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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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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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Séchage des pâtes alimentaires
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1. Mise en forme des pâtes alimentaires
La mise en forme constitue la première étape de la fabrication des pâtes alimentaires. Les produits obtenus peuvent ensuite être précuits, séchés, surgelés ou commercialisés en l’état. Généralement, la mise en forme est effectuée dans une presse pour pâtes alimentaires (figure 1) au sein de laquelle se succèdent quatre phases :
-
alimentation et dosage des matières premières ;
-
hydratation et malaxage ;
-
mise sous vide ;
-
extrusion et formage.
1.1 Alimentation et dosage
Le dosage des constituants de la pâte alimentaire est déterminant, non seulement en termes de prix de revient (ex. : pâtes aux œufs), mais aussi pour assurer un fonctionnement régulier de la ligne de fabrication. Il doit être aussi régulier et constant que possible quels que soient les équipements utilisés (doseurs volumétriques ou pondéraux). En effet, la quantité d’eau ajoutée à la semoule (ou « point de pâte » en termes de métier) définit le point de fonctionnement de la presse ainsi que le volume d’eau à éliminer au cours du séchage. La quantité d’eau à ajouter doit être dosée avec précision pour éviter soit un allongement (si le produit est trop humide) soit un fendillement et un échauffement du produit (si le produit est trop sec) lors de l’extrusion ainsi qu’au début du séchage. La teneur en eau de la semoule hydratée est d’environ 30-32 %, ce qui est nettement inférieur à celle d’une pâte à pain. Plusieurs facteurs déterminent ce point de pâte. Une teneur en protéines élevée des semoules permet de diminuer la quantité d’eau à ajouter, alors qu’un fort taux d’amidon endommagé accroît l’absorption d’eau. D’autres facteurs sont aussi à prendre en compte tels que la température des semoules et de l’eau, ou encore la granulométrie des semoules (taille moyenne D50) ainsi que la distribution de la taille des particules (D90-D10).
HAUT DE PAGE1.2 Hydratation et malaxage
Contrairement au pétrissage d’une pâte à pain, le malaxage ne...
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Mise en forme des pâtes alimentaires
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
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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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Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.
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