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RÉSUMÉ
L’objet de cet article est de donner les clés pour comprendre et maîtriser les différentes étapes de la fabrication des pâtes alimentaires. Les différentes opérations unitaires (hydratation, malaxage, extrusion, séchage à haute et très haute température, précuisson et pasteurisation) y sont décrites de manière détaillée et compréhensible. Pour chacune de ces étapes, sont précisés les principaux paramètres influents, les transformations physicochimiques subies par la matière et leurs conséquences sur la qualité des produits finis.
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The aim of this article is to provide the keys to understanding and mastering the different stages of pasta production. The different unit operations (hydration, mixing, extrusion, drying at high and very high temperature, pasteurisation and pre-cooking) are described in detail and comprehensively. For each of these unit operations, are specified the most influential parameters and physicochemical changes along the process as well as consequences on the quality of the end-products.
Auteur(s)
-
Joël ABECASSIS : Ingénieur, UMR-IATE, INRAE-Montpellier
INTRODUCTION
Si les pâtes alimentaires sont aujourd’hui consommées dans le monde entier, c’est qu’elles présentent de nombreuses caractéristiques aptes à satisfaire le consommateur : diversité de compositions (nature, aux œufs, enrichies en fibres ou en légumes…), multiplicité de formes (longues ou courtes, aspect de surface lisse ou rugueux), facilité de préparation (cuisson dans l’eau bouillante, à la poêle ou au micro-ondes), longue durée de conservation (de plusieurs semaines pour des pâtes fraîches à plusieurs années pour les pâtes sèches), valeur nutritionnelle (source de protéines végétales, faible indice glycémique), associées à une bonne qualité hygiénique ainsi qu’à un très bon rapport qualité-prix.
La fabrication des pâtes alimentaires met en œuvre une succession d’opérations unitaires, toutes physiques. Après que l’albumen vitreux du blé dur a été extrait par mouture sous forme de semoule (particules dont la granulométrie est comprise entre 150 et 500 microns), celle-ci est hydratée, malaxée, pressée et tréfilée pour obtenir la forme voulue. La structure obtenue est ensuite stabilisée généralement par séchage. Cette séquence d’opérations a été développée à l’échelle industrielle dans la première moitié du XXe siècle et les principes mis en place n’ont pas beaucoup changé depuis les années 1950. Cependant, le débit des lignes de production a augmenté de façon spectaculaire, passant de quelques centaines de kilogrammes de production à 8 000 kg/h aujourd’hui. Cette évolution a été rendue possible grâce à une intégration rapide des connaissances comprenant le savoir-faire empirique des praticiens, des données scientifiques sur les propriétés physico-chimiques de la matière première et des produits finis, sur la science des matériaux ainsi que sur le développement de nouveaux capteurs et d’automatismes pour la conduite des lignes de fabrication.
Cet article présente les principales opérations unitaires mises en œuvre dans une approche technologique. En même temps, sont décrits les principaux changements physico-chimiques qui se produisent lors de la fabrication des pâtes. En effet, la production des pâtes alimentaires doit répondre à des normes d’hygiène et de qualité finale très strictes. C’est pourquoi il est nécessaire d’avoir une bonne connaissance des transformations physico-chimiques intervenant au cours des différentes opérations unitaires (hydratation, malaxage, extrusion/séchage). Au cours de ces étapes, les constituants des matières premières sont soumis à différentes contraintes mécaniques (compression, étirement, cisaillement) et thermiques (transition vitreuse, gélatinisation, dénaturation). Une connaissance approfondie des effets de ces contraintes sur les différents constituants biochimiques (protéines, amidon, lipides, pentosanes) est essentielle pour maîtriser la qualité des produits finis et ajuster les paramètres des lignes de production. L’utilisation de capteurs pour suivre finement la rhéologie de la pâte et les changements biochimiques est également très utile pour optimiser et produire régulièrement.
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MOTS-CLÉS
KEYWORDS
technology | cereal | durum wheat | pasta
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4. Conclusion et perspectives
Peu d’industries alimentaires ont évolué aussi profondément que celle de la fabrication des pâtes alimentaires au cours des 30 dernières années. Ce développement est la conséquence d’efforts conjoints de la recherche académique et de la recherche technologique. Les travaux scientifiques ont permis de mieux comprendre les bases physico-chimiques de la qualité des pâtes et l’impact de la transformation (mise en forme et séchage) sur ces caractéristiques. Les équipementiers ont intégré dans la conception de leurs nouvelles lignes toutes ces informations mais aussi celles venant d’autres disciplines comme les nouveaux matériaux, les capteurs et les systèmes de contrôle et de régulation afin de piloter le procédé selon un itinéraire technologique défini. Tous ces efforts ont conduit à une amélioration significative de la qualité des produits finis et au développement de nouvelles formes de pâtes.
Aujourd’hui, cette technologie est mature mais de nouveaux défis se présentent à ces industries. L’un des principaux concerne les problèmes de durabilité et en particulier ceux liés à la consommation d’énergie. Les équipementiers travaillent déjà à réduire l’énergie nécessaire pour la fabrication des pâtes alimentaires sèches qui utilise environ 1 500 kJ/kg de produit fini, quelle que soit la température de séchage. Ces travaux sont à amplifier et à compléter notamment pour réduire l’énergie nécessaire à la cuisson des pâtes (≈ 5 500 kJ/kg) tout en en conservant les mêmes propriétés sensorielles des produits finis. La technologie actuelle de fabrication des pâtes précuites utilise elle aussi une forte quantité d’énergie (≈ 7 000 kJ/kg) pour obtenir une gélatinisation totale de l’amidon. Réduire la dépense énergétique totale ainsi que le temps de préparation de la cuisson représente un véritable challenge pour l’industrie des pâtes alimentaires. Les nombreux changements de phases (hydratation, séchage, cuisson) des procédés actuels entraînent une dépense énergétique supérieure à celle nécessaire à l’élaboration d’autres produits céréaliers. Une reconception des procédés actuels par des procédés plus durables, suivant les démarches d’écoconception et de minimal...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - ABÉCASSIS (J.), MASSÉ (J.), ALLAOUA (K.), coord - Blé dur. Synthèse des connaissances pour une filière durable. - Éditions QUAE, Versailles, 320 p. (2021).
-
(2) - CUQ (B.), ABÉCASSIS (J.), MOREL (M.H.) - La physique et la chimie au service de l’élaboration des pâtes alimentaires. - In : Science culinaire : matières, procédés, dégustation, Belin, Paris, 28-51 (2014).
-
(3) - SISSONS (M.), ABÉCASSIS (J.), MARCHYLO (B.), CARCEA (M.) - Durum wheat chemistry and technology. Second edition. - AACCI Eds. St. Paul (MN), USA, 300 p. (2012).
-
(4) - POLLINI (C.) - THT technology in the modern industrial pasta drying process. - In : Pasta and noodle technology. AACC Eds, St. Paul (MN), USA, 59-74 (1996).
-
(5) - DALBON (G.), GRIVON (D.), PAGANI (M.A.) - Continuous manufacturing process. In : Pasta and noodle technology. - AACC Eds, St. Paul (MN), USA, 13-58 (1996).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Semoule de blé dur et pâtes alimentaires – Appréciation de la qualité culinaire des pâtes par analyse sensorielle – Partie 1 : Méthode de référence. - ISO 7304-1 - 2016
-
Farines et semoules de blé dur – Détermination de la teneur en pigments jaunes. - ISO 11052 - 2006
-
Céréales et produits céréaliers – Blé dur (T. durum Desf.) – Lignes directrices pour la mesure de la couleur des semoules par des méthodes instrumentales. - XP CEN/TS 15465 - 2008
ANNEXES
Les pâtes alimentaires sont définies en France par le décret n° 55-1175 du 31 août 1955 qui précise que seuls peuvent porter cette dénomination les produits fabriqués exclusivement avec du blé dur. En outre, l’article 5 proscrit l’emploi de colorants et de substances chimiques. Néanmoins, d’autres ingrédients peuvent être ajoutés à la semoule, essentiellement des œufs et des légumes (épinards, tomates). L’Italie et la Grèce ont une réglementation analogue.
Dans les autres pays, notamment ceux qui ne produisent pas de blé dur, il est possible de mélanger de la semoule de blé dur avec de la farine de blé tendre, voire n’utiliser que de la farine.
HAUT DE PAGE
INRAE-UMR IATE https://umr-iate.cirad.fr/
CFSI-SIFPAF (Syndicat professionnel français pour la semoulerie industrielle et les pâtes alimentaires) https://www.cfsi-sifpaf.com/
UNAFPA (Union des organisations de fabricants de pâtes alimentaires de l’Union européenne) https://www.pasta-unafpa.org/
IPO (International Pasta organization - Association internationale des fabricants de pâtes alimentaires) https://internationalpasta.org/
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