Les farines biscuitières jouent un rôle central dans la formulation des biscuits, où elles influencent directement la texture des pâtes, la régularité du process et la qualité du produit fini. Pourtant, ces farines aux propriétés spécifiques — faible teneur en minéraux, force réduite, comportement friable — sont aujourd’hui difficiles à approvisionner, en raison de la faible culture des blés biscuitiers et de leur coût élevé.
Dans la pratique, les industriels s'appuient majoritairement sur des farines de blé tendre classiques, qu'ils doivent ajuster en fonction des recettes. Pour les accompagner, des tests biscuitiers empiriques et des méthodes de caractérisation analytiques ont été développés mais la prédiction du comportement en fabrication reste incertaine.
Les critères analytiques utilisés proviennent le plus souvent de la filière boulangerie et ne reflètent pas la complexité des matrices biscuitières, riches en sucres et en matières grasses. Dès lors, l’absence de référentiels objectifs rend difficile l’anticipation des performances technologiques des farines dans ce contexte spécifique.
Cet article propose de mieux comprendre la caractérisation analytique des farines biscuitières, et d’explorer leur impact sur les formulations et procédés en biscuiterie.
Les caractéristiques technologiques permettent d’anticiper le comportement des pâtes élaborées à partir des farines analysées. Elles sont évaluées à travers plusieurs types de tests normés :
- Certains tests non-chimiques, comme ceux mesurant un composant spécifique à vocation technique, donnent des indications indirectes sur la performance de la farine.
- D’autres tests technologiques normés visent à caractériser plus directement le comportement en fabrication. On distingue ici :
- Les tests technologiques indirects, qui évaluent les propriétés de la pâte à travers des indicateurs mesurés en laboratoire.
- Les tests technologiques directs, qui consistent à réaliser un produit fini avec la farine testée, afin d’observer son comportement réel en conditions industrielles.
Ces tests directs sont particulièrement pertinents dans le cas des matrices complexes, comme celles des pâtes biscuitières, où les interactions entre les ingrédients rendent le comportement difficile à prédire par des outils classiques.
1. Tests normés non-chimiques
Parmi les tests normés non-chimiques, deux grandeurs permettent d’évaluer certaines caractéristiques fondamentales des farines :
L’indice de Zélény
L’indice de Zélény renseigne sur la quantité de gluten contenue dans une farine, et donc sur son aptitude à la panification. Ce test consiste à mesurer la turbidité d’un dépôt formé par la farine dans une solution d’acide lactique. La valeur obtenue varie entre 0 et 70 : plus elle est élevée, plus la farine contient de gluten. On distingue alors différents niveaux d’aptitude à la panification.
Le temps de chute de Hagberg
Le test de Hagberg mesure l’activité enzymatique d’une farine, exprimée en secondes. Il s’agit de chronométrer le temps que met une tige standardisée à tomber dans une pâte chaude et fluide, obtenue en mélangeant de la farine et de l’eau. Plus la farine contient d’enzymes (amylases), plus l’amidon est rapidement dégradé en sucres. Cela rend la pâte plus fluide, et la tige chute plus vite. À l’inverse, une faible activité enzymatique ralentit la dégradation de l’amidon, la pâte est plus consistante, et le temps de chute est plus long.
Ce critère a une influence directe sur la texture des pâtes :
- Un temps de chute court indique une forte activité enzymatique. Les pâtes obtenues sont alors très collantes : on parle de farine hyperdiastasique.
- Un temps de chute long révèle une faible activité enzymatique. L’amidon est peu dégradé, ce qui peut allonger la fermentation : la farine est dite hypodiastasique.
Il est cependant possible de corriger cette valeur en ajustant les mélanges de lots de farines, afin d’obtenir une activité enzymatique plus adaptée à l’usage visé.
2. Tests technologiques indirects
Parmi les tests technologiques indirects les plus utilisés pour caractériser le comportement des farines, deux instruments se distinguent : le farinographe et l’alvéographe de Chopin.
Le farinogramme
Le farinogramme est obtenu à l’aide d’un farinographe, un pétrin instrumenté qui enregistre les variations de consistance de la pâte pendant le pétrissage. Il permet de déterminer trois paramètres clés :
- Le taux d’hydratation : pourcentage d’eau nécessaire pour atteindre une consistance de 500 unités Brabender (UB) pour une quantité donnée de farine.
- La stabilité : durée (en minutes) pendant laquelle la pâte reste à cette consistance.
- L’affaiblissement : perte de consistance après 12 minutes de pétrissage, exprimée également en unités Brabender.
Ces données fournissent des indications sur la capacité de la farine à absorber l’eau, à maintenir une structure sous contrainte mécanique, et à résister au pétrissage prolongé.
L’alvéogramme
Le test alvéographique, réalisé à l’aide d’un alvéographe de Chopin, mesure la résistance et l’élasticité d’une pâte. Des disques de pâte aux dimensions normalisées sont gonflés par injection d’air jusqu’à rupture. Les données issues de cette déformation sont traduites graphiquement sous forme d’un alvéogramme, dont l’analyse permet d'extraire cinq valeurs essentielles :
Source schéma : Arvalis
- Ténacité (P) : pression nécessaire pour déformer le disque. Plus cette valeur est élevée, plus la pâte est résistante à la déformation.
- Gonflement (G) : volume d’air injecté jusqu’à la rupture, indicateur de la capacité d’expansion.
- Extensibilité (L) : longueur de la courbe, correspondant à l’élasticité de la pâte. Une grande valeur reflète une bonne capacité à tolérer les déformations.
- Rapport P/L : équilibre entre ténacité et extensibilité. Un rapport élevé indique une pâte rigide et peu extensible, tandis qu’un rapport faible signale une pâte souple et extensible.
- Force boulangère (W) : aire sous la courbe, exprimée en joules, représentant la capacité de la pâte à développer un réseau viscoélastique.
Bien que ces tests soient conçus pour la panification, ils restent couramment utilisés en biscuiterie en raison de l’absence de référentiels spécifiques, même s’ils ne reflètent pas toujours la complexité des matrices biscuitières.
3. Tests technologiques directs et méthodes analytiques avancées
Les tests technologiques directs consistent à évaluer la farine en situation réelle, à travers la fabrication d’un produit fini ou l’analyse directe des propriétés de la pâte. Parmi les méthodes les plus pertinentes pour la filière biscuitière, plusieurs outils analytiques récents permettent d’affiner la compréhension des comportements en formulation.
Capacité de rétention de solvants ou méthode SRC (Solvent Retention Capacity)
La méthode SRC permet d’évaluer la performance fonctionnelle d’une farine en mesurant la quantité de solvant retenue par un échantillon de pâte. Selon la nature du solvant utilisé, différents composants de la farine sont ciblés (pentosanes, amidon endommagé, gluténines).
Des études ont montré que les valeurs de rétention à l’eau et au carbonate de sodium sont particulièrement corrélées aux défauts de fêle et de collant observés sur produits finis.
Corrélations entre tests analytiques
Certaines études ont tenté d’établir des liens entre les résultats de l’alvéographe (P, L, W) et d’autres paramètres analytiques comme le taux de cendres, de protéines, ou l’indice de gluten. Parmi ces indicateurs, l’indice de Zélény s’est révélé être le plus discriminant pour prédire les comportements mécaniques mesurés à l’alvéographe.
Méthodes avancées de caractérisation
De nouvelles techniques permettent d’explorer plus finement la structure et la dynamique des matrices céréalières :
- La RMN basse résolution,
- Le proche infrarouge (NIR),
- Les ultrasons
Ces méthodes ont permis de montrer, par exemple, que la répartition de l’eau dans la pâte influence fortement sa rhéologie, ou encore que la réduction de la matière grasse renforce les interactions protéiques, augmentant ainsi la viscosité.
L’utilisation combinée d’outils analytiques classiques et innovants offre aujourd’hui une caractérisation précise des farines biscuitières, essentielle pour optimiser les formulations et maîtriser le comportement des pâtes, notamment dans les matrices complexes de la biscuiterie.
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