Impact of durum wheat milling on the deoxynivalenol distribution in the outcoming fractions

International audienceThe milling behavior of two naturally infected samples from durum wheat grains displaying contrasting levels of mycotoxins were analyzed. Although the two samples showed a similar milling behavior, an increase of about twenty percent in deoxynivalenol level was found in semolina from the sample containing the higher amount of mycotoxins. However, even if the highest concentration of deoxynivalenol was found in fractions originating from the grain outer layers, the mycotoxin contamination in semolina and flours were not related to the amount of two biochemical compounds (ash or phytic acid) that could be used as markers to monitor these external tissues. Presence of the trichothecene-producing fungi in the most internal semolina fraction was also shown using specific DNA primers and PCR amplification. Comparison between deoxynivalenol concentration in the feedings and corresponding output at each milling step or grinding of semolina fractions followed by sizing showed that mycotoxin concentration occurs in the finest particles at the first processing steps. Therefore, deoxynivalenol contamination of the milling fractions is not simply due to the presence of peripheral grain tissues

Diversité des agricultures – le cas des filières céréales, oléagineux et légumineuses à graines

L’objectif de cet article est de décrire, sans être exhaustif, la diversité des agricultures en mobilisant des exemples au niveau du système technique et des pratiques culturales, pour la France métropolitaine et pour trois filières : les céréales, les oléagineux et les légumineuses à graines. L’analyse de la diversité des agricultures montre que des voies de diversification des systèmes techniques et des pratiques culturales existent, mais que celles-ci sont fortement dépendantes de la diversité des voies de valorisation dans les filières. Au sein de ces dispositifs de valorisation, hormis quelques dispositifs spécifiques, les recommandations sur les pratiques sont suffisamment vastes pour permettre une diversité de systèmes de culture et de production, dès lors que les critères technologiques d’accès à la filière sont atteints. Il convient alors de s’interroger sur le poids de ces critères technologiques sur les choix techniques des agriculteurs. Il apparait également nécessaire de questionner la valeur donnée à la diversité par les différents acteurs des filières, de l’agriculteur au consommateur, en évaluant notamment la performance économique des systèmes agricoles les plus diversifiés ainsi que les leviers pour augmenter les performances d’une agriculture diversifiée. Il s’agit d’élargir le socle de connaissances sur lequel les acteurs pourront concevoir eux-mêmes de nouvelles formes de diversité et d’ouvrir le débat avec les acteurs des filières sur la préservation des formes de diversité des agricultures comme potentiel de résilience

Phytomicronutriments des grains de céréales : un aperçu de la génétique au consommateur en passant par la transformation

International audienceCereal grains are rich in starch and proteins which constitute an energetic resource and contain fibers,minerals and B vitamins and also a number of phytochemicals as phenolic compounds (phenolic acids,alkylresorcinols, flavonoids, lignans and tanins), sterols associated or not with phenolic acids,carotenoids, betaine and choline. Most of these compounds are found in higher amount in theperipheral grain tissues (i.e. the envelopes, aleurone layer and germ) and their quantities decreaseconcomitantly to the separation processes used to isolate the starchy endosperm (grain heart) leadingto cereal food products with a controlled stable and high sanitary and technological quality. In these lastyears, characterization of the phytochemicals fine location, amount and variability are studied in thedifferent grain tissues. New methods are developed to limit the loss or to isolate the tissues containingthe highest amount of phytochemicals and to increase their accessibility. However, grain storage beforefractionation, as well as food processing, could have negative effects on the quantity and availability ofphytochemicals. Finally, these new routes should not be achieved at the expense of the sanitary,technological and organoleptic food qualityLes grains de céréales sont riches en amidon et protéines, qui constituent une ressource énergétique,et contiennent des fibres, des minéraux et des vitamines du groupe B, mais aussi de nombreux phyto-micronutriments de type composés phénoliques (acides phénoliques, alkylrésorcinols, flavonoïdes,lignanes et tannins), stérols complexés ou non aux acides phénoliques, caroténoïdes, bétaïne etcholine. La plupart de ces composés sont retrouvés en plus grande abondance dans les tissuspériphériques du grain (enveloppes, couche à aleurone et germe) et leurs quantités diminuent doncsuite aux procédés de séparation de l’albumen amylacé (cœur du grain) qui précédent la fabrication desaliments céréaliers et qui visent à l’obtention de produits de qualité sanitaire et technologique maîtrisée,élevée et stable. Depuis ces dernières années, la caractérisation de la localisation fine de ces phyto-micronutriments dans les différents tissus des grains, ainsi que leurs quantités et variabilités sontétudiés. De nouvelles méthodologies sont développées pour limiter la perte ou isoler les tissus les plusriches en composés d’intérêt et les rendre bio-disponibles. Cependant, le stockage des grains enamont, et les procédés de fabrication des aliments en aval peuvent avoir des effets négatifs sur laquantité et disponibilité des phyto-micronutriments. Enfin, ces nouveaux itinéraires ne doivent pas êtreréalisés au détriment de la qualité sanitaire, technologique et organoleptique des aliments

Developments in fractionation methods to improve extraction of aleurone or its beneficial compounds from wheat grain

International audienceIn wheat grains, the aleurone layer is located between the peripheral tissues and the starchy endosperm and is rich in soluble proteins, minerals, lipids, vitamins and micronutrients and contains several compounds with antioxidant activities. However, along grain fractionation it is mainly recovered in bran fractions, generally used to feed animals or for energy production. These last few years, the cereal scientist community and companies developed research and new processing technologies (mainly protected with patents) in order to more deeply exploit its potential. This was mainly based on a better knowledge of its composition and properties helped by a better monitoring of its behaviour along milling, debranning and further isolation. This chapter summarizes main strategies for aleurone layer isolation and pinpoints out how its cell walls or cellular content may be of interest to obtain. It also highlights potential drawbacks, synergistic effect of different compounds, question of bioavailability and possible future trends

Phytomicronutriments des grains de céréales : un aperçu de la génétique au consommateur en passant par la transformation

International audienceCereal grains are rich in starch and proteins which constitute an energetic resource and contain fibers,minerals and B vitamins and also a number of phytochemicals as phenolic compounds (phenolic acids,alkylresorcinols, flavonoids, lignans and tanins), sterols associated or not with phenolic acids,carotenoids, betaine and choline. Most of these compounds are found in higher amount in theperipheral grain tissues (i.e. the envelopes, aleurone layer and germ) and their quantities decreaseconcomitantly to the separation processes used to isolate the starchy endosperm (grain heart) leadingto cereal food products with a controlled stable and high sanitary and technological quality. In these lastyears, characterization of the phytochemicals fine location, amount and variability are studied in thedifferent grain tissues. New methods are developed to limit the loss or to isolate the tissues containingthe highest amount of phytochemicals and to increase their accessibility. However, grain storage beforefractionation, as well as food processing, could have negative effects on the quantity and availability ofphytochemicals. Finally, these new routes should not be achieved at the expense of the sanitary,technological and organoleptic food qualityLes grains de céréales sont riches en amidon et protéines, qui constituent une ressource énergétique,et contiennent des fibres, des minéraux et des vitamines du groupe B, mais aussi de nombreux phyto-micronutriments de type composés phénoliques (acides phénoliques, alkylrésorcinols, flavonoïdes,lignanes et tannins), stérols complexés ou non aux acides phénoliques, caroténoïdes, bétaïne etcholine. La plupart de ces composés sont retrouvés en plus grande abondance dans les tissuspériphériques du grain (enveloppes, couche à aleurone et germe) et leurs quantités diminuent doncsuite aux procédés de séparation de l’albumen amylacé (cœur du grain) qui précédent la fabrication desaliments céréaliers et qui visent à l’obtention de produits de qualité sanitaire et technologique maîtrisée,élevée et stable. Depuis ces dernières années, la caractérisation de la localisation fine de ces phyto-micronutriments dans les différents tissus des grains, ainsi que leurs quantités et variabilités sontétudiés. De nouvelles méthodologies sont développées pour limiter la perte ou isoler les tissus les plusriches en composés d’intérêt et les rendre bio-disponibles. Cependant, le stockage des grains enamont, et les procédés de fabrication des aliments en aval peuvent avoir des effets négatifs sur laquantité et disponibilité des phyto-micronutriments. Enfin, ces nouveaux itinéraires ne doivent pas êtreréalisés au détriment de la qualité sanitaire, technologique et organoleptique des aliments

Environmental conditions affects wheat grain texture: consequences on grain fractionation and flour properties ?

International audienceFirst step of wheat grain transformation, i.e. milling, corresponds to successive operations of grinding and sieving which have for aim to separate the starchy endosperm (in the finest particles) from the peripheral tissues (the outer layers and germ in the largest particles). In this process, the mechanical properties of grain tissues play a role in the required energy for breaking, on the obtained particle size and on the composition of the final fractions. Direct or indirect methods were undertaken to evaluate the grain mechanical resistance and indeed allow classifying wheat samples.A hardness locus (Ha) located in the D genome of common wheat (Triticum aestivum) is known to contribute to the grain mechanical behavior and to encode two specific proteins, called puroindolines, which are suspected to play a role in the starch-protein adhesion into the starchy endosperm. Near-isogenic common wheat lines carrying or not specific mutations into puroindolines, or durum wheat into which these genes were introduced, were grown in different environments to evaluate the respective effect of this genetic hardness factor and of the environmental factors on grain mechanical property and milling behavior.Puroindoline genes were found to play a major role in the energy required to break grains, the particle size distribution and the aleurone or starchy endosperm mechanical behavior which impact the product properties. Environmental conditions were found to impact the starchy endosperm porosity (i.e. vitreousness) which can be quantified objectively and was found to introduce variations of the required breaking energy and of the particle size or the starch damaged, but do not affect the separation between the outer layers and the starchy endosperm. Experimental data also allow revisiting classical methods used to evaluate grain hardness and to identify the appropriate common wheat grain characteristics for the production of a high flour yield. Numerical modelling approaches were found to complement accordingly the experimental approach to better understand and predict the effect of changes in the wheat starchy endosperm texture on the milling behavior and thus the product properties

Genetic and environmental factors affect wheat grain texture: consequences on grain fractionation

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