GRAIN ET UTILISATION ALIMENTAIRE

GRAIN ET UTILISATION ALIMENTAIRE

Extrait de malt hydrosoluble

Le brasseur achète du malt pour en extraire la matière soluble. Plus la quantité de l’extrait est grande, meilleure est la qualité du malt. Le brassage a pour but d’extraire du malt, un moût contenant des sucres fermentescibles (maltose, glucose) et des acides aminés nécessaires respectivement comme source de carbone et d’azote pour les levures de bières. Les valeurs de l’extrait (matière sèche soluble) de mil et de sorgho rencontrées dans la littérature varient de 35 à 89 % de malt sec en fonction des conditions de maltage et de brassage. Les malts d’orge ont un extrait de 76 -81%. En laboratoire un micro brassage permet d’évaluer la qualité de l’extrait de malt. Pour l’orge, il existe un brassin conventionnel à 65°C avec empâtage à 45°C. Des études ont montré que cette méthode ne convient pas au sorgho et au mil (Taylor, 1992 ; Olatunji et al., 1993 ; Agu et Palmer, 1997a ; Igyor et al., 2001). Contrairement à l’orge dont la température de gélatinisation de l’amidon est de 55-60°C, le mil et le sorgho gélatinisent à des températures voisines de 75°C, ce qui cause aussi l’inactivation des enzymes, principalement la β-amylase. Un brassage à trois étapes comme celui du brassage traditionnel qui permet de protéger les enzymes tout en gélatinisant l’amidon est appliqué au sorgho et au mil : I Empâtage / extraction d’enzymes à une température variant de 40 à 55°C. I Gélatinisation du résidu après séparation de l’extrait enzymatique à une température de 80-100°C. D’après Igyor et al. (2001), la gélatinisation à 100°C permet d’obtenir un moût de meilleures propriétés comparé à celui obtenu avec une gélatinisation à 80°C. I Saccharification où l’extrait enzymatique est mélangé au résidu gélatinisé à des températures situées entre 55-66°C. Pendant ce micro brassage, d’autres informations sur la qualité du malt sont généralement recueillies : I L’aspect du moût (clair, trouble). Il ne doit pas être trouble dans le cas de l’orge parce que la bière obtenue de ce moût doit être limpide. I La couleur du moût qui dans le cas de l’orge varie selon le type de malt d’une valeur inférieure à 3 (malt extra-pâle) à 12-27 unités EBC (malt foncé). Les malts de couleurs intermédiaires sont le malt pâle (3-4,5 unités EBC) et le malt ambré (5-8 unités EBC). En ce qui concerne le mil et le sorgho, la couleur varie de 5,5 à 12 (Agu et Palmer, 1998), mais certaines variétés blanches peuvent donner des malts pâles, de couleur comprise entre 4,5 et 3,5 unités EBC (Odibo et al., 2002). I Les protéines solubles du moût dont les valeurs varient de 3,4 à 4,5 % de malt sec dans le cas de l’orge. Le rendement azoté ou indice de Kolbach ou indice de modification chimique (protéines solubles / protéines totales) permet aussi de juger de la qualité du malt. Selon Allosio et al. (1997), un indice de Kolbach inférieur à 35 % traduit une « désagrégation » insuffisante de divers substrats biochimiques pendant le maltage et une valeur supérieure à 45 % est la conséquence d’une meilleure « désagrégation » et donc une meilleure qualité du malt d’orge. Par ailleurs, la qualité et la quantité d’acides aminés libres dans le moût déterminent la qualité de la bière (Taylor et al., 1985) car ils influencent le métabolisme des levures et donc la vitesse de la fermentation et la synthèse des composés aromatiques de la bière. D’après Taylor et Boyd (1986), leur production est optimale pour un brassage à 51°C à un pH de 4,6. Les acides aminés sont d’ailleurs classés en quatre groupes A, B, C et D selon leur vitesse et la durée de leur absorption par les levures durant la fermentation (A : absorption immédiate au début de la fermentation ; B : absorption progressive ; C : absorption après les acides aminés du groupe A ; D : absorption très faible en anaérobie) ou en trois classes en fonction de leur importance dans le métabolisme des levures de bière : classe 1 : peu importante, classe 2 et 3 : les plus importantes. Goode et Arendt (2003) classent ainsi comme suit les acides aminés : asparagine et lysine (A) ; acide aspartique, acide glutamique, serine, glutamine et thréonine (A, 1) ; arginine (A, 3) ; méthionine et isoleucine (B) ; valine (B, 2) ; leucine (B, 3) ; tryptophane (C) ; glycine, alanine, tyrosine, phénylalanine (C, 2). I le pH du moût. L’activité enzymatique et la solubilité des protéines étant fonction du pH, la quantité de sucres et de protéines solubles en dépend. Le pH est généralement compris entre 5,5 et 6,1 pour l’orge et les pH plus acides donnent des extraits plus élevés. Dans le cas du mil et du sorgho, les pH sont de l’ordre de 5,4 (Agu, 1995).

 Malt et aliment de complément : farine infantile

Une farine infantile est une farine composée donnée aux enfants dès l’âge de 6 mois, jusqu’à 1 à 2 ans environ, sous forme de bouillie, en complément du lait maternel. La composition et les caractéristiques des farines infantiles doivent être telles que les quantités de bouillie ingérées par l’enfant lui fournissent suffisamment d’énergie et de nutriments pour couvrir ses besoins nutritionnels en complément du lait maternel. La quantité d’énergie qu’un enfant peut consommer chaque jour à partir des bouillies dépend de la densité énergétique de celle-ci, du nombre de prises et des quantités ingérées à chaque prise. Les bouillies traditionnelles ont généralement une densité énergétique de l’ordre de 50 kcal / 100 g. De plus, la capacité stomacale des enfants est réduite (30 à 40 ml de bouillie par kilogramme de poids corporel à chaque repas). Pour que les besoins de l’enfant soient couverts, il faut des farines permettant la préparation de bouillies d’une densité énergétique de l’ordre de 110 à 130 kcal pour 100 g de bouillie et que cette dernière reste fluide de façon à être facilement ingérée par l’enfant. Bennett et al. (1999) ont d’ailleurs montré que la quantité de bouillie consommée par les enfants est plus élevée lorsqu’elle a une viscosité faible comparée à une bouille très visqueuse. Il existe deux voies qui permettent d’atteindre ces objectifs (Dillon J.C., 1989).
I La modification de la structure des grains d’amidon pour qu’ils absorbent moins d’eau lors de la cuisson par la réticulation (addition de molécules organiques polaires comme les monoglycérides ou des acides gras qui entraînent le passage de l’amylose de la forme amorphe à la forme compacte en hélice empêchant ainsi l’eau de pénétrer dans la molécule) I La dépolymérisation de l’amidon en dextrines de plus faible capacité de gonflement, obtenue soit par des traitements hydrothermiques drastiques (séchage sur cylindres ou cuisson-extrusion qui provoque l’éclatement des grains d’amidon, le dépliement et la cassure des chaînes constitutives), soit par l’hydrolyse acide (qui solubilise préférentiellement les zones amorphes de l’amidon) ou enzymatique avec l’incorporation de l’α-amylase ou du malt dans les bouillies. L’utilisation des céréales germées est possible au niveau artisanal contrairement aux autres procédés (cuisson extrusion, séchage sur cylindre) qui sont coûteux et impossibles à réaliser au niveau familial ou posent des problèmes par rapport à la législation (hydrolyse acide). Un malt de bonne qualité technologique pour les farines infantiles doit avoir une activité αamylasique élevée et une activité β-amylasique la plus faible possible. Cette dernière entraînerait une augmentation de l’osmolarité des bouillies avec pour conséquence l’apparition des diarrhées chez l’enfant. D’après Trèche et al. (1993), l’incorporation de malt à des taux de 5 % à 15 % dans le mélange avec lequel sera préparé les bouillies est suffisante si on dispose d’espèces et de variétés développant une forte activité α-amylasique pendant le maltage. En plus de la diminution de la viscosité des bouillies, Onyeka et Dibia (2002) ont conclu suite à des évaluations sensorielles, que les bouillies à base des produits maltés ont une meilleure qualité organoleptique et sont plus acceptées par les enfants que l’akamu (bouillie traditionnelle à base de maïs, mil ou sorgho au Nigéria). Toutefois il y a un risque important de contamination par des moisissures pendant le maltage.

Table des matières

SOMMAIRE
Chapitre I : Synthèse bibliographique
1 MIL ET SORGHO : GRAIN ET UTILISATION ALIMENTAIRE
1.1 Classification et zone de culture
1.1.1 Sorgho
1.1.2 Mil
1.2 Grains : structure, composition biochimique et valeur nutritionnelle
1.3 Production et importance alimentaire en Afrique de l’Ouest
1.3.1 Les bières traditionnelles en Afrique : cas du dolo
1.3.2 Le gowé au Bénin
1.3.3 Les bouillies
2 CRITERES DE QUALITE DU MALT
2.1 Malt pour la brasserie
2.1.1 Pouvoir diastasique
2.1.2 Extrait de malt hydrosoluble
2.2 Malt et aliment de complément : farine infantile
2.3 Malt et qualité sanitaire
3 MALTAGE ET FACTEURS INFLUENTS
3.1 Généralités sur le maltage
3.2 Maltage traditionnel en Afrique de l’Ouest
3.3 Trempage
3.3.1 Prétraitement et composition de l’eau de trempe
3.3.2 Durée et température de trempe
3.3.3 Apport d’oxygène pendant la trempe
3.4 Germination
3.4.1 Température et durée de germination
3.4.2 Humidité relative de l’air de germination
3.5 Séchage et facteurs influent
3.5.1 Température et durée de séchage
3.5.2 Humidité relative de l’air de séchage
3.6 Maltage et influence variétale
4 CONCLUSION ET OBJECTIFS
Chapitre II : Matériel et méthodes
5 MATERIEL VEGETAL
5.1 Grains bruts de mil et de sorgho
5.2 Grains de mil et de sorgho maltés
6 MALTAGE DES GRAINS ET DISPOSITIFS EXPERIMENTAUX
6.1 Nettoyage des grains
6.2 Trempe des grains
6.3 Germination des grains
6.4 Séchage des grains germés
6.5 Dégermage des grains germés
7 METHODES ANALYTIQUES
7.1 Caractérisation physico-chimique des grains
7.1.1 Poids de mille grains
7.1.2 Mesure des dimensions des grains
7.1.3 Mesure de la vitrosité des grains
7.2 Composition
7.2.1 Eau
7.2.2 Matières minérales (Cendres)
7.2.3 Protéines totales
7.2.4 Amylose
7.2.5 Sucres et Acides organiques
7.3 Evaluation de la qualité technologique des malts
7.3.1 Pouvoir diastasique
7.3.2 Activité α et β-amylasique
7.3.3 Extrait hydrosoluble à chaud du malt
7.3.4 Analyses statistiques
Chapitre III : Résultats et discussion
8 CARACTERISATION DES MALTS TRADITIONNELS OU SEMI INDUSTRIELS 46 8.1 Malts du Burkina Faso
8.2 Malts produits au CIRAD lors d’études antérieures
8.2.1 Caractéristiques des malts
8.2.2 Caractérisation de l’extrait hydrosoluble à chaud
8.3 Bilan
9 MISE AU POINT DU PILOTE DE MALTAGE
9.1 Introduction
9.2 Diagnostic du fonctionnement du pilote de maltage
9.3 Modification du pilote de maltage
9.3.1 Augmentation de la capacité du bac de trempe
9.4 Modification de l’étuve de germination
9.4.1 Installation d’un bac thermostaté de préchauffage de l’eau et réduction du débit d’eau d’humidification
9.5 Validation du pilote de maltage
9.5.1 Suivi de l’humidité relative de l’air et de la température de l’enceinte de germination
9.5.2 Reproductibilité sur les produits maltés
9.6 Bilan
10 EFFET DU MODE DE STABILISATION SUR LES ACTIVITES AMYLASIQUES
11 APTITUDE AU MALTAGE DE QUELQUES VARIETES DE MIL ET DE SORGHO
11.1 Caractéristiques des grains
11.1.1 Caractéristiques géométriques
11.1.2 Caractéristiques physico-chimiques des grains
11.2 Dynamique d’absorption d’eau
11.2.1 Méthode de suivi de la trempe/cinétique d’absorption d’eau
11.2.2 Fiabilité de la méthode de suivi de la trempe
11.2.3 Détermination des temps de prélèvement des grains pendant la trempe
11.2.4 Dynamique d’absorption d’eau à 30°C
11.2.5 Vérification de la pertinence du modèle de type diffusif
11.2.6 Détermination du coefficient de diffusion
11.2.7 Diffusion à différentes températures pour différents grains
11.3 Vers la définition d’une teneur en eau optimale en fin de trempe ?
11.3.2 Choix des conditions de maltage
11.3.3 Caractérisation des malts
11.3.4 Analyses de corrélation
11.3.5 Analyse en composante principale (ACP)
11.3.6 Bilan
2 Conclusion et perspectives
Références bibliographiques
Annexes

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