Comment réaliser l'analyse de l'amidon endommagé dans la farine de blé ?

Qu’est-ce que l’amidon endommagé ?

L’endosperme de l’amidon contient des molécules d’amylose et d’amylopectine. Ces molécules sont disposées de manière ordonnée dans l’endosperme du blé. Dans cet état, le blé possède une structure semi-cristalline. L’un des principaux facteurs formant la structure cristalline provient des ramifications créées par l’amylopectine. Ces molécules possèdent de courtes chaînes latérales. Lorsque ces chaînes sont disposées parallèlement les unes aux autres, elles forment des structures doubles (hélicoïdales). La couche cristalline se forme par l’alignement de ces hélices côte à côte. Dans l’endosperme, il existe à la fois des structures résultant de l’arrangement régulier des molécules et des structures irrégulières. Les zones où se trouvent ces structures irrégulières sont appelées zones amorphes. Les zones ramifiées de la molécule d’amylopectine et les structures linéaires formées par la molécule d’amylose constituent ces zones amorphes. Lorsqu’on examine ces structures ensemble au niveau microscopique, elles créent des structures imbriquées. Comme les anneaux sont imbriqués, l’eau a du mal à atteindre le centre des anneaux. Par conséquent, une structure hydrophobe apparaît. Ainsi, l’eau a du mal à pénétrer au centre du granule.

Lorsque le blé entre dans le broyage, une forte pression se produit entre les cylindres de l’appareil de mouture. Cette pression et ces forces transmettent l’énergie aux granules de blé pendant le broyage. Avec le transfert de l’énergie aux granules, les liaisons liaisons hydrogène qui maintiennent les hélices d’amylopectine ensemble commencent à se séparer progressivement. Par conséquent, la structure cristalline formée par l’amylopectine se dissout et les molécules s’éloignent les unes des autres.

1.1 Cassure et fragmentation des granules d’amidon

Les granules d’amidon peuvent subir une cassure due à la lumière ou à la rupture des liaisons causée par des effets mécaniques très intenses.

Perte de cassure double
Fragmentation moléculaire

Perte de cassure double : Lorsque les granules d’amidon sont exposés à la lumière polarisée, elles subissent une cassure. En conséquence, la structure se détériore et la structure cristalline formée par les molécules se détériore également. Avec l’augmentation de la détérioration, le désordre dans la structure augmente également.

Fragmentation moléculaire : Pendant le broyage du blé, celui-ci n’est pas toujours soumis à un effet mécanique constant pour diverses raisons. Dans certains cas, le broyage peut être très intense et la force résultante ne se limite pas aux liaisons intermoléculaires, mais provoque également la rupture des liaisons glycosidiques qui relient les molécules de glucose, affectant la longueur des chaînes.

Lorsque ces déformations se produisent, elles affectent non seulement une seule structure du granule, mais provoquent également un changement géométrique dans l’ensemble du granule. Les granules soumis à une forte pression entre les cylindres s’aplatissent en conséquence. En conséquence, la surface augmente tandis que le volume diminue. On observe des phénomènes d’expansion et d’aplatissement. D’autre part, dans certaines zones, les granules se divisent en parties distinctes. Cet aspect est important pour l’écoulement et la rhéologie de la farine.

1.2 Contact avec l’eau après endommagement : Gonflement moléculaire

La détérioration de la structure cristalline des granules pour diverses raisons provoque l’ouverture des espaces intermédiaires. Par conséquent, les molécules présentes dans le blé deviennent sensibles aux facteurs externes. En conséquence, les molécules d’eau commencent à se lier aux groupes -OH présents à l’intérieur du cristal lorsqu’elles pénètrent. Cette adhésion se produit facilement, car dans des conditions normales, la chaleur est nécessaire pour que l’amidon absorbe l’eau. Cependant, après la fragmentation des granules d’amidon, les molécules sont déjà exposées, de sorte que l’eau à température ambiante peut facilement pénétrer dans cette structure. En conséquence, un phénomène de “gélatinisation à froid” se produit.

Applications et importance de la détermination de l’amidon endommagé dans l’industrie de la farine

Dans le secteur meunier, il est nécessaire de connaître la quantité d’amidon endommagé pour économiser de l’énergie et contrôler et entretenir les machines. Une quantité élevée d’amidon endommagé indique que le broyage est excessif. Le broyage au-delà des valeurs normales entraîne une surcharge des machines. Par conséquent, les cylindres à l’intérieur se rapprochent davantage. Avec cette augmentation de proximité, la pression entre les cylindres augmente également. La pression accrue et la vitesse de fonctionnement rapide entraînent une surchauffe des machines. À long terme, cela détériore la matière première, réduit la qualité du produit et augmente la consommation électrique, entraînant des coûts inutiles.

Dans le secteur du pain, la quantité d’amidon endommagé affecte directement la durée de conservation et l’efficacité du produit. Une forte teneur en amidon endommagé signifie que le produit absorbe beaucoup d’eau, mais comme le gluten est faible, il libère ensuite l’eau excédentaire, ce qui assèche l’intérieur du pain. Cela entraîne le rancissement rapide du produit.

Dans la production de biscuits et de gâteaux, une faible quantité d’amidon endommagé est préférable, car il est important que la pâte soit croustillante. Une quantité élevée d’amidon endommagé empêche la pâte de se répartir uniformément ; elle absorbe trop d’eau et le produit final devient dur.

Pourquoi vérifier la quantité d’amidon endommagé est nécessaire pour le secteur

Connaître la quantité d’amidon endommagé dans l’industrie de la farine est essentiel pour contrôler le passage des matières premières au produit final sans problème.

Absorption de l’eau :
Dans les farines insuffisamment broyées, les espaces entre les molécules sont faibles, ce qui entraîne une faible teneur en amidon endommagé. Une faible teneur en amidon endommagé empêche la farine d’absorber correctement l’eau. La farine qui n’absorbe pas assez d’eau produit moins de pâte, réduisant l’efficacité à long terme.

Lorsque le broyage est excessif, il devient difficile de contrôler les processus. Dans ce cas, il y a un phénomène d’absorption d’eau fictif. Les granules d’amidon avec des espaces plus grands absorbent d’abord l’eau excédentaire, puis la libèrent plus tard.

Fermentation :
Lorsque la quantité d’amidon endommagé est faible, la zone d’amidon exposée est insuffisante pour les enzymes d’amylase, réduisant leur efficacité. En conséquence, les sucres nécessaires à la levure ne sont pas libérés. La levure ne peut pas se nourrir correctement et le taux de fermentation diminue. Cela entraîne une production de gaz insuffisante et une faible expansion du pain.

Une quantité élevée d’amidon endommagé rend les enzymes plus actives, produisant les sucres nécessaires à la levure. La levure produit du gaz, mais la faible structure du gluten ne le retient pas, ce qui provoque l’affaissement de la pâte.

Figure 1 : Relation entre le taux d’amidon endommagé et la vitesse de production de gaz

Couleur de la croûte :
Des espaces limités entre les molécules et l’activité enzymatique insuffisante empêchent la production de sucre. La réaction de Maillard ne se produit pas et la croûte du pain apparaît pâle. Une forte teneur en amidon endommagé permet à l’eau de pénétrer facilement, et les enzymes produisent suffisamment de sucre, ce qui fonce la croûte.

Texture :
Une faible teneur en amidon endommagé empêche l’absorption adéquate d’eau, donnant un pain dur. Une forte teneur en amidon endommagé absorbe l’eau initialement puis la relâche, produisant une pâte collante et pouvant coller aux machines.

Avantages du BASTAK SD CHEQ 15000 dans la mesure de l’amidon endommagé

4.1 Analyse rapide, haute précision et efficacité économique par méthode ampérométrique

Les méthodes enzymatiques conventionnelles sont lentes et complexes. La méthode ampérométrique fournit une mesure extrêmement précise de l’amidon endommagé. Le Bastak 15000 SD Cheq utilise une méthode électrochimique ampérométrique pour analyser l’absorption d’iode par les granules avec une très petite quantité (1 g) en quelques minutes. Basé sur le principe Chopin SD reconnu internationalement, il mesure l’amidon endommagé affectant la capacité d’absorption d’eau et la vitesse de fermentation. Le SD Cheq 15000 affiche visuellement le taux d’amidon endommagé sur une carte en unités C UCD. Il peut mesurer l’amidon endommagé dans la farine commerciale, farine de blé, farine complète, farine de blé dur, boulgour, gluten vital, vermicelles et semoule en 7 minutes selon les normes mondiales.

L’analyse repose sur l’absorption d’iode dans les espaces créés par les granules. Plus le taux d’absorption est élevé, plus l’amidon endommagé est important. L’appareil affiche le pourcentage d’amidon endommagé sur l’écran LCD en %Al. Les valeurs peuvent également être converties en UCD, UCDc, AACC et Farrand.

Le dispositif réduit les coûts en éliminant le besoin de kits enzymatiques coûteux. L’automatisation totale réduit la main-d’œuvre. Il permet également d’évaluer les conditions de fermentation, l’absorption d’eau, les propriétés rhéologiques, la cuisson, la formation d’arômes, le taux de cassure des biscuits et la qualité des pâtes.

4.2 Traçabilité des données, fiabilité de l’appareil et intégration

L’écran tactile haute résolution de 5 pouces permet de suivre et contrôler facilement l’analyse. La mémoire des données permet de comparer avec les résultats précédents. Les résultats peuvent être rapportés numériquement et accessibles à distance.

Paramètre et résultats de l’analyse (Tableau)

Tableau 1 : Bastak Teknoloji. (2026). Résultats d’analyse UCD (Amidon endommagé).

4.3 Économies et contrôle qualité avec BASTAK SD CHEQ 15000

Le Bastak SD Cheq 15000 permet d’améliorer les coûts et la qualité. Les mesures précises et répétables permettent l’optimisation. La farine doit absorber l’eau correctement pour éviter le gaspillage. Un taux élevé d’amidon endommagé entraîne une absorption excessive et une pâte collante. La détection précoce permet de corriger le problème en moins de 7 minutes sans coûts chimiques ou de main-d’œuvre élevés, évitant le gaspillage.

Taux d’amidon endommagé selon la teneur en protéines

Figure 2 : Relation entre les protéines (axe X) et l’amidon endommagé (axe Y) (Bastak Instruments, 2026)

Les différents produits nécessitent différentes teneurs en protéines et amidon :

• Pain à la poêle : 11–14 % protéines, 19–23 UCD amidon endommagé

• Pain plat : 10,5–12,5 % protéines, 17–20 UCD

• Biscuits : 7–9 % protéines, 14–16 UCD

• Nouilles : 8,5–10,5 % protéines, 14–17,5 UCD

• Snacks : 7–8,5 % protéines, 14–16,5 UCD

L’optimisation des protéines et de l’amidon endommagé garantit une fermentation correcte, une absorption d’eau adéquate, la texture de la pâte et la qualité finale du produit.