Du blé au pain Le bio, une filière d`avenir Du blé au pain Le

Du blé au pain
Le bio, une
filière d’avenir
Effet du procédé sur la
qualité des pains
biologiques
Axe 2 / Tâche 3
Bernard ONNO
ENITIAA – NANTES
Partenariat : Biofournil, INRA Nantes, INRA Clt, …
Rappel contexte
■ Majorité des pains biologiques actuels sont au levain, la plupart du temps au
levain traditionnel (naturel) : goût, conservation, …
■ Caractéristiques du levain influencent celles du pain (pH, acidité, teneur en
acides organiques, QF rapport entre acide lactique et acétique) et la conduite
du procédé
■ La maîtrise du levain (activité, régularité, …) est donc au cœur du procédé et
un des gages de qualité du produit fini
■ Cette maîtrise nécessite rigueur et repose sur différents paramètres :
• Le milieu (farine, eau) : source de nutriments, hydratation, …
• L’environnement : température, hydratation, temps, …
• Les ferments : levain traditionnel, ferments commerciaux, …
Du blé au pain, le Bio, une filière d’avenir – Paris, 6 novembre 2007
Introduction
Définition restrictive pour le pain au levain français
Article 3 (Journal Officiel - 13/09/1993)
“...«pain au levain» pain obtenu uniquement à l’aide de levain …avec un pH < 4.3
et une concentration en acide acétique > 900 mg/kg….”
Article 4
“ … le levain est préparé avec de la farine de blé ou de seigle, de l’eau, et est
soumis à une fermentation acide naturelle, ….
...l’addition de levure
maximum de 0,2% ….
………l’inoculation with
est acceptée … au dernier stade du pétrissage à un taux
microorganismes vivants …….109/g…..”
Du blé au pain, le Bio, une filière d’avenir – Paris, 6 novembre 2007
Introduction
Métabolisme carboné et rôle de la microflore des levains
Substrats pré-existants : Glucose, Saccharose, Fructose, …et acides organiques
Substrat issu activité amylase : Maltose
LEVURES
■
■
■
■
■
■
BACTERIES LACTIQUES
■
■
Saccharomyces cerevisiae
Saccharomyces exiguus
Candida milleri
Candida krusei
Torulaspora delbrueckii
...
■
Lactobacillus plantarum Lactobacillus brevis
Lactobacillus sanfranciscensis Lactobacillus pontis
Lactobacillus reuteri Pediococcus sp
Leuconostoc sp ...
homofermentaires
éthanol
+
CO2
Pousse
Flaveur
Ac.lactique
heterofermentaires
Ac. lactique, CO2
Ac. acétique ou
éthanol
Acidité, pH, QF*
Rhéologie
Conservation
* QF: Quotient Fermentaire:
Ratio molaire [ac.lactique] / [ac.acétique]
Introduction
Conduite d’un procédé levain
FARINE+EAU+autres ingrédients facultatifs
Elaboration : ~48h / T°C amb.
LEVAIN - CHEF
Procédé semi-continu
Farine
Eau
Rafraîchi 10-30%
Entretien : Rafraîchi régulier
(ex : 8h / 25°C)
Levain liquide ou pâteux
Starters
(Bactéries lactiques
avec ou sans levures)
Levains secs sans
activités fermentaires
Levain
10-30 %
Farine, eau, …
Pâte
Pain, viennoiseries,. …
Du blé au pain, le Bio, une filière d’avenir – Paris, 6 novembre 2007
Contribution au projet
■ A - Influence du paramètre farine sur l’étape de fermentation
■ B - Analyse physico-chimique de pains du commerce
■ C - Amélioration de la qualité nutritionnelle des pains
(influence de l’étape fermentaire) en relation avec tâche 2/T4
Du blé au pain, le Bio, une filière d’avenir – Paris, 6 novembre 2007
A - Influence du paramètre farine sur l’étape de
fermentation
Objectif : les caractéristiques de la farine (variété de blé, mouture)
influencent-elles les caractéristiques, les performances des agents de
fermentation (levain naturel, levain liquide, starter, levure de
boulangerie) ?
Du blé au pain, le Bio, une filière d’avenir – Paris, 6 novembre 2007
Etapes
A
■ A1 : Influence farines (variété et mouture) sur la phase entretien
du levain naturel (rafraîchis) et ses caractéristiques et son
activité acidifiante
■ A2 : Influence de différentes farines (variété et mouture) sur
l’activité des ferments (levains naturels, levain commercial,
poolish)
Du blé au pain, le Bio, une filière d’avenir – Paris, 6 novembre 2007
A2
Ferments et Farines étudiées
Levain “Naturel”
Levain liquide
Poolish
Activité acidifiante
Activité acidifiante
Production CO2
Renan
Renan (1C, 2C, 1M, 5M, 8C)
Renan
(1C, 2C, 1M, 5M, 8C)
Renan
(1C, 2C, 1M, 5M, 8C)
Apache
(1C, 2C, 1M, 5M, 8C)
Apache
(1C, 2C, 1M, 5M, 8C)
Ferments
Farine
Apache
Du blé au pain, le Bio, une filière d’avenir – Paris, 6 novembre 2007
A2
Farines & Ferments
Variété Renan (R) et Apache (A) - Diagramme mouture et analyses INRA
Rendements (%)
Cendres (%)
Amidon endom.
(%)
Farine
R
A
R
A
R
A
1C
76,4
80,2
0,65
0,6
7
5,9
2C
82,9
87,9
1
1
7
5,9
1M
80,3
88,5
1,02
1
9,6
9,5
5M
72,7
79
0,9
0,88
9,8
9,1
8C
83,5
85,3
1
1
6,2
5,1
C = cylindre
M = meule
1C :
1M :
2C :
5M :
8C :
Du blé au pain, le Bio, une filière d’avenir – Paris, 6 novembre 2007
A2
Farines & Ferments
ƒ Procédé de fermentation au levain : B « naturel » L commercial
PARAMETRES
eau : 104%
Levain
(B ou L)
CONTROLES
Farine + eau
Mélange
T°C : 25°C
Temps: 16H
Fermentation
Cinétique pH (pH initial –
pH final, pH après 8H,
Vmax, Δ pH à 16H, tVmax)
Acidité finale
Du blé au pain, le Bio, une filière d’avenir – Paris, 6 novembre 2007
Facteur 2
Levain
Lesaffre
Levain
Commercial
2,9
Rendement
pH final
1,9
0,9
A2
A C2
A C8
A M1
A C1
Cendres
R C8
R C2
-0,1
R M1
A M5
TTA
-1,1
R C1
-2,1
R M5
-3
-1
1
Amidon end
3
5
Facteur 1
A2
Facteur 2 - 34,0 %
ACP Levain Naturel et Levain Commercial
ACP
Levain Biofournil/Lesaffre
3,7
Rendement
2,7
1,7
A C2 Les.
Tx Cendres
A M1 Les
0,7 TTA
-0,3
R C8 Les.
R C8 Bio.
R C2 Bio
R M1 Les.
A C1 Les
A M5 Les
R C1 Les
-1,3
R M5 Les
Amidon end
-3,5
pH 16h
R C2 Les.
R M1 Bio
-2,3
A C8 Les.
R C1 Bio
R M5 Bio
-1,5
0,5
2,5
4,5
Facteur 1 - 43,2 %
A2
A2
Farines & Ferments
ƒ Procédé de fermentation Poolish
PARAMETRES
Farine + eau +
levure
CONTROLES
Mélange
T°C : 25°C
Temps: 7 H
Fermentation
Dégagement de CO2
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Facteur 2 31,7%
A2
Fabrication Poolish
3
2
Cendres
Rendement
A M1
A C2
1
R C8
A C8
R C2
R M1
CO2 total
0
A M5
R M5
-1
-2
Amidon end.
R C1
A C1
-2
-1
0
1
2
3
Facteur 1 49,1%
A / Bilan
A
■ Effet favorable mouture meule sur l’activité fermentaire
bactéries lactiques et des levures
■ Effet variété sur activités fermentaires
■ Incidence sur produit fini non testée ici
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B - Analyses physico-chimiques de pains du commerce
■ Objectifs :
• caractériser des pains bio du commerce sur des critères physico
chimiques
• mettre en relation ces caractéristiques avec d’autres analyses ou
observations
■ Mesures :
•
•
•
•
pH
Acidité totale titrable (ATT ou TTA : vol NaOH 0.1N / 10g éch.)
Acides L et D lactique : dosage enzymatique
Acide acétique : dosage enzymatique (par deux méthodes)
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Résultats sur 24 échantillons
Echantillons
n=24
pH
PTB 1 27/09
PTB 2 27/09
PTB 65
PTB 110
PT Epeau
PVT 60 26/09
14105LB 0,39
pd08 0705 d
pv tourton 27/09
FCT
boule bio L.
levain jy 6 27/09
Bonebel oct
B. oct
Boule bio distrib. oct
Boule bio distrib. juin
boule R/ 28 06
boule R/ 09 06
PT/28 06
PT/09 06
Bonnebel/28 06
Bonnebel/09 06
campagne Bio/28 06
campagne distrib.09 06
4,01
4,06
4,03
4,42
4,83
4,07
4,36
4,4
4,1
4,3
4,83
4,54
4,65
4,66
4,16
4,19
4,62
4,92
4,72
5,41
4,69
4,32
4,72
4,53
TTA
B
Ac L lactique Ac D lactique Ac lactique total
Ac acétique QF (Lact/acét)
Vol NaOH/10g
g/kg
g/kg
g/kg
g/kg
7
8,3
6,9
7,3
6,8
5,6
6,2
6,2
8
4,9
5,7
6,7
3,8
5,4
5,8
6,5
5,3
4,5
5,3
3,75
4,3
5,5
4,5
4,75
3,67
4,00
2,97
2,43
2,97
3,62
3,08
4,75
4,91
2,59
2,97
3,73
1,80
1,74
3,72
4,54
1,94
1,66
1,81
1,23
1,62
2,2
1,58
2,1
2,30
2,46
2,86
2,43
1,89
1,30
2,19
0,65
1,92
1,97
1,38
1,84
1,65
1,46
1,43
0,86
0,92
0,65
1,06
0,50
1,1
0,95
0,77
0,14
5,97
6,45
5,83
4,86
4,86
4,91
5,27
5,40
6,83
4,56
4,35
5,56
3,45
3,20
5,15
5,40
2,86
2,31
2,87
1,73
2,72
3,16
2,35
2,24
0,94
0,96
0,94
0,77
0,87
0,46
0,91
0,59
1,31
0,79
0,91
1,02
0,54
1,00
0,86
0,85
0,99
0,76
1,19
0,51
0,53
1,1
0,85
1,18
4,23
4,49
4,15
4,23
3,73
7,09
3,86
6,06
3,49
3,87
3,17
3,65
4,26
2,13
4,00
4,2
1,9
2,0
1,6
2,3
3,4
1,9
1,8
1,26
B
échantillons
(n=24)
pH
TTA
AcLlactique AcDlactique Aclactiquetotal Acacétique QF(Lact/acét)
Vol NaOH/10g
g/kg
g/kg
g/kg
g/kg
Max
5,4
8,3
4,9
2,9
6,8
1,3
7,1
Min
4,0
3,8
1,2
0,1
1,7
0,5
1,3
Moyenne
4,5
5,8
2,8
1,4
4,3
0,9
3,5
Ecart-type
0,3
1,2
1,1
0,7
1,5
0,2
1,4
Coef.devariation(%)
7,7
21,3
38,8
49,3
35,1
25,7
40,8
A faire : mettre en lien caractéristiques physico-chimiques
et les pratiques
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C
C - Amélioration de la qualité nutritionnelle des pains (influence de
l’étape fermentaire) en relation avec Tâche 2/T4
Optimisation d’un procédé de fermentation
au levain de blé concassé
Christelle Vaysse et Alena Ryparova
Partenariat avec INRA Clermont (Christian Rémezy, Fanny Leenhardt)
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C
Travaux intérieurs
• Utilisation de farines complètes: riche en fibres et minéraux
Mais présence de téguments: effet pénalisant sur le volume de pain
Présence de l’acide phytique qui absorbe les minéraux
biodisponibilité de magnésium (Lopez et Rémesy, 2005)
Solution: panification au levain
Pourquoi?
La fermentation au levain
phytases
acide phytique
acidification du milieu
activité des
concentration de magnésium
activité des phytases bactériennes (Andlid et al., 2004)
Démarche
‰ Phase 1:
Sélection du ferment parmi 4 (commerce et artisans boulangers)
‰ Phase 2:
Optimisation du procédé de fermentation plan d’expérience 3 facteurs
‰ Phase 3:
Application et validation de l’optimisation
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C
Phase 2: Optimisation du procédé de fermentation
PARAMETRES
LEVAIN
Eau : 100% - 200%
C
REPONSES
Levain choisi
dans la phase 1
Blé concassé
+ eau
Mélange
T°C : 10°C - 30°C
Temps: 12h à 18h
Hydratation
finale ajustée
Farine T80
+
Eau
+
Sel
Fermentation
Cinétiques pH
Levain du blé
concassé
Acidité finale
Fabrication
de la pâte
Activité fermentaire :
Mesure de pousse
pH
CO2
Dosage acide phytique et Mg
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Phase 2: Bilan des effets des facteurs
pH de pâte Main Effects Plot for pH tf pate
pousse Main Effects Plot for pousse tf pate
1.54
4.8
4.6
4.4
4.29634
4.2
pousse tf pate
4.96568
1.5
1.46
1.42
1.38
1.34
1.3
14.0
26.0
13.0
Temperature
Température °C
17.0
Temps
Temps (h)
Main Effects Plot for mg
Mg (% sol.)
91
88
mg
pH tf pate
5
C
85
82
79
76
13.0
17.0
Temps
Temps (h)
14.0
26.0 120.0
180.0
Temperature
Hydratation
Temp. (°C)
Hydrat.(%F)
120.0
180.0
Hydratation
Hydratation
(/1OO F)
Main Effects Plot for ac acétique
(g/kg)
Ac.acétique
C
ac acétique
0.52
0.5
0.48
Tendances
0.46
0.44
0.42
Main Effects Plot for QF
QF: lact/acét
0.4
14.0
26.0
Temperature
Température
120.0
180.0
Hydratation
4.5
Hydratation
4.3
Main Effects
Plot for ac lactiques
Ac.lactique
(g/kg)
ac lactiques
3.5
QF
4.1
3.9
3.7
3.5
3.2
3.3
13.0
17.0 14.0
26.0 120.0
180.0
Temps
Temperature
Hydratation
2.9
Temps
2.6
2.3
2
14.0
26.0
Temperature
Température
120.0
180.0
Hydratation
Hydratation
Temp. °C
Hydrat. %F
Facteur 2 - 15,36 %
C
3,1
Hydratation
lactate pate
pH tf pate
1,1
acetate pate
Temps
pHi levain
pHf levain
Mg soluble pate
Temperature
TTA levain
-0,9
pH t0 pate
TTA tf pate
TTA t0 pate
-2,9
pousse tf pate
CO2 total pate
-4,9
-4,5
-2,5
-0,5
1,5
3,5
5,5
Facteur 1 - 51.15 %
C
Phase 3: Validation / essai panification
T°C levain
pH
TTA
(ml NaOH 0,1N/10g)
Levain
10°C
26°C
4,13
3,96
Pâte t = 2h
10°C
26°C
4,17
4,08
Pain
10°C
4,51
26°C
4,4
8,8
11,05
7
7,5
4,45
5,6
Ac. Acétique (g/l)
0,45
0,63
0,32
0,36
0,52
0,6
Ac. Lactique (g/L)
3,89
5,4
3,73
4,5
3,52
4,24
90
82
78
86
87
100
64
67
24
36
40
66
Magnésium
biodisponible (% Mg
soluble/Mg total)
Zinc (% Zn
soluble/Zn total)
Tableau n° 8: Analyse du levain, de la pâte et du pain avec un levain à 10 et 26°C
Influence de la température de conduite du levain
sur les caractéristiques au stade levain, pâte, pain
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C / Bilan
■ Biodisponibilité minéraux influencée par procédé
(considérer le contexte : ration et mode alimentaire)
■ Acidification augmente biodisponibilité des minéraux
(? acceptabilité par le consommateur)
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C
Bilan général
A+B+C
■ Globalement : approche multidisciplinaire particulièrement enrichissante
■ Effet des paramètres farine sur la fermentation
■ Grande diversité des caractéristiques des pains bio (critères physicochimiques)
■ Influence des paramètres du procédé (farine, conduite) sur les
caractéristiques nutritionnelles
■ Merci aux coordonnateurs, aux personnes qui ont participé à ce travail
(Hubert, Christian, Isabelle, Christelle, Aléna, Fanny, …)
■ Merci de votre attention
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