer par sa forte rétrogradation, avant la préparation de l'extrait, et non par sa fuite, qui est élevée. L'amylose à chaînes courtes pourrait rétrograder au four ou lors du refroidissement des pains après cuisson [16, 22, 8, 5], car ce processus est déterminé principalement par une longueur de chaîne [25] et une concentration élevée de fraction linéaire d'amidon libéré a accéléré sa recristallisation [35].

Lorsque l'extrait aqueux de mie de pain de guar a été réalisé, seules des chaînes d'amylose non rétrogradées, de taille similaire à celles présentes dans l'extrait de pain de pectine, ont pu être observées. Cette amylose, dans les deux cas, a subi une recristallisation après le premier jour de stockage (fig. 10).

Fig 10. Rétrogradation de l'amylose dans les miettes de pains sans gluten, pendant le stockage

Parce que dans l'extrait de mie de pain de guar, la teneur initiale en amylose était bien plus faible que dans l'extrait de pain à la pectine, et le taux de rétrogradation était proche dans les deux cas, il semble, que ce n'est pas la rétrogradation de fraction linéaire, qui était le principal facteur de durcissement du pain de guar après le premier jour de cuisson. Probablement, le degré élevé de gélatinisation de l'amidon pendant la cuisson du pain de guar est la raison de son durcissement rapide par rapport au pain à la pectine (fig. 3)

L'un des modèles les plus récents de vieillissement du pain suggéré par Martin et Hoseney [17], suppose l'existence d'interactions entre les granules d'amidon gonflés et la phase continue de gluten (en cas de pain sans gluten, film mince d'hydrocolloïde) dans le pain, sur la base de liaisons hydrogène. Ces liaisons lors du vieillissement du pain, lorsque le pain perd son énergie cinétique, deviennent plus nombreuses et plus fortes ce qui provoque le durcissement de la mie.

Du fait des auteurs de ce modèle, le nombre de réticulations entre l'amidon et le gluten (hydrocolloïde) est contrôlé par le gonflement et la gélatinisation de l'amidon. Lorsque les granules sont moins gonflés et que moins de glucanes sont dissous, la zone de contact entre l'amidon et le gluten (hydrocolloïde) est limitée et des liaisons transversales plus faibles se forment, ce qui réduit le durcissement. Ce point de vue a été soutenu par Inagaki et Seib [12], qui ont prouvé que plus les granules d'amidon dans le pain sont gonflés, plus il durcit.

Dans le pain avec un mélange de gomme de guar et de pectine, des quantités intermédiaires d'amylose et d'amylopectine ont été trouvées (fig. 9). L'amylose a été éluée dans les fractions 57-81 qui correspondaient à 1-70 x 105 Da, de sorte que des chaînes plus longues ont été trouvées que dans le pain de guar. Les poids moléculaires de l'amylopectine, présente dans les fractions 47-57 étaient significativement plus faibles par rapport à ce pain (7-45× 10 6 Da), ce qui suggère une gélatinisation plus faible des granules d'amidon dans la mie avec un mélange d'hydrocolloïdes.

Compte tenu de la teneur en fraction glucidique totale, 1 cm 3 d'extrait de chapelure contenait 100 µg d'amylose et 39 µg d'amylopectine. Le pourcentage d'amylose dans la teneur totale en carobhydrates était alors de 72 %, et était donc plus élevé que dans le pain de guar et légèrement inférieur à celui du pain à la pectine (1&x10 5 Da).

Cependant, quelques courtes chaînes d'amylose étaient présentes dans l'extrait, la rétrogradation de la fraction linéaire au four et lors du refroidissement était limitée par la plus faible quantité d'eau disponible en conditions de cuisson, après gélatinisation de l'amidon [34]. Il était lié principalement par des hydrocolloïdes, qui ont une plus grande affinité pour l'eau que l'amidon. Cela pourrait expliquer la quantité élevée d'amylose présente dans la mie de pain avec un mélange d'hydrocolloïdes le jour de la cuisson.

Il semble que l'étendue de la gélatinisation de l'amidon dans le pain de guar ait été réduite par le remplacement partiel de cet hydrocolloïde par de la pectine, ce qui a influencé positivement le processus de durcissement de la mie de ce pain (fig. 3) en n'abaissant pas sa teneur en humidité. Il est également probable qu'en raison de l'absence de différences de taux de rétrogradation dans la mie des pains obtenus (fig. 10), cette gélatinisation limitée ait été la raison d'une fraîcheur plus longue de ces pains.

Dans les pains avec pectine et avec un mélange de gomme de guar et de pectine, on a trouvé un degré de gélatinisation similaire, ce qui est indiqué par presque la même fuite d'amylopectine des granules d'amidon - 40 et 39 µg/cm 3 d'extrait (fig. 7 et 9), ainsi les changements de dureté de la mie étaient dans ces cas similaires et différaient du pain de guar.


Que sont la pectine, la gomme de guar et les carraghénanes? - Recettes

L'EFFET DE L'UTILISATION DE LA GOMME DE GUAR AVEC UN MÉLANGE DE PECTINE DANS DU PAIN SANS GLUTEN

Halina Gambu , Anna Nowotna, Rafa Ziobro, Dorota Gumul, Marek Sikora

La qualité du pain sans gluten, obtenu en utilisant de la pectine, de la gomme de guar et leur mélange 1:1 a été comparée. En se basant sur la distribution des fractions glucidiques présentes dans les extraits de miettes, acquises par chromatographie d'exclusion stérique, l'essai pour expliquer les différences d'interactions entre ces hydrocolloïdes et l'amidon de maïs a été réalisé.

Mots clés : pain sans gluten, hydrocolloïdes alimentaires, vieillissement du pain, rétrogradation, texture de mie.

Le pain - l'un des produits alimentaires les plus élémentaires - s'est avéré nocif pour un groupe de personnes, y compris les personnes atteintes de la maladie cœliaque. Cette entéropathie sensible au gluten est déclenchée par le gluten alimentaire, et le traitement du patient avec un régime sans gluten conduit à sa rémission [32, 33].

Pour obtenir de bons résultats, le gluten doit être éliminé de tous les produits alimentaires consommés [9, 27], y compris le pain.L'élimination de ce composant structurel important n'est possible que si nous le remplaçons par d'autres composés liant l'eau, les hydrocolloïdes. Dans la production de pain sans gluten, les plus couramment utilisés sont la pectine, la gomme de guar, la gomme de xanthane et la gomme de caroube [11, 34, 2, 23].

En Pologne, la substance liant l'eau la plus répandue et utilisée dans la production de pain sans gluten est la pectine hautement méthylée [2, 24]. Cependant, les produits de boulangerie prêts à manger disponibles sur le marché révèlent un goût et une saveur médiocres, et leur mie est croustillante et durcit rapidement [27].

Le but de cette recherche était d'introduire une nouvelle recette de pain sans gluten, qui remplacerait la pectine par d'autres hydrocolloïdes améliorant les propriétés organoleptiques du produit et prolongeant la durée de conservation, à des coûts comparables. Une tentative d'explication des différentes interactions entre les hydrocolloïdes utilisés et l'amidon de maïs, utilisé dans la cuisson du pain sans gluten, a été entreprise.

Tableau 1. Recettes de la pâte utilisée pour la cuisson du pain sans gluten

Les pains ont été cuits au four VIVA Meteor type MD 08/6511 à 230°C pendant une demi-heure. Quatre pains ont été obtenus sur la base de chaque recette. Après 1,5 heure de refroidissement, ils ont été équilibrés, puis la perte au four et l'efficacité du pain ont été calculées [13].

Le volume a été mesuré dans du matériel granuleux, en utilisant des graines de colza. Les pains non sélectionnés pour l'analyse le jour de la cuisson ont été stockés dans des emballages (utilisés en boulangerie pour l'emballage) à 23-24°C et 64% d'humidité relative. Ensuite, ils ont été analysés après 24, 48 et 72 heures après la cuisson.

L'évaluation sensorielle a été réalisée le jour de la cuisson, selon PN-89/A-74108. La classe de qualité du pain a été établie sur la base du score global.

Comme masse sèche, la teneur totale en glucides, établie par la méthode à l'anthrone [20], a été prise.

Pour expliquer les raisons des différentes interactions entre les hydrocolloïdes utilisés et l'amidon de maïs, une chromatographie d'exclusion stérique de l'extrait a été réalisée, comme décrit par Gambu [6].

L'analyse des fractions obtenues comprenait :

- évaluation des glucides totaux avec la méthode anthrone [20]
- coloration à l'iode à 640 et 525 nm [28],

des étalons de pullulane ont été utilisés pour l'étalonnage du poids moléculaire.

Le tableau 2 contient les résultats concernant l'influence des hydrocolloïdes utilisés et de la recette sur les indices de cuisson et la qualité du pain sans gluten. Le pain, dans lequel le gluten a été remplacé par de la pectine hautement méthylée, a été pris comme norme. De tels mélanges sont couramment disponibles pour les personnes atteintes de la maladie cœliaque.

Tableau 2. Influence de l'hydrocoloïde et de la recette utilisée sur les facteurs de cuisson et la qualité des pains sans gluten I - III description des recettes - voir tableau 1

Les pains, qui contenaient de la gomme de guar ou son mélange avec de la pectine dans un rapport de 1:1, ont révélé une masse de pain froid plus élevée et donc une perte de four plus faible par rapport au pain standard. Leur mie avait une teneur en eau plus élevée que dans le cas du pain uniquement à base de pectine, probablement en raison d'un meilleur gonflement de la gomme de guar, ce qui entraînait la rétention d'une plus grande partie de l'eau dans la mie lors de la cuisson.

Les pains à la gomme de guar avaient le volume le plus élevé - ils étaient 9 % plus gros que ceux avec un mélange de gomme de guar et de pectine et 12 % par rapport au pain à la pectine seule (fig. 1). Cependant, ils ont été qualifiés de classe II de qualité organoleptique, en raison de pores larges et irréguliers dans la mie. La même classe de qualité a été attribuée au pain à la pectine, en raison du croustillant de la mie (tableau 2). Des résultats similaires ont déjà été décrits [6, 1]. Les résultats sensoriels propres à la classe de qualité I n'ont été trouvés que dans le cas du pain avec un mélange de gomme de guar et de pectine.

Fig 1. Impact de la sélection des hydrocolloïdes sur le volume du pain

Fig 2. L'humidité de la mie change pendant le stockage des pains sans gluten

L'analyse du profil de texture a montré que le jour de la cuisson, les meilleurs paramètres de mie, c'est-à-dire. la dureté la plus faible (fig. 3), la mastication la plus faible (fig. 5) et la résilience la plus élevée (fig. 6) sont caractéristiques du pain à la gomme de guar. Le caractère gommeux de tous les pains étudiés le jour de la cuisson était le même (fig. 4).

Fig 3. Modifications de la dureté de la mie pendant le stockage des pains sans gluten

Fig 4. Modifications de la gomme de la mie pendant le stockage des pains sans gluten

Fig 5. La mastication de la mie change pendant le stockage des pains sans gluten

Fig 6. Modifications de la résilience de la mie pendant le stockage des pains sans gluten

D'autres études ont porté sur le processus de vieillissement des pains obtenus. A cette fin, ils ont été conservés dans des conditions stables, à température ambiante pendant 3 jours suivants et chaque jour la teneur en eau et le profil de texture de sa mie ont été vérifiés.

Comme il est montré sur la fig. 2, pendant le stockage dans tous les cas, une faible perte d'humidité dans la mie a pu être observée, ce qui est en accord avec la littérature [14, 15, 6]. Le pain standard (pectine) a révélé la plus faible teneur en humidité de la mie pendant toute la durée de stockage, beaucoup plus faible que les autres. Les changements d'humidité les plus faibles pendant 4 jours de cuisson ont été trouvés pour le pain préparé avec un mélange de gomme de guar et de pectine. Cela a probablement influencé les changements de dureté de la mie, qui étaient les plus faibles par rapport aux autres types de pain, et par conséquent causé la dureté la plus faible après 3 jours de stockage (fig. 3). En raison du durcissement très rapide du pain sans gluten, il semble que même une petite réduction de ce processus puisse être considérée comme une amélioration de sa qualité [27].

L'augmentation de dureté la plus élevée, pour tous les pains, a été observée après le premier jour de stockage, de manière similaire aux types de pain traditionnels [14, 15, 10, 22]. Ce changement a surtout influencé la mie de pain à la gomme de guar, ce qui réduit considérablement la convivialité de cette recette. De même, la gomme et la mastication de ce pain après le premier jour de stockage n'étaient pas satisfaisantes, et cela a continué jusqu'à la fin du temps de stockage (fig. 4, 5). Cependant la résilience de ce pain est restée la plus élevée (fig. 6).

Le plus faible caractère gommeux et moelleux de la mie après 3 jours de stockage, a été observé dans le pain avec un mélange de gomme de guar et de pectine, ce qui prouve sa meilleure fraîcheur par rapport au pain avec un seul hydrocolloïde (fig. 4, 5).

Étant donné que les résultats ci-dessus ont montré une influence différente des hydrocolloïdes séparés et mélangés sur la qualité du produit de boulangerie, les études suivantes se sont concentrées sur les interactions entre l'amidon et les hydrocolloïdes utilisés pour la cuisson du pain. À cette fin, l'extrait aqueux des miettes a été fractionné sur un système d'exclusion stérique, et des mesures de la valeur bleue (Bv) sous forme d'amylose libre et non rétrogradée dans les miettes ont été effectuées chaque jour de stockage.

Il est bien connu que l'absorption maximale du complexe iode-amylose se situe entre 640-660 nm et l'iode-amylopectine dans la plage 520-540 nm [3, 4, 31]. Praznik et ses collaborateurs [28, 29, 30] suggèrent que la valeur d'extinction élevée à 640 nm, ou le rapport des extinctions à 640 et 525 nm est suffisant pour prouver la présence d'amylose. D'autre part, des valeurs d'extinction élevées à 525 nm et des valeurs faibles du rapport mentionné ci-dessus sont des indicateurs de l'amylopectine. Si cela est appliqué aux fractions obtenues par chromatographie d'exclusion stérique, on peut séparer les plages où ces glucanes sont élués.

Le profil SEC de l'extrait aqueux du pain standard (pectine), préparé le jour de la cuisson est montré sur la fig. 7. On a pu voir que, le jour de la cuisson, l'amylose était éluée dans les fractions 59-77, ce qui correspond aux poids moléculaires 2-50×10 5 Da, et des fragments d'amylopectine dans les fractions 49-59 (5-30× 10 6 Da). La quantité totale de glucides, mesurée par la méthode à l'anthrone, a montré une quantité d'amylose plus élevée (environ 162 µg/cm 3 d'extrait, soit environ 80 % d'amylose en miettes) que l'amylopectine (environ 40 µg/cm 3 d'extrait).

Fig 7. Teneur en glucides totaux et coloration à l'iode des fractions d'extraits aqueux de chapelure recueillies dans les colonnes SEC le jour de la cuisson du pain de guar

Dans l'extrait de chapelure de guar (fig. 8), le jour de la cuisson, l'amylose a été identifiée dans les fractions 59-73 en quantité beaucoup plus faible que dans l'extrait de pain de pectine, mais le poids moléculaire était similaire (4-50×10 5 Da) . De plus, beaucoup plus d'amylopectine a été trouvée dans les fractions 43-59 (5-90× 106 Da). Dans la quantité totale de glucides, l'amylose n'était que de 40 %, ce qui équivalait à 51 µg/cm 3 d'extrait, et la teneur en amylopectine à environ 77 µg/cm 3 d'extrait.

Fig 8. Teneur en glucides totaux et coloration à l'iode des fractions d'extraits aqueux de chapelure recueillies à partir des colonnes SEC le jour de la cuisson du pain à la pectine

Fig 9. Teneur en glucides totaux et coloration à l'iode des fractions d'extraits aqueux de chapelure collectées à partir des colonnes SEC le jour de la cuisson du pain guar-pectine

La présence d'une si grande quantité d'amylopectine signifie une gélatinisation élevée de l'amidon dans la mie de pain avec de la gomme de guar, ce qui est dû à la capacité élevée de fixation d'eau de cet hydrocolloïde. L'eau liée pendant la formation de la pâte est libérée dans les conditions de cuisson et facilite la gélatinisation de l'amidon [18, 19] et la fuite d'amylose et, dans l'étape suivante, d'amylopectine. La faible quantité d'amylose dans l'extrait de pain à la gomme de guar doit s'expliquer par sa forte rétrogradation, avant la préparation de l'extrait, et non par sa fuite, qui est élevée. L'amylose à chaînes courtes pourrait rétrograder au four ou lors du refroidissement des pains après cuisson [16, 22, 8, 5], car ce processus est déterminé principalement par une longueur de chaîne [25] et une concentration élevée de fraction linéaire d'amidon libéré a accéléré sa recristallisation [35].

Lorsque l'extrait aqueux de mie de pain de guar a été réalisé, seules des chaînes d'amylose non rétrogradées, de taille similaire à celles présentes dans l'extrait de pain de pectine, ont pu être observées. Cette amylose, dans les deux cas, a subi une recristallisation après le premier jour de stockage (fig. 10).

Fig 10. Rétrogradation de l'amylose dans les miettes de pains sans gluten, pendant le stockage

Parce que dans l'extrait de mie de pain de guar, la teneur initiale en amylose était bien plus faible que dans l'extrait de pain à la pectine, et le taux de rétrogradation était proche dans les deux cas, il semble, que ce n'est pas la rétrogradation de fraction linéaire, qui était le principal facteur de durcissement du pain de guar après le premier jour de cuisson. Probablement, le degré élevé de gélatinisation de l'amidon pendant la cuisson du pain de guar est la raison de son durcissement rapide par rapport au pain à la pectine (fig. 3)

L'un des modèles les plus récents de vieillissement du pain suggéré par Martin et Hoseney [17], suppose l'existence d'interactions entre les granules d'amidon gonflés et la phase continue de gluten (en cas de pain sans gluten, film mince d'hydrocolloïde) dans le pain, sur la base de liaisons hydrogène. Ces liaisons lors du vieillissement du pain, lorsque le pain perd son énergie cinétique, deviennent plus nombreuses et plus fortes ce qui provoque le durcissement de la mie.

Du fait des auteurs de ce modèle, le nombre de réticulations entre l'amidon et le gluten (hydrocolloïde) est contrôlé par le gonflement et la gélatinisation de l'amidon. Lorsque les granules sont moins gonflés et que moins de glucanes sont dissous, la zone de contact entre l'amidon et le gluten (hydrocolloïde) est limitée et des liaisons transversales plus faibles se forment, ce qui réduit le durcissement. Ce point de vue a été soutenu par Inagaki et Seib [12], qui ont prouvé que plus les granules d'amidon dans le pain sont gonflés, plus il durcit.

Dans le pain avec un mélange de gomme de guar et de pectine, des quantités intermédiaires d'amylose et d'amylopectine ont été trouvées (fig. 9). L'amylose a été éluée dans les fractions 57-81 qui correspondaient à 1-70 x 105 Da, de sorte que des chaînes plus longues ont été trouvées que dans le pain de guar. Les poids moléculaires de l'amylopectine, présente dans les fractions 47-57 étaient significativement plus faibles par rapport à ce pain (7-45× 10 6 Da), ce qui suggère une gélatinisation plus faible des granules d'amidon dans la mie avec un mélange d'hydrocolloïdes.

Compte tenu de la teneur en fraction glucidique totale, 1 cm 3 d'extrait de chapelure contenait 100 µg d'amylose et 39 µg d'amylopectine. Le pourcentage d'amylose dans la teneur totale en carobhydrates était alors de 72 %, et était donc plus élevé que dans le pain de guar et légèrement inférieur à celui du pain à la pectine (1&x10 5 Da).

Cependant, quelques courtes chaînes d'amylose étaient présentes dans l'extrait, la rétrogradation de la fraction linéaire au four et lors du refroidissement était limitée par la plus faible quantité d'eau disponible en conditions de cuisson, après gélatinisation de l'amidon [34]. Il était lié principalement par des hydrocolloïdes, qui ont une plus grande affinité pour l'eau que l'amidon. Cela pourrait expliquer la quantité élevée d'amylose présente dans la mie de pain avec un mélange d'hydrocolloïdes le jour de la cuisson.

Il semble que l'étendue de la gélatinisation de l'amidon dans le pain de guar ait été réduite par le remplacement partiel de cet hydrocolloïde par de la pectine, ce qui a influencé positivement le processus de durcissement de la mie de ce pain (fig. 3) en n'abaissant pas sa teneur en humidité. Il est également probable qu'en raison de l'absence de différences de taux de rétrogradation dans la mie des pains obtenus (fig. 10), cette gélatinisation limitée ait été la raison d'une fraîcheur plus longue de ces pains.

Dans les pains avec pectine et avec un mélange de gomme de guar et de pectine, on a trouvé un degré de gélatinisation similaire, ce qui est indiqué par presque la même fuite d'amylopectine des granules d'amidon - 40 et 39 µg/cm 3 d'extrait (fig. 7 et 9), ainsi les changements de dureté de la mie étaient dans ces cas similaires et différaient du pain de guar.


Que sont la pectine, la gomme de guar et les carraghénanes? - Recettes

L'EFFET DE L'UTILISATION DE LA GOMME DE GUAR AVEC UN MÉLANGE DE PECTINE DANS DU PAIN SANS GLUTEN

Halina Gambu , Anna Nowotna, Rafa Ziobro, Dorota Gumul, Marek Sikora

La qualité du pain sans gluten, obtenu en utilisant de la pectine, de la gomme de guar et leur mélange 1:1 a été comparée. En se basant sur la distribution des fractions glucidiques présentes dans les extraits de miettes, acquises par chromatographie d'exclusion stérique, l'essai pour expliquer les différences d'interactions entre ces hydrocolloïdes et l'amidon de maïs a été réalisé.

Mots clés : pain sans gluten, hydrocolloïdes alimentaires, vieillissement du pain, rétrogradation, texture de mie.

Le pain - l'un des produits alimentaires les plus élémentaires - s'est avéré nocif pour un groupe de personnes, y compris les personnes atteintes de la maladie cœliaque. Cette entéropathie sensible au gluten est déclenchée par le gluten alimentaire, et le traitement du patient avec un régime sans gluten conduit à sa rémission [32, 33].

Pour obtenir de bons résultats, le gluten doit être éliminé de tous les produits alimentaires consommés [9, 27], y compris le pain. L'élimination de ce composant structurel important n'est possible que si nous le remplaçons par d'autres composés liant l'eau, les hydrocolloïdes. Dans la production de pain sans gluten, les plus couramment utilisés sont la pectine, la gomme de guar, la gomme de xanthane et la gomme de caroube [11, 34, 2, 23].

En Pologne, la substance liant l'eau la plus répandue et utilisée dans la production de pain sans gluten est la pectine hautement méthylée [2, 24]. Cependant, les produits de boulangerie prêts à manger disponibles sur le marché révèlent un goût et une saveur médiocres, et leur mie est croustillante et durcit rapidement [27].

Le but de cette recherche était d'introduire une nouvelle recette de pain sans gluten, qui remplacerait la pectine par d'autres hydrocolloïdes améliorant les propriétés organoleptiques du produit et prolongeant la durée de conservation, à des coûts comparables. Une tentative d'explication des différentes interactions entre les hydrocolloïdes utilisés et l'amidon de maïs, utilisé dans la cuisson du pain sans gluten, a été entreprise.

Tableau 1. Recettes de la pâte utilisée pour la cuisson du pain sans gluten

Les pains ont été cuits au four VIVA Meteor type MD 08/6511 à 230°C pendant une demi-heure. Quatre pains ont été obtenus sur la base de chaque recette. Après 1,5 heure de refroidissement, ils ont été équilibrés, puis la perte au four et l'efficacité du pain ont été calculées [13].

Le volume a été mesuré dans du matériel granuleux, en utilisant des graines de colza. Les pains non sélectionnés pour l'analyse le jour de la cuisson ont été stockés dans des emballages (utilisés en boulangerie pour l'emballage) à 23-24°C et 64% d'humidité relative. Ensuite, ils ont été analysés après 24, 48 et 72 heures après la cuisson.

L'évaluation sensorielle a été réalisée le jour de la cuisson, selon PN-89/A-74108. La classe de qualité du pain a été établie sur la base du score global.

Comme masse sèche, la teneur totale en glucides, établie par la méthode à l'anthrone [20], a été prise.

Pour expliquer les raisons des différentes interactions entre les hydrocolloïdes utilisés et l'amidon de maïs, une chromatographie d'exclusion stérique de l'extrait a été réalisée, comme décrit par Gambu [6].

L'analyse des fractions obtenues comprenait :

- évaluation des glucides totaux avec la méthode anthrone [20]
- coloration à l'iode à 640 et 525 nm [28],

des étalons de pullulane ont été utilisés pour l'étalonnage du poids moléculaire.

Le tableau 2 contient les résultats concernant l'influence des hydrocolloïdes utilisés et de la recette sur les indices de cuisson et la qualité du pain sans gluten. Le pain, dans lequel le gluten a été remplacé par de la pectine hautement méthylée, a été pris comme norme. De tels mélanges sont couramment disponibles pour les personnes atteintes de la maladie cœliaque.

Tableau 2. Influence de l'hydrocoloïde et de la recette utilisée sur les facteurs de cuisson et la qualité des pains sans gluten I - III description des recettes - voir tableau 1

Les pains, qui contenaient de la gomme de guar ou son mélange avec de la pectine dans un rapport de 1:1, ont révélé une masse de pain froid plus élevée et donc une perte de four plus faible par rapport au pain standard. Leur mie avait une teneur en eau plus élevée que dans le cas du pain uniquement à base de pectine, probablement en raison d'un meilleur gonflement de la gomme de guar, ce qui entraînait la rétention d'une plus grande partie de l'eau dans la mie lors de la cuisson.

Les pains à la gomme de guar avaient le volume le plus élevé - ils étaient 9 % plus gros que ceux avec un mélange de gomme de guar et de pectine et 12 % par rapport au pain à la pectine seule (fig. 1). Cependant, ils ont été qualifiés de classe II de qualité organoleptique, en raison de pores larges et irréguliers dans la mie. La même classe de qualité a été attribuée au pain à la pectine, en raison du croustillant de la mie (tableau 2). Des résultats similaires ont déjà été décrits [6, 1]. Les résultats sensoriels propres à la classe de qualité I n'ont été trouvés que dans le cas du pain avec un mélange de gomme de guar et de pectine.

Fig 1. Impact de la sélection des hydrocolloïdes sur le volume du pain

Fig 2. L'humidité de la mie change pendant le stockage des pains sans gluten

L'analyse du profil de texture a montré que le jour de la cuisson, les meilleurs paramètres de mie, c'est-à-dire. la dureté la plus faible (fig. 3), la mastication la plus faible (fig. 5) et la résilience la plus élevée (fig. 6) sont caractéristiques du pain à la gomme de guar. Le caractère gommeux de tous les pains étudiés le jour de la cuisson était le même (fig. 4).

Fig 3. Modifications de la dureté de la mie pendant le stockage des pains sans gluten

Fig 4. Modifications de la gomme de la mie pendant le stockage des pains sans gluten

Fig 5. La mastication de la mie change pendant le stockage des pains sans gluten

Fig 6. Modifications de la résilience de la mie pendant le stockage des pains sans gluten

D'autres études ont porté sur le processus de vieillissement des pains obtenus. A cette fin, ils ont été conservés dans des conditions stables, à température ambiante pendant 3 jours suivants et chaque jour la teneur en eau et le profil de texture de sa mie ont été vérifiés.

Comme il est montré sur la fig. 2, pendant le stockage dans tous les cas, une faible perte d'humidité dans la mie a pu être observée, ce qui est en accord avec la littérature [14, 15, 6]. Le pain standard (pectine) a révélé la plus faible teneur en humidité de la mie pendant toute la durée de stockage, beaucoup plus faible que les autres. Les changements d'humidité les plus faibles pendant 4 jours de cuisson ont été trouvés pour le pain préparé avec un mélange de gomme de guar et de pectine. Cela a probablement influencé les changements de dureté de la mie, qui étaient les plus faibles par rapport aux autres types de pain, et par conséquent causé la dureté la plus faible après 3 jours de stockage (fig. 3).En raison du durcissement très rapide du pain sans gluten, il semble que même une petite réduction de ce processus puisse être considérée comme une amélioration de sa qualité [27].

L'augmentation de dureté la plus élevée, pour tous les pains, a été observée après le premier jour de stockage, de manière similaire aux types de pain traditionnels [14, 15, 10, 22]. Ce changement a surtout influencé la mie de pain à la gomme de guar, ce qui réduit considérablement la convivialité de cette recette. De même, la gomme et la mastication de ce pain après le premier jour de stockage n'étaient pas satisfaisantes, et cela a continué jusqu'à la fin du temps de stockage (fig. 4, 5). Cependant la résilience de ce pain est restée la plus élevée (fig. 6).

Le plus faible caractère gommeux et moelleux de la mie après 3 jours de stockage, a été observé dans le pain avec un mélange de gomme de guar et de pectine, ce qui prouve sa meilleure fraîcheur par rapport au pain avec un seul hydrocolloïde (fig. 4, 5).

Étant donné que les résultats ci-dessus ont montré une influence différente des hydrocolloïdes séparés et mélangés sur la qualité du produit de boulangerie, les études suivantes se sont concentrées sur les interactions entre l'amidon et les hydrocolloïdes utilisés pour la cuisson du pain. À cette fin, l'extrait aqueux des miettes a été fractionné sur un système d'exclusion stérique, et des mesures de la valeur bleue (Bv) sous forme d'amylose libre et non rétrogradée dans les miettes ont été effectuées chaque jour de stockage.

Il est bien connu que l'absorption maximale du complexe iode-amylose se situe entre 640-660 nm et l'iode-amylopectine dans la plage 520-540 nm [3, 4, 31]. Praznik et ses collaborateurs [28, 29, 30] suggèrent que la valeur d'extinction élevée à 640 nm, ou le rapport des extinctions à 640 et 525 nm est suffisant pour prouver la présence d'amylose. D'autre part, des valeurs d'extinction élevées à 525 nm et des valeurs faibles du rapport mentionné ci-dessus sont des indicateurs de l'amylopectine. Si cela est appliqué aux fractions obtenues par chromatographie d'exclusion stérique, on peut séparer les plages où ces glucanes sont élués.

Le profil SEC de l'extrait aqueux du pain standard (pectine), préparé le jour de la cuisson est montré sur la fig. 7. On a pu voir que, le jour de la cuisson, l'amylose était éluée dans les fractions 59-77, ce qui correspond aux poids moléculaires 2-50×10 5 Da, et des fragments d'amylopectine dans les fractions 49-59 (5-30× 10 6 Da). La quantité totale de glucides, mesurée par la méthode à l'anthrone, a montré une quantité d'amylose plus élevée (environ 162 µg/cm 3 d'extrait, soit environ 80 % d'amylose en miettes) que l'amylopectine (environ 40 µg/cm 3 d'extrait).

Fig 7. Teneur en glucides totaux et coloration à l'iode des fractions d'extraits aqueux de chapelure recueillies dans les colonnes SEC le jour de la cuisson du pain de guar

Dans l'extrait de chapelure de guar (fig. 8), le jour de la cuisson, l'amylose a été identifiée dans les fractions 59-73 en quantité beaucoup plus faible que dans l'extrait de pain de pectine, mais le poids moléculaire était similaire (4-50×10 5 Da) . De plus, beaucoup plus d'amylopectine a été trouvée dans les fractions 43-59 (5-90× 106 Da). Dans la quantité totale de glucides, l'amylose n'était que de 40 %, ce qui équivalait à 51 µg/cm 3 d'extrait, et la teneur en amylopectine à environ 77 µg/cm 3 d'extrait.

Fig 8. Teneur en glucides totaux et coloration à l'iode des fractions d'extraits aqueux de chapelure recueillies à partir des colonnes SEC le jour de la cuisson du pain à la pectine

Fig 9. Teneur en glucides totaux et coloration à l'iode des fractions d'extraits aqueux de chapelure collectées à partir des colonnes SEC le jour de la cuisson du pain guar-pectine

La présence d'une si grande quantité d'amylopectine signifie une gélatinisation élevée de l'amidon dans la mie de pain avec de la gomme de guar, ce qui est dû à la capacité élevée de fixation d'eau de cet hydrocolloïde. L'eau liée pendant la formation de la pâte est libérée dans les conditions de cuisson et facilite la gélatinisation de l'amidon [18, 19] et la fuite d'amylose et, dans l'étape suivante, d'amylopectine. La faible quantité d'amylose dans l'extrait de pain à la gomme de guar doit s'expliquer par sa forte rétrogradation, avant la préparation de l'extrait, et non par sa fuite, qui est élevée. L'amylose à chaînes courtes pourrait rétrograder au four ou lors du refroidissement des pains après cuisson [16, 22, 8, 5], car ce processus est déterminé principalement par une longueur de chaîne [25] et une concentration élevée de fraction linéaire d'amidon libéré a accéléré sa recristallisation [35].

Lorsque l'extrait aqueux de mie de pain de guar a été réalisé, seules des chaînes d'amylose non rétrogradées, de taille similaire à celles présentes dans l'extrait de pain de pectine, ont pu être observées. Cette amylose, dans les deux cas, a subi une recristallisation après le premier jour de stockage (fig. 10).

Fig 10. Rétrogradation de l'amylose dans les miettes de pains sans gluten, pendant le stockage

Parce que dans l'extrait de mie de pain de guar, la teneur initiale en amylose était bien plus faible que dans l'extrait de pain à la pectine, et le taux de rétrogradation était proche dans les deux cas, il semble, que ce n'est pas la rétrogradation de fraction linéaire, qui était le principal facteur de durcissement du pain de guar après le premier jour de cuisson. Probablement, le degré élevé de gélatinisation de l'amidon pendant la cuisson du pain de guar est la raison de son durcissement rapide par rapport au pain à la pectine (fig. 3)

L'un des modèles les plus récents de vieillissement du pain suggéré par Martin et Hoseney [17], suppose l'existence d'interactions entre les granules d'amidon gonflés et la phase continue de gluten (en cas de pain sans gluten, film mince d'hydrocolloïde) dans le pain, sur la base de liaisons hydrogène. Ces liaisons lors du vieillissement du pain, lorsque le pain perd son énergie cinétique, deviennent plus nombreuses et plus fortes ce qui provoque le durcissement de la mie.

Du fait des auteurs de ce modèle, le nombre de réticulations entre l'amidon et le gluten (hydrocolloïde) est contrôlé par le gonflement et la gélatinisation de l'amidon. Lorsque les granules sont moins gonflés et que moins de glucanes sont dissous, la zone de contact entre l'amidon et le gluten (hydrocolloïde) est limitée et des liaisons transversales plus faibles se forment, ce qui réduit le durcissement. Ce point de vue a été soutenu par Inagaki et Seib [12], qui ont prouvé que plus les granules d'amidon dans le pain sont gonflés, plus il durcit.

Dans le pain avec un mélange de gomme de guar et de pectine, des quantités intermédiaires d'amylose et d'amylopectine ont été trouvées (fig. 9). L'amylose a été éluée dans les fractions 57-81 qui correspondaient à 1-70 x 105 Da, de sorte que des chaînes plus longues ont été trouvées que dans le pain de guar. Les poids moléculaires de l'amylopectine, présente dans les fractions 47-57 étaient significativement plus faibles par rapport à ce pain (7-45× 10 6 Da), ce qui suggère une gélatinisation plus faible des granules d'amidon dans la mie avec un mélange d'hydrocolloïdes.

Compte tenu de la teneur en fraction glucidique totale, 1 cm 3 d'extrait de chapelure contenait 100 µg d'amylose et 39 µg d'amylopectine. Le pourcentage d'amylose dans la teneur totale en carobhydrates était alors de 72 %, et était donc plus élevé que dans le pain de guar et légèrement inférieur à celui du pain à la pectine (1&x10 5 Da).

Cependant, quelques courtes chaînes d'amylose étaient présentes dans l'extrait, la rétrogradation de la fraction linéaire au four et lors du refroidissement était limitée par la plus faible quantité d'eau disponible en conditions de cuisson, après gélatinisation de l'amidon [34]. Il était lié principalement par des hydrocolloïdes, qui ont une plus grande affinité pour l'eau que l'amidon. Cela pourrait expliquer la quantité élevée d'amylose présente dans la mie de pain avec un mélange d'hydrocolloïdes le jour de la cuisson.

Il semble que l'étendue de la gélatinisation de l'amidon dans le pain de guar ait été réduite par le remplacement partiel de cet hydrocolloïde par de la pectine, ce qui a influencé positivement le processus de durcissement de la mie de ce pain (fig. 3) en n'abaissant pas sa teneur en humidité. Il est également probable qu'en raison de l'absence de différences de taux de rétrogradation dans la mie des pains obtenus (fig. 10), cette gélatinisation limitée ait été la raison d'une fraîcheur plus longue de ces pains.

Dans les pains avec pectine et avec un mélange de gomme de guar et de pectine, on a trouvé un degré de gélatinisation similaire, ce qui est indiqué par presque la même fuite d'amylopectine des granules d'amidon - 40 et 39 µg/cm 3 d'extrait (fig. 7 et 9), ainsi les changements de dureté de la mie étaient dans ces cas similaires et différaient du pain de guar.