Dans les décennies à venir, l'augmentation des températures mondiales due au changement climatique peut entraver la production de blé dans de nombreuses régions tempérées où la culture est cultivée aujourd'hui. La matière première du pain, l'un des aliments les plus consommés au monde, peuvent devenir rares et plus chers en conséquence.

La farine de manioc pourrait remplacer partiellement la farine de blé dans le pain, notamment en Afrique et en Amérique latine, mais ses propriétés boulangères sont médiocres par rapport à celles de la farine de blé, d'après les experts.

Pour surmonter cette limite, dans les années récentes, un groupe de recherche a réalisé une série d'études conçues pour utiliser des enzymes pour améliorer les propriétés boulangères de la farine de manioc dans la panification. "La farine de manioc contient plus d'amidon et moins de protéines, y compris le gluten. Aussi, il absorbe plus d'eau. Tous ces facteurs expliquent probablement ses propriétés boulangères relativement médiocres, " explique le chercheur principal Leif Horsfeld Skibsted, professeur au Département des sciences alimentaires de l'Université de Copenhague.

Lors d'un événement organisé en août au siège de la FAPESP qui a célébré les résultats de sa coopération avec les agences danoises, Skibsted a présenté quelques résultats des études réalisées avec des collègues de l'université d'Aarhus et des sociétés danoises Easy Foods et Novozymes. « Le but du projet était de savoir si la farine de manioc pouvait être utilisée dans la production durable de pain, " il a dit.

Les chercheurs ont commencé par estimer dans quelle mesure la farine de manioc pouvait se substituer à la farine de blé dans la composition d'une miche de pain sans altérer les propriétés sensorielles telles que la texture, arôme, saveur et couleur par rapport au pain fait uniquement avec de la farine de blé.

Les résultats de l'analyse, détaillé dans un article publié dans la revue LWT - Sciences et technologies alimentaires , indiqué que selon le type, la farine de manioc pourrait remplacer entre 20 pour cent et 30 pour cent de la farine de blé généralement utilisée pour faire du pain sans altérer de manière significative ses caractéristiques sensorielles et sans altérer le processus de levage qui fait lever la pâte.

"Au-dessus de la limite de 30 pour cent, l'apparence, la texture et le goût du pain fait avec un mélange de farine de blé et de manioc commencent à présenter des différences par rapport au pain fait avec de la farine de blé seule, " a déclaré Skibsted.

Amélioration enzymatique

Cependant, la farine de manioc a affecté les propriétés de la pâte telles que la viscosité et la rétrogradation (cristallisation des molécules d'amidon) après refroidissement, les deux ayant augmenté par rapport au blé seul. Selon Skibsted, cela peut être dû à un manque de gluten, différences dans la composition de la fraction amidon de la farine de manioc par rapport à la farine de blé, et une activité limitée de l'enzyme amylase dans la farine de manioc.

Pour voir si ces effets néfastes de la farine de manioc pourraient être atténués, les chercheurs ont testé si les enzymes utilisées par l'industrie aujourd'hui amélioreraient les propriétés sensorielles et modifieraient les caractéristiques structurelles du pain fait avec jusqu'à 30 pour cent de farine de manioc. Les enzymes de cuisson sont utilisées par les fabricants de pain pour augmenter le volume, couleur et fraîcheur de la croûte, entre autres qualités, mais jusqu'ici n'avait été testée que sur de la pâte de blé.

En fragmentant des polysaccharides tels que l'amidon, l'alpha-amylase augmente le volume du pain avec la même proportion d'ingrédients et enrichit la couleur du pain. L'amylase décompose également l'amidon en de courtes chaînes de dextrine (hydrate de carbone de faible poids moléculaire) pour catalyser l'action de la levure.

La xylanase augmente le volume du pain en améliorant la solubilité de l'hémicellulose (un autre polysaccharide) dans l'eau. Il aide à lier l'eau et la pâte pour augmenter le volume et produire un plus fin, structure de mie plus uniforme, Skibsted a expliqué. "Notre objectif était de tester différentes enzymes afin d'essayer d'identifier la meilleure solution pour la production de pain à base de manioc et de blé, " il a dit.

Dans leur première étude, les chercheurs ont testé les effets de l'alpha-amylase fongique et maltogénique, xylanase, lipase, laccase (polyphénol oxydase) et glucose oxydase dans le pain à base de blé et 30 pour cent d'amidon de manioc acide, lequel, sans enzymes, affiche moins de volume, une texture plus grossière et des pores de mie plus petits.

Les résultats de l'étude, publié dans la revue Recherche et technologie alimentaires européennes , ont montré que la glucose oxydase n'avait aucun effet sur la qualité du pain, tandis que l'alpha-amylase a clairement amélioré les caractéristiques sensorielles et la structure physique. La lipase a augmenté le volume du pain en assurant une meilleure rétention du gaz carbonique dans la pâte, et la laccase a rendu le pain plus doux.

Les meilleurs résultats, cependant, ont été obtenus en utilisant la xylanase. "Cette enzyme a amélioré la structure et la texture du pain en rendant la pâte plus malléable, " Skibsted a déclaré. Dans une étude ultérieure, également publié dans Recherche et technologie alimentaires européennes , les chercheurs ont évalué les effets individuels et combinés de l'ajout d'eau avec de la xylanase et de l'eau avec de la laccase sur la qualité du pain fait avec 70 pour cent de farine de blé et 30 pour cent de farine de manioc. Leur analyse a montré qu'une augmentation de l'eau ajoutée combinée à la xylanase a donné un pain avec plus de volume. « Le pain était aussi plus moelleux et sa structure plus uniforme, " a déclaré Skibsted.

Dans une autre étude publiée dans la même revue, les chercheurs ont cherché à savoir si les composants de la farine de blé pouvaient activer des enzymes pour améliorer les caractéristiques du pain dans lequel la farine de manioc remplaçait une partie de la farine de blé. Ils ont découvert qu'un élément inconnu résistant à la chaleur dans le blé augmentait l'activité de la xylanase.

"Cette découverte ouvre la perspective d'une utilisation plus rationnelle des enzymes pour améliorer la qualité du pain, en particulier lorsqu'une combinaison de sources d'amidon est utilisée, comme dans le cas des mélanges de farine de blé et de farine de manioc, " a déclaré Skibsted.