Effets des récentes conditions de sécheresse dans les Prairies canadiennes sur la qualité brassicole de l’orge

Sécheresses récentes

En 2021 et en 2023, les Prairies canadiennes ont connu des températures supérieures à la moyenne et divers degrés de sécheresse. En 2022, cependant, les températures et les niveaux de précipitation étaient proches de la moyenne (figure 1). Ces conditions nous ont permis d’étudier les effets d’une température élevée et de la sécheresse sur la qualité du grain, son aptitude à la transformation et les propriétés brassicoles de l’orge en comparant les données recueillies pour nos rapports annuels sur la qualité de l’orge en 2021, en 2022 et en 2023.

Caractéristiques chimiques et physiques du grain lors des années de sécheresse

Les températures élevées et la sécheresse de 2021 ont entraîné une teneur moyenne en protéines de 13,2 % pour l’orge brassicole, ce qui est nettement supérieur à la teneur moyenne en protéines de 12,3 % enregistrée en 2022. Bien que la saison de croissance de 2023 ait commencé avec des températures élevées et des précipitations inférieures à la moyenne, les températures plus fraîches de juillet ont soulagé le stress des cultures, et on a constaté que la teneur moyenne en protéines de l’orge brassicole de 2023 était la même qu’en 2022 (figure 2). Les conditions de croissance de 2021 et de 2023 ont cependant mené à une orge brassicole ayant un poids spécifique et une densité des grains considérablement plus faibles, mais une longueur moyenne des grains plus élevée par rapport à 2022 (figure 2). Cette dernière observation suggère que la chaleur et la sécheresse pourraient jouer un rôle dans la forme des grains. Nous avons constaté que les conditions de croissance n’avaient pas d’effet sur la teneur en bêta-glucanes des grains d’orge brassicole, mais que la teneur moyenne en arabinoxylanes avait été plus élevée en 2021 et en 2023, par rapport à 2022.

Effets de la sécheresse sur les qualités brassicoles de l’orge

La combinaison d’un poids spécifique plus faible, d’une densité des grains plus faible et d’une forme de grain allongée a contribué à l’absorption facile et rapide de l’eau durant le trempage dans le cas de l’orge de 2021 et de 2023 (figure 3). La germination avant la récolte en 2021 et en 2023 et un indice de dureté inférieur en 2023 ont également contribué à réduire la durée d’hydratation. Cela a entraîné une excellente modification de la paroi cellulaire durant le maltage et une viscosité et une concentration de bêta-glucanes dans le moût très faibles (figure 4). Une teneur en protéines du grain élevée peut réduire le rendement en extrait de malt et, comme prévu, le malt issu de l’orge de 2021 a donné le niveau moyen d’extrait de malt le plus bas (78,7 %) (figure 4). Bien que les teneurs en protéines de l’orge de 2022 et 2023 soient similaires, la teneur en extrait de malt était plus faible en 2023 (80,4 %) qu’en 2022 (81,2 %). Les niveaux d’extrait de malt plus faibles que prévu pour l’orge de 2023 pourraient être partiellement dus à une teneur en amidon légèrement inférieure et à des teneurs plus faibles en enzymes protéolytiques dégradant l’amidon, en particulier l’alpha-amylase, comme le montre une concentration plus faible de protéines solubles et d’azote aminé libre.

Durant le maltage, il existe une plage de température précise (la « température de gélatinisation », ou « Tg »), à laquelle les granules d’amidon perdent leur structure cristalline et sont solubilisées. L’orge issue de la sécheresse de 2021 avait une Tg pouvant atteindre 2 °C de plus que l’orge de 2022. Cette augmentation de la Tg peut être attribuée à une teneur en protéines plus élevée dans l’orge cultivée en 2021 et à des interactions amidon/protéines plus fortes, d’une part, et aux propriétés de l’amidon, d’autre part. Nous avons constaté une forte corrélation entre la Tg des amidons isolés et la Tg du grain, ce qui indique que les différences observées entre les campagnes agricoles sont dues aux caractéristiques physiques et moléculaires des amidons, et non seulement à la teneur en protéines. Les amidons isolés présentaient une distribution bimodale de petites et grosses granules. La figure 5 montre la variation de la Tg et la répartition des petites et des grosses granules d’amidon pour la variété AAC Connect cultivée en 2021, en 2022 et en 2023. Il existe une corrélation positive entre le volume de petites granules et la valeur Tg, ce qui permet de supposer que les conditions de sécheresse peuvent augmenter le volume de petites granules d’amidon, connues pour avoir une Tg plus élevée que les grosses granules.