Caractérisation et optimisation du procédé de cuisson extrusion humide de matières protéiques végétales pour ’obtention d’une texture fibreuse.

Characterization and optimization of high moisture extrusion cooking of plant proteins to obtain a fibrous texture.

• Auteur / Autrice : Valerie Guyony
• Direction : Francine Fayolle, Vanessa Jury
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences pour l'ingénieur
• Date : Soutenance le 25/11/2020
• Etablissement(s) : Nantes, Ecole nationale vétérinaire
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences de l'ingénierie et des systèmes (Nantes Université)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Vanessa Jury

Mots clés

Mots clés libres

Cuisson extrusion humide

Texturisation

Protéines végétales

Analogue de viande

Évaluation de la Fibration

: high moisture extrusion cooking

Texturization

Plant proteins

Meat analog

Evaluation of fibration

Résumé

Dans un contexte d’essor de la consommation des protéines végétales, de nouveaux produits végétariens élaborés qui cherchent à imiter l’aspect, la texture et le goût des produits carnés ou analogues de viande ont vu le jour depuis les années 2000. Le procédé de transformation et de texturation utilisé pour ces protéines végétales est la cuisson extrusion. Cette thèse porte sur la texturation des protéines végétales par cuisson extrusion humide, et plus précisément sur l’optimisation de la fibration en vue d’imiter au plus près la texture fibreuse caractéristique de la viande. Les objectifs de la thèse sont la compréhension des phénomènes de transformation qui interviennent pendant le procédé de cuisson extrusion humide et l’étude des paramètres procédés et matières premières sur l’intensité de la fibration. Parmi les paramètres procédés, l’attention s’est particulièrement portée sur deux paramètres principaux : les dimensions de la filière et la température de refroidissement de l’extrudat dans la filière. L’étude des paramètres matières premières a été menée en analysant d’une part l’impact des propriétés physico-chimiques et fonctionnelles de deux concentrats de soja différents et, d’autre part, l’impact de l’addition de gluten de blé, d’isolat de pois et/ou de fibres sur les propriétés et la fibration de l’extrudat obtenu. Enfin, les extrudats ont été transformés en maquettes produits finis sur la base d’un steak végétal. Le procédé de fabrication et la recette de référence, basés sur l’utilisation de protéines texturées déshydratées, ont été adaptés pour permettre leur substitution par des extrudats humides.

As vegetarian trends are growing, meat analogues, trying to mimic the appearance, texture and taste of meat, have emerged since the 2000s. Texturization process used is generally extrusion cooking. This thesis focuses on the texturization of plant proteins by wet extrusion cooking, and more specifically on the optimization of fibration in order to imitate as closely as possible the fibrous texture characteristic of meat. The objectives of the thesis are the understanding of the physical and chemical phenomena occurring during the wet extrusion cooking process and the optimization of process and raw material parameters to maximize the intensity of fibration. Among the process parameters, particular attention was paid to two main parameters: the dimensions of the die and the cooling temperature of the extrudat in the die. The study of raw material parameters was carried out by analyzing, on the one hand, the impact of the physico-chemical and functional properties of two different soy concentrates and, on the other, the impact of the addition of wheat gluten and/or pea isolate or fiber on the textural properties and fibration of the extrudate obtained. Finally, extrudate were transformed into meat analog steaks. The manufacturing process and reference recipe, based on the use of dehydrated textured proteins, have been adapted to allow their substitution by wet extrudates.