# La filière blé dur : 50 ans d'amélioration et d'intégration d'objectifs industriels

Philippe Braun, Jean-Philippe Leygue, Marie-Francoise Samson

► To cite this version:

Philippe Braun, Jean-Philippe Leygue, Marie-Francoise Samson. La filière blé dur: 50 ans d'amélioration et d'intégration d'objectifs industriels. Journée "Et vous, où en êtes-vous avec la qualité de vos fruits?", Dec 2016, Avignon, France. hal-01837494

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# la filière blé dur : 50 ans d'amélioration de la qualité et d'intégration d'objectifs industriels

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Ph. BRAUN, J.Ph. LEYGUE, M.F. SAMSON

UMT NovaDur

Innovations pour une Filière blé dur durable

http://www6.inra.fr/umt-novadur
# Les blés

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- 10 000 ans - 6000 ans

**Antiquité**
Échanges entre blés grecs et blés romains (enrichissement base génétique)

**Moyen âge**
Nouvelles techniques d'amélioration des cultures

**1850**
Début de la sélection Lignées pures

**1945**
Accélération de la recherche

Sources :
http://museum.agropolis.fr
http://www.gnis.fr
# FABRICATION des PÂTES ALIMENTAIRES
## Principes

### La Semoulerie

* Extraction de l'amande du grain sous forme de semoule calibrée (grosseur de 0,2 à 0,5 mm).

* Nettoyage des grains (séparateurs, épierreurs, trieurs, brosses, laveuses)

* Broyage après humidification

* Classement des produits par taille (tamisage)

* Séparation de la semoule (sassage)

<figure><img src="image_6.png" /><figcaption>Roller Mill</figcaption></figure>

<figure><img src="image_7.png" /><figcaption>Plansifter</figcaption></figure>

<figure><img src="image_8.png" /><figcaption>Handling & transport</figcaption></figure>

<figure><img src="image_9.png" /><figcaption>Purifier</figcaption></figure>

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# FABRICATION des PÂTES ALIMENTAIRES
## Principes

### La Pastification

* Mélange de semoule de blé dur et d'eau pour obtenir une pâte qui sera façonnée puis séchée pour une conservation longue.

* Mélange homogène semoule - eau sous vide

* Pétrissage à forte pression (100 bars)

* Formage des pâtes par tréfilage (moules) ou laminage (formats plats)

* Séchage à l'air chaud dans des séchoirs

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# Le blé dur en France

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Courtiers/Exportateurs
1 200 000 t
Vers Europe du Nord, Italie, Maghreb

Sélectionneurs
(Limagrain, Florimond-
Desprez, Syngenta,
RAGT)

20 000 Agriculteurs
322 000 ha
4 bassins de production :
Sud Est, Sud ouest, Centre
et Ouest océan

125 collecteurs

1 800 000 t

3 Semouliers
(5 usines ⚙️)
600 000 t/an
de blé dur
écrasées

5 Pastiers
(7 usines ⚙️)
3 fabricants de
couscous (▶️)
+ Boulgour et
blé pré-cuit

Consommateurs
8 kg/hab./an

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Variétés

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Grains

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Pâtes

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Sources :
Arvalis-Institut du végétal
CFSI-SIFPAF
# FABRICATION des PÂTES ALIMENTAIRES
## Obligations légales

Pour commercialiser des « Pâtes alimentaires », les industriels doivent respecter les lois suivantes :

* utiliser uniquement du blé dur

* sans colorant ni substance chimique
(autorisés : œufs, lait, légumes frais)

* à partir de semoule = particules de 0,2 à 0,5 mm
taux de cendres ≤ 1,3 %

* teneur maxi en déoxynivalénol (DON) : Blé dur ≤ 1750 µg/kg
Produits ≤ 750 µg/kg
# DEMANDE QUALITATIVE : Technique

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# Le blé dur en France

Une histoire récente et mouvementée

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# Le blé dur en France

## Histoire de la Filière

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# Qualité & Progrès génétique (1)
## le GIE Blé Dur

### Composition

Sélection privée, recherche publique, centre technique et transformateurs

### Objectifs

- Mise en commun de ressources génétiques pour l'amélioration variétale

- Programmes de recherche (Contrat de branche) :

- Intérêt de l'utilisation d'espèces apparentées au blé dur dans le cadre d'une agriculture durable

- Caractérisation de génotypes de blé dur maintenant une haute qualité technologique sous fertilisation réduite

- Résistance durable aux maladies foliaires chez le blé dur : développement d'outils d'aide à la sélection

- Tests de prédiction de la valeur culinaire des pâtes de blé dur pour la caractérisation des ressources génétiques et la création de variétés satisfaisant les exigences des transformateurs et des consommateurs
## Réseau variétés Sud-est – 1983 à 2013
Rendement, Qualité, Tolérances

### Progrès du Rendement

* 1 % par an environ; ne ralentit pas depuis 1980

* Réalisé par un poids de grain/épi plus élevé

<table><thead><tr><th>Progrès</th><th colspan="2">Agronomie</th><th colspan="2">Qualité</th></tr></thead><tbody><tr><td>Important</td><td>Rouille brune</td><td>+ 1 point</td><td>I. de Jaune</td><td>+ 9 points</td></tr><tr><td></td><td>Oïdium</td><td>+ 1 point</td><td>PMG</td><td>+ 6 g</td></tr><tr><td></td><td>Froid</td><td>+ 1 point</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Faible</td><td colspan="2"></td><td>Moucheture</td><td>- de variétés sensibles</td></tr><tr><td>Peu ou pas sensible</td><td colspan="2">Fusariose<br>Septoriose<br>Verse</td><td colspan="2">Mitadinage<br>Protéines<br>PS</td></tr></tbody></table>
# Qualité & Techniques de culture (1)
## Recherche appliquée

<table><tr><td>PS - PMG</td><td>★★★</td><td>★★</td><td>★</td><td>★★★</td><td>★★★</td><td>★★★</td><td>★★</td><td></td></tr><tr><td>Protéines</td><td>★★</td><td></td><td>★★★</td><td>★★</td><td></td><td>★</td><td>★★</td><td></td></tr><tr><td>Mitadinage</td><td>★★</td><td></td><td>★★★</td><td></td><td></td><td></td><td>★★</td><td>★</td></tr><tr><td>Grains cassés</td><td>★</td><td></td><td>★</td><td></td><td></td><td>★</td><td></td><td>★★★</td></tr><tr><td>Impuretés</td><td></td><td></td><td></td><td>★★★</td><td></td><td></td><td></td><td>★</td></tr><tr><td>Moucheture</td><td>★★★</td><td></td><td>★</td><td></td><td>★★</td><td></td><td>★</td><td></td></tr><tr><td>Couleur</td><td>★★★</td><td></td><td>★</td><td></td><td>★</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Grains germés</td><td></td><td></td><td>★</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td>★</td></tr><tr><td>Mycotoxines</td><td>★</td><td></td><td>★</td><td></td><td>★★</td><td></td><td>★</td><td></td></tr></table>
# Qualité & Actions de Filière (1)

## Information

- Journée de la Filière Blé dur (1 / an)

- Colloque Technique (1 / 5 ans)

- Culture : Technique, économie, règlementation

- Débouchés : besoins de nos clients

- Concurrence : Portraits & Analyse

- Distribution, Habitudes de consommation, Valeur nutritionnelle

## Etudes

- Qualité des pays concurrents – Analyses (2007)

- Prospective : la filière à 20 ans (2008)

- Moucheture : synthèse, prévision (2010)

- Empreinte énergétique (2012)

## Connaissance

- Enquêtes & Contacts (Canada, Italie, Espagne, Portugal ...)

- Culture : Technique, économie, règlementation

- Débouchés : besoins de nos clients

- Concurrence : Portraits & Analyse

- Distribution, Habitudes de consommation, Valeur nutritionnelle
# Qualité & Actions de Filière (2)

## Argumentaires

- Aide & Quantité de Semences (2000)

- Réglementation DON (2006)

- Aide Qualité Zone non traditionnelle (2006)

- Inscription Variétés & Protéines (2011)

- Réglementation Cadmium (2012)

## Promotion

- Protéines & Qualité - Dégustation (1996)

- Fabrication pour les Restos du Cœur (2005)

- Voyage de Presse (2007)
Conférences de Presse

- Séminaires FAM - Arvalis (2012)
(Espagne, Italie, Portugal, Grèce)
# 2013 - La Plateforme blé dur :
un outil de coordination des principaux acteurs de la filière

Veille

## Comité d'Orientation Stratégique

Génétique

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GIE Blé dur

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Sélectionneurs

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Transfert

Agronomie

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UMT NovaDur

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Agronomes
Producteurs
OS

Communication

Procédés

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Semouliers - Pastiers

Marché

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DEFI Blé dur

Consommateurs

Enseignement

Communication

La plateforme blé dur rassemble les sélectionneurs, les producteurs, la recherche publique et appliquée, les industriels de la transformation, les organismes stockeurs (OS), le ministère de l'agriculture, le GNIS et les pôles de compétitivité
Qualité des produits : la clef pour la
structuration de la filière blé dur
# Qualité des grains : des attentes à concilier

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Obtenteurs

Création de
nouvelles
variétés

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Agriculteurs

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Stockeurs

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Transformateurs

## Des ATTENTES

### Performances agronomiques

- Rendement, taux de protéines

- Résistances aux maladies

- Tolérance à la sécheresse

- Poids spécifique

- Qualité sanitaire

### Bonne aptitude à la transformation

- Rendement semoulier élevé

- Indice de jaune élevé

- Bonne teneur en protéines

- Propriétés du gluten
# Production de blé dur de haute qualité

## Une recherche intégrée et pluridisciplinaire

Détermination des critères de qualité

→ Industriels transformateurs

Traduction en termes d'objectif de sélection

→ INRA

Mise au point de méthodes d'analyse

→ INRA, Arvalis, industriels

Création variétale

→ Sélectionneurs, INRA

Inscription au catalogue des variétés

→ CTPS

Expérimentation des nouvelles variétés

→ Arvalis, Industriels

Production de blé dur

→ Agriculteurs

Production de semoule et de pâtes

→ Industriels
# Qualité d'utilisation des blés

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# Qualité des blés durs : valeurs semoulière et pastière

## Valeur semoulière

* Facteurs extrinsèques (Qualité commerciale)

* Impuretés, teneur en eau, grains cassés, ...

* Facteurs intrinsèques (Qualité technologique)

* Rapport amande / enveloppe

* Friabilité de l'amande

* Facilité de séparer l'amande des enveloppes

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* Facteurs réglementaires (Qualité réglementaire)

* Teneur en cendres des blés et répartition des matières minérales dans le grain.

## Valeur pastière

* Facilité de transformation des semoules en produits finis pâtes alimentaires

* Qualité organoleptique des produits finis

* Aspect des pâtes crues

* Qualité culinaire

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# Les outils d'appréciation de la qualité des blés

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## Qualité du grain

Rendement, poids de 1000 grains, poids spécifique, teneur en protéines totales, vitrosité

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Industriels
Recherche
Centre technique

## Valeur semoulière appréciée au micromoulin

Rendements en semoule et en farine, énergie

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Recherche
Centre technique

## Composition en protéines (SE-HPLC)

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Recherche
Centre technique

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## Production de semoule et qualité

Test de sédimentation SDS, Gluten Index, gluten sec, ténacité, couleur

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Industriels
Recherche
Centre technique

## Fabrication de pâtes et évaluation de la qualité culinaire

Temps optimal de cuisson, état de surface, Fermeté et viscoélasticité, pertes à la cuisson, caractéristiques organoleptiques

<figure><img src="image_56.png" /></figure>

Industriels
Recherche
# Qualité culinaire des pâtes alimentaires

* Temps de cuisson

- Temps minimal, optimal et maximal

* Propriétés viscolélastiques

- Fermeté, élasticité, ténacité

* Etat de surface

- Collant, délitescence

* Autres caractéristiques

- Absorption d'eau (gonflement), pertes à la cuisson, couleur, odeur, saveur
# Qualité culinaire des pâtes cuites

## Compétition entre 2 phénomènes

Gonflement et gélatinisation de l'amidon

<figure><img src="image_57.png" /><figcaption>Amidon natif
25°C</figcaption></figure>

<figure><img src="image_58.png" /></figure>

<figure><img src="image_59.png" /><figcaption>Gonflement
65°C</figcaption></figure>

<figure><img src="image_60.png" /></figure>

Dispersion et empesage

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Formation et dénaturation
d'un réseau protéique

<figure><img src="image_62.png" /></figure>
# Les constituants du blé dur impliqués dans les mécanismes physico-chimiques de la qualité des pâtes

<figure><img src="image_63.png" /></figure>

Amidon ≈ 82 %
(gros et
petits granules,
± endommagés)

Protéines ≈ 12 %

- gluten

- cytoplasmiques

Autres constituants :
**Caroténoïdes**
**Lipides**
# Les protéines du grain de blé

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Semoule/farine

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Eau

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ALBUMINES

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Solution saline

GLOBULINES

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## Protéines cytoplasmiques ou métaboliques

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Solution éthanolique

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Acides dilués
± détergents, dissociants

GLIADINES
(35 %)

GLUTÉNINES (45 %)

- solubles

- insolubles

Extensibilité, fermeté

GLUTEN

QUALITÉ

Ténacité, élasticité
Protéines de réserve et qualité pastière (1/2)

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- Les variétés de blé dur possédant la gliadine γ-45 (←) possèdent un potentiel élevé de qualité culinaire. (Damidaux et al. C. R. Acad. Sc. Paris, t. 287 (2 octobre 1978))

- La gliadine γ-42 (←) est associée à un faible potentiel technologique

- Cette découverte a permis aux sélectionneurs d'améliorer considérablement la qualité des blés durs français dès les années 80

<figure><img src="image_72.png" /></figure>

- Par la suite il a été montré que les γ-gliadines 42 et 45 sont des marqueurs génétiques, leur relation avec la qualité provient de leur étroite liaison génétique avec les sous-unités LMW gluténines codées par le locus Glu-B3 sur le chromosome 1B

- Ce sont en fait les gluténines de type LMW qui contribuent à définir les propriétés du gluten

- Les gluténines de type LMW-1 (←) sont associées avec la gliadine γ-42 tandis que les gluténines LMW-2 (←) sont associées à la gliadine γ-45.
# Protéines de réserve et qualité pastière (2/2)

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Comme dans la sélection du blé tendre, prise en compte
du type de gluténines HMW

- Type 20 → qualité médiocre du gluten

- Type 6-8 → gluten de bonne qualité

- Type 13-16 → gluten de qualité intermédiaire

- Il existe d'autres types : 7-8, 7-15, 23-18

- Essais d'introgression de gluténines HMW du blé tendre codées par le génome D pour améliorer la qualité des pâtes
# Essais CTPS blé dur

## Modalités d'inscription des variétés

### ☐ Objet

Inscription des nouvelles variétés par comparaison des performances avec celles de variétés témoins

### ☐ Critères d'inscription

1. Nouveauté, homogénéité, stabilité

2. Valeur agronomique : Rendement et résistance aux bioagresseurs et aux facteurs abiotiques

3. Valeur technologique :

- Valeur semoulière : PMG ; taux de mitadinage, PS et dureté (pour info)

- Aspect des pâtes : Taux de moucheture, indice de Jaune, indice de brun ou clarté

- Qualité culinaire : sur la base du type de gluténine LMW déclaré par demandeur

- ✓ LMW-2 : teneur en protéines, test de sédimentation SDS

- ✓ LMW-1 : teneur en protéines, test de sédimentation SDS, tests de cuisson (viscoélasticité, état de surface - tests à la charge du demandeur -)

- ✓ Jusqu'en 2000, fabrication de pâtes et appréciation de la qualité culinaire
# Une manière de prédire la qualité des pâtes dans les programmes de sélection et dans l'industrie

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# Vers de nouveaux outils de prédiction de la qualité

## Quelques exemples
# Outils de tri et de caractérisation des grains post-récolte

## Chaine de phénotypage post récolte

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Sources : Foss, Optomachines

## Plateforme d'analyse et de tri

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# Qualité sanitaire utilisation de l'analyse d'images

<figure><img src="image_77.png" /></figure>

ELSEVIER

<figure><img src="image_78.png" /></figure>

## Detection of *Fusarium* head blight contamination in wheat kernels by multivariate imaging

B. Jaillais<sup>a, *</sup>, P. Roumet<sup>b</sup>, L. Pinson-Gadais<sup>c</sup>, D. Bertrand<sup>d</sup>

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CrossMark

Un système d'acquisition incluant une caméra CCD couleur et un set de 8 LED avec différentes longueurs d'ondes entre 360et 950 nm

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Variétés résistantes

Variétés contaminées par *Fusarium*
# Utilisation de la FTIR pour tracer les tissus périphériques du grain dans les produits de mouture

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Source : Barron et Rouau, 2008, Cereal Chemistry, 85, 619-625

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Coupe transversale d'un grain de blé
Avignon, 13 décembre 2016

JOURNAL OF

AGRICULTURAL AND
FOOD CHEMISTRY

ARTICLE

pubs.acs.org/JAFC

## Prediction of Relative Tissue Proportions in Wheat Mill Streams by Fourier Transform Mid-infrared Spectroscopy

Cécile Barron*

INRA, UMR 1208 "Ingénierie des Agropolymères et Technologies Emergentes", INRA-CIRAD-UMII-Supagro, F-34000 Montpellier, France

Source : J. Agric. Food Chem. 2011, 59, 10442–10447
# Utilisation SPIR pour le suivi des procédés : pétrissage

<figure><img src="image_84.png" /></figure>

ELSEVIER

Journal of Cereal Science 48 (2008) 10-19

Journal of

CEREAL
SCIENCE

www.elsevier.com/locate/jcs

Physico-chemical description of bread dough mixing using
two-dimensional near-infrared correlation spectroscopy
and moving-window two-dimensional correlation spectroscopy

A. Aït Kaddourª, C. Barronª, P. Robertᵇ, B. Cuqª,\*

Received 17 April 2007; received in revised form 2 July 2007; accepted 5 July 2007

<figure><img src="image_85.png" /></figure>

Source : Alava et al., Journal of Cereal Science, 33, (2001) 71-81

<footnote>ªUMR 1208 Ingénierie des Agrophysiques et Technologies Emergentes, CIRAD, INRA, Montpellier SupAgro,
Université Montpellier 2, F-34000 Montpellier, France</footnote>

<footnote>ᵇUR Biopolymère, Interactions, Assemblages, INRA F-44000 Nantes, France</footnote>
Merci de votre attention !