Durum wheat roasting : mechanical approach : process management, impacts on properties | La torréfaction des produits du blé dur par la technologie spirajoule : description des mécanismes, maîtrise du procédé, impact sur les propriétés

英语. Roasting is a high temperature heat treatment unit operation applied to low water content products. Roasting induces specific modifications (i.e. Maillard reaction) which are responsible for the desired organoleptic qualities (e.g. flavor and color) of different foods. The general objective of the PhD thesis is to describe and understand modifications induced in durum wheat-based products (durum wheat grains and semolina) by the roasting treatment, based on an integrated approached so called ''products - process - mechanisms''. Effects of roasting are described by a multi-scales approach on durum wheat products biochemistry, physicochemical, structural and functional characteristics (i.e. grains, semolina, pasta, or couscous grains). Roasting operation is carried out in a heat treatment pilot equipment designed with a worm screw conveyor heated by the Joule effect. The project is built through 4 approaches that aim to: (i) describe mechanisms induced by the roasting process; (ii) determine the mechanisms sensitivity induced by the unit operation to the diversity of raw material characteristics; (iii) determine the effects of the unit operation control factors; (iv) determine the impact of incorporation of roasted products in durum wheat food. The work should provide technological ways to control the roasting operation effects on durum wheat-based foods quality. At the start of this PhD thesis work, little knowledge was available on the roasting of different durum wheat products and mechanisms involved. The results obtained improve the understanding of mechanisms and of the unitary roasting operation control parameter, in the context and ambitions of the DEFI Durum Wheat project.

法语. La torréfaction est une opération unitaire de traitement thermique à hautes températures appliquée sur des produits à faible teneur en eau. La torréfaction induit des mécanismes réactionnels spécifiques (i.e. réaction de Maillard) à l'origine de modifications des qualités organoleptiques (e.g. arômes et couleur) recherchées pour certains aliments. L'objectif général de la thèse de doctorat vise à décrire et comprendre les mécanismes réactionnels induits dans les produits à base de blé dur (grains et semoule de blé dur) par les contraintes imposées par l'opération unitaire de torréfaction, avec une approche intégrée dite ''produits - procédés - processus''. Les effets de l'opération de torréfaction sont décrits par une approche multi-échelles sur les caractéristiques biochimiques, physicochimiques, structurales et fonctionnelles des produits du blé dur (i.e. grains, semoules, pâtes alimentaires, ou grains de couscous). L'opération de torréfaction est réalisée dans un équipement pilote de traitement thermique conçu pour convoyer la matière par rotation d'une spire, et chauffer cette spire par effet Joule. La démarche expérimentale est structurée autour des 4 approches suivantes : (i) décrire les mécanismes réactionnels induits par la torréfaction ; (ii) déterminer la sensibilité des mécanismes induits à la diversité des caractéristiques des matières premières ; (iii) déterminer l'influence des facteurs de contrôle de l'opération unitaire ; (iv) étudier l'incorporation de produits torréfiés à base de blé dur dans les aliments. Les travaux permettent de proposer des itinéraires technologiques pour maîtriser les effets de l'opération de torréfaction sur la qualité des aliments à base de blé dur. Au démarrage des travaux de thèse, peu de connaissances étaient disponibles sur la torréfaction des produits du blé dur et des mécanismes induits. Les résultats obtenus contribuent à améliorer la compréhension des mécanismes et la maîtrise de l'opération unitaire de torréfaction, dans le contexte et les ambitions du projet DEFI Blé Dur.