Study of changing of adhesion between pans and cereal products during baking according to the surface properties of pan.

Les revêtements perfluorés sont utilisés comme anti-adhésifs dans des moules de cuisson pour pains de mie. Ils font l’objet de diverses interrogations relatives à leur vieillissement. Dans ce contexte, la problématique de ce travail a porté sur l’étude des conséquences du vieillissement de revêtements perfluoroalkoxy (PFA) sur leurs performances anti-adhésives. De plus, les conséquences de la perte des propriétés anti-adhésives des revêtements ont été évaluées en termes de risque chimique. La production de néoformés dans la croûte de pain au contact des moules a donc été étudiée. Pour répondre à la problématique, des moules ont été vieillis en conditions industrielles, puis à partir d’un protocole mis au point spécifiquement dans le cadre de cette étude, des mesures de forces ont pu être réalisées pendant le démoulage des pains. Par ailleurs, plusieurs formules de pains de mie ont été testées. Il s’agissait d’étudier d’une part l’effet de l’état physique des lipides sur le démoulage. De plus, l’effet d’autres constituants tels que protéines et fibres a été étudié (utilisation de farine complète).Le vieillissement en conditions industrielles n’affecterait que les propriétés physiques (rugosité) des revêtements PFA. Ces modifications de surface n’ont cependant pas entraîné de problème de démoulage en fin de cuisson. Par ailleurs, les marqueurs choisis de la réactivité (furane, acrylamide et CML) évoluent peu avec le vieillissement, et ce quelle que soit la formule. La CML montre toutefois une tendance à augmenter avec le vieillissement, ce qui pourrait malgré tout indiquer un effet du vieillissement des revêtements sur la réactivité du produit.Par ailleurs, pour caractériser plus spécifiquement l’adhésion de pâtes de farine au cours de la cuisson, une méthodologie basée sur des tests d’adhérence en simulateur expérimental sur rhéomètre a été mise au point. Ces tests d’adhérence ont été effectués avec des surfaces modèles en verre, choisies pour être représentatives des propriétés chimiques des revêtements PFA. Il apparaît que les propriétés adhésives des pâtes évoluent de la même façon que les propriétés viscoélastiques en fonction de la température. Par ailleurs, les propriétés interfaciales contribuent pour une part à l’évolution d’adhésion des pâtes avec la température. Les pâtes tendent à adhérer plus facilement sur des surfaces hydrophiles. D’ailleurs, sur ces surfaces, les ruptures peuvent devenir cohésives au-delà d’une certaine température, indiquant une diminution de leur hydrophobicité de surface.Perfluorinated coatings used as anti-adhesive coatings in bread pans are subjected questions relating to their aging. In this context, the objective of this work was to focus on the consequences of aging of perfluoroalkoxy (PFA) coatings on their anti-adhesive performance. The consequences of loss of anti-adhesive properties were studied in terms of chemical risks and neoformed compounds in bread crust during baking in contact with a pan were investigated. To do so, pans were aged under industrial conditions, then a method was specifically developed for this study to measure forces during depanning step. Moreover, several bread formulas were tested. The aim was to determine the impact of physical state of lipids (rapeseed oil versus concrete fat) and of other components as proteins and fibers (by adding whole-wheat flour) on depanning step.Aging in industrial conditions seems to only affect physical properties (roughness) of PFA coatings. These modifications of the pan surface did not led to depanning problem at the end of the baking step. Moreover, the chosen reactivity markers evolve slightly with aging, whatever the bread formula used, even if a slightly increase of CML quantity with aged pan was highlighted.Furthermore, in order to characterize the adhesion of wheat dough depending on the temperature, a new methodology was developed. It consisted in measuring the adherence forces under experimental simulations on rheometer. We selected model glass surfaces which had chemical properties close to the properties of PFA coatings. We showed that adhesion and viscoelastic properties evolve in the same way with temperature, and interfacial properties also contribute to evolution of dough adhesion. Wheat dough tend to adhere more easily on hydrophilic surfaces. Anyway, on these surfaces, failure may become cohesive from a specific temperature, showing a decrease of the dough surface hydrophobicity

Étude de l’évolution des contacts moules / pains de mie au cours de la cuisson en fonction des propriétés de surface des moules

Perfluorinated coatings used as anti-adhesive coatings in bread pans are subjected questions relating to their aging. In this context, the objective of this work was to focus on the consequences of aging of perfluoroalkoxy (PFA) coatings on their anti-adhesive performance. The consequences of loss of anti-adhesive properties were studied in terms of chemical risks and neoformed compounds in bread crust during baking in contact with a pan were investigated. To do so, pans were aged under industrial conditions, then a method was specifically developed for this study to measure forces during depanning step. Moreover, several bread formulas were tested. The aim was to determine the impact of physical state of lipids (rapeseed oil versus concrete fat) and of other components as proteins and fibers (by adding whole-wheat flour) on depanning step.Aging in industrial conditions seems to only affect physical properties (roughness) of PFA coatings. These modifications of the pan surface did not led to depanning problem at the end of the baking step. Moreover, the chosen reactivity markers evolve slightly with aging, whatever the bread formula used, even if a slightly increase of CML quantity with aged pan was highlighted.Furthermore, in order to characterize the adhesion of wheat dough depending on the temperature, a new methodology was developed. It consisted in measuring the adherence forces under experimental simulations on rheometer. We selected model glass surfaces which had chemical properties close to the properties of PFA coatings. We showed that adhesion and viscoelastic properties evolve in the same way with temperature, and interfacial properties also contribute to evolution of dough adhesion. Wheat dough tend to adhere more easily on hydrophilic surfaces. Anyway, on these surfaces, failure may become cohesive from a specific temperature, showing a decrease of the dough surface hydrophobicity.Les revêtements perfluorés sont utilisés comme anti-adhésifs dans des moules de cuisson pour pains de mie. Ils font l’objet de diverses interrogations relatives à leur vieillissement. Dans ce contexte, la problématique de ce travail a porté sur l’étude des conséquences du vieillissement de revêtements perfluoroalkoxy (PFA) sur leurs performances anti-adhésives. De plus, les conséquences de la perte des propriétés anti-adhésives des revêtements ont été évaluées en termes de risque chimique. La production de néoformés dans la croûte de pain au contact des moules a donc été étudiée. Pour répondre à la problématique, des moules ont été vieillis en conditions industrielles, puis à partir d’un protocole mis au point spécifiquement dans le cadre de cette étude, des mesures de forces ont pu être réalisées pendant le démoulage des pains. Par ailleurs, plusieurs formules de pains de mie ont été testées. Il s’agissait d’étudier d’une part l’effet de l’état physique des lipides sur le démoulage. De plus, l’effet d’autres constituants tels que protéines et fibres a été étudié (utilisation de farine complète).Le vieillissement en conditions industrielles n’affecterait que les propriétés physiques (rugosité) des revêtements PFA. Ces modifications de surface n’ont cependant pas entraîné de problème de démoulage en fin de cuisson. Par ailleurs, les marqueurs choisis de la réactivité (furane, acrylamide et CML) évoluent peu avec le vieillissement, et ce quelle que soit la formule. La CML montre toutefois une tendance à augmenter avec le vieillissement, ce qui pourrait malgré tout indiquer un effet du vieillissement des revêtements sur la réactivité du produit.Par ailleurs, pour caractériser plus spécifiquement l’adhésion de pâtes de farine au cours de la cuisson, une méthodologie basée sur des tests d’adhérence en simulateur expérimental sur rhéomètre a été mise au point. Ces tests d’adhérence ont été effectués avec des surfaces modèles en verre, choisies pour être représentatives des propriétés chimiques des revêtements PFA. Il apparaît que les propriétés adhésives des pâtes évoluent de la même façon que les propriétés viscoélastiques en fonction de la température. Par ailleurs, les propriétés interfaciales contribuent pour une part à l’évolution d’adhésion des pâtes avec la température. Les pâtes tendent à adhérer plus facilement sur des surfaces hydrophiles. D’ailleurs, sur ces surfaces, les ruptures peuvent devenir cohésives au-delà d’une certaine température, indiquant une diminution de leur hydrophobicité de surface

Étude de l’évolution des contacts moules / pains de mie au cours de la cuisson en fonction des propriétés de surface des moules

Perfluorinated coatings used as anti-adhesive coatings in bread pans are subjected questions relating to their aging. In this context, the objective of this work was to focus on the consequences of aging of perfluoroalkoxy (PFA) coatings on their anti-adhesive performance. The consequences of loss of anti-adhesive properties were studied in terms of chemical risks and neoformed compounds in bread crust during baking in contact with a pan were investigated. To do so, pans were aged under industrial conditions, then a method was specifically developed for this study to measure forces during depanning step. Moreover, several bread formulas were tested. The aim was to determine the impact of physical state of lipids (rapeseed oil versus concrete fat) and of other components as proteins and fibers (by adding whole-wheat flour) on depanning step.Aging in industrial conditions seems to only affect physical properties (roughness) of PFA coatings. These modifications of the pan surface did not led to depanning problem at the end of the baking step. Moreover, the chosen reactivity markers evolve slightly with aging, whatever the bread formula used, even if a slightly increase of CML quantity with aged pan was highlighted.Furthermore, in order to characterize the adhesion of wheat dough depending on the temperature, a new methodology was developed. It consisted in measuring the adherence forces under experimental simulations on rheometer. We selected model glass surfaces which had chemical properties close to the properties of PFA coatings. We showed that adhesion and viscoelastic properties evolve in the same way with temperature, and interfacial properties also contribute to evolution of dough adhesion. Wheat dough tend to adhere more easily on hydrophilic surfaces. Anyway, on these surfaces, failure may become cohesive from a specific temperature, showing a decrease of the dough surface hydrophobicity.Les revêtements perfluorés sont utilisés comme anti-adhésifs dans des moules de cuisson pour pains de mie. Ils font l’objet de diverses interrogations relatives à leur vieillissement. Dans ce contexte, la problématique de ce travail a porté sur l’étude des conséquences du vieillissement de revêtements perfluoroalkoxy (PFA) sur leurs performances anti-adhésives. De plus, les conséquences de la perte des propriétés anti-adhésives des revêtements ont été évaluées en termes de risque chimique. La production de néoformés dans la croûte de pain au contact des moules a donc été étudiée. Pour répondre à la problématique, des moules ont été vieillis en conditions industrielles, puis à partir d’un protocole mis au point spécifiquement dans le cadre de cette étude, des mesures de forces ont pu être réalisées pendant le démoulage des pains. Par ailleurs, plusieurs formules de pains de mie ont été testées. Il s’agissait d’étudier d’une part l’effet de l’état physique des lipides sur le démoulage. De plus, l’effet d’autres constituants tels que protéines et fibres a été étudié (utilisation de farine complète).Le vieillissement en conditions industrielles n’affecterait que les propriétés physiques (rugosité) des revêtements PFA. Ces modifications de surface n’ont cependant pas entraîné de problème de démoulage en fin de cuisson. Par ailleurs, les marqueurs choisis de la réactivité (furane, acrylamide et CML) évoluent peu avec le vieillissement, et ce quelle que soit la formule. La CML montre toutefois une tendance à augmenter avec le vieillissement, ce qui pourrait malgré tout indiquer un effet du vieillissement des revêtements sur la réactivité du produit.Par ailleurs, pour caractériser plus spécifiquement l’adhésion de pâtes de farine au cours de la cuisson, une méthodologie basée sur des tests d’adhérence en simulateur expérimental sur rhéomètre a été mise au point. Ces tests d’adhérence ont été effectués avec des surfaces modèles en verre, choisies pour être représentatives des propriétés chimiques des revêtements PFA. Il apparaît que les propriétés adhésives des pâtes évoluent de la même façon que les propriétés viscoélastiques en fonction de la température. Par ailleurs, les propriétés interfaciales contribuent pour une part à l’évolution d’adhésion des pâtes avec la température. Les pâtes tendent à adhérer plus facilement sur des surfaces hydrophiles. D’ailleurs, sur ces surfaces, les ruptures peuvent devenir cohésives au-delà d’une certaine température, indiquant une diminution de leur hydrophobicité de surface

Dosage du chlore dans un headspace d'eau de Javel par électrode spécifique

National audienc

Furan quantification in bread crust: development of a simple and sensitive method using headspace-trap GC-MS

To study reactivity in bread crust during the baking process in the pan, we followed furan mainly resulting from Maillard and caramelisation reactions in cereal products. Furan quantification is commonly performed with automatic HS-static GC-MS. However, we showed that the automatic HS-trap GC-MS method can improve the sensitivity of the furan quantification. Indeed, this method allowed the LOD to be decreased from 0.3 ng g(-1) with HS-static mode to 0.03 ng g(-1) with HS-trap mode under these conditions. After validation of this method for furan quantification in bread crust, a difference between the crust extracted from the bottom and from the sides of the bread was evident. The quantity of furan in the bottom crust was five times lower than in the side crust, revealing less reactivity on the bottom than on the sides of the bread during the baking process in the pan. Differences in water content may explain these variations in reactivity

Adhesion of bread dough to solid surfaces under controlled heating: balance between the rheological and interfacial properties of dough

International audienceThe adhesion of wheat dough affects many aspects of industrial baking, from kneading raw dough to the final baking process. In this work, an original method was developed to study the effect of temperature on the adhesive properties of bread dough in contact with a solid surface during heating. Using this approach, it will be possible to understand the factors that affect adhesion between dough and a baking surface, which will aid in developing methods to prevent dough from sticking. Overall, the dough's adhesion to a hydrophobic surface globally decreased with an increase in temperature from 35 to 97 degrees C, with the exception of the temperature range between 55 and 70 degrees C, in which the energy of adhesion increased slightly. Under these circumstances, the evolution of adhesion was primarily shaped by the rheological properties of the dough. However, when we used a solid surface with different surface energy, the results changed significantly, which suggests that the mechanisms of adhesion during heating are governed by a balance between the interfacial and bulk properties of the heated dough. The overall decrease in the adhesion of the dough to the hydrophobic glass surface may be explained by a decrease in dough hydrophobicity due to structural and chemical changes in the dough

Structural studies of adsorbed protein (betalactoglobulin) on natural clay (montmorillonite)

International audienceIn this work, the adsorption of a small globular protein (betalactoglobulin, BLG), on a natural montmorillonite clay (Mt) was investigated in acidic buffer (pH = 3). The combination of different characterization techniques such as zetametry, X-ray diffraction, transmission electronic microscopy, fluorescence and solid state nuclear magnetic resonance spectroscopies shed light on the interaction mechanism between the clay mineral and the proteins. For low BLG concentration, a slight increase of the interlayer spacing of the clay mineral was noticed as well as structural changes of the protein. In contrast, as the concentration of BLG increased, the adsorption led to a partial exfoliation of the clay mineral, accompanied with significant secondary structural changes of the protein characterized by a loss of β-sheet organization. Altogether, our results revealed an unexpected adsorption scheme where the increase of the BLG/Mt weight ratio of the hybrid material leads to a partial exfoliation of the Mt, but at the expense of the protein native structure

Projet ANR SATIN-BAKING (2012-2016). Revêtements non adhérents perfluorés. Bilan et perspectives

International audienc

Projet ANR SATIN-BAKING (2012-2016). Revêtements non adhérents perfluorés. Bilan et perspectives

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