Cellular structure of baked cereal product linked with rheological and thermal properties of dough: Effect of formulation
Structure alvéolaire des produits céréaliers de cuisson en lien avec les propriétés rhéologiques et thermiques de la pâte : Effet de la composition
Résumé
The crumb grain and the mechanical properties of cereal baked products are criterions of them quality evaluation by consumers. So controlling these properties is an essential challenge for professionals. To this aim, decision-helping tools containing data about most important parameters of composition and process playing on the cellular structure building would be useful. Series of baked products, containing basic bread components (wheat flour, water, salt and yeast), rapeseed oil and sucrose were prepared. The water, oil and sucrose concentration domains, 50-60 %, 2-20% and 0-15% (w/w flour basis) respectively, were chosen in order to obtain products with equivalent density to those of commercial products (0,25-0,36 g/cm3) and with varied cellular structure: small or large cells, regular or irregular distribution of cells. Products were characterized at each step of the bread processing using techniques adapted to the observation of the structure and the study of rheological and thermal properties of the products. Several techniques were used. Among them: microscopy, rheology, differential scanning calorimetry, image analysis and sensory analysis. By selecting at each step of the baking process, relevant and independent parameters and analyzing the relationship between all these parameters, it appears that the density of the baked products is correlated with dough viscosity and strain hardening index measured at low biaxial strain. The lower the tan δ is, the finest the crumb grain. Finally, the irregular structure of loaf seems to be related to the strain hardening index measured at large strain values, which were taken in agreement with strain accruing at the end of proofing step. The higher the strain hardening index is, the less heterogeneous the cellular structure. In addition to these correlations, the composition study allows proposing formula that is able to build a given cellular structures.
La structure alvéolaire et la fermeté de la mie des produits céréaliers de cuisson sont deux facteurs de qualité que la profession cherche à maîtriser. Dans ce contexte, des outils d'aide à la décision proposant, notamment, l'apport des paramètres de composition et du procédé intervenant dans la construction de la structure alvéolaire seraient utiles. Une série de « pains de mie enrichis », contenant les composants de base du pain (farine, eau, sel, levure) plus du saccharose et de l'huile de colza, a été fabriquée. Les gammes de concentration en eau, huile et saccharose, respectivement 50-60%, 2-20% et 0-15% (p/p base farine) ont été choisies de manière à fabriquer des produits de masse volumique réaliste par rapport aux produits du commerce (0,25-0,36 g/cm3) et de structures alvéolaires variées : mies fines ou grossières, homogènes ou hétérogènes. Les produits ont été caractérisés à toutes les étapes de leur fabrication en utilisant différentes techniques permettant l'observation de la structure et l'étude des propriétés rhéologiques et thermiques du produit. Ces techniques ont été choisies en fonction de l'échelle souhaitée et des propriétés à caractériser. Parmi elles, la microscopie, la rhéologie, l'analyse calorimétrique différentielle, l'analyse d'images, l'analyse sensorielle. En sélectionnant, à chaque étape de fabrication les paramètres pertinents et indépendants, et en analysant, ensuite, les corrélations toutes étapes confondues, il apparaît, notamment, que, pour la gamme de compositions étudiées dans ce travail, la masse volumique du produit alvéolaire dépend essentiellement de la viscosité et du caractère rhéofluidifiant de la pâte. La finesse de la mie est corrélée à la valeur de tan δ mesurée à l'issue du gonflement des grains d'amidon, et une fois que le réseau de gluten a thermocoagulé. L'hétérogénéité de la mie semble liée au niveau du caractère rhéodurcissant de la pâte en fin de fermentation. L'étude systématique de l'effet composition (farine, huile et saccharose) permet également de proposer des pistes de choix de compositions permettant l'obtention de structures alvéolaires souhaitées.