Gélatinisation de l'amidon de maïs par champ électrique : Impact sur les propriétés physico-chimiques

L'amidon de maïs, un glucide essentiel dans l'alimentation humaine, est composé de deux biopolymères de D-glucose : l'amylose et l'amylopectine. L'amidon natif présente des limitations industrielles telles qu'une faible solubilité et une faible absorption d'eau. La gélatinisation, généralement obtenue par autoclavage, améliore ces propriétés. Cependant, l'autoclavage consomme une quantité excessive d'eau et présente une faible diffusion thermique. Cet article explore une méthode alternative utilisant des champs électriques.

L'application de champs électriques est une technologie émergente offrant une haute efficacité énergétique et une homogénéité thermique supérieure. Elle permet d'atteindre des températures de gélatinisation supérieures à celles des méthodes traditionnelles. Cette étude examine l'impact de la gélatinisation induite par champ électrique à des températures allant de 100°C à 150°C sur la viscosité, l'indice d'absorption d'eau et la solubilité de l'amidon de maïs.

L'expérience a utilisé de l'amidon de maïs avec une teneur en amylose de 30 %. Dix grammes d'amidon, ajustés à 10 % d'humidité, ont subi un processus de cuisson utilisant des champs électriques à une vitesse de chauffage de 6°C/min. Six températures ont été évaluées : 80, 100, 110, 120, 130, 140 et 150°C. Une fois la température cible atteinte, le traitement a été arrêté, et le matériau a été déshydraté, broyé et tamisé pour une évaluation ultérieure.

L'indice d'absorption d'eau (IAA) et l'indice de solubilité dans l'eau (ISA) des amidons traités par champs électriques à différentes températures ont été analysés. Des différences significatives (p<0,05) ont été observées par rapport à l'amidon natif. L'IAA a augmenté significativement avec l'augmentation des températures de traitement, avec des valeurs allant de 4,46 ± 0,52 à 8,40 ± 0,54 g de gel/g de farine. De même, l'ISA a également augmenté significativement avec la température, allant de 4,38 ± 0,72 à 7,49 ± 0,14.

Les profils de viscosité des amidons gélatinisés ont montré un effet général de la température. Une diminution significative de la viscosité maximale a été observée avec le traitement par champ électrique. Les valeurs de viscosité maximale étaient de 3295, 3084, 2151, 1587, 2148 et 2097 cP pour les traitements à 100, 110, 120, 130, 140 et 150°C, respectivement. La viscosité initiale a augmenté avec la température de traitement, tandis que les viscosités minimale et finale ont diminué.

L'étude a révélé que l'augmentation de la température augmentait significativement (p<0,05) la viscosité initiale et diminuait les viscosités maximale, minimale et finale. L'amidon traité à 150°C présentait la plus forte absorption d'eau, en corrélation avec des valeurs de viscosité initiale et maximale plus élevées. Cela suggère que le traitement par champ électrique à des températures plus élevées favorise la gélatinisation et la formation de réarrangements macromoléculaires, améliorant la capacité d'absorption d'eau.

L'application de champs électriques permet la gélatinisation de l'amidon de maïs à des températures allant jusqu'à 150°C dans des conditions de faible humidité. Ce traitement a un impact direct sur le profil de viscosité en fonction de la température utilisée. La gélatinisation par champs électriques augmente la viscosité initiale et diminue la viscosité maximale, améliorant l'absorption d'eau et la solubilité. Cette propriété fonctionnelle est cruciale pour les amidons utilisés comme agents épaississants.

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