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Fibres et propriétés techno
1ère partie : Que faut-il savoir sur les fibres céréalières ? (1/2) Animé par Catherine Peigney, IRTAC • Effet nutritionnel des fibres alimentaires Denis Lairon, Directeur de recherche INSERM, UMR INRA/INSERM Nutriments lipidiques et prévention, Faculté de médecine, Marseille • Les dosages des fibres et leurs limites Philippe Looten, Responsable de la Division des Etudes Analytiques, Fonctionnelles et Biologiques, Roquette • Fibres et propriétés techno-fonctionnelles Cécile Barron, INRA Montpellier Fibres, céréales et nutrition 2 avril 2009 1ère partie : Que faut-il savoir sur les fibres céréalières ? (1/2) Animé par Catherine Peigney, IRTAC • Effet nutritionnel des fibres alimentaires Denis Lairon, INSERM • Les dosages des fibres et leurs limites Philippe Looten, Responsable de la Division des Etudes Analytiques, Fonctionnelles et Biologiques, Roquette • Fibres et propriétés techno-fonctionnelles Cécile Barron, INRA Montpellier Fibres, céréales et nutrition 2 avril 2009 Introduction Fibres natives (parois cellulaires) - Blé Localisation et composition des fibres Incidence des opérations de fractionnement Propriétés physico-chimiques Incidence des procédés de mise en forme Localisation des fibres dans le grain de blé • • TDF ~ 12-14% Structure hétérogène Albumen amylacé 83% du grain ~ 20% des fibres du grain Couche à aleurone 6-7% du grain Epiderme du nucelle Testa 3-4% du grain Péricarpe interne Germe 3% du grain Péricarpe externe 3-4% du grain Enveloppes périphériques 14% du grain ~ 75% des fibres du grain Variabilité des fibres selon leur localisation β-(1,4) β-glucanes OH HO O O OH HO O O OH O HO 4 O O HO O OH β-(1,4) 3 O OH Albumen amylacé Couche à aleurone Péricarpe Structure OH O O OH O CH2 β-(1,3) O HO O O OH O OH O O α-(1,3) OH Arabinoxylanes H CO 3 % Fibre HO Liaison ester OH OH OH 4 O Composition OH Structure des AX Paroi primaire 2-3% 40% soluble fine 60% insoluble flexible 70% AX 20% β-glucanes A/X moyen : 0.6 1/3 soluble, 2/3 insoluble Peu d’acide férulique Paroi primaire 40-50% 10% soluble épaisse 90% insoluble rigide 70% AX 20% β-glucanes A/X = 0.4 Bcp d’acide férulique 60% AX 40% cellulose A/X = 1.2 Glucuronoxylanes Acide férulique et diférulique 75-85% insolubles Paroi lignifiée épaisse rigide Incidence de la mouture %albumen %Aleurone %albumen %Aleurone TDF ~ 12% %CI %PE 90 8% 90 70 70 97% 50 75% 30 10 %CI %PE 8.5% 2.7% 1.5% 2.4% Farine Farine blanche complète Farine Sons / issues 50 25.3% 46.3% 30 26.6% 22% 10 8% 7.1% 15% Fins sons Gros sons TDF= [3-12%] TDF=30-60% Hemery et al. 2009 Hemery et al. 2009 Farine blanche: fibres de l’albumen amylacé Issues : riches en fibres externes Incidence du décorticage %albumen %Aleurone %CI %PE %albumen %Aleurone TDF ~ 12% 90 90 70 70 86% 90% 50 Abrasion / friction %CI %PE 9.5% 25% 30% 3.4% 50 60% 34% 30 30 21.5% 10 3% 8% 1% 5.6% 2% grain grain décortiqué décortiqué 3% 6% Grains à différents niveaux de décorticage Fractions enrichies en tissus périphériques 10 Hemery et al. 2009 TDF ~ 6-12% 7% 3% 6% décorticage décorticage Hemery et al. 2009 TDF ~ 40-80% Sélection des fibres externes Fractionnement des sons Fractionnement histologique Fractionnement macromoléculaire Cisaillement élevé cryogénie Fragmentation %albumen %Aleurone %CI %PE Taille, densité aérodynamisme 100 60 Séparation Fibres / Contenus cellulaires 100 79.3% Composition, propriétés de surface Contenus 22% 60 20 Parois 34% 11% 8% Leurone 2 Pericarpe / Testa Aleurone 20 aleurone type Hemery, in press 2/3 des parois d’aleurone du grain 12% du péricarpe Propriétés fonctionnelles des fibres Interaction avec l’eau Solubilité Viscosité Ê avec le degré de substitution Ì avec la réticulation des AX peu d’effet du degré de substitution Ê avec la masse moléculaire (réticulation) Stabilisation des interfaces Absorption – capacité de rétention - gonflement 22.5% de l’eau dans la pâte à pain est liée aux AX Varie selon la nature du polymère, la porosité, la taille des particules WU-AX : 6.7 - 9g/g WE-AX : 6.3 - 3.5 g/g Affecte la distribution de l’eau dans la pâte et le développement du gluten Incidence des procédés de mise en forme Fibres de l’albumen Arabinoxylanes solubles / insolubles Traitement enzymatique Nature, spécificité, inhibiteurs Xylanase - Propriétés de la pâte Volume du pain + Arabinoxylanes collant Viscosité des AX consistance Solubilisation des AX insolubles Modification de la masse moléculaire des AX solubles 250 750 1250 [Xylanases] AX Mw 250 750 1250 [Xylanases] 250 750 1250 [Xylanases] Incidence des procédés de mise en forme Fibres externes SONS Procédés Fermentaires Enzymatiques Procédés Thermomécaniques xylanases oxydase Solubilisation des fibres Xylanase : Action plus importante sur les fibres de la couche à aleurone et hyaline Augmentation de la teneur en fibre soluble ex de 8% à 16% Augmentation de la teneur en fibre soluble visqueuse Augmentation de la capacité rétention d’eau en condition douce d’extrusion Ce qu’il faut retenir… Hétérogénéité des fibres du grain de blé Modulation de la teneur et du type de fibre par les procédés de fractionnement Impact techno-fonctionnel des fibres variable selon leur nature Adaptation des fibres aux différents usages et produits
