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"Procédé d'amélioration de farines alimentaires pour la con- fection d'articles de pâtisserie et de boulangerie"
On sait qu'aucune céréale ne donne une farine compa- rable à celle du froment en ce qui concerne la faculté de produire une pâte élastique et ferme. La science actuelle ex- plique cette qualité particulière de la farine de froment par sa teneur en certaines matières albumineuses (protéines glu- tineuses) et on suppose que ces protéines glutineuses doivent coopérer en proportions déterminées pour qu'il se forme du gluten proprement dit dans le pâte malaxée à l'eau courante.
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La farine de seigle, dont, malgré sa teneur en protéines glutineuses, le gluten n'est pas éliminable par lavage (ce qui est d'ailleurs peu important pour la préparation de la pâte) se prête quand même à la préparation d'une pâte se laissant bien travailler, ce qui n'est plus le cas avec d'autres farines. Afin de faire ressortir cette faculté de produire de la pâte, par opposition à la formation de gluten proprement dit, les substances albumineuses contenues non seulement dans le grain de froment mais aussi, dans une faible mesure, dans le grain de seigle et d'autres céréales et qui, par leur faculté de se gonfler, causent la plasti- cité de la pâte, sont appelées ci-après protéines ou substan-
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ces Td' empâtementt.
Le procédé suivant l'invention a pour but l'amé- lioration des farines alimentaires, particulièrement dans leur faculté de produire des pâtes plastiques et homogènes, mais aussi dans l'ensemble de leur qualité boulangère. Sui- vant l'invention, on réalise cette amélioration en complè- tante dans les farines, les substances d'empâtement par des graines, riches en hémicellulose, de plantes n'appartenant pas à la catégorie des céréales, ou par des parties sélection- nées de cs graines au encore par des extraits de ces graines ou de leurs parties, ou bien en remplaçant par des substances de ce genre les substances d'empâtement absentes.
Les graines particulièrement appropriées sont celles qui contiennent dans l'endosperme des hémicelluloses du groupe des hexosanes (mannanes et galactanes) en :nasses compactes.
Parmi ces graines on peut citer notamment les Ceratonia siliqua Gleditschia triacantos, puis les différentes espèces des Cer- cis (cercis siliquastrum, Cercis canadensis, Cercis chinensis), -
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Phoenum graecum, Gymnocladus canadensis, les espèces de Cassias et d'autres représentants des sous-familles des mimosées et des césalpiniées appartenant à la famille des légumineuses., puis le Phytelephas macrocarpa et d'autres espèces de palmiers à ivoire(Phytéléphasiees.) Les graines de toutes ces plantes conviennent a làlimentation de l'homme et des animaux.
A côté des quantités notables d'hemicelluloses renfermées dans l'endo- sperme et dénommées également substances gommeuses ou cellulo- ses de réserve, certaines de ces graines contiennent égale- ment dans leur matière embryonnaire des quantités abondantes de protéines d'empâtement.
L'invention repose sur des notions essentiellement nouvelles sur les causes internes de la faculté d'empâtement.
La base en est donnée par la. constatation que non seulement les protéines glutineuses, mais aussi les substances gommeuses du grain de froment, appartenant au groupedes hemicelluoses et auxquelles on ne prêtait jusqu'à présent aucune attention, jouent un rôle important dans la formation de la pâte.
Si l'on mélange les constituants isolés tirés de la farine de froment, à savoir l'amidon, les protéines glutineuses et d'autres sub- stances alubumineuses, des sels, etc., en leur donnant les pro- portions que l'on trouve dans les farines des meilleures qua- lités mais sans ajouter les substances gommeuses, on obtient un mélange qui ne peut servir à la préparation d'une pâte cohérente analogue à la pâte préparée avec de la farine na- turelle de froment ; seulel'incorporation des substances gom- meuses de la farine de froment dans ce mélange artificiel donne à celui-ci la faculté propre à la farine de froment, de produire de la pâte.
Cette remarque a permis de constater que les hemicelluloses des graines de nombreuses plantes peu-
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vent remplacer avec succès les substances gommeuses de la farine de froment, et même que les substances albumineuses contenues dans les parties embryonnaires de certaines de ces graines peuvent complètement remplacer les substances alumi0 neuses de la farine de froment. Enfin, on a observé que les substances gommeuses et les protéines d'empâtement de ces dernières graines peuvent, dans une certaine mesure se rempla- cer mutuellement.
Au moyen de ces additions on parvient non seulement à améliorer encore la faculté des bonnes farines de former de la pâte et leurs qualités à la cuisson, et d'accroître la faculté de farines moins bonnes (par exemple de farines d'orge, d'avoine, de mais ou de mélanges de ces farines) de former de la pâte et de fournir des articles de pâtisserie et de boulangerie, ruais aussi à. rendre utilisable dans ce but des farines qui, prises isolément ne s'y prêtent pas comme la farine de légumineuses, la farine de riz ou la fécule de pomme de terre. Un autre avantage est que les produits formés avec ces farines restent frais plus long- temps. bas additions mentionnées n'influencent pas défavora- blement l'odeur ni le goût de la pâte ou des produits cuits.
Les graines des plantes convenant particulièrement pour la réalisation du procédé, par exemple celles de la sous-famille des mimosées et de genre des césalpiniées, sont entourées d'une pellicule dont l'enlèvement fait apparaître une couche épaisse plus ou moins dure d'endosperme composée surtout d'hémicellulose. Cet endospermes formé de deux lamelles renferme une plaque jaune, parfois verte, qui con- tient la matière embryonnaire du grain., se composant de
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l'enibryon et de ses organes. Cette matière est riche en pro- t:éines, mais pauvre en hydrates de carbone; et ne contient notamment pas ou très peu d'hydrates de carbone assimilables.
Les noyaux de la caroube, c'est-à-dire des graines du caroubier (Ceratonia siliqua), contiennent 30% d'enveloppe séminale, 50% d'endosperme et 20% dematière embryonnaire. L'en- dosperme se compose presque uniquement d'un hydratede carbone sous forme d'hemicellulose, d'une galactomannane qui se com- porte exactement comme la substance gommique du grain de fro- ment.et de seigle. La matière embryonnaire contient, à côté de l'humidité et de principes extractifs environ 40% de pro- téines glutineuses, peu de matières grasses et environ 20% d'un hydrate de carbone, selon ses réactions, analogue à la cellulose, mais pas de l'amidon. Les protéines glutineuses se comportent tout-à-fait comme celles du grain de froment.
Des graines de ce genre, dont le germe, loin d'entra- ver l'action de l'endosperme, la favorise sensiblement, peu- vent être décortiquées et moulues pour être ainsi incorporées intégralement dans des farines alimentaires. On peut également isoler la matière formant l'endosperme en séparant les germes par des procédés connus et l'incorporer seule aux farines alimentaires* Cette façon d'agir s'impose, lorsque la matière embryonnaire des graines entrave l'action de l'endosperme ou renferme des substances nuisibles. Si l'endosperme contient, lui aussi, des matières indésirables, celles-ci peuvent être éli- minées par des procédés spéciaux d'épuration appliqués aux graines entières ou préalablement séparées des germes. Un autre procédé consiste à extraire les hemicelluloses des grai- nes dégermées ou non, au moyen de dissolvants aqueux.
Ces extraits peuvent être incorporés à la farine soit sous forme
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de solutions, par exemple suivant le procédé Humphrîes, à l'état de brouillards, soit sous forme de pâtes ou encore à l'état sec.
Puisque, dans des graines appartenant aux familles des mimosées et des césalpiniées renfermant des protéines semblables aux protéines glutineuses du froment, les substan- ces gommeuses et les protéines des germes peuvent, dans une certaine mesure se remplacer mutuellement, il est également possible d'utiliser suivant l'invention, comme substances additionnelles améliorant des farines alimentaires des grai- nes renfermant des hemicelluloses ou des endospermes de ces graines ou des extraits de ces graines ou de leurs parties, mélangés à la matière embryonnaire de graines de la même es- pèce ou d'espèces différentes.
Les farines mélangées aux substances additionnelles moulues peuvent être livrées au commerce de façon que le con- sommateur puisse s'en servir comme de farines ordinaires.Mais le mélange peut également être effectué par le consommateur qui mélange ces substances, à l'état sec ou humide, à la fa- rine ou à la pâte. Les substances gommiques peuvent également être incorporées à l'état de solution, par exemple en se ser- vant pour la préparation de la pâte, d'eau tenant en solution les substances gommiques.
En préparant la pâte pour la confection de pains ou d'articles de pâtisserie, il est utile, contrairement à ce qui se fait dans la préparation ordinaire de ces pâtes, de ne pas ajouter autant d'eau que la farine peut en fixer car dans le cas contraire la pâte, ferme au début, devient molle et moins consistante pendant la fermentation; néanmoins les farines améliorées dorment un meilleur rendement en pâte
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et des produits de qualité supérieure. Toutes les additions généralement employées peuvent toujours être appliquées, notamment les substances enzymatiques connues qui favorisent la cuisson, les poudres à cuire, des substances produisant un effet nutritif ou stimulant sur la levure. La pâte peut être cuite de la façon ordinaire.
Pour la production de farines ou de produits de r-égime pauvresen albumine, les graines séparées des germes, ou les substances endospermiques, ou les extraits de ees graines dégermées ou de ces substances peuvent être utilisés en mélange avec des hydrates de carbone, particulièrement avec de l'amidon ou avec des farines alimentaires pauvres ou exemptes de gluten. Par contre, des farines ou des pro- fuitsde régime riches en albumine pduvent être préparées par l'emploi de substances endospermiques ou d'extraitsd'endos- permes mélangés à du gluten de froment.
Il est connu d'employer des noyaux de caroube dé- cortiqués et séparés de leurs germes, pour la préparation de matières collantes, de parements, d'agents d'apprêt et de liants. On a .également signalé la faculté de fixer et de te- nir en suspension des colorants, que présente la farine de noyaux de caroube séparés de leurs germes. Il est également. connu d'incorporer au pain de la caroube moulue, pour raisons d'économie et pour influencer le goût du pain. Mais dans ce cas il s'agit du fruit entier, notamment du fruit sans noyaux car ceux-ci ne peuvent être moulus avec le fruit sans difficultés.
EXEMPLES DE REALISATION ----------------------
1. Des noyaux de Ceratonia siliqua, de Gleditschia triacantos ou de Cercis siliquastrum, à l'état sec ou préa-
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lablement gonflés sont décortiqués dans des machines appro- priées à peler, racler, abraser ou polir,après quoi ils sont moulus.
Dans une farine de froment de qualitéinférieure on incorpore .2 à 5% de la farine ainsi obtenue dans le cas de farine de seigle il est utile d'en incorporer 3 à 8%, dans le cas de farine d'orge ou de riz ou de fécule de pomme de terre on incorpore 15 à 22% Il est particulièrement. avanta- geux d'employer de la farine pure d'endosperme au lieu de la farine produite avec des noyaux entiers. La séparation de la matière embryonnaire s'effectue de la façon la plus simple en fendant les graines décortiquées et en éliminant par tamisa- ge les germes émiettée. Pour empêcher la pâte ou les produits cuits de prendre une coloration verdâtre, on peut mélanger à la farine ou à la pâte une quantité appropriée d'acide dilué ou de substances à, réaction acide, par exemple 30 gr. d'acide citrique solide pour 100 kg. de farine préparée.
2.4 kg. de farine d'endosperme de Gledtischia triacantos et 1 kg. de farine de germes de Ceratonia siliqua sont ajoutés à 95 kg. d'une farine de froment de qualité in- férieure. L'incorporation de la farine de germes porte, la teneur en protéine glutineuse à la proportion contenue dans 100 kg. d'une bonne farine de froment.
3 95 kg. de farine foncée de froment est intime- ment mélangée à 5 kg. de farine d'endosperme de Ceratonia.
Si 100 kg. de la farine de froment utilisée peut fixer 65 kg. d'eau, on prépare la pâte au moyen de la farine ainsi mélan- gée avec 77 kg. d'eau. La cuisson s'effectue de la façon ha- bituelle.
4.. On mélange 20 kg..de farine pure d' endosperme de Ceratonia siliqua à 80 kg.. de fécule (de froment, de riz
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ou de pomme de terre). Pour favoriser la fermentation, on ajoute en plus des ingrédients ordinaires, 5 kg. de sucre de canne, de raisin ou de malt. La pâte est préparée de façon usuelle pour donner un produit cuit semblable au pain. Au lieu de sucre ou peut également ajouter des substances diasta- siques (extrait de malt etco) On peut faire lever la pâte au moyen de poudres à cuire , au lieu de levure, ou par d'aut procédés connus.
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"Process for improving food flours for the preparation of pastry and bakery articles"
It is known that no cereal gives a flour comparable to that of wheat in the ability to produce an elastic and firm dough. Current science explains this particular quality of wheat flour by its content in certain albuminous matters (glutinous proteins) and it is supposed that these glutinous proteins must cooperate in determined proportions so that gluten proper is formed in it. the dough kneaded under running water.
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Rye flour, the gluten of which, despite its glutinous protein content, cannot be washed off (which is not very important for the preparation of the dough) is still suitable for the preparation of a dough. letting itself work well, which is no longer the case with other flours. In order to bring out this ability to produce dough, as opposed to the formation of gluten proper, the albuminous substances contained not only in the wheat grain but also, to a small extent, in the grain of rye and others cereals and which, by their ability to swell, cause plasticity in the dough, are hereinafter called proteins or substances.
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these T of impasto.
The object of the process according to the invention is to improve edible flours, particularly in their ability to produce plastic and homogeneous dough, but also in their overall baking quality. According to the invention, this improvement is achieved by supplementing in the flours, the substances impasto with seeds, rich in hemicellulose, of plants not belonging to the category of cereals, or with selected parts. born from these seeds or even by extracts of these seeds or of their parts, or by replacing by substances of this kind the impasto substances absent.
Particularly suitable seeds are those which contain in the endosperm hemicelluloses of the group of hexosans (mannans and galactans) in: compact traps.
Among these seeds, mention may in particular be made of Ceratonia siliqua Gleditschia triacantos, then the various species of Cer- cis (cercis siliquastrum, Cercis canadensis, Cercis chinensis), -
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Phoenum graecum, Gymnocladus canadensis, species of Cassias and other representatives of the subfamilies of mimose and caesalpiniea belonging to the legume family., Then Phytelephas macrocarpa and other species of ivory palm (Phytéléphasiees.) seeds of all these plants are suitable for human and animal nutrition.
Besides the notable quantities of hemicelluloses contained in the endosperm and also called gummy substances or reserve cells, some of these seeds also contain in their embryonic material abundant quantities of impasto proteins.
The invention is based on essentially new ideas on the internal causes of the impasto faculty.
The basis is given by the. observation that not only the glutinous proteins, but also the gummy substances of the wheat grain, belonging to the group of hemicelluoses and to which no attention was paid until now, play an important role in the formation of the dough.
If one mixes the isolated constituents from wheat flour, namely starch, glutinous proteins and other alubuminous substances, salts, etc., giving them the proportions which are found in flour of the best quality but without adding gummy substances, a mixture is obtained which cannot be used for the preparation of a coherent dough similar to the dough prepared with natural wheat flour; only the incorporation of the gummy substances of wheat flour into this artificial mixture gives it the ability specific to wheat flour of producing dough.
This remark made it possible to observe that the hemicelluloses of the seeds of many plants
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can successfully replace the gummy substances in wheat flour, and even the albuminous substances contained in the embryonic parts of some of these seeds can completely replace the aluminum substances in wheat flour. Finally, it has been observed that the gummy substances and the impasto proteins of the latter seeds can to some extent replace each other.
By means of these additions it is not only possible to further improve the ability of good flours to form dough and their cooking qualities, and to increase the ability of less good flours (for example barley flour, oats, corn or mixtures thereof) to form dough and to furnish pastry and bakery items, also to. to make usable for this purpose flours which, taken in isolation, do not lend themselves to it, such as legume flour, rice flour or potato starch. Another advantage is that the products formed with these flours stay fresh longer. The additions mentioned do not adversely affect the odor or the taste of the dough or the baked products.
The seeds of plants which are particularly suitable for carrying out the process, for example those of the subfamily of the mimosea and of the genus of the caesalpiniea, are surrounded by a film, the removal of which reveals a more or less hard thick layer of endosperm. composed mainly of hemicellulose. This endosperm formed by two lamellae contains a yellow, sometimes green, plaque which contains the embryonic material of the grain., Consisting of
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the embryo and its organs. This material is rich in proteins: eins, but poor in carbohydrates; and in particular contains no or very few assimilable carbohydrates.
The kernels of the carob, that is to say the seeds of the carob tree (Ceratonia siliqua), contain 30% seminal envelope, 50% endosperm and 20% embryonic material. The sperm consists almost entirely of a carbohydrate in the form of hemicellulose, a galactomannan which behaves exactly like the gum substance of the grain of fruit and of rye. The embryonic material contains, besides moisture and extractives, about 40% glutinous protein, little fat and about 20% of a carbohydrate, depending on its reactions, similar to cellulose, but not starch. Glutinous proteins behave quite like those of the wheat grain.
Seeds of this kind, the germ of which, far from hindering the action of the endosperm, appreciably favors it, can be shelled and ground in order to be thus fully incorporated into food flours. It is also possible to isolate the material forming the endosperm by separating the germs by known methods and incorporate it alone into edible flours * This way of acting is essential when the embryonic material of the seeds hinders the action of the endosperm or contains harmful substances. If the endosperm also contains undesirable material, these can be removed by special purification procedures applied to whole seeds or previously separated from the sprouts. Another method consists in extracting the hemicelluloses from the seeds, whether degermed or not, by means of aqueous solvents.
These extracts can be incorporated into the flour either in the form
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solutions, for example according to the Humphrîes process, in the form of mists, either in the form of pastes or else in the dry state.
Since, in seeds belonging to the Mimose and Caesalpine families containing proteins similar to the glutinous proteins of wheat, the gummy substances and the proteins of the sprouts can, to a certain extent, replace each other, it is also possible to use according to the invention, as additional substances improving food flours, seeds containing hemicelluloses or endosperms of these seeds or extracts of these seeds or of parts thereof, mixed with the embryonic material of seeds of the same species or of different species.
Flours mixed with the additional ground substances can be delivered to the market so that the consumer can use them like ordinary flour, but the mixing can also be carried out by the consumer who mixes these substances, dry or moist, flour or dough. The gum substances can also be incorporated in the state of solution, for example by using for the preparation of the paste, water holding the gum substances in solution.
When preparing the dough for making breads or pastry items, it is useful, unlike in ordinary preparation of these doughs, not to add as much water as the flour can fix because in otherwise the dough, firm at the start, becomes soft and less consistent during fermentation; nevertheless the improved flours sleep a better dough yield
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and top quality products. All the additions generally used can always be applied, in particular the known enzymatic substances which promote cooking, baking powders, substances producing a nutritive or stimulating effect on the yeast. The dough can be cooked in the ordinary way.
For the production of flour or diet products poor in albumin, the seeds separated from the sprouts, or the endospermic substances, or the extracts of these degermed seeds or of these substances can be used in admixture with carbohydrates, particularly with starch or with poor or gluten-free food flours. On the other hand, flours or diet products rich in albumin can be prepared by the use of endosperm substances or endosperm extracts mixed with wheat gluten.
It is known to use carob kernels which have been shelled and separated from their germs, for the preparation of sticky materials, facings, finishing agents and binders. The ability to fix and hold in suspension coloring agents, which is present in the flour of carob kernels separated from their germs, has also been pointed out. He is also. known to incorporate ground carob in bread, for reasons of economy and to influence the taste of the bread. But in this case it is the whole fruit, in particular the fruit without pits because they cannot be ground with the fruit without difficulties.
EXAMPLES OF IMPLEMENTATION ----------------------
1. The stones of Ceratonia siliqua, of Gleditschia triacantos or of Cercis siliquastrum, in the dry state or previously.
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Loosely swollen are peeled in suitable peeling, scraping, abrasive or polishing machines, after which they are ground.
In a wheat flour of lower quality we incorporate .2 to 5% of the flour thus obtained in the case of rye flour it is useful to incorporate 3 to 8%, in the case of barley or rice flour or of potato starch is incorporated 15 to 22% It is particularly. advantageous to use pure endosperm flour instead of flour produced with whole kernels. The separation of the embryonic material is carried out in the simplest way by splitting the shelled seeds and removing by sieving the crumbled germs. In order to prevent the dough or the baked products from taking on a greenish color, a suitable quantity of dilute acid or substances with an acid reaction, for example 30 g, can be mixed with the flour or the dough. of solid citric acid per 100 kg. of prepared flour.
2.4 kg. of endosperm flour from Gledtischia triacantos and 1 kg. of Ceratonia siliqua germ flour are added to 95 kg. wheat flour of inferior quality. The incorporation of the germ flour brings the content of glutinous protein to the proportion contained in 100 kg. of good wheat flour.
395 kg. of dark wheat flour is thoroughly mixed with 5 kg. of endosperm flour from Ceratonia.
If 100 kg. of the wheat flour used can fix 65 kg. of water, the dough is prepared by means of the flour thus mixed with 77 kg. of water. Cooking is carried out in the usual way.
4 .. 20 kg .. of pure flour of endosperm of Ceratonia siliqua are mixed with 80 kg .. of starch (wheat, rice
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or potato). To promote fermentation, in addition to ordinary ingredients, 5 kg. cane, grape or malt sugar. The dough is prepared in the usual way to give a baked product similar to bread. Instead of sugar or can also add diastatic substances (malt extract etc.) The dough can be made to rise by means of baking powders, instead of yeast, or by other known methods.