Développement de farines maltées comme source d'enzymes pour application dans pain plat

Development of malted flours as a source of enzymes for the application of flat bread

• Auteur / Autrice : Alejandra Paola Velasquez Barillas
• Direction : Alain Le Bail, Luc Saulnier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Science des Aliments
• Date : Soutenance le 18/11/2024
• Etablissement(s) : Nantes, Ecole nationale vétérinaire
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur, Géosciences, Architecture (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Génie des Procédés Environnement – Agroalimentaire (GEPEA) (Saint-Nazaire)
• Jury : Président / Présidente : Valérie Lullien
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Reine Barbar, Eve-Anne Norwood
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Valérie Lullien, Alessandra Marti

Mots clés

Mots clés contrôlés

Aliments -- Conservation

Propriétés biochimiques

Pâte à pain

Enzymes

Maltage

Mots clés libres

Processus de maltage

Enzymes endogènes

Propriétés de la pâte

Taux de rassissement

Malting process

Endogenous enzymes

Dough properties

Staling rate

Résumé

Les enzymes ont connu des avancées technologiques majeures et sont largement utilisées en boulangerie pour améliorer les propriétés rhéologiques de la pâte et prolonger la durée de conservation du pain. En tant qu'alternative Clean Label aux additifs controversés, les enzymes endogènes des grains maltés ont un grand potentiel. Cependant, leur résistance thermique est inférieure à celle des enzymes exogènes microbiennes, nécessitant des stratégies d'application spécifiques pour des produits à haute température, comme dans le cas du pain plat. Ce travail propose trois techniques pour valoriser cette ressource et évaluer son impact sur le pain plat: 1) Concentration de l'activité amylasique maltogénique lors du procédé de maltage et stimulation de cette activité pendant la fermentation dans le but de réduire le rassissement au cours du stockage; 2) Extraction et évaluation de l’activité xylanasique, du son des grains germés, en association avec celle des amylases, afin d’améliorer les propriétés rhéologiques de la pâte et sa machinabilité, ainsi que la fermeté de la mie du pain; 3) Extraction et évaluation de l’activité de la phytase du son des grains germés, dans l’optique d’accroître la disponibilité des minéraux, en hydrolysant les phytates, connus pour leurs propriétés anti nutritionnelles. Le contrôle des activités enzymatiques de la farine et du son des grains maltés s'est avéré prometteur pour les applications classiques de boulangerie. Cependant, des recherches supplémentaires sont nécessaires afin d’approfondir la connaissance de la stabilité thermique des activités enzymatiques dans le cas des applications nécessitant une cuisson très rapide.

Enzymes have undergone significant technological advancements over the years and are now widely used in various industries. In baking, they enhance dough's rheological properties and extend product shelf life, offering a less controversial alternative to traditional additives. As a ''clean label'' option, endogenous enzymes derived from malted grains still hold considerable potential, though their heat resistance is generally lower than to exogenous bacterial and fungal enzymes. As a result, specific application strategies are needed for products that undergo rapid heating rates, such as flat breads. This work proposes three innovative techniques for developing specialized malted flours, tailored for flat bread and conventional bread production: 1) Production of malted flours rich in maltogenic amylases through the modification of the malting process, and enhanced application during fermentation step to reduce the staling throughout storage; 2) Fractionation of bran from sprouted grains to extract fractions with significant xylanase activity, which use aimed at improving dough rheology and machinability. This also includes evaluating the impact on crumb firmness through the synergistic effects of xylanase and amylases; 3) Fractionation of bran from sprouted grains to extract fractions with significant phytase activity, potentially increasing mineral bioavailability by hydrolyzing phytates, which are known as anti nutritional compounds. The management of the enzymatic activities of flour and bran from malted grains shows promising for bakery applications with moderate heating rates. However, further developments are needed for applications requiring very rapid baking.