Les polyphénols et les protéines naturels du riz cireux pigmenté peuvent aider les ingrédients amylacés à améliorer la texture sans aucune modification chimique – un changement que certains consommateurs pourraient apprécier, a déclaré Ya-Jane Wang, professeur de chimie des glucides.
L’amidon chimiquement modifié est un épaississant courant dans les soupes et autres aliments. Sans modification, l’amidon se décompose lors de la transformation des aliments à haute température et avec un cisaillement élevé et ne fonctionne plus correctement comme agent épaississant.
Alors que les consommateurs expriment leurs inquiétudes concernant les ingrédients chimiquement modifiés, Wang cherche des alternatives. Avec l’aide d’une subvention de 400 000 $ du Département américain de l’Agriculture de l’Institut national de l’alimentation et de l’agriculture accordée en 2023, Wang explore comment utiliser les polyphénols et les protéines naturellement présents dans le riz cireux pigmenté comme fortifiant naturel de l’amidon.
Les polyphénols sont un micronutriment naturellement présent dans les plantes. Elle a utilisé du riz cireux pigmenté en raison de la présence de polyphénols dans le riz et de l’interaction polyphénol-protéine qui en résulte. Le riz « cireux » est également connu sous le nom de riz « gluant » ou « sucré » en raison de sa faible teneur en amylose, l’un des ingrédients qui composent l’amidon.
Des niveaux plus élevés d’amylose provoquent la séparation du riz et le rendent moelleux, tandis que des niveaux plus faibles d’amylose produisent des viscosités plus élevées. Les interactions polyphénol-protéine naturellement présentes dans le riz pigmenté aident à conserver la viscosité ou l’épaisseur d’un aliment pendant le processus de cuisson.
Wang mène des recherches pour l’Arkansas Agricultural Experiment Station, la branche de recherche de la division du système agricole de l’Université de l’Arkansas.
Ses collaborateurs dans la recherche comprennent Annegret Jannasch, doctorante au Dale Bumpers College of Agricultural, Food and Life Sciences, qui travaille sous la direction de Wang ; Anna McClung, chercheuse généticienne récemment retraitée du Centre national de recherche sur le riz Dale Bumpers ; Sun-Ok Lee, professeur agrégé de nutrition pour la station expérimentale ; la chercheuse postdoctorale Zeina Alraawi ; et Suresh Thallapuranam, Chaire Cooper de recherche en bioinformatique et professeur de biochimie.
Wang, Jannasch et Lee travaillent au département de sciences alimentaires du Bumpers College. Thallapuranam rejoint l’équipe du département de chimie et de biochimie du Fulbright College of Arts and Sciences.
McClung fournit aux chercheurs des échantillons de riz cireux pigmenté.
« Nous proposons que le riz cireux pigmenté puisse fonctionner comme des amidons chimiquement modifiés mais sans l’utilisation de produits chimiques, de sorte qu’il s’agirait d’un ingrédient clean label », a déclaré Wang.
« Clean label » n’est pas un terme scientifiquemais l’industrie alimentaire, les universitaires et les consommateurs définissent le phénomène comme le choix d’aliments contenant des ingrédients faciles à reconnaître et sans ingrédients artificiels ni produits chimiques de synthèse, selon l’Institute of Food Technologists.
Perception du consommateur
Ces dernières années, les consommateurs ont exprimé leurs inquiétudes concernant les ingrédients utilisés dans la production alimentaire, a noté Wang. Certains consommateurs souhaitent consommer uniquement des aliments peu transformés.
L’idée d’un traitement minimal varie d’une personne à l’autre, a déclaré Wang. Certains consommateurs préfèrent la farine de blé, mais d’autres pourraient considérer la farine de blé trop transformée et consommer à la place de la farine de blé entier.
« Une grande partie des aliments transformés sont en réalité destinés à la conservation ou à la commodité », a déclaré Wang. Les produits alimentaires tels que le jambon, les cornichons et les plats télévisés, par exemple, sont transformés pour simplifier la préparation des aliments pour le consommateur et prolonger la durée de conservation.
Les recherches de Wang pourraient atténuer ces préoccupations liées à l’amidon modifié.
De nombreux aliments contiennent de l’amidon modifié, qui est chimiquement modifié pour améliorer la stabilité de la transformation et du stockage, a déclaré Wang. Les amidons fonctionnent comme des agents épaississants pour améliorer la texture et la consistance des produits alimentaires.
L’inspiration pour ce projet est venue des recherches récentes de Wang qui exploraient la possibilité d’utiliser les interactions entre polyphénols, protéines et amidon dans le riz cireux pigmenté pour augmenter la satiété, le sentiment de plénitude. Dans ce projet original, Wang a découvert que les interactions uniques du riz cireux pigmenté entre les polyphénols et les protéines permettent à l’amidon de gonfler davantage dans des conditions acides qui simulent les environnements gastriques.
« L’amidon, lorsqu’il gonfle, est comme un ballon : il devient de plus en plus gros », a expliqué Wang. Lors de la transformation des aliments, « la température, le cisaillement et l’acidité élevée briseront complètement le ballon. Vous voulez que le ballon gonfle davantage – c’est ainsi que vous créez la viscosité – mais vous ne voulez pas qu’il gonfle trop. Les interactions polyphénol-protéine aident à maintenir la structure de l’amidon afin qu’elle reste à ce stade.
« C’est pourquoi vous pouvez utiliser de l’amidon pour épaissir n’importe quelle soupe, car l’amidon peut gonfler jusqu’à 10 fois son volume, mais une fois arrivé à ce stade, il devient très fragile », a-t-elle expliqué.
En dehors de la perception des consommateurs, Wang a déclaré que l’application de ce riz cireux pigmenté, par opposition à l’utilisation d’amidon modifié, pourrait apporter des avantages supplémentaires pour l’environnement et la santé.
Toute modification chimique entraîne un résidu, a déclaré Wang, donc l’utilisation d’un amidon naturel possédant ces propriétés élimine ce problème. Les polyphénols sont présents dans de nombreuses baies et légumes, et une grande quantité de polyphénols est connue pour ses propriétés antioxydantes, anti-inflammatoires et antidiabétiques.
Une approche en trois phases
La recherche se déroulera en trois phases. Wang et son équipe ont terminé la première phase, qui a évalué des échantillons de riz cireux pigmenté ainsi que leur contenu et leurs compositions en protéines, amidon et polyphénols. Un article de recherche intitulé « Élucider l’effet des interactions polyphénol-protéine sur les propriétés rhéologiques du riz cireux pourpre » a été publié dans le Journal de la science des céréales.
La prochaine phase déterminera la nature des interactions polyphénol-protéine dans le riz cireux pigmenté. Les interactions entre les polyphénols et les protéines impliquent des liaisons chimiques reliant deux molécules, et c’est important car une liaison forte aide à maintenir l’intégrité des granules dans des conditions de cisaillement, de température et d’acidité élevées, a déclaré Wang.
Enfin, les chercheurs appliqueront des conditions de traitement thermique pour modifier l’étendue des interactions polyphénol-protéine afin que les produits résultants produisent une large gamme de viscosités pour différentes applications.
« Nous voulons vraiment voir la possibilité de commercialiser la technologie résultante », a déclaré Wang. « Nous voulons voir si des entreprises sont intéressées et travailler avec elles. »
Les entreprises qui l’utilisent pour fabriquer des céréales, du pudding ou des pâtes sont quelque chose que Wang espère voir.
Plus d’information:
Annegret Jannasch et al, Élucider l’effet des interactions polyphénol-protéine sur les propriétés rhéologiques du riz cireux pourpre, Journal de la science des céréales (2024). DOI : 10.1016/j.jcs.2024.103877
Fourni par la Division de l’agriculture du système de l’Université de l’Arkansas