SDmatic 2 - Mesure de l'amidon endommagé

En ce qui concerne l'amidon endommagé, la règle générale suivante s'applique : ni trop ni trop peu ! L'amidon endommagé est dû à une combinaison de facteurs génétiques (variété de blé) et de mouture. Elle peut grandement affecter le comportement (hydratation, consistance, fermentation) de la pâte au cours de la transformation ainsi que la qualité (volume, couleur, aspect, rase) des produits finis.

Par conséquent, l'amidon endommagé doit être mesuré.

Les premières techniques de détermination de l'amidon endommagé utilisaient une solution d'iode pour détecter l'amidon endommagé au microscope. Les parties endommagées absorbaient une plus grande partie de l'iode et étaient donc plus foncées. Bien qu'innovantes, ces techniques étaient complexes, chronophages et extrêmement imprécises.

Ensuite, la méthode polarimétrique a permis de détecter l'amidon endommagé dans une solution de chlorure de calcium et reposait sur le fait que les alpha-amylases (enzymes capables de briser les chaînes de glucose qui composent l'amidon, voir « Fermentation ») digèrent l'amidon endommagé plus facilement que les granulés natifs. Encore une fois, cette méthode était assez complexe et peu précise.

La spectroscopie dans le proche infrarouge peut également être utilisée pour mesurer l'amidon endommagé. Cette méthode présente l'avantage d'être extrêmement rapide, mais elle doit être corroborée par des méthodes dites standards. Des problèmes peuvent donc survenir lorsqu'une méthode standard ne produit pas de résultats suffisamment répétables et reproductibles (voir « Mesurer la fiabilité d'une méthode »). Contrairement à l'humidité ou aux protéines qui possèdent des liaisons chimiques spécifiques détectées à des longueurs d'onde spécifiques, l'amidon endommagé (d'un point de vue biochimique) est impossible à distinguer de l'amidon natif.

La plupart du temps, les universités, les centres de recherche et les institutions utilisent des méthodes enzymatiques pour identifier l'amidon endommagé. Ces méthodes comportent souvent cinq phases :

1/ Une enzyme (généralement de l'alpha-amylase) est ajoutée à la farine. Toutes les exigences concernant la durée du contact, la température, le pH et l'activité de l'enzyme doivent être respectées.

2/ L'enzyme est dénaturée pour arrêter la réaction.

3/ La solution est ramenée à sa forme aqueuse par filtration ou centrifugation.

4/ Le titrage (technique dans laquelle un réactif de concentration connue est utilisé pour déterminer la concentration d'un produit chimique inconnu dans une solution) ou l'analyse spectroscopique (méthode permettant d'identifier un élément chimique au moyen du spectre qu'il fournit après interaction avec un rayonnement tel que la lumière ou les rayons X) est utilisé pour déterminer la concentration de sucres réducteurs dans le filtrat.

5/ Cette concentration est utilisée pour déterminer le % d'amidon endommagé.

Les méthodes enzymatiques sont extrêmement complexes et nécessitent un personnel hautement qualifié ainsi qu'un investissement matériel considérable. Ils ne sont pas adaptés aux besoins quotidiens des meuniers, en particulier ceux qui ne disposent pas de grands laboratoires d'essais.

La méthode ampérométrique a été introduite par Medcalf et Gilles en 1965 et est basée sur les travaux de Coton (1955). Cette méthode utilise l'ampérométrie pour mesurer la cinétique d'absorption de l'iode par une suspension frelatée avec de la farine.

En d'autres termes, il s'agit de créer des ions triiodure (I3-) dans la solution. Ces ions génèrent un courant électrique (mesuré en μA) dont la puissance est directement proportionnelle à la concentration d'ions dans la solution. L'iode est adsorbé (puis absorbé) par l'amidon. Si l'amidon est endommagé, une plus grande partie de l'iode est adsorbée. Le procédé consiste donc à créer une quantité connue d'ions tri-iodure (I3-) et à laisser ces ions en contact avec la farine pendant une durée déterminée (généralement 3 minutes). Le courant μA est mesuré à la fin du test ; plus le courant est faible, plus les ions triiodure (I3-) ont été adsorbés et plus la farine est endommagée.

CHOPIN Technologies a commencé à commercialiser ce concept au début des années 1990 sous les noms SD4, Rapid F.T. et SDmatic. Il fonctionne comme suit :

- Le technicien prépare une solution contenant 120 ml d'eau distillée, 3 g (+/- 0,5 g) d'iodure de potassium et 1,5 g (+/- 0,5 g) d'acide citrique.

- La solution est placée dans la machine et la tête de mesure est abaissée dans la solution.

- Une résistance chauffante chauffe la solution à 35 °C, tandis qu'un thermomètre contrôle la température en temps réel.

- 1 g de farine (+/- 0,1 g) est placé dans la machine, sur un système vibrant.

- Une fois que la solution atteint 35 °C, une paire d'électrodes génère un courant électrique dans la solution qui crée de l'iode libre (non lié) pendant une durée adaptée à l'échantillon (Figure 1).

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- Une deuxième paire d'électrodes mesure le courant électrique exact généré : IM (la quantité d'iode).

- La farine est automatiquement introduite dans la solution.

- Le test se poursuit pendant 180 secondes, après quoi la machine mesure le courant résiduel IR.

- La machine mesure ensuite le niveau d'absorption d'iode : AI = 1- (IR/IM), qui est proportionnel à la quantité d'amidon endommagé.

La machine est extrêmement facile à utiliser et fournit des résultats en moins de 10 minutes. Les résultats peuvent être convertis en valeurs UCD (norme internationale), Audidier, Farrand ou AACC sur la base de farines connues.

L'amidon endommagé est un sous-produit normal et inévitable de tout processus de mouture du blé. D'un point de vue technique, il s'agit d'un problème grave qui touche la grande majorité des produits de boulangerie dans le monde.

Néanmoins, l'amidon endommagé n'est pas toujours mesuré comme il se doit.

Les laboratoires de l'industrie céréalière disposent de tout ce dont ils ont besoin pour tester la qualité et la quantité des protéines. Il n'en va pas de même pour l'amidon endommagé, bien que l'amidon représente 80 % de toute la farine utilisée ou produite.

Au début du 21e siècle, cette situation pourrait s'expliquer par l'absence de techniques rapides et simples pour tester l'amidon endommagé.

Très peu de meuniers pourraient mesurer la teneur en protéines de leur farine s'ils devaient encore utiliser l'équipement de laboratoire Kjeldahl, car cet équipement est incroyablement complexe et ne peut être utilisé que par des experts. Heureusement, des appareils de mesure automatisés (Kjeldatherm) et des méthodes NIR ont été créés, ce qui a permis à tous les laboratoires de mesurer la teneur en protéines.

Le même phénomène se produit actuellement dans le domaine de l'amidon endommagé. De nouvelles techniques permettent à tous les laboratoires de céréales de mesurer ce paramètre vital qui affecte à la fois l'hydratation de la pâte, l'usinabilité (adhérence, etc.), la fermentation et les caractéristiques du produit fini (volume, couleur, conservation, etc.).

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Plus d'informations sur le SDmatic 2, analyseur d'amidon endommagé