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Les incidences des facteurs de classement fréquemment détectés sur l'aptitude technologique du blé commun



4. Facteurs alétrant l'aptitude technologique

Cécidomyie orangée du blé

La cécidomyie orangée du blé (Sitodiplosis mosellana Géhin) est un ravageur fréquent dans les zones d’Europe et d’Asie où on cultive du blé. Des foyers d’infestation apparaissent périodiquement dans le nord des Grandes Plaines d’Amérique du Nord, et le dernier cas remonte à 1996.

Barnes (1956) a décrit en détail la biologie et le cycle vital de cet insecte. Les œufs sont pondus dans les fleurs durant l’épiaison et la floraison, et la larve se nourrit du grain en développement. Les grains fortement cécidomyiés sont très légers et se perdent à la récolte et au nettoyage. Les grains légèrement cécidomyiés sont difformes, et leur péricarpe présente souvent une fente qui leur donne l’aspect d’un grain germé.

Les fortes infestations de cécidomyie ont un effet dévastateur sur le rendement. Il arrive également que la présence de grains cécidomyiés nuise gravement aux qualités meunière et boulangère du blé (Fritzshe et Wolffgang, 1959; Miller et Halton, 1961; Dexter et al., 1987). Les grains provenant des cultures atteintes ont une teneur anormalement élevée en protéines et un rendement en farine réduit; leur farine est foncée et riche en cendres et donne une pâte collante et faible ainsi qu’un pain de mauvaise qualité.

La cécidomyie orangée du blé peut gravement nuire à la qualité du blé des régions infestées, mais il est peu probable qu’elle affecte sensiblement la qualité globale de la récolte, car les infestations demeurent localisées et généralement de courte durée. Les producteurs trouveront très avantageux d’appliquer des insecticides pour préserver le rendement de leur culture; de plus, si le traitement est effectué à temps, il peut limiter de manière appréciable les pertes de qualité (tableau 4). Dans les régions où les dommages sont étendus, on peut estimer la force du gluten de manière simple et rapide par un essai de sédimentation SDS (Axford et al., 1978), qui permet de détecter les grains suffisamment cécidomyiés pour nuire aux propriétés du gluten (Dexter et al., 1987).

Tableau 4 – Effet de la pulvérisation aérienne de Lorsban (37,4 L/ha) sur certains facteurs de qualité du blé vitreux roux de printemps ‘Neepawa’ infesté par la cécidomyie
Propriété Témoin Pulvérisation
Blé :
Grains cécidomyiés (%) 8,7 0,4
Protéines (%) 14,4 12,1
SDS (mL) 56 62
Rendement en farine (%) 72,4 74,2
Farine :
Cendres (%) 0,56 0,48
Couleur (unités) 0,8 - 1,0
Farinographe    
Absorption (%) 65,0 63,4
Stabilité (minutes)
Pain
Absorption (%) 59 59
IFB (%) 74 92

Source : Dexter et al. (1987).

Abréviations : L/ha = litres par hectare; SDS = indice de précipitation au dodécylsulfate de sodium; IFB = indice de force boulangère.

Grains vitreux durs

Le taux de grains vitreux durs (HVK) est couramment utilisé pour le classement et la commercialisation des blés de force. La CCG définit les grains vitreux durs comme ayant une « translucidité naturelle constituant un signe visible de leur dureté ». Tout grain comportant une tache amylacée, quelle qu’en soit la taille, est considéré comme non vitreux (c’est-à-dire mitadiné, ou amylacé).

Plusieurs facteurs influent sur la perte de vitrosité du grain, dont les conditions météorologiques, la fertilité du sol et la généalogie (Phillips et Niernberger, 1976). Il est généralement admis que le principal effet des grains vitreux durs sur la qualité du blé est lié à la relation directe existant entre la vitrosité et la teneur en protéines (Pomeranz et al., 1976; Simmonds, 1974). Pomeranz et al. (1976) ont montré que la qualité des protéines n’est pas affectée, puisqu’il n’existe aucune relation entre le taux de grains vitreux durs et le volume du pain, si la teneur en protéines demeure constante.

Un effet secondaire des grains vitreux durs est lié à la corrélation positive existant entre la présence de ces grains et la dureté de l’ensemble des grains (Pomeranz et al., 1976). Le caractère mou des grains non vitreux est dû à leur réseau protéique moins étendu, ce qui réduit l’adhérence entre protéines et amidon à l’intérieur de l’albumen (Simmonds, 1974). Phillips et Niernberger (1996) ont conclu que la vitrosité du grain n’a aucun effet sur son rendement de mouture. Des travaux réalisés au Laboratoire de recherches sur les grains à partir d’échantillons prélevés à la main présentant divers degrés de vitrosité ont confirmé que ce facteur influe sur la dureté du grain, comme le montre la variation de l’indice de taille des particules (tableau 5), mesuré en sortie de broyage selon la méthode de Williams et Sobering (1986). Cet effet est si ténu que les différences intrinsèques de dureté entre les classes de blé sont faciles à discerner chez les grains tachetés (partiellement vitreux). Les plages de dureté des diverses classes de blé se chevauchent légèrement dans le cas des grains entièrement mitadinés. Cependant, dans le blé vitreux nord-américain, les grains mitadinés constituent rarement une proportion importante des échantillons commerciaux de blé.

La teneur en protéines du blé peut être mesurée facilement, de manière précise et objective, tandis que le taux de grains durs est long à déterminer et demeure subjectif. Or, comme on exige de plus en plus une teneur en protéines garantie pour qu’un blé soit commercialisé, le taux de grains vitreux durs pourrait bien devenir redondant comme facteur de qualité.

Tableau 5 – Teneur en protéines et indice de taille des particules des grains entièrement vitreux, partiellement vitreux (tachetés) et entièrement mitadinés de certaines classes de blé canadien
Classe de blé Protéines (%) ITP (%)
Blé dur
grains vitreux 10,8 34,2
grains tachetés 9,1 35,3
grains mitadinés 7,9 48,7
Blé roux vitreux de printemps
grains vitreux 12,7 43,9
grains tachetés 9,9 43,2
grains mitadinés 8,8 48,4
Blé roux vitreux d’hiver
grains vitreux 11,5 52,0
grains tachetés 9,7 52,8
grains mitadinés 8,5 57,6
Blé de printemps Canada Prairie
grains vitreux 12,1 55,4
grains tachetés 9,4 54,3
grains mitadinés 8,3 58,3

Source : Données sur le blé dur tirées de Dexter et al. (1989); autres données tirées d’Edwards et Dexter (inédit).

Abréviations : ITP = indice de taille des particules.

Grains gelés

Comme la saison de culture est courte dans l’Ouest canadien et le nord des États-Unis, les grains gelés y constituent un facteur de classement commun. La gravité des dommages dus au gel dépend du stade de maturité du grain, des températures auxquelles il a été exposé et de la durée de la gelée (Preston et al., 1991).

Les grains fortement gelés constituent un des pires défauts pour la qualité du blé (Dexter et al., 1985, et documents y cités). Ces grains peuvent réduire la qualité meunière, en diminuant le rendement en farine du blé tout en produisant une farine de couleur plus foncée et plus riche en cendres (tableau 6). De plus, comme les grains de blé fortement gelés sont extrêmement durs, leur mouture exige une plus forte consommation d’énergie. Par ailleurs, le régime de mouture est déséquilibré par l’extrême dureté des produits soumis au convertissage, qui fait qu’une plus grande proportion de ces produits se rend jusqu’aux derniers passages de réduction. L’extrême dureté des grains fortement gelés augmente également le taux de dégradation de l’amidon dans la farine.

Les grains de blé fortement gelés donnent une pâte à propriétés physiques insatisfaisantes (tableau 6). Le volume et l’aspect du pain ainsi que la structure et la couleur de sa mie se détériorent proportionnellement à la gravité des dommages dus à la gelée.

Les propriétés physiques et la qualité boulangère médiocres de la pâte obtenue à partir de grains fortement gelés sont imputables à la qualité inférieure du gluten (Dexter et al., 1985). Lorsque des grains physiologiquement immatures sont exposés à un gel intense, la synthèse des protéines du gluten est interrompue avant terme, ce qui nuit aux propriétés fonctionnelles du gluten.

Les dommages dus au gel sont difficiles à quantifier chez le blé, car ils doivent être évalués par comparaison visuelle avec des échantillons standard. Cependant, à la CCG, nous avons pu constater que les inspecteurs bien formés peuvent estimer avec précision l’intensité de ces dommages et ainsi protéger les grades meuniers contre l’effet très nuisible de grains fortement gelés.

Tableau 6 – Effet de diverses proportions de grains gelés de blé fourrager canadien en mélange dans le blé CWRS no 1 sur les qualités meunière et boulangère.
Propriété 100 % blé fourrager 30 % blé fourrager 15 % blé fourrager
Blé :
Énergie de mouture (Wh/kg) 30,6 26,6 24,1
Rendement en farine (%) 69,7 73,9 73,6
Farine :
Cendres (%) 0,56 0,52 0,48
Couleur (unités) 4,5 2,5 1,7
Protéines (%) 12,0 13,2 13,5
Dégradation de l’amidon (UF) 50 35 32
Farinographe :
Absorption (%) 67,7 65,2 64,5
TD (minutes) 2
Pain :
Absorption (%) 63 64 64
Volume (cm2) 705 920 940
IFB (%) 90 105 105

Source : Dexter et al. (1985). Résultats d’analyse exprimés pour un taux d’humidité de 14 %.

Abréviations : UF = unités Farrand; TD = temps de développement de la pâte; IFB = indice de force boulangère.

Grains germés

La germination sur pied due aux conditions humides de récolte a peu d’impact sur les propriétés meunières du grain, mais elle peut fortement nuire à la qualité du pain (Chamberlain et al., 1983). Les grains germés nuisent à la qualité du pain à cause de leur forte teneur en alpha-amylase, enzyme qui dégrade l’amidon (Kruger, 1994).

L’utilisation de farine de blé germé cause l’accumulation sur les lames de la machine à trancher.

Figure 1. Perte de pain potentielle
due à l’utilisation de farine de blé
germé, à cause de l’accumulation de
mie collante sur les lames de la
machine à trancher. Haut : pain fait
de farine normale. Centre : pain fait
de farine renfermant 3 % de grains
germés. Bas : pain fait de farine
renfermant 5 % de grains germés.
Photos tirées de Dexter (1993).

Pendant le pétrissage et la fermentation, à mesure que l’alpha-amylase dégrade l’amidon, celui-ci perd sa capacité de rétention d’eau. L’absorption au pétrissage est donc plus faible, et le boulanger obtient moins de pains avec un poids donné de farine, ce qui constitue une perte économique (Tipples et al., 1966; Tkachuk et al., 1991b). Souvent, le volume des pains n’est pas affecté par les grains germés et peut même être plus élevé, en raison d’une production plus rapide de gaz pendant la fermentation (Ibrahim et D’Appolonia, 1979). Cependant, les grains germés donnent une pâte collante difficile à manipuler, et il en résulte une mie collante et grossièrement alvéolée (Buchanan et Nicholas, 1980; Moot et Every, 1990). Comme la mie est collante, elle s’accumule sur les lames de la machine à trancher et nuit ainsi à son efficacité (Dexter, 1993; figure 1).

Tous les effets de l’alpha-amylase sont exacerbés dans le cas des pains à fermentation longue, car l’enzyme continue de dégrader l’amidon durant toute cette étape de la production. Dans le cas des nouilles chinoises, la pâte est préparée avec faible absorption d’eau, le temps de préparation est beaucoup plus court, et on ajoute souvent des produits alcalins qui haussent le pH bien au-delà des limites d’activité optimale de la plupart des enzymes des céréales. Par conséquent, les grains germés ont si peu d’effet sur la qualité des nouilles que celles-ci demeurent commercialisables (Kruger et al., 1995).

L’estimation visuelle des dommages dus à la germination ne donne qu’une indication sommaire de l’effet de ce facteur sur la qualité d’utilisation finale, parce que l’alpha-amylase est répartie de façon très hétérogène et que l’activité de cette enzyme se maintient de manière variable parmi les blés présentant pourtant des taux comparables de grains germés (Kruger et Tipples, 1980). Comme l’alpha-amylase est produite par les couches extérieures du grain de blé, elle tend à se concentrer, durant la mouture, dans les farines de passage riches en cendres (Kruger, 1981). Par conséquent, la meilleure façon de prédire la qualité d’utilisation finale d’un échantillon de blé germé consiste à soumettre la farine elle-même à des essais tels que ceux visant à déterminer l’indice de chute, la viscosité à l’amylographe ou l’activité alpha-amylasique.

Grains échauffés

Lorsque la récolte est faite par temps humide, on observe fréquemment un problème de grains échauffés causé par l’entreposage de grains trop humides ou par leur séchage artificiel à une température trop élevée. Les grains humides peuvent s’échauffer durant l’entreposage, ce qui nuit aux propriétés fonctionnelles de leur gluten. Dans les cas extrêmes, les grains noircissent et dégagent une odeur de brûlé caractéristique (grains brûlés en entreposage).

Les grains brûlés en entreposage ne nuisent pas beaucoup à la commercialisation du blé, parce qu’ils sont faciles à détecter. Cependant, dans le cas des grains échauffés par un séchage à température trop élevée, les propriétés fonctionnelles du gluten peuvent avoir été endommagées, sans que ces dégâts soient visibles. L’échauffement a peu d’effet sur les propriétés meunières, mais il peut nuire fortement aux propriétés physiques de la pâte et à la qualité du produit fini (tableau 7).

Tableau 7 – Évaluation de la qualité du blé CWRS soumis à un séchage artificiel
Propriété Grains non échauffés Grains échauffés
Blé :
Poids spécifique (kg/hL) 77,7 77,5
Rendement en farine (%) 74,8 74,5
Farine :
Protéines (%) 12,7 11,3
Gluten humide (%) 36,7 30,5
Gluten humide/protéines 2,89 2,70
Cendres (%) 0,48 0,47
Couleur (unités) 0,4 0,3
Farinographe :
Absorption (%) 65,2 64,7
TD (minutes)
Pain :
Absorption (%) 64 61
Volume (cm2) 820 595

Source : Preston et al. (1989).

Abréviation : TD = temps de développement de la pâte.

Échantillons composites prélevés dans des chargements ferroviaires visuellement admissibles au grade CWRS no 3. Les chargements qui se sont révélés échauffés ont été déclassés jusqu’au grade Blé fourrager du Canada, dans le cadre du programme de surveillance du blé échauffé du Laboratoire de recherches sur les grains.

Heureusement, dans les régions productrices de blé d’Amérique du Nord, le climat permet normalement le séchage naturel du grain au champ. À l’occasion, à cause de conditions humides de récolte, il faut sécher le grain à l’air chaud pour que sa teneur en humidité soit suffisamment basse pour l’entreposage. Il est donc dans l’intérêt des transformateurs de blé que nous disposions de tests rapides et sensibles permettant de détecter les grains échauffés.

Certaines propriétés physiques de la pâte sont fortement indicatrices de la présence de grains échauffés. Durant les années à conditions humides de récolte, le Laboratoire de recherches sur les grains se sert de la variation des propriétés mixométriques pour détecter la présence de grains échauffés dans les échantillons commerciaux. Des paires d’échantillons prélevés avant et après le séchage sont moulus par un procédé simple, puis les courbes mixométriques sont comparées (Kilborn et Aitken, 1961; Preston et al., 1989). Toute différence existant entre les deux courbes est révélatrice d’un changement dans les propriétés fonctionnelles du gluten et indique que la température de séchage doit être réduite. On peut ainsi contrôler au moyen d’échantillons le séchage effectué par les producteurs, les exploitants privés et les exploitants de silo terminal.

Le dépistage des grains échauffés à partir des propriétés physiques de la pâte est très efficace, mais il exige passablement de temps et requiert un équipement coûteux et beaucoup d’expertise technique. Il faudrait des procédés plus rapides qui permettraient de détecter la présence de grains échauffés dans chaque lot, dès son déchargement à l’établissement de mouture ou d’entreposage.

Preston et Symons (1993) mentionnent à cet égard plusieurs tests rapides fondés sur l’inactivation des enzymes, la capacité de liaison des colorants, la turbidité et l’extractibilité des protéines, mais toutes ces méthodes exigent également une expertise technique et peuvent être sensibles au cultivar et à la teneur en protéines. Ces auteurs ont aussi proposé un test simple fondé sur la formation de fibrilles protéiques lorsqu’un échantillon de grain moulu est humecté. Seckinger et Wolf (1970) ont été les premiers à observer que l’humectation de particules ou tranches fines d’albumen de blé provoque la formation rapide de fibrilles protéiques microscopiques. Preston et Symons (1993) ont découvert que le degré de formation de fibrilles, observé au microscope sur fond clair, est très sensible au taux de grains échauffés (figure 2) : chez tous les échantillons jugés « fortement échauffés » selon l’essai mixométrique, il n’y a eu pratiquement aucune formation de fibrilles. Ce procédé est très prometteur, car il exige peu d’expertise technique et ne requiert qu’un microscope à faible grossissement, peu coûteux, pour donner des résultats satisfaisants.

Courbes mixométriques et micrographies sur fond correspondantes de farines provenant de blé CWRS no1

Figure 2. Courbes mixométriques, avec micrographies sur fond clair correspondantes, de farines provenant de blé CWRS no 1 (12,5 % de protéines) qui a été porté à un taux d’humidité de 16,5 % pendant 16 heures puis exposé à une température de 70 °C, dans un bocal de verre scellé, pendant (a) 0 heure, (b) 4 heures ou (c) 16 heures. D’après Preston et Symons (1993).

Mildiou

Le mildiou est provoqué par des champignons du genre Cladosporium et est souvent associé à des conditions de récolte humides. Les grains mildiousés se caractérisent par des masses de spores grises apparaissant à leur extrémité apicale. En présence de grains modérément mildiousés, la seule façon d’estimer la gravité des dommages est une évaluation subjective de l’aspect général de l’échantillon.

Comme le mildiou est associé à l’altération par les intempéries et à la germination sur pied, il est difficile de distinguer entièrement ses effets de ceux de la germination. Les grains fortement mildiousés, qui finissent par noircir et pourrir, sont faciles à quantifier et ne doivent être tolérés qu’en petites quantités, parce qu’ils nuisent à la brillance de la farine. Au Laboratoire de recherches sur les grains, nous avons observé les effets de grains modérément mildiousés sur du blé tendre d’Ontario, et nous avons constaté que ces grains faisaient augmenter le poids spécifique et diminuer l’indice de chute, ce qui serait indicateur d’un taux accru de grains germés (tableau 8). La performance de mouture est plus faible, parce que la farine est plus foncée. Les grains mildiousés ont également un faible effet sur d’autres facteurs de qualité, comme la capacité de rétention d’eau alcaline, les propriétés alvéographiques de la pâte et la qualité des biscuits.

Le mildiou ne présente aucun danger toxicologique. Les grains modérément mildiousés ne semblent pas constituer un facteur de qualité important, mais ils peuvent être indicateurs de conditions humides de récolte pouvant accroître le risque de grains germés. L’altération de la couleur du tégument séminal peut également constituer un problème esthétique pour certains usages alimentaires, comme les céréales pour petit-déjeuner.

Tableau 8 – Effet de la présence de grains modérément mildiousés, au taux maximum toléré pour chaque grade, sur la qualité du blé blanc d’hiver de l’Est canadien (CEWW)
Propriété CEWW no 1 CEWW no 2 CEWW no 3
Blé :
Poids spécifique (kg/hL) 78,2 77,2 75,9
Indice de chute (secondes) 255 170 105
Rendement en farine (%) 73,7 73,1 72,6
Farine :
Cendres (%) 0,43 0,41 0,41
Couleur (unités) -1,6 -0,7 -0,3
Protéines (%) 7,8 7,9 7,8
CREA (%) 65 66 65
Alvéographe :
P (hauteur × 1,1) (mm) 21 22 21
Longueur (mm) 160 134 136
Travail (103 ergs) 62 60 56
Biscuits :
Étalement (mm) 83 82 81
Rapport étalement/épaisseur 9,4 8,7 8,7

Source : Dexter (données inédites). Résultats d’analyse exprimés pour un taux d’humidité de 14 %.

Abréviations : CREA = capacité de rétention d’eau alcaline; P = pression.

Point noir et carie

Les champignons Alternaria alternata et Helminthosporium sativum sont des sources communes d’infection du blé qui confèrent au grain une coloration brun foncé ou noire. Lorsque l’infection se limite au germe, elle est appelée « point noir ». Si elle progresse le long du sillon, elle devient une « carie ». Dans l’Ouest canadien, l’Alternaria alternata est de loin la cause la plus fréquente de telles infections.

La carie est considérée comme un facteur de qualité important parce que l’infection, une fois parvenue à ce stade, a eu le temps de pénétrer dans l’albumen et donc d’altérer la couleur de la farine. Des études réalisées au Laboratoire de recherches sur les grains ont révélé que le point noir a un effet minime sur les qualités meunière et boulangère du blé, même si les dommages sont suffisants pour entraîner un déclassement du grain jusqu’au grade fourrager (tableau 9). Une étude menée en Australie a donné des résultats semblables (Rees et al., 1984).

Le point noir et la carie ne présentent aucun danger toxicologique. Le point noir est un facteur de qualité peu important, mais il demeure un facteur de classement important sur le plan esthétique, parce que l’aspect médiocre des grains tachetés en empêche la commercialisation auprès d’utilisateurs finaux exigeants. L’altération de la couleur du germe et du son nuit à l’utilisation du grain pour la production de germe de blé ou de céréales pour petit-déjeuner.

Tableau 9 – Effet du point noir sur la qualité du blé roux de printemps de l’Ouest canadien (CWRS)
Propriété Blé CWRS no 1 Blé CWRS no 3 Blé fourrager du Canada
Blé :
Point noir (%) 0 5 40
Poids spécifique (kg/hL) 79,3 79,6 79,8
Rendement en farine (%) 74,0 73,2 73,0
Farine :
Cendres % 0,48 0,48 0,47
Couleur (unités) 1,0 1,2 1,2
Protéines (%) 14,9 14,9 15,3
Farinographe :
Absorption (%) 64,8 64,9 65,5
TD (minutes)
Pain :
Absorption (%) 68 68 68
Volume (cm2) 985 1000 1010

Source : Dexter et Preston (données inédites). Les résultats d’analyse sont exprimés pour un taux d’humidité de 14 %.

Abréviation : TD = temps de développement de la pâte.