Valorisation de la graine d'arachide broyée : rôle des différentes fractions dans la structuration par gélification d'une suspension aqueuse

Valorisation of the grinded peanut seed : role of the different fractions in the structuring by gelation of an aqueous suspension

• Auteur / Autrice : Benoît Basse
• Direction : Paul Menut, Marie-Noëlle Maillard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés
• Date : Soutenance le 24/09/2020
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Agriculture, alimentation, biologie, environnement, santé (Paris ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Paris-Saclay Food and Bioproduct Engineering (Massy, Essonne ; 2020-....)
• Jury : Président / Présidente : Claire Gaudichon
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Claire Gaudichon, Thomas Croguennec, Michèle Delor-Delalonde, Véronique Bosc, Rémi Saurel
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Thomas Croguennec, Michèle Delor-Delalonde

Mots clés

Mots clés contrôlés

Rhéologie

Gélification

Analyse

Fonctionnalisation chimique

Innovation

Identification

Procédés chimiques

Protéines végétales dans l'alimentation humaine

Arachide

Mots clés libres

Protéines végétales

Gélification

Structure

Système multiphasique

Plant proteins

Gelation

Structure

Multiphasic system

Résumé

L’arachide (Arachis Hypogaea L.) est une légumineuse largement consommée dans les pays du Sud (Afrique, Asie et Amérique du Sud). Elle constitue dans ces pays un aliment peu coûteux, local et un apport nutritionnel de qualité. Cependant, les modes de consommation alternatifs à la graine d’arachide brute sont rares. Des produits alimentaires innovants à base de suspensions d’arachide gélifiées ont été développés par l’entreprise Onyx Développement. L’objectif de cette thèse est d’étudier les mécanismes de structuration de ces suspensions (via différents procédés physiques et enzymatiques), et les propriétés structurelles des gels formés. Des suspensions d’arachide ont été préparées par broyage, en présence d’eau salée, de graines préalablement blanchies. Nous avons montré que ces suspensions pouvaient gélifier par des procédés habituellement utilisés pour former des gels protéiques (acidification, traitement thermique et/ou action enzymatique). Les suspensions ont été fractionnées et la composition et le rôle dans le processus de gélification de chacune des fractions obtenues a été étudié. Les propriétés structurales des gels ont été évaluées par rhéologie et la microstructure du réseau observée par microscopie confocale. L’extraction des protéines à différentes forces ioniques nous a permis de solubiliser préférentiellement certaines globulines (arachine ou conarachine) et leur contribution respective à la structure du gel a été évaluée. L’effet de la concentration en protéines, de la fraction lipidique et de la fraction solide particulaire a notamment été caractérisé sur des gels obtenus par traitement thermique, avec ou sans pré-traitement enzymatique à l’aide de transglutaminase.

The peanut (Arachis Hypogaea L.) is a legume widely consumed in southern countries (Africa, Asia and South-America). In these countries, it is an inexpensive, local food and a quality nutritional intake. However, alternative consumption patterns to raw peanut seed are rare. The company Onyx Développement has developed innovative food products based on gelled groundnut suspensions. The objective of this thesis is to study the structuring mechanisms of these suspensions (via different physical and enzymatic processes), and the structural properties of the gels formed. Peanut suspensions were prepared by grinding, in the presence of salt water, previously bleached seeds. We have shown that these suspensions can gel by processes usually used to form protein gels (acidification, heat treatment or enzymatic action). The suspensions were fractionated and each fraction was characterized in terms of composition and its role in the gelling process studied. The structural properties of the gels were evaluated by rheology and the microstructure of the network was observed by confocal microscopy. The extraction of proteins at different ionic strengths allowed us to preferentially solubilize certain globulins (arachin or conarachin) and their respective contribution to the gel structure was characterized. The effect of protein concentration, lipid fraction and particulate solid fraction were characterized in particular on gels obtained by heat treatment, with or without enzymatic pre-treatment with transglutaminase.