Le Sucre ~ Saccharose
Origine et histoire du sucre
La Photosynthèse _ Définition du sucre
Propriétés physiques et chimiques
Formes de commercialisation _ Critères de choix
Le sucre «Bio»
Stockage _ Précautions d’emploi
Pouvoir sucrant
Opérations successives de l’extraction du sucre de betteraves
Stades de cuisson d’un sirop de sucre _ Rôles du saccharose
Rôle spécifique dans les préparations _ Le miel
Définition d’un produit édulcorant
Utilisation du sucre en boulangerie
Origine et histoire du sucre
La canne à sucre est connue en Chine, en Inde et en Égypte depuis des millénaires. Les théories les plus récentes font remonter son origine à la Nouvelle-Guinée. De ce berceau, la culture de la canne à sucre aurait été exportée vers les Nouvelles Hébrides, la Nouvelle Calédonie, les Célèbes, Bornéo, Java, l’Indochine, l’Inde et la Chine. Les peuples d’Orient apprirent l’existence du roseau sucré lorsque les troupes d’Alexandre le Grand exploraient la vallée de l’Indus.
À travers l’histoire de l’humanité, le brassage des populations dû aux guerres et aux échanges commerciaux, participa largement à l’expansion de la canne à sucre. C’est avec les croisades que le sucre s’est répandu en Europe. L’industrie de la canne devient donc importante dans le sud de l’Espagne et le commerce du sucre de canne provenant du Moyen-Orient tombe sous le contrôle des commerçants Vénitiens. Par la suite, la culture de la canne à sucre fut introduite dans les colonies : Madère, Îles Canaries, Açores, République Dominicaine, Haïti, Porto Rico, Cuba, etc.
À la différence de la betterave, la canne à sucre est cultivée dans les pays tropicaux. De ce fait, elle est exportée sous forme de sucre brut provenant des usines appelées « moulins » qui sont opérées dans le voisinage des champs de culture. Le raffinage du sucre brut est donc effectué par la suite dans les « raffineries » situées dans les pays importateurs.
La Betterave dont descendent les variétés actuelles de betteraves sucrières, serait originaire du Moyen-Orient.
C’est l’agronome O. de Serres qui aurait remarqué, dès la fin du XVIe siècle, sa forte teneur en sucre, puis le chercheur allemand A. S. Margraff qui publia en 1747 une thèse étudiant les possibilités d’extraction du sucre de différentes plantes, dont notamment, la betterave sucrière. Il est reconnu internationalement comme le père fondateur de cette technique.
Mais c’est grâce à son élève Ch. F. Achard qui réussit à convaincre l’empereur Frédéric II de l’importance de cette découverte, que 55 ans plus tard, en 1802, s’ouvre la première usine de traitement (environ 70kg de betteraves par jour) implantée à Kürnen-sur-Oder en Silésie.
Pour répondre au blocus économique imposé par les armées britanniques sur les ports français, Napoléon 1er prit la décision de contribuer à la recherche d’une solution industrielle.
En effet, devant la pénurie engendrée par cette situation, il fallut trouver une solution pour produire du sucre à partir d’une plante cultivée sur place
C’est B. Delessert qui parvint pour la première fois à réaliser une transformation sur des quantités importantes et fabriquer dès 1811 les premiers pains de sucre de betterave. Ainsi, naît la première véritable industrie du sucre en Europe.
Actuellement la production mondiale de sucre se répartit à hauteur de75% pour la canne à sucre et de 25% pour la betterave sucrière.
Au cours des 300 dernières années, la consommation de sucre dans le monde est passée de moins de 2,3 kg par an et par personne à plus de 46 kg par an et par personne. Et cela est un chiffre moyen calculé en incluant les bébés et les personnes qui ne consomment que très peu de sucre. Ce qui veut donc dire qu’un grand nombre de personnes consomment plus de 90 kg de sucre par an…
Le sucre consommé (saccharose) provient généralement de la tige de la canne à sucre ou de la racine de la betterave. On extrait aussi des sucres d’autres plantes comme le palmier dattier « sucre de palme » ou l’érable « sirop d’érable » …
Mécanisme de la Photosynthèse :
Les plantes utilisent l’énergie solaire pour transformer l’eau du sol et le gaz carbonique de l’air en matières organiques : glucides ou sucres. Ce phénomène s’appelle : photosynthèse.
L’énergie lumineuse captée par la chlorophylle permet la transformation du gaz carbonique (dioxyde de carbone, CO2) en sucre.
Définition du sucre
« Le sucre » sans autre qualificatif, est du saccharose purifié et cristallisé, de qualité saine, loyale et marchande.
Il fait partie des glucides rapidement assimilés par l’organisme.
C’est un apport énergétique et sa part est importante dans notre alimentation.
Chaque français en consomme en moyenne 35kg par an.
Propriétés Physiques et Chimiques du Saccharose
Le saccharose appelé communément « sucre » est une substance naturelle composée de carbone, d’hydrogène et d’oxygène. C’est un diholoside formé d’une molécule de glucose et d’une molécule de fructose. Sa formule brute est C12H22O11.
Le saccharose est un glucide. (Aliment composé de Carbone, Hydrogène et Oxygène)
- Corps solide, blanc, brillant ; il se présente sous forme de cristaux.
- Il est inodore et de saveur sucrée.
- Il n’absorbe pas les odeurs.
- Il est très soluble dans l’eau, et insoluble dans l’alcool pur.
- Sa solubilité augmente avec la température, (1 litre d’eau à 20°C dissout 2kg de sucre, alors qu’un litre d’eau à 100°C dissout 5 kg de sucre).
- Il entre en Fusion à 160°C et il brûle à 190°C.
- Dilué dans l’eau et porté à ébullition en présence d’un acide (acide citrique, acide tartrique, etc…), le saccharose se dédouble en ses composants d’origine. Ce mélange équimoléculaire s’appelle alors : « SUCRE INVERTI » (TRIMOLINE).
L’hydrolyse du saccharose a pour effet de rompre la liaison osidique en libérant du glucose et du fructose en quantités équimolaires.
Activité de l’eau
Une autre propriété importante du saccharose est sa capacité d’hydratation. Cette caractéristique affecte l’activité de l’eau (aw) de la solution ou du produit dans lequel le saccharose est présent. L’apparence et la texture du produit, la sensation du produit dans la bouche et le temps de conservation du produit est ainsi affectée.
Formes de Commercialisation :
Sucre cristallisé blanc
Recueilli dans les turbines après concentration sous vide et cristallisation des sirops. Pouvoir sucrant = 100.
Sucre en poudre ou semoule
Produit obtenu par tamisage et broyage du sucre cristallisé blanc.
Sa granulométrie est située entre celle du sucre cristal et du sucre glace. Il est surtout utilisé pour incorporation dans les pâtes ou appareils de préparations pâtissières.
Sucre glace
Produit obtenu par broyage très fin de sucre cristallisé blanc et additionné d’amidon (3% en moyenne) pour éviter sa prise en bloc. Il est utilisé notamment dans l’enrobage des desserts et des pâtisseries.
Le sucre en grains (également appelé sucre perlé ou sucre casson)
Sucre dur, obtenu par compression de sucre raffiné, ensuite, le sucre est tamisé et les perlés sont ainsi séparés des sciures.
Les perles blanches et compactes font merveille dans la préparation des pâtes levées (gaufres, brioches, craquelins pour le décor des viennoiseries, des chouquettes).
Sucre moulé en morceaux
Cristaux de sucre blanc ou roux, encore chauds et humide, provenant des turbines, compressés automatiquement dans des moules et agglomérés entre eux par séchage.
Le sucre pour confitures
Sucre blanc additionné de pectine naturelle de fruits (0,4 à 1 %), d’acide citrique alimentaire (0, 6 à 0,9% ) et quelquefois d’acide tartrique.
Le sucre vanillé
Sucre aromatisé à la vanille naturelle (à l’extrait ou à l’essence de vanille)
La Vergeoise
Provenant d’un sirop de betterave coloré et parfumé par les composants naturels de sa matière première.
La Cassonade
La cassonade est un sucre cristallisé brun obtenu directement à l’issue de la première cuisson du jus de canne. Moins pur que le sucre cristallisé blanc, ce sucre brun contient environ 95 % de saccharose ainsi que des impuretés résiduelles (sels minéraux, matières organiques) qui lui donnent sa couleur et ses notes aromatiques.
Sucre candi brun ou blanc
Le sucre candi résulte de la cristallisation, pendant 10 à 12 jours, d’un sirop très pur concentré et chaud. Le sirop est ensuite refroidi lentement à température ambiante. C’est la caramélisation qui lui donne sa couleur brune caractéristique.
Sucre liquide
Solution de sucre de betterave ou de canne, incolore ou ambrée, obtenue par refonte du sucre sec : par réhydratation en eau déminéralisée et « flash-pasteurisation », soit par échange d’ions à partir du sirop d’évaporation pour fixer les impuretés.
Sucre inverti
Produit liquide obtenu par inversion non complète ou « hydrolyse » du saccharose en glucose et fructose, sous l’action de deux agents : acidité ( pH) et température, voire l’action combinée avec des enzymes.
Pouvoir sucrant = 130
Le Glucose
Le glucose est un sucre simple, encore appelé monosaccharide, présent naturellement dans l’organisme, mais il est aussi un constituant des disaccharides et de polysaccharides (associé à d’autres sucres pour former par exemple le saccharose) Le glucose a un pouvoir sucrant plus faible que le saccharose = 40.
Il est utilisé pour empêcher la recristallisation des sucres cuits.
Le Dextrose
Le glucose sous forme cristallisée est vendu sous l’appellation « dextrose » pour éviter toute confusion avec les sirops de glucose. Le dextrose est produit par hydrolyse enzymatique de l’amidon combinant α- et β‑amylases, suivi de la purification, de la concentration, de la cristallisation, de la centrifugation et du séchage. Il se présente sous la forme d’une poudre cristalline blanche au goût sucré, très soluble dans l’eau. Le dextrose monohydrate contient une molécule d’eau pour chaque molécule de dextrose. Il s’agit d’un monosaccharide avec un DE de 100. Il se caractérise principalement par sa teneur en dextrose (min. 99,5 % en substance sèche).
Le Fructose
Il se trouve naturellement dans les Fruits.
Il est utilisé principalement en pharmacie.
Il a un pouvoir sucrant très élevé = 160
Fondant
Masse blanche, souple et collante, de consistance épaisse, provenant de la semi-cristallisation du saccharose.
Critères de choix
- CRITÈRES DE FRAÎCHEUR : notamment le contrôle de la DDM Date de Durabilité. Minimale.
- ORIGINE : canne à sucre ou betterave sucrière.
- CONDITIONS DE CULTURE : méthode artisanale / industrielle, produit bio ou non …
- PUISSANCE AROMATIQUE : d’un sucre roux, d’un sucre cassonade, d’un sucre Moscovato (Bio et Equitable) par rapport à un sucre blanc.
- GRANULATION des cristaux de sucre en fonction du mode d’utilisation (sucre cristallisé dans un liquide, sucre semoule fin dans une pâte, …) ou en fonction de l’effet recherché (sucre casson pour apporter du croquant aux fabrications).
- POUVOIR SUCRANT : le pouvoir sucrant du saccharose est par convention fixé à 100. Il sert de point de comparaison pour le pouvoir sucrant des autres matières sucrantes.
- COUT : étude comparative nécessaire.
Le sucre «Bio»
On peut effectivement trouver du sucre de canne ou de betterave issu de l’agriculture biologique. Ce sucre « bio » est généralement extrait dans des sucreries classiques qui mettent en place une campagne bio spécifique et séparée de la production conventionnelle.
D’un point de vue nutritionnel, le sucre bio est identique au sucre conventionnel. Les principales différences portent sur les techniques culturales appliquées aux plantes sucrières.
La production de sucre bio est aujourd’hui émergente en Europe. Le marché du sucre bio en Europe est de l’ordre de 180 000 tonnes, 90% provenant de la canne. Le sucre bio de betteraves est aujourd’hui produit à petite échelle en France et dans d’autres pays européens (Allemagne, Autriche, Danemark, etc.) (lesucre.com)
Stockage du Saccharose
Etat cristallisé :
- Stockage en réserve sèche, à température ambiante,
- Protection hermétique (récipient fermé hermétiquement, film au contact…) pour éviter tout risque de mottage par reprise d’humidité (aptitude de tout produit déshydraté ou à faible niveau d’aw à attirer l’eau environnante),
- Hors sol.
Précautions d’emploi
- Vérifier l’intégrité du conditionnement (pour éviter tout risque de contamination par des nuisibles)
- Conserver rigoureusement les étiquetages (traçabilité).
- Peser soigneusement la quantité de sucre nécessaire.
- Prendre la précaution de dissoudre le sucre dans tout élément liquide avant de procéder au mélange, ou dissoudre le sucre dans un élément aqueux (œuf par exemple) en fouettant vigoureusement.
Pouvoir sucrant
Le pouvoir sucrant mesure l’intensité de la saveur sucrée.
Le Dextrose Equivalent ou DE, est le résultat d’une hydrolyse totale de l’amidon. Plus le DE est élevé, plus l’hydrolyse est complète et donc la proportion en sucres simples est élevée (chaîne moléculaire courte).
Opérations Successives de l’Extraction du Sucre de Betteraves (Sucrerie)
- Lavage des betteraves
- Pesage
- Découpage en cossettes
- Formation d’un sirop de sucre à partir des cossettes (Diffusion)
- Chaulage et carbonatation
- Filtration du sirop de sucre
- Évaporation (concentration du jus sucré)
- Cristallisation
- Malaxage et turbinage
- Obtention du sucre de
- 1er JET : sucre cristallisé blanc, puis du sucre de
- 2eme JET : sucre cristallisé roux.et enfin du sucre de
- 3eme JET : sucre cristallisé brun.
Le résidu est un sirop brunâtre : La Mélasse
L’extraction du sucre de la canne à sucre comprend les mêmes opérations à l’exclusion des premières opérations. La diffusion continue est remplacée par le broyage de la canne à sucre ce qui permet d’extraire le jus sucré appelé le « vesou ».
La mélasse
La mélasse est le résidu brunâtre, incristallisable et visqueux, issu de la fabrication du sucre. Il contient encore 35 % de saccharose et bien d’autres substances.
Une bonne partie de la mélasse produite par les sucreries est utilisée pour la production du rhum industriel. Une autre fraction est utilisée dans l’alimentation des animaux et une autre encore pour la culture des levures.
La mélasse est aussi utilisée, pour la production de divers produits, tels que l’acide acétique (vinaigre), l’acide citrique, le glycérol, l’acide aconitique, le glutamate, l’acide itaconique, la lysine et l’éthanol.
Acide aconitine : Substance servant à la préparation de plastifiants et d’agents mouillants
Acide itaconique Substance participant dans la fabrication de matières plastiques
Stades de cuisson d’un sirop de sucre
| Tableau de la cuisson d’un sirop de sucre composé d’un litre d’eau et d’un Kilo de sucre. | ||||
| Désignation des principaux degrés de cuisson | Correspondance en degrés Celsius | Correspondance en densité | Moyen de reconnaître les degrés de cuisson | Utilisation des différents sirops |
| Ébullition au sirop | 100°C. | 1.2407 | ||
| Petit lissé | 103°C. | 1.2964 | Un peu de sirop de sucre pris entre le pouce et l’index forme en écartant les doigts, un petit filet qui se rompt aussitôt | Pour: Gelées, confitures, Gommes aux fruits, |
| Lissé | 104°C. | 1.3082 | ||
| Nappé | 1050C. | 1.3199 | ||
| Grand lissé | 107°C | 1.3574 | Le flet s’allonge un peu (2 à 3 cm) | Pour: Pâte de fruits, Pâte à croustillant croquant, florentin. |
| Filet | 1100C. | 1.3834 | Le filet se soutient sans se rompre | |
| Petit soufflé | 113°C. | Après avoir trempé les doigts dans l’eau froide, puis dans le sirop bouillant | Pour: Dragées, pralines, Bonbons liqueurs, Sabler une préparation(Exemple fruits secs) |
|
| Grand soufflé ou morve | 115°C | on les trempe a nouveau dans l’eau froide, le sirop doit rester épais MORVEUX entre les doigts. | ||
| Petit boulé | 115°C à 117°C | Quand on répète l’opération précédente, le sucre ramené entre les doigts doit pouvoir être roulé en boule molle. | Pour: Meringue Italienne, fondant mou, Pâte d’amandes, caramel mou |
|
| Boulé | 118°C à 1209C | Quand on répète (opération précédente, le sucre ramené entre les doigts doit pouvoir être roulé en boule de consistance moyenne. | , | |
| Gros boulé | 121°C à 127°C | Opération identique, le sucre ramené entre les doigts doit pouvoir être roulé en boule ferme et consistance | Pour: Meringue Italienne Crème au beurre Pâte à bombe |
|
| Petit cassé | 128°C à 1420C | Quand on répète l’opération précédente, le sucre se solidifie. II est très cassant si on le croque. Il ne colle pas aux dents. |
Pour: Nougat blanc Guimauve Berlingots |
|
| Grand cassé | 143°C à154°C. | Même opération, le sucre est devenu très cassant si on le croque : il ne colle plus aux dents. | Pour: Sucre flet Caramel dur Sucre soufflé et bullé. |
|
| Sucre d’orge ou Petit jaune |
155°C à 160°C. | Moyen de reconnaître les degrés de cuisson | Pour: Sucre d’orge, sucre coulé, tiré |
|
| Le caramel au Grand jaune |
160 °C à 175«C | Pour: Croquembouche, nougatine |
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| Caramel | 176°C à 190°C. | Pour: Essence de café |
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| RECETTE EXEMPLE D’UN SIROP A 1.2624 DE DENSITÉ | ||||
| Elément de composition : Sucre cristallise 1200g Eau de dissolution 1 litre | ||||
Tableau de la cuisson d’un sirop de sucre composé d’un litre d’eau et d’un kilogramme de sucre :
Rôles du saccharose
Agent de conservation
- Réduction des risques de prolifération microbienne.
- Effet dépresseur de l’aw d’un produit par sa capacité à se lier à l’eau, diminuant la quantité d’eau libre, ce qui a pour effet d’augmenter la durée de conservation du produit.
- Solubilité à 20°C : 204 g / 100ml
- Anti-oxydant (protection contre les dégradations oxydatives des arômes des fruits. Réduction du rancissement des matières grasses.
Agent de texture
- Diminution de la fixation d’eau par les protéines de la farine, rendant la pâte moins élastique.
- Augmentation de la tolérance des protéines de l’œuf au traitement thermique.
- Augmentation de la température de gélatinisation de l’amidon.
- Abaissement du point de congélation d’une préparation.
- Fluidité de la masse (en chocolaterie) par la présence de sucre.
- Fabrication de biscuit : plus la concentration en sucre est élevée, plus la pâte a tendance à s’étaler en cuisson ; plus la granulométrie est élevée, moins la pâte s’étale.
Agent de coloration
- Réaction du glucose et du fructose (sucres réducteurs issus de l’hydrolyse du saccharose) en présence de matières azotées au cours de réactions complexes nommées Réactions de Maillard.
- Réaction de pyrolyse des sucres sous l’action de la chaleur avec formation de pigments bruns.
Agent exhausteur de goût
- Régulateur de saveur (Atténuation de l’amertume ou de l’acidité d’un produit)
- Rôle d’exhausteur de goût : synergie du sucre et du sel dans la perception sensorielle, afin de rehausser les saveurs sucrées de Pâtisserie.
Agent de fermentation
- Substrat de la fermentation à faible concentration ; action inhibitrice de la fermentation à forte concentration de sucre, par son pouvoir hygroscopique, entraînant la réduction de la quantité d’eau libre dans la pâte nécessaire au développement des levures).
(NB : le sucre joue le même rôle que le sel : sa quantité influe sur la fermentation). - Le sucre agit comme régulateur de la fermentation dans les fabrications de type pâtes levées fermentées (type pâte à brioche, pâte à savarin, …).
Rôle spécifique du Sucre dans les préparations :
| Rôle spécifique du sucre dans les préparations | |
| Dans les pâtes | Régulateur de la fermentation Exhausteur de goût Donne de la coloration Conservation des produits Apporte de la souplesse Goût |
| En confiserie | Souplesse et plasticité Goût Moelleux |
| Dans les crèmes | Goût. Élasticité. Rehausseur de saveur |
| En glacerie | Agir sur le point de congélation. Améliore la texture. Évite la cristallisation hydrique. |
Le miel
Définition et origine du miel
Le miel est une denrée alimentaire produite par les abeilles. Le miel est composé de glucose et de fructose.
Sucre inverti naturel, produit par les abeilles mellifiques à partir du nectar des fleurs ou de sécrétions provenant des plantes qu’elles butinent.
- Transformation partielle du saccharose par voie enzymatique (invertases contenues dans le jabot des abeilles),
- Substance visqueuse, de couleur jaune de référence
C’est pas sorcier – Qui miel me suive
Définition d’un produit édulcorant :
Un édulcorant est un produit qui à la propriété de communiquer une saveur sucrée aux préparations dans lesquelles il est incorporé.
Le saccharose est l’édulcorant le plus utilisé dans notre profession.
On classe les édulcorants en 2 grands groupes :
Les édulcorants pondéreux :
Ces produits présentent les caractéristiques proches de celles du sucre.
Les édulcorants pondéreux sont classés en 2 groupes :
- les sucres: miel, glucose, saccharose, fructose, sucre inverti et le maltose
- les polyols: sorbitol, xylitol, isomalt, mannitol
Les édulcorants intenses :
Ces produits ont par rapport aux édulcorants pondéreux un pouvoir sucrant (P.S.) élevé mais un pouvoir calorique faible.
Ils n’ont aucun impact sur la glycémie (taux de sucre sanguin), et conviennent aux personnes diabétiques.
(Saccharine E954, Aspartame E951, Acéculfame E950, Sucralose E955).
L’Aspartame :
C’est un édulcorant artificiel découvert en 1965. L’aspartame est autorisé en France depuis 1988 et est codé E951 dans la classification européenne des additifs alimentaires.
C’est l’édulcorant intense le plus fréquemment employé dans le monde, il est utilisé dans près de 5000 produits à travers le monde (les gommes sans sucre, les boissons allégées et autres gâteaux du même type) et de plus de 600 spécialités pharmaceutiques, dont plus de 2 000 vendues en Europe.
Sa consommation est surtout motivée par le fait qu’il n’apporte que très peu de calories car il a un pouvoir sucrant 200 fois supérieur au saccharose. L’aspartame a aussi l’avantage de ne pas favoriser les caries et d’être un édulcorant bon marché.
Il est utilisé sous forme de sucrettes ou de poudre blanche (en sachet ou boîte) pouvant se substituer au sucre, dans le café ou le thé, pâtisseries ou autres.
Le stevia :
Autorisé sur le marché français comme édulcorant depuis 2010, le stevia se présente comme une alternative directe à l’aspartame.
Le stevia provient d’une plante de la famille des astéracées (comme la chicorée, l’artichaut, la laitue…) bien connue des indiens Guarani du Paraguay qui s’en servent depuis longtemps dans leur alimentation.
Les stéviols glycosides que la plante renferme ont un pouvoir sucrant jusqu’à 300 fois plus intense que le saccharose sans apporter de calories. On trouve l’édulcorant sous forme de sucrettes, de sachets en poudre ou de conditionnement liquide destiné aux préparations culinaires.
Sur les étiquettes vous pouvez lire les différents types de stéviols glycosides :
- le stévioside,
- le rébaudioside A,
- le rébaudioside C,
- et le dulcoside A.
En 2010, la France autorise par décret l’une des molécules de la plante, le ‘’rébaudioside A’’ pur à 97%. En novembre 2011, la commission européenne approuve l’utilisation des autres glycosides de stéviols issus de la plante dans plusieurs catégories d’aliments et de boissons au sein de l’Union européenne à condition qu’ils soient purs à 95%.
Zones d’ombre et arguments marketing
A l’heure actuelle, il en est de même du stevia comme de l’aspartame. L’innocuité totale des édulcorants sur la santé n’a pas été prouvée. La prudence reste donc de mise.
Le stevia se présente également comme un édulcorant ayant d’autres vertus sur la santé des consommateurs : il aurait notamment des propriétés hypoglycémiantes et diminuerait la tension artérielle. Toutefois, pour les médecins interrogés, ces effets n’ont pas été avérés.
Utilisation du sucre en boulangerie
Le sucre n’est pas utilisé en boulangerie classique et peu utilisé en boulangerie spéciale, mais régulièrement en viennoiserie
Pour le Pain de mie, et le pain viennois : La dose moyenne de sucre est de l’ordre de 40 g par kg de farine.
Pour les Pâtes levées, pâtes levées feuilletées : la dose tourne autour de 110 g par kg de farine.
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