NZEBO final Mem M2BTA
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R épublique de Côte d’Ivoire U nionnion - D isciplineiscipline - Travail M inistère de l’E nseignem ent Supérieur et de la R echerche Scientifique Mémoire Année Universitaire 2014-2015 Présenté pour l’obtention du diplôme de Master 2 des Sciences et Technologies des Aliments Option : Biochimie et Technologies des Aliments Par Numéro d’ordre N’ZEBO N’zebo Jean-Michel ................... THEME Propriétés fonctionnelles de farines de deux (02) variétés améliorées de racines de manioc (Manihot esculenta Crantz) cultivées en Côte d'Ivoire (Bocou 3 et TMS4(2)1425) Soutenu publiquement le 14/12/2015 Commission d’examen : - Prof. DJE Koffi Marcellin - Dr. GBOGOURI Albarin - Dr. DABONNE Soumaïla - Dr. GONNETY Tia Jean Directeur du Mémoire: Prof. KOUAME Patrice Lucien (Professeur titulaire) (Professeur titulaire, Président du jury) (Maître de conférences, Membre du jury) (Maître de conférences, Membre du jury) (Maître de conférences, Membre du jury) Encadreur technique: Dr. Gnangui Sophie épse ACHO (Maître-assistante) Dédicace A mon Père céleste et à son Fils, Jésus-Christ. Je te rends gloire Père pour m’avoir donné connaissance de ton merveilleux plan du salut et le vrai sens de la condition terrestre. Merci pour l’opportunité que tu m’offres de suivre cette formation. Je te suis très reconnaissant pour la santé et l’intelligence que tu m’as toujours accordées. A mon père biologique, N’ZEBO Koua Ma maman, DJE Lou Djenan Martine Mes frères et sœurs Les mots ne suffiraient pas pour exprimer tout ce que je ressens vis-à-vis de vous. Merci pour tout. Je vous aime ! A tous mes oncles et tantes Que Dieu vous bénisse ! i Remerciements C’est avec un grand honneur que j’adresse mes sincères remerciements aux Prof. TANO Yao, Président de l’Université Nangui Abrogoua (UNA) et BOHOUA Louis Guichard, Doyen de l’UFR des Sciences et Technologies des Aliments (UFR-STA). Je tiens à exprimer ma très vive et sincère gratitude au Prof. KOUAME Lucien Patrice, Professeur titulaire à l’UFR-STA, Directeur du pôle de Nutrition et Sécurité Alimentaire, pour m’avoir accordé sa confiance et accueilli au sein de son équipe. Merci de m’avoir soutenu et dirigé avec tant de sagesse et de gentillesse ainsi que pour votre engagement personnel durant ce mémoire. Qu’il me soit permis d’adresser ma reconnaissance au Dr. GONNETY Tia Jean, Maître de Conférences à l’UFR-STA, Directeur du Laboratoire de Biocatalyse et des Bioprocédés (LBB) qui avec son dévouement et sa rigueur, nous a permis d’être discipliné dans le travail. Mes profonds remerciements aussi au Dr. Gnangui Sophie épouse ACHO, Maîtreassistante à l’UFR-STA, mon encadreur technique qui m’a assisté avec tant de compétence et de rigueur scientifique. Ma reconnaissance pour son exigence du travail bien fait et ses remarques pertinentes. J’adresse ma plus respectueuse reconnaissance aux Professeurs et Docteurs membres du jury, pour avoir accepté d’être les juges de ce travail. Les suggestions pertinentes qu’ils ont faites sur ce travail ont contribué à améliorer le manuscrit final. J’exprime infiniment ma reconnaissance à toute « l’équipe du LBB » et particulièrement aux doctorants DJINA Yves, ABOA Nestor, DISSEKA William et N’GBO Martin «King», pour leur précieuse aide au laboratoire et leurs conseils constructifs. J’adresse ma spéciale reconnaissance à l’Evêque NIAMPI Yobo Séverin, mon Evêque, et à tous mes frères et sœurs paroissiens de PLAQUE, membres de l’Eglise de Jésus-Christ des Saints des Derniers Jours, pour tout l’amour que vous m’avez toujours manifesté. A tous mes amis étudiants en Master 2 de l’UFR-STA, promotion 2014-2015, j’ai une pensée particulière pour vous. Merci pour vos encouragements et ce très bel esprit d’unité et de fraternité qui nous lie. ii Table des matières Dédicaces ....................................................................................................................................i Remerciements .........................................................................................................................ii Symboles et abréviations .......................................................................................................iiv Liste des tableaux ...................................................................................................................ivi Liste des figures ......................................................................................................................ivi Résumé ....................................................................................................................................vii Introduction ............................................................................................................................01 I- REVUE BIBLIOGRAPHIQUE ........................................................................................03 1- Généralités sur le manioc ................................................................................................03 1-1- Origine et propagation du manioc ........................................................................03 1-2- Taxonomie ............................................................................................................03 1-3- Caractéristiques morphologiques de la plante ......................................................04 1-3-1- Tige .............................................................................................................04 1-3-2- Feuilles, inflorescences et fleurs.................................................................04 1-3-3- Racines .......................................................................................................04 1-3-1-1- Racines nourricières ....................................................................05 1-3-1-2- Racines tubéreuses ......................................................................05 1-4- Variétés de manioc................................................................................................05 1-5- Culture et exigence écologique .............................................................................06 2- Production du manioc......................................................................................................07 3- Composition biochimique des racines de manioc ...........................................................08 4- Transformation des racines de manioc ............................................................................08 4-1- Farine non fermentée de manioc ...........................................................................09 4-1-1- Farine non fermentée à partir de cossettes .................................................10 4-1-2- Farine non fermentée à partir de la râpure pressée .....................................10 4-2- Critères qualitatifs de la farine non fermentée de manioc ....................................10 5- Utilisation des farines de manioc ....................................................................................11 5-1- Utilisation de la farine non fermentée de manioc .................................................11 5-1-1- Utilisation en industrie alimentaire ............................................................11 5-1-2- Utilisation en industrie non alimentaire .....................................................12 6- Quelques propriétés fonctionnelles des farines ...............................................................12 6-1- Capacité d’absorption d’eau (CAE) ......................................................................12 6-2- Capacité d’absorption d’huile (CAH) ...................................................................13 iii 6-3- Solubilité ...............................................................................................................13 6-4- Clarté et dispersibilité ...........................................................................................13 II- MATERIEL ET METHODES ........................................................................................15 1- Matériel ...........................................................................................................................15 1-1- Matériel végétal ....................................................................................................15 1-2- Matériel technique ................................................................................................15 2- Méthodes .........................................................................................................................15 2-1- Préparation des farines de manioc ........................................................................15 2-2 - Analyses fonctionnelles des farines de manioc ...................................................16 2-2-1- Détermination de la clarté des solutions de farines ....................................16 2-2-3- Détermination de la dispersibilité des farines ............................................16 2-2-4- Détermination de la mouillabilité des farines .............................................16 2-2-5- Détermination de la capacité d’absorption d’eau (CAE) et de l’indice de solubilité dans l’eau (ISE) des farines .......................................................17 2-2-6- Détermination de la capacité d’absorption d’huile (CAH) des farines ......17 2-2-7- Détermination du rapport hydrophile-lipophile (RHL) des farines ............17 2-2-8- Détermination de la densité apparente (DA) et de la porosité (P) ..............18 2-2-9- Détermination de la densité hydratée (DH) ................................................18 2-3- Analyse statistique des données ............................................................................18 III- RESULTATS ET DISCUSSION ...................................................................................19 1- Résultats ..........................................................................................................................19 1-1- Capacité d’absorption d’eau (CAE), Indice de solubilité dans l’eau (ISE), Porosité, Densité apparente (DA), Densité hydratée (DH), Clarté et Mouillabilité .............19 1-2- Dispersibilité des farines de manioc .....................................................................20 1-3- Capacité d’absorption d’huile (CAH) et rapport hydrophile-lipophile (RHL) des farines de manioc ...................................................................................................21 2- Discussion .......................................................................................................................22 Conclusion ...............................................................................................................................26 Références bibliographiques .................................................................................................27 iv Symboles et abréviations CAE : Capacité d’absorption d’eau CAH : Capacité d’absorption d’huile DA : Densité apparente DH : Densité hydratée FAO : Food and Agricultural Division of the United Nations I2T : Société Ivoirienne de Technologie Tropicale ISE : Indice de solubilité dans l’eau LBB : Laboratoire de Biocatalyse et des Bioprocédés MS : Matière sèche RHL : Rapport hydrophile-lipophile TMS4 : Variété de manioc TMS4(2)1425 UFR-STA : Unité de Formation et de Recherche des Sciences et Technologie des Aliments UNA : Université Nangui Abrogoua USDA : United State Department of Agriculture v Liste des tableaux Tableau I : Caractéristiques de deux variétés traditionnelles et de quatre variétés améliorées diffusées .................................................................................................................6 Tableau II : Répartition de la production de racines de manioc des 20 premiers pays producteurs en 2013 ............................................................................................7 Tableau III : Critères qualitatifs de la farine non fermentée de manioc .................................10 Tableau IV : Possibilités d’utilisation de la farine non fermentée de manioc ........................11 Tableau V : Composition biochimique de la farine non fermentée de manioc pour la panification..........................................................................................................12 Tableau VI : Quelques propriétés fonctionnelles des farines de manioc ................................20 Liste des figures Figure 1 : Racines tubéreuses de manioc récoltées après 12 mois de mise en terre ...............5 Figure 2 : Procédés traditionnels de transformation des racines de manioc frais ...................9 Figure 3 : Racines des variétés de manioc Bocou3 et TMS4(2)1425 ................................................ 15 Figure 4 : Evolution de la dispersibilité des farines au cours du temps ..................................20 Figure 5 : Capacité d’absorption d’huile (CAH) des farines issues des variétés de manioc...21 vi RESUME Des propriétés fonctionnelles de farines issues de deux variétés améliorées (Bocou 3 et TMS4(2)1425) de manioc (Manihot esculenta) cultivées en Côte d’Ivoire ont été étudiées puis comparées dans le but de déterminer leur application potentielle dans les systèmes alimentaires. Des différences significatives ont été observées (P<0,05). La farine de TMS4(2)1425 a présenté un temps de mouillabilité (130,33 ± 5,5 s), une densité apparente (0,73 ± 0,02 g/ml) et une porosité (47,62 ± 1,03 %) supérieure à celle de la farine de Bocou 3. Cependant, les valeurs de la clarté (3,98 ± 0,10 %T), la densité hydratée (2,08 ± 0,72 g/ml), la capacité d’absorption d’eau (127,21 ± 7,16 %) et l’indice de solubilité dans l’eau (25,00 ± 1,00 %) obtenue avec la farine de Bocou 3 sont plus élevées que celles obtenues avec la farine de TMS4(2)1425. Les valeurs des dispersibilités 76,92 ± 0,48 % et 76,38 ± 0,49 % respectivement pour les farines de Bocou 3 et TMS4(2)1425 sont sensiblement égales. La farine de Bocou 3 comparée à la farine de TMS4(2)1425 a présenté une meilleure capacité d’absorption en huile quel que soit l’huile utilisée (rouge, palme, soja, olive). Mots clés : farines, manioc, Bocou 3, TMS4(2)1425, propriétés fonctionnelles. vii INTRODUCTION Le manioc (Manihot esculenta Crantz) est une plante alimentaire cultivée essentiellement pour ses racines tubéreuses riches en hydrates de carbone dans de nombreux pays d’Afrique, d’Asie et d’Amérique latine (Sánchez et al., 2006 ; Nhassico et al., 2008). Il constitue la troisième source importante de calories dans les régions tropicales après le riz et le maïs (Zhu, 2015) et est consommé par plus d’un milliard de personnes dans le monde (FAO, 2013). La production mondiale du manioc était estimée en 2013 à environ 276 millions de tonnes avec comme grands pays producteurs le Nigéria, l’Indonésie, le Brésil et la Thaïlande (FAO, 2013). La part de l’Afrique (57 %) dans cette production a connu une importante augmentation ces dernières années, suscitant un intérêt grandissant pour cette racine tubéreuse. En effet, elle est passée de 126 millions de tonnes en 2010 à 157 millions de tonnes en 2013 soit une augmentation d’environ 24,60 % (FAO, 2013). Le manioc est utilisé à la fois pour l’alimentation humaine et animale mais est également intensivement employé comme matière première en industrie non alimentaire (Falade et Akingbala, 2010). En effet, en industrie chimique, la farine et l’amidon de manioc sont utilisés dans la fabrication de textiles, de papier-carton, de détergents, de colles adhésives, de solvants ou de biocarburants (Anyanwu et al., 2015). En industrie pharmaceutique, ils sont utilisés comme des excipients pour la fabrication de médicaments tels que les gélules et les comprimés (Ehui, 2009). En industrie alimentaire, ils sont utilisés en biscuiterie, en pâtisserie, en confiserie, en boulangerie et en charcuterie comme texturant (Wilfred-Ruban et al., 2008). En Afrique Sub-saharienne, cette racine peu onéreuse sert essentiellement à l’alimentation humaine et fait vivre plus de 250 millions de personnes par jour (Sayre, 2011). En Côte d’Ivoire, le manioc est la principale production vivrière après l’igname (FAOSTAT, 2014) et constitue également la base de l’alimentation des populations autochtones du sud. C’est la deuxième denrée alimentaire la plus consommée après le riz à l’ouest et au centre du pays (Mosso et al., 2000). Ses racines sont traditionnellement transformées dans les ménages pour la confection d’une large gamme de mets en fonction des habitudes alimentaires locales (Taiwo, 2006). 1 En dépit de toutes ces potentialités de transformation et d’utilisation, le manioc est confronté à divers problèmes dont principalement la rapide détérioration physiologique post récolte (DPP) qui réduit sa durée de vie et dégrade ses attributs de qualité (Amarachi et al., 2015). Par conséquent, il s’ensuit localement une faible valeur commerciale et les différentes préparations sont limitées aux quelques produits traditionnels. Par ailleurs, vu l’introduction de nouvelles variétés de manioc à haut rendement (30 T/ ha) (N’zué et al., 2013), la production ivoirienne de la racine de manioc pourrait atteindre un niveau important. De plus, au plan national, très peu de recherches scientifiques, à notre connaissance, sont orientées vers l’utilisation de ces nouvelles variétés de manioc en industrie agro-alimentaire. Ainsi, se pose la nécessité de maximiser les potentialités de cette précieuse racine en la transformant en produits finis facilement conservables tels que les farines. Cette étude a pour objectif général de valoriser le manioc en explorant l’applicabilité potentielle des variétés améliorées en industrie agroalimentaire, notamment en pâtisserie. Le présent travail a consisté à déterminer et analyser quelques propriétés fonctionnelles de deux farines non fermentées de manioc issues des cultivars Bocou 3 et TMS4(2)1425. 2 I- REVUE BIBLIOGRAPHIQUE 1- Généralités sur le manioc 1-1- Origine et propagation du manioc Le manioc est une plante très ancienne, originaire de l’Amérique Latine (Olsen, 2004). D’abord domestiqué en Amazonie entre 5 000 et 7 000 ans avant Jésus-Christ, il a été distribué dans le reste du monde par les européens (Henry et Hersey, 2002). En Afrique, le manioc a été introduit pour la première fois au XVe siècle par les marchands portugais sous forme de farine (Hillocks, 2002). Il s’est propagé rapidement à travers le continent par diverses routes de commerce. Cependant, c’est au XVIIIe siècle que sa culture s’est répandue sur les côtes de l’Afrique, d’abord en Afrique de l’ouest puis, en Afrique de l’est (Amarachi et al., 2015). Le manioc était cultivé essentiellement pour servir de nourriture aux esclaves et aux classes les plus démunies (Practical Action, 2015). Ce n’est qu’en 1 600 qu’il devint un aliment de subsistance pour les populations d’Afrique. La culture du manioc s’est très vite propagée surtout à l’instigation des colonisateurs. En effet, les colons encourageaient la culture du manioc pour servir de réserves de nourriture afin de pallier aux problèmes de la famine mais également parce que cette plante était peu exigeante et surtout résistante aux attaques des insectes telles que les sauterelles (Balyejusa, 2006). Aujourd’hui, le manioc est cultivé partout sous les tropiques, en Afrique, en Amérique et en Asie (Ferguson et al., 2015) où il fait partie intégrante du régime alimentaire de plus 800 millions de personnes dans le monde (Alvarado, 2014). 1-2- Taxonomie Le manioc (Manihot esculenta Crantz) est une plante dicotylédone appartenant à la famille des Euphorbiaceae (Burrell, 2003). Le genre Manihot comprend 98 espèces dont Manihot esculenta Crantz (manioc) qui est la seule espèce alimentaire cultivée (Mkumbira, 2002). Selon l’USDA, cette plante est connue sous divers noms ou appellations : Ubiketela (Indonésie), Manioca (Amérique de langue espagnole), Mandioca (Brésil), Manioc (Afrique francophone), Tapioca (Inde et Malaisie), Cassava (régions anglophones d’Afrique et la 3 Thaïlande). Dans certains pays africains, le manioc est appelé en langues nationales: Bankye (Ghana), Agbeli (Togo), Mandioka (Gambie), Bafilinapaka (République malgache) et Agba ou Bêdê pour les peuples lagunaires et Akan du sud et de l’est de la Côte d’Ivoire (Djoulde, 2005). La classification des cultivars de manioc est effectuée soit selon leur morphologie (forme et taille des feuilles, taille des plantes, couleur de la tige et du pétiole, inflorescence et couleur de la fleur, taille et couleur de la racine) soit selon la teneur en acide cyanhydrique des racines (Nassar, 2005). 1-3- Caractéristiques morphologiques de la plante Le manioc est une plante pérenne, un arbuste tropical pouvant mesurer 1 à 4 m de haut (Sayre, 2011). Cependant, il existe tout de même des variétés naines qui ne peuvent pas dépasser un mètre (N’zué, 2007). 1-3-1- Tige La tige est ligneuse, avec une écorce épaisse. Les parties anciennes de la tige portent des traces évidentes des premières feuilles tombées. Le système de ramification de la tige est contrôlé par des facteurs génétiques et environnementaux (Tivana, 2005). La ramification peut démarrer à tout moment de la croissance des plantes, pour produire trois (03) nouvelles branches et après un certain temps, chacune d’elle produit trois (03) autres nouvelles branches. Le niveau de ramification dépend de la variété de manioc (Tivana, 2005). 1-3-2- Feuilles, inflorescences et fleurs Les feuilles de manioc ont un long pétiole et sont divisées en 5 à 7 lobes (palmées). Les feuilles ont une insertion en spirale sur la tige avec une phyllotaxie de 2/5. La couleur du pétiole et des nouvelles feuilles dépendent du génotype. Le manioc est une espèce monoïque avec des inflorescences paniculaires aux points de reproduction des branches, des fleurs femelles (staminées) à la base de l’inflorescence et des fleurs mâles (pistillées) au sommet de l'inflorescence (Alves, 2002). 1-3-3- Racines L’appareil souterrain issu d’une bouture de manioc est constitué de racines nourricières et de racines tubéreuses. Celles-ci prennent naissance à la base et au niveau des nœuds de la bouture (N’zué, 2007). 4 1-3-1-1- Racines nourricières Les racines adventives se développent à la base de la bouture, deux à trois semaines après la mise en terre (Orek, 2014). Elles vont se développer en racines fibreuses appelées encore racines nourricières, qui vont absorber l’eau et les nutriments du sol pour la croissance et le développement de la plante. Ces racines peuvent atteindre entre 0,2 et 1 m de longueur (Orek, 2014). Cette caractéristique permet à la plante de manioc de puiser très loin l’eau et les sels minéraux du sol et de résister ainsi à une longue période de sécheresse. 1-3-1-2- Racines tubéreuses Les racines tubéreuses se forment huit (08) semaines environ après la mise en terre de la bouture. Elles proviennent d’un processus de grossissement des racines traçantes, trente à soixante jours après la mise en terre (Orek, 2014). Ce sont des organes d’accumulation des hydrates de carbone (sous forme d’amidon) élaborés par les feuilles au cours de la photosynthèse (Subere et al., 2009). Généralement fusiformes, les racines peuvent atteindre une longueur comprise entre quinze et cent centimètres et peser entre deux et trois kilogrammes ou plus (Subere et al., 2009). La figure 1 présente des racines tubéreuses de manioc récoltées après 12 mois de mise en terre des boutures. Figure 1 : Racines tubéreuses de manioc récoltées après 12 mois de mise en terre (30x40cm) (Amarachi et al., 2015) 1-4- Variétés de manioc Plus de dix variétés améliorées de manioc sont vulgarisées en Côte d’Ivoire. Les plus récentes sont: Bocou 1, Bocou 2, Bocou 3 et TMS4(2)1425 (Tableau I). 5 Tableau I: Caractéristiques de deux variétés traditionnelles et de quatre variétés améliorées diffusées Cycle (mois) Rendement Moyen (t/ha) "Yacé" (traditionnelle) 11-18 Milieu paysan : 20 "Bonoua" (traditionnelle) 12-20 Milieu paysan : 15 "Bocou 1" (améliorée) 12-20 Milieu paysan : 25 "Bocou 2" (améliorée) 11-16 Milieu paysan : 25 "Bocou 3" (améliorée) 12-16 Milieu paysan : 25 "TMS4(2)1425" (améliorée) 11-18 Milieu paysan : 25 Variétés Caractéristiques Variété sensible à la mosaïque, aux acariens et aux cochenilles, taux de matière sèche de 40%, bon pour transformation en attiéké Sensibilité à la mosaïque et aux cochenilles, rendement faible, taux de matière sèche de 40% bonne cuisson et bon goût Variété à très bon couvert végétal, sensible aux acariens, rendement élevé, taux de matière sèche de 39% Variété à bon couvert végétal, sensible aux acariens, sensible à la pourriture racinaire, récolte aisée, rendement élevé, taux de matière sèche de 38% Variété à bon couvert végétal, tolérante aux viroses, sensible à la pourriture racinaire, rendement élevé, taux de matière sèche de 37% Tolérante aux viroses, bon couvert végétal, récolte aisée, rendement élevé, taux de matière sèche de 36% Usage courant Attiéké placali Foutou Attiéké, placali, foutou Attiéké Attiéké, placali Attiéké, placali, foutou Source : N’zué et al. (2013) 1-5- Culture et exigence écologique Le manioc est cultivé dans les zones tropicale et sub-tropicale du monde entre 30° de latitude nord et sud de l’équateur, sous diverses écologies et conditions agronomiques (Amarachi et al., 2015). Cette plante de basse altitude, préfère les climats chauds et humides avec une température moyenne comprise entre 24 et 30 °C (Nassar, 2005). Les sols propices à la culture du manioc sont les sols argilo-sableux profonds, meubles et bien drainés avec un pH voisin de 6 (Djoulde, 2005). Le manioc peut également pousser sur des sols épuisés où les céréales et les autres plantes ne peuvent être produites. Il tolère la sécheresse et les sols pauvres mais ne tolère pas les sols aux concentrations de sels élevés avec un pH avoisinant 8 et les températures basses en dessous de 10 °C (Nassar, 2005). La multiplication du manioc se fait par bouturage. La période la plus favorable de la mise en terre des boutures est le début de la saison des pluies (Mémento de l’Agronome, 2002). 6 2- Production du manioc En 2013, la production annuelle mondiale de racines fraîches de manioc était estimée à environ 276 millions de tonnes (FAO, 2013). L’Afrique contribue à elle seule, pour plus de la moitié de la production mondiale avec une quantité d’environ 157 millions de tonnes soit 57 % du taux de production mondiale. Selon Scott et al. (2000), la production annuelle mondiale pourrait atteindre 290 millions de tonnes à l’an 2020. La Côte d’Ivoire se classe au 20ème rang des producteurs mondiaux de manioc, avec une production estimée à environ 2,5 millions de tonnes en 2013 (FAO, 2013). Cette production est en nette augmentation. En effet, elle est passée de 1,90 millions de tonnes en 2001 à 2,5 millions de tonnes en 2013. Avec cette production, le manioc occupe la seconde place des cultures vivrières derrière l’igname. Les principaux pays producteurs du manioc dans le monde sont présentés dans le tableau II. Tableau II : Répartition de la production de racines de manioc des 20 premiers pays producteurs en 2013. Position 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Pays Nigeria Brésil Indonésie Thaïlande République Démocratique du Congo Angola Ghana Vietnam Inde Mozambique Uganda Chine Tanzanie Cambodge Benin Malawi Cameroun Madagascar Paraguay Côte d'Ivoire Production (en tonne) 54 000 000 24 354 000 23 908 500 22 005 700 15 049 500 13 858 700 14 550 000 8 521 670 8 059 800 5 700 000 5 282 000 4 684 000 4 392 170 4 247 420 4 147 400 3 420 100 3 024 000 3 008 890 2 624 080 2 500 000 Source : (FAO, 2013) 7 3- Composition biochimique des racines de manioc Le principal élément nutritif fourni par les racines de manioc est le glucide, source de calories pour le corps humain (Charles et al., 2005). Les composés glucidiques représentent environ 90 % de matière sèche de la racine de manioc (Montagnac et al., 2009). Les glucides sont constitués d’environ 84 à 87 % d’amidon et de 4 % de sucres solubles dont 71 % de saccharose, 13 % de glucose, 9 % de fructose et 3 % de maltose (Rawel et Kroll, 2003). Outre l’amidon et les sucres solubles, les racines contiennent aussi quelques polysaccharides tels que les celluloses, les pectines et les hémicelluloses (Rideout et al., 2008). Le contenu en fibres alimentaires varie de 1,5 à 4 % dans les produits semi-finis tels que la farine, mais est très variable dans la racine en fonction des cultivars (Gil et Buitrago, 2002). Les racines de manioc sont pauvres en protéines et en lipides avec des valeurs respectives de 1 à 3,5 % et de 0,5 à 1 % (Aryee et al., 2006). Elles contiennent en général des quantités relativement faibles de vitamines et de minéraux (Charles et al., 2005). Le manioc contient quelques anti-nutriments et substances toxiques qui inhibent la digestibilité et la consommation des nutriments importants (Montagnac et al., 2009). En effet, l’acide cyanhydrique (HCN) est le composé le plus toxique trouvé en grande quantité dans le manioc (variétés amères) qui fait que la consommation de la racine fraîche est restreinte. Il est obtenu à la suite de l’hydrolyse d’un métabolite azoté de la plante connu sous le nom de glucoside cyanogénique en acides aminés (Falade et Akingbala, 2010). Ce composé est prédominant tant dans les racines que dans les feuilles mais plus important dans les feuilles. 4- Transformation des racines de manioc La nature hautement périssable et la présence de composés cyanogéniques dans les racines de manioc requièrent leur transformation juste après la récolte (Westby, 2002). Cette transformation rend les produits dérivés du manioc plus stable, augmente leur durée de conservation (Westby, 2002) et permet de réduire leur teneur en composés cyanogéniques (Hahn, 2007). Les techniques de transformation des racines de manioc sont multiples. Elles font intervenir une combinaison de méthodes dont l’épluchage, le lavage, le découpage, le trempage, le broyage, le râpage, le séchage, la cuisson et la fermentation ou non etc. (Balagopalan, 2002). En Côte d’Ivoire, le manioc est transformé domestiquement en attiéké, foutou, gari, ragoût, tapioca, placali, konkondé, attoupkou, bêdêcouman, croquettes ou boules-boules etc.., et au niveau industriel en amidon, farine, pain, granulé, apprêt de textile, colle, bière etc... 8 (N’Zué et al., 2013). Les différentes transformations et leurs produits sont présentés dans la figure 2. Racine de manioc Broyage Friture Cuisson sur braise Cuisson à l’eau Pâte de manioc Fermentation Manioc braisé Pâte fermentée de manioc Foutou Foufou Akpessi Akoumin Frites de manioc Cuisson à l’eau Cuisson à la vapeur Placali Attiéké Figure 2 : Procédés traditionnels de transformation des racines de manioc frais (Amani et Kamenan, 2003). 4-1- Farine non fermentée de manioc Deux méthodes permettant de produire la farine non fermentée de manioc de haute qualité (HQCF: High Quality Cassava Flour) ont été élaborées et testées avec succès par l’Institut International d’Agriculture Tropicale (Eriksson, 2013). La première méthode à partir des cossettes, est recommandée uniquement pour les variétés à faible teneur en acide cyanhydrique (variétés dites douces) ; alors que la seconde méthode à partir du pressage des pâtes râpées de manioc, convient à toutes les variétés de manioc. 9 4-1-1- Farine non fermentée à partir de cossettes Les racines de manioc fraîchement récoltées sont épluchées, soigneusement lavées puis découpées en fines tranches (cossettes). Les cossettes séchées sont moulues puis tamisées en une poudre fine avec un tamis fin de largeur de mailles 0,25 mm. La farine obtenue est empaquetée dans des sacs de polyéthylène ou dans des sacs de jute propres. 4-1-2- Farine non fermentée à partir de la râpure pressée Les racines de manioc fraîchement récoltées sont épluchées, soigneusement lavées puis râpées. Les copeaux obtenus sont mise dans des sacs de jute propres et pressée afin de retirer l’eau. Le tourteau obtenu est broyé en fins granulés puis séché. Les granules séchés sont finement moulus et tamisés à l’aide d’un tamis de mailles de 0,25 mm de diamètre. La farine obtenue est stockée dans des sacs de polyéthylène ou dans des sacs de jute propres. 4-2- Critères qualitatifs de la farine non fermentée de manioc Les variétés de manioc contenant un haut pourcentage de matière sèche donnent les meilleures farines et fournissent le rendement le plus élevé. La qualité de la farine dépend donc de la rapidité de séchage et de la taille des particules qui doivent être aussi petites que possible (Dabat, 2001). Ainsi, selon le Codex Alimentarius (1991), la farine de manioc de bonne qualité doit correspondre aux critères qualitatifs tels que décrit dans le tableau III. Tableau III : Critères qualitatifs de la farine non fermentée de manioc Critères qualitatifs Teneur en eau Teneur en cendres Teneur en fibres brutes Couleur Odeur Saveur Taille des particules Norme < 13 % de MS < 3 % de MS < 2 % de MS Blanche Aucune Aucune Identique à celle du grain de blé (98 % et plus doivent passer à travers un tamis de mailles 212 µm) Contaminants et additifs alimentaires (métaux lourds, résidus de pesticides, Aucun mycotoxines etc.) < 10 mg/kg de MS Teneur en acide cyanhydrique Source : (Codex Alimentarius, 1991) 10 5- Utilisation des farines de manioc 5-1- Utilisation de la farine non fermentée de manioc 5-1-1- Utilisation en industrie alimentaire La farine non fermentée de manioc est un ingrédient utilisé de plus en plus dans la fabrication d’un nombre important de produits alimentaires du commerce (Tableau IV). En effet, elle est utilisée en boulangerie et en pâtisserie où elle rentre dans la préparation de biscuits, de gâteaux, de crèmes glacées et de cornets de glace, de flocons, de pâtes alimentaires, de pâtes feuilletées (Akoroda, 2007). Elle sert également à la préparation des produits surgelés et de soupes où elle est utilisée comme épaississant (Wilfred-Ruban et al., 2008). En boulangerie, elle peut être substituée à la farine de blé à hauteur de 10 à 20 % pour la fabrication de pain (Eddy et al., 2007). La composition chimique des farines non fermentées de manioc utilisables en panification est donnée dans le tableau V. Il faut noter qu’une faible teneur en fibre est nécessaire pour l’utilisation de la farine de racine en panification si l’on veut obtenir du pain ayant une mie de belle couleur et d’un goût agréable (Eddy et al., 2007). Tableau IV : Possibilités d’utilisation de la farine non fermentée de manioc Produits alimentaires Pourcentage de substitution par rapport à la farine de blé Qualité du produit Consistance améliorée, absorbe Sauces 100 Biscuits 5 – 50 Gâteaux 5 – 30 Goût acceptable, bon volume Pâtes alimentaires 20 – 25 Bonne qualité Cornet et crème glacée 5 – 100 Plus ferme, garde une bonne texture Soupes en sachet 20 – 100 Goût acceptable l’humidité, couleur acceptable Texture ferme, goût acceptable, plus croustillant Source : (FAO, 2001) 11 Tableau V : Composition biochimique de la farine non fermentée de manioc pour la panification Teneurs Farine non fermentée Eau 10% Protéines 1,00% Matières grasses - Fibres 0,50% Cendres 0,50% Acide cyanhydrique < 0,01 ppm Source : (I2T, 1983) 5-1-2- Utilisation en industrie non alimentaire Dans ce domaine, la farine non fermentée de manioc est en pleine croissance. Elle est utilisée en industrie du textile et du plastique. Elle intervient également dans la fabrication de détergents, de solvants, de colles pour contre-plaqué, de diluants, d’insecticides et de biocarburants (Sayre, 2011). En industrie pharmaceutique, elle sert d’excipients dans la fabrication de comprimés (Ehui, 2009). Elle est aussi transformée en sirop de sucres pour la fabrication d’alcool éthylique (Haggblade et Nyembe, 2008). 6- Quelques propriétés fonctionnelles des farines 6-1- Capacité d’absorption d’eau (CAE) La capacité d’absorption d’eau (CAE) d’une farine est définie comme étant la différence entre le poids de la farine avant et après l’absorption d’eau (Sridaran et al., 2012). L’imbibition de l’eau est une importante propriété fonctionnelle dans la production des aliments tels que les saucisses et les pâtes (Adebowale et al., 2005). Les protéines, grâce à leur charge positive et négative, peuvent se lier à une quantité variable de l’eau. L’interaction des protéines avec l’eau est importante pour les propriétés fonctionnelles telles que l’hydratation, le gonflement, la solubilité et la congélation des farines. La CAE est spécifique pour chaque type d’amidon et elle dépend de plusieurs facteurs tels que le rapport amylose-amylopectine, les intra et les inter forces moléculaires et la taille des granules (Chandra et Samsher, 2013). La capacité d’absorption d’eau change avec la source de protéine ou un traitement tel que le chauffage 12 (Ikegwu et al., 2010). Selon Sanni et al. (2006), une forte CAE est attribuée à la perte de la structure des polymères d’amidon tandis que la basse valeur indique la compacité de la structure moléculaire. 6-2- Capacité d’absorption d’huile (CAH) La capacité d’absorption d’huile (CAH) d’une farine est définie comme étant la différence entre le poids de la farine avant et après l’absorption de l’huile (Kaushal et al., 2012). La CAH est une propriété importante dans la formulation des aliments. Les huiles améliorent la saveur de la nourriture dans la bouche. La CAH donne une indication sur la capacité de rétention de la saveur de la farine (Kaushal et al., 2012). D’ailleurs, elle est utile sur une longue période de conservation des aliments en particulier dans des produits de boulangerie ou à base de viande (Adebowale et Lawale, 2003). 6-3- Solubilité La solubilité est une indication des capacités de pénétration d’eau dans des granules d’amidon des farines. La modification des amidons est importante pour l’absorption et la conservation de l’eau pour l’augmentation du pouvoir de gonflement des amidons requis dans la fabrication des confiseries (Ikegwu et al., 2010). Le pouvoir de gonflement et la solubilité de la farine indique l’existence de fortes liaisons probablement dues aux protéines et aux lipides qui pourraient former des complexes d’inclusion avec l’amylose (Nasrin et al., 2015). Le bas gonflement accompagné d’une solubilité élevée est indicatif des forces associatives faibles dans les granules d’amidon (Aryee et al., 2006). 6-4- Clarté et dispersibilité La clarté d’une pâte est une fonctionnalité beaucoup souhaitée d’une farine (ou amidon) utilisée comme épaississant des aliments en industrie alimentaire puisqu’elle influence directement l’éclat et l’opacité de l’aliment (Mweta et al., 2008). La clarté de la pâte est une propriété importante d’une farine (ou amidon) pour son usage comme épaississant dans des produits alimentaires tels que les pâtés en croûte, les sauces et potages. Une clarté de pâte élevée implique une bonne attraction de l’aliment tandis que les basses clartés de pâtes d’amidon donneront à l’aliment un épaississement de couleur mate. Les fabricants des produits épaissis à base d’amidon (ou de farine) voudront que l’aliment ait une couleur désirée par les consommateurs (Nwokocha et Williams, 2011). 13 La dispersibilité d’une farine qui est un indicateur de son pouvoir de reconstitution dans l’eau, est un paramètre fonctionnel utile dans les formulations de divers produits alimentaires (Mahmoud, 2004). Plus le pourcentage de la dispersibilité est élevé, plus la farine a une grande capacité de se reconstituer dans l’eau pour donner une pâte fine et cohérente. Ce qui est un indicateur d’une bonne capacité d’absorption d’eau (Mahmoud, 2004). 14 II- MATERIEL ET METHODES 1- Matériel 1-1- Matériel végétal L’étude a porté sur deux variétés améliorées (Bocou 3 et TMS4(2)1425) de manioc (Manihot esculenta Crantz) (figure 3). Ces racines tubéreuses ont été récoltées après treize (13) mois de mise en terre des boutures sur une parcelle située à Soumalékro, village de la commune de Bonoua (Côte d’Ivoire). a b Figure 3 : Racines des variétés de manioc Bocou 3 (a) et TMS4(2)1425 (b) 1-2- Matériel technique Le matériel technique utilisé pour la préparation des farines est constitué d’une étuve de marque Memmert et d’une broyeuse électrique Moulinex. 2- Méthodes 2-1- Préparation des farines de manioc La farine de manioc à base de cossettes a été obtenue par la méthode décrite par Aryee et al. (2006). Trois (3) kg de racines de manioc fraichement récoltées (par variété) ont été récoltées, épluchées avec un couteau en acier inoxydable, lavées à l'eau de robinet puis découpées en cossettes d’environ 2 mm d’épaisseur. Les cossettes obtenues ont été séchées dans une étuve ventilée de marque Memmert à 65 °C pendant 24 h. Les cossettes séchées ont 15 été ensuite moulues à l’aide d’une broyeuse électrique de marque Moulinex. La farine ainsi obtenue a été tamisée au moyen d’un tamis de mailles 250 µm et conservée dans des bocaux hermétiquement fermés pour les analyses ultérieures. 2-2 - Analyses fonctionnelles des farines de manioc 2-2-1- Détermination de la clarté des solutions de farines La clarté des solutions de farine a été déterminée selon la méthode décrite par Craig et al. (1989). Une masse de 0,2 g de farine a été pesée et mise dans des tubes à vis en quartz (tubes Falcon). La farine a été dissoute par ajout de 20 ml d’eau distillée. Le tube a été fermé et le contenu bien homogénéisé a été porté au bain-marie bouillant (100° C) pendant 30 minutes avec agitation régulière. La solution ainsi préparée a été refroidie à la température du laboratoire. La clarté ou le pourcentage de transmittance (%T) a été déterminée au spectrophotomètre MILTION Roy (Etats Unis) à 650 nm contre un témoin contenant de l’eau distillée. 2-2-3- Détermination de la dispersibilité des farines Dix (10) ml d’eau distillée ont été ajoutées à 1 g de farine contenue dans une éprouvette graduée. Le mélange a été agité soigneusement à la main pendant 2 min (en évitant de perdre une partie de la solution). La dispersibilité de la farine a été définie comme étant la différence entre le volume total (V0) des particules juste après l’agitation manuelle et le volume (Vt) des particules décantées enregistrées au temps t donné (Mora-Escobedo et al., 2009). D (%) = V0 − Vt × 100 V0 V0 : volume du mélange juste après agitation Vt : volume des particules décantées enregistré au temps t (min) 2-2-4- Détermination de la mouillabilité des farines Un (1) g de farine a été déposé dans une éprouvette graduée de 25 ml ayant un diamètre de 1 cm. L’éprouvette a été bouchée pour éviter que l’échantillon ne se renverse. L’ouverture de l’éprouvette a été ensuite relâchée pour laisser disperser la farine dans un bécher contenant 16 500 ml d’eau distillée. La mouillabilité étant le temps nécessaire pour que l’échantillon disparaisse à la surface de l’eau (Onwuka, 2005). 2-2-5- Détermination de la capacité d’absorption d’eau (CAE) et de l’indice de solubilité dans l’eau (ISE) des farines Deux (2) g de farine (M0) sont dissoutes dans 50 ml d’eau distillée contenue dans un tube à centrifuger. Ce mélange est agité pendant 30 min puis maintenu dans un bain-marie à 37°C pendant 30 min. Il est ensuite centrifugé à 5 000 tours/min pendant 15 min. Le culot obtenu (M2) est pesé, puis séché à 65°C à l’étuve jusqu’à une masse constante (M1) (Anderson et al., 1969; Phillips et al., 1988 ). CAE (%) = M2 − M1 × 100 M1 ISE (%) = M0 − M1 × 100 M0 M0 : masse de l’échantillon prélevé M1 : masse sèche de l’échantillon après passage à l’étuve M2 : masse du culot frais après centrifugation 2-2-6- Détermination de la capacité d’absorption d’huile (CAH) des farines Un (1) g de farine (M0) est dissout dans 10 ml d’huile. Le mélange est agité pendant 30 min à la température ambiante à l’aide d’un agitateur mécanique, puis centrifugé à 4500 trs/min pendant 10 min. Le culot récupéré est pesé M1 (Sosulski, 1962). CAH (%) = M1 − M0 × 100 M0 M0 : masse de l’échantillon prélevé M1 : masse du culot frais de l’échantillon après centrifugation 2-2-7- Détermination du rapport hydrophile-lipophile (RHL) des farines Le rapport hydrophile-lipophile (RHL) est le rapport de la capacité d’absorption d’eau sur la capacité d’absorption d’huile. C’est un rapport qui permet d’évaluer l’affinité comparée de la farine pour l’eau et pour l’huile (Njintang et al., 2001). RHL = CAE CAH 17 2-2-8- Détermination de la densité apparente (DA) et de la porosité (P) La densité apparente des farines a été déterminée selon la méthode de Narayana et Rao (1982). Cinquante (50) g de farine (ME) ont été déposés dans une éprouvette graduée de 100 ml. Le volume (Vo) de cet échantillon a été noté après une bonne nivélation avec une spatule (sans taper l’éprouvette sur la paillasse). Ensuite, l’éprouvette est tapée doucement sur la paillasse jusqu’à l’obtention d’un volume constant noté Vt. DA (g/ml) = ME Vt ME : masse de l’échantillon prélevé Vt : volume de l’échantillon noté après tapage La porosité en pourcentage (%) est calculée selon la relation suivante: P ( %) = V0 − Vt x 100 V0 Vo = volume de l’échantillon noté après une bonne nivélation. Vt = volume de l’échantillon noté après tapage 2-2-9- Détermination de la densité hydratée (DH) Une masse de 0,5 g de farine a été ajoutée (avec précaution pour éviter l'adhérence aux parois de l’éprouvette) à 5 ml d’eau distillée contenus dans une éprouvette graduée de 10 ml. La différence entre le volume de l’eau avant et après l’ajout de l'échantillon a été marquée comme étant le volume d’eau déplacé en ml. La densité hydratée de la farine a été exprimée en grammes de farine par ml d’eau déplacée. 2-3- Analyse statistique des données Les analyses statistiques ont été effectuées sur 2 échantillons avec 3 répétitions pour chaque échantillon. Le logiciel Statistica 7.1 a été utilisé pour ces analyses. Elles recouvrent le calcul de la moyenne des résultats, affectée de l’écart type. La comparaison des moyennes a été faite grâce au test de Student avec un seuil de signification fixé à 5%. Les différences statistiques entre les échantillons et les paramètres mesurés ont été vérifiées par ANOVA. 18 III- RESULTATS ET DISCUSSION 1- Résultats 1-1- Capacité d’absorption d’eau (CAE), Indice de solubilité dans l’eau (ISE), Porosité, Densité apparente (DA), Densité hydratée (DH), Clarté et Mouillabilité. Les résultats des différentes analyses fonctionnelles des farines issues des racines tubéreuses de manioc Bocou 3 et TMS4 sont présentés dans le tableau VI. Ces résultats indiquent que la farine de TMS4 présente une clarté (2,86 ± 0,03 %T) inférieure à celle de la farine de Bocou 3 (3,98 ± 0,10 %T) et cette différence est significative (P<0,05). Cependant, la valeur de la densité apparente de la farine de TMS4 (0,73 ± 0,02 g/ml) est plus élevée que celle obtenue avec la farine de Bocou 3 (0,68 ± 0,02 g/ml). L’analyse statistique a révélé qu’il existe une différence significative entre ces deux valeurs. Par contre, il n’existe aucune différence significative au niveau des densités hydratées (DH) bien que la DH de la farine de Bocou 3 (2,08 ± 0,72 g/ml) soit supérieure à celle de la farine de TMS4 (1,66 ± 0,72 g/ml). La farine de TMS4 a enregistré le plus long temps de mouillabilité (130,33 ± 5,50 s) et une porosité élevée par rapport à celle de Bocou3 (46,73 ± 2,64 %). Les valeurs de la capacité d’absorption d’eau (CAE) des farines de Bocou 3 et TMS4 sont respectivement de 127,21 ± 7,16 % et 125,29 ± 7,03 %. La farine de Bocou 3 a donc la CAE la plus élevée, celle de la farine de TMS4 étant la plus faible. Il n’y a pas de différence significative (P<0.05) entre les CAE de ces deux farines. De même, l’indice de solubilité dans l’eau (ISE) observé pour la farine de TMS4 (21,00 ± 2,00 %) est inférieur à celui obtenu avec la farine de Bocou 3 (25,00 ± 1,00 %). Il y a une différence significative (P<0,05) entre ces deux valeurs. 19 Tableau VI: Quelques propriétés fonctionnelles des farines de manioc étudiées. Farines Bocou3 TMS4 b 3,980 ± 0,106 2,860 ± 0,036a Paramètres Clarté (% T) Mouillabilité (seconde) 21,000 ± 1,000a 130,333 ± 5,508b CAE (%) 127,219 ± 7,163a 125,297 ± 7,034a ISE (%) 25,000 ± 1,000b 21,000 ± 2,000a DA (g/ml) 0,682 ± 0,027a 0,738 ± 0,021b DH (g/ml) 2,083 ± 0,722a 1,667 ± 0,722a Porosité (%) 46,735 ± 2,643a 47,628 ± 1,032a Les moyennes ± écart-type affectées de lettre différente sur la même ligne sont significativement différentes à p<0,05. CAE: Capacité d’absorption en eau. DA: Densité apparente. DH: Densité hydratée et ISE: Indice de solubilité dans l’eau 1-2- Dispersibilité des farines de manioc La figure 4 présente les courbes de l’évolution de la dispersibilité des farines dans le temps. Ces courbes sont presque confondues avec une partie très ascendante (0 à 45 min), une partie peu ascendante (45 à 115 min) et une partie linéaire constante (115 à 135 min). Les analyses statistiques ont montré qu’il n’y a pas de différence significative (P<0,05) entre les valeurs de la dispersibilité des farines de Bocou 3 et TMS4. En effet, 115 min après le début du test, la dispersibilité des farines devient stable: les valeurs de 76,92 ± 0,48 % et 76,38 ± 0,49 % notées respectivement pour les farines de Bocou 3 et TMS4 sont sensiblement égales. 90 Dispersibilité (%) 80 70 60 50 40 Bocou 3 30 TMS 4 20 10 0 0 45 55 65 75 85 95 105 115 125 135 145 Temps en minutes Figure 4: Evolution de la dispersibilité des farines au cours du temps 20 1-3- Capacité d’absorption d’huile (CAH) et rapport hydrophile-lipophile (RHL) des farines de manioc De façon générale, les capacités d’absorption d’huile des farines de Bocou 3 et TMS4 sont comprises entre 79,33 ± 3,05 % et 97,33 ± 3,51 % (figure 5). Les plus fortes valeurs de CAH sont enregistrées avec l’huile de soja et les plus faibles avec l’huile d’olive. La farine de Bocou 3 comparée à la farine de TMS4 a une meilleure capacité d’absorption en huile quel que soit l’huile (rouge, palme, soja, olive). Les valeurs du rapport hydrophile-lipophile pour les différentes qualités d’huiles sont comprises entre 1,31± 0,09 (valeur minimale) obtenue avec la Capacité d'absorption d'huile (%) farine de Bocou 3 et 1,58 ± 0,05 (valeur maximale) obtenue avec la farine de TMS4 (figure 6). 120 100 e de bc ab cd ab ab a 80 60 Bocou 3 40 TMS 4 20 0 Rouge Palme Soja Olive Huiles Figure 5: Capacité d’absorption d’huile (CAH) des farines issues des variétés de manioc Les types de farines ayant en commun une lettre ne présentent pas de différence significative à P<0,05 selon le test de Duncan. Les barres d’erreurs indiquent l’écart-type de la moyenne des trois répétitions. Rapport hydrophile-lipophile 1,8 1,6 1,4 ab abc abc bc abc c abc a 1,2 1 Rouge 0,8 Palme 0,6 Soja 0,4 Olive 0,2 0 Bocou 3 TMS 4 Farines Figure 6: Rapport hydrophile-lipophile (RHL) des farines issues des variétés de manioc Les types de farines ayant en commun une lettre ne présentent pas de différence significative à P<0,05 selon le test de Duncan. Les barres d’erreurs indiquent l’écart-type de la moyenne des trois répétitions 21 2- Discussion Les propriétés fonctionnelles des aliments sont définies comme les propriétés physicochimiques reflétant les interactions complexes entre la composition, la structure, la conformation et les propriétés physico-chimiques des composants (Otegbayo et al., 2013). Il y a des différences significatives (P<0,05) entre propriétés fonctionnelles des farines de cultivars Bocou 3 et TMS4(2)1425. La clarté des gels est une propriété très souhaitable des amidons utilisés comme épaississants dans les industries alimentaires, car elle influence directement la luminosité et l'opacité des aliments (Mweta et al., 2008). L’étude de la clarté des solutions de farines varie significativement au seuil de 5% avec des valeurs de 2,86 ± 0,03 %T et 3,98 ± 0,10 %T respectivement pour les variétés TMS4 et Bocou 3. Ces valeurs sont nettement inférieures à celles obtenues par Degbeu et al. (2008) (35,1 %T) pour l’amidon de l’igname «Bètè-Bètè » et Tetchi et al. (2007) sur le maïs cireux (35 %T). Elles se rapprochent de celles obtenues par Amon (2008) sur les farines de taro (4,05 %T à 5,37 %T) et se situent dans la gamme obtenue par Amani et al. (2004) sur le gingembre (1,4 % à 11,5 %T). Selon Craig et al. (1989), le degré de dispersion et la taille des macromolécules (amylose et amylopectine) influenceraient la clarté de la solution d’amidon. Une solution contenant plus d’amylose reste dense, reflétant ainsi la lumière qui la pénètre (Buleon et al., 1998). Ainsi, les faibles valeurs de clarté obtenues pour ces deux farines indiqueraient qu’elles renferment plus d’amylose que d’amylopectine dans leur structure granulaire avec toutefois une quantité d’amylopectine un peu plus élevée dans la farine de Bocou 3. En outre, la rétrogradation de l'amidon peut provoquer l'agrégation, une séparation de phase et une opacification rapide du gel qui diminue la clarté de la pâte (Tetchi et al., 2007). Les farines issues des deux variétés TMS4 et Bocou 3 possédant relativement de faibles clartés de leurs solutions, trouveraient une meilleure utilisation en industrie agroalimentaire comme épaississant de sauces, de potages et de pâtes en croûte opaques (Mweta et al., 2008; Nwokocha et Williams, 2011). Les résultats de la mouillabilité des farines donnent 130,33 secondes pour la farine de TMS4 et 46,73 secondes pour la farine de Bocou 3. Selon Pohl et al. (2004) si le temps de mouillabilité est inférieur à 30 secondes, la farine est considérée comme très mouillable ; s’il est inférieur à 60 secondes, la farine est considérée comme mouillable et si ce temps est supérieur à 120 secondes, la farine est non mouillable. Ainsi, la farine de cossettes de la variété TMS4 serait non mouillable contrairement à la farine de cossettes de la variété Bocou 3 qui est mouillable. Cette différence de mouillabilité serait due d'une part, à la composition des farines 22 et à l’affinité entre ses composants et l’eau et d'autre part, à l’accessibilité de l’eau en termes de structure (porosité et capillarité) aux constituants des farines (Gaiani et al., 2005; Schuck et al., 2007). Selon Schuck et al. (2007) une farine capable de se mouiller serait apte au gonflement lors des manipulations des pâtes. Nos résultats sont comparables à ceux de Sengev et al. (2012) sur les mixtures de farines de sorgho (33 à 45 s) pour la farine de Bocou 3 et aux 135-148 s rapportés sur le gari au soja par Oluwamukomi et Akinsola (2015) pour la farine de TMS4. La porosité d’une farine est une mesure du poids de la farine (Adejuyitan et al., 2009). Elle détermine la convenance d’une farine à être facilement empaquetée, ce qui faciliterait le transport d’une grande quantité de nourriture (Shittu et al., 2006). Nutritionnellement, une forte porosité favorise la digestibilité des produits alimentaires, en particulier chez les enfants à cause de leur système digestif immature (Nelson-Quartey et al., 2008). Les valeurs obtenues de 46 % et 47 % respectivement pour la farine de Bocou 3 et pour la farine de TMS4 ne montrent aucune différence significative (P < 0,05). Elles sont inférieures à celles de Wang et al., (2012) sur les biscuits de manioc (56,12 à 76,55 %) mais proches de celles des farines à pain de Tsatsaragkou et al. (2014) comprises entre 43,1 et 54,8 %. Les porosités moyennes des farines étudiées suggèrent qu’elles pourraient être utiles dans la formulation de nourriture infantile. Par ailleurs, les densités apparentes des farines étudiées (0,68 et 0,73 g/ml) sont très proches de celles des farines de variétés de riz cultivés au Nigéria (0,65 à 0,79 g/ml) (Falade et al., 2014). Les faibles densités apparentes sont souhaitables pour la préparation des aliments de sevrage pour bébé (Jagannadham et al., 2014). La densité hydratée quant à elle est importante dans les procédés de séparation des aliments tels que la sédimentation et la centrifugation (Lewis, 1987). C’est un facteur de qualité souhaitable pour l'évaluation des farines. La dispersibilité détermine la tendance qu’ont les particules de farine à se déplacer indépendamment des molécules d’eau (Eke-Ejiofor, 2015). C’est une mesure du degré de reconstitution d’une farine dans l’eau après désintégration des agglomérats. Plus le pourcentage de dispersibilité est élevé, plus la farine a une grande capacité de reconstitution dans l’eau pour donner une pâte fine et cohérente, indicateur d’une bonne capacité d’absorption d’eau (EkeEjiofor, 2015). Les valeurs obtenues de 76,92 ± 0,48 % (farine de Bocou 3) et 76,38 ± 0,49 % (farine de TMS4) sont similaires et se situent dans la gamme obtenue par Otegbayo et al. (2013) sur la substitution d’une partie de la farine du tapioca par la farine de soja (63 à 87 %). Les dispersibilités élevées des farines seraient probablement dues à l’absence de matière grasse dans le manioc. Selon Sara et al. (2008) une valeur élevée de la dispersibilité accroît les propriétés émulsifiantes et moussantes des protéines. Par conséquent, les préparations de farines de 23 cossettes issues des variétés Bocou 3 et TMS4 relevant de hautes valeurs de dispersion pourraient servir d’ingrédients d’amélioration des produits résultant d’émulsions et de mousses. Concernant la capacité d’absorption d’eau (CAE) et l’indice de solubilité dans l’eau (ISE), aucune différence significative (p<0,05) entre les farines des deux variétés de manioc n’a été observée. Les moyennes de CAE des farines étudiées 125,29 ± 7,03 % (farine de TMS4) et 127,22 ± 7,16 % (farine de Bocou 3) sont plus élevées que celles des farines de pois chiche et de blé respectivement de 101,81 ± 1,85 et 113,43 ± 1,00 % (Jagannadham et al., 2014). Ces résultats sont en accord avec ceux de Falade et Christopher (2015), qui ont travaillé sur des farines de variétés de riz cultivés au Nigéria (122,69 à 129,90 %). La capacité d’absorption d’eau (CAE) est un indice de la quantité maximum de l’eau qu’un produit alimentaire absorberait et maintiendrait (Sridaran et al., 2012). Elle est importante pour certaines caractéristiques du produit, telles que l’humidification du produit et la rétrogradation de l’amidon (Siddiq et al., 2010). Les valeurs élevées de CAE des farines seraient liées d’une part à leur faible teneur en lipide. En effet, selon Nelson-Quartey et al. (2008), la présence des lipides en grande quantité dans une farine réduirait la capacité de liaison de l’eau à des substances particulières limitant ainsi la CAE. D’autre part, selon Sila et Malleshi (2012), les farines avec une absorption d’eau élevée sont plus hydrophiles et cette hydrophilie serait due à la présence de polysaccharides. C’est pourquoi, les fortes valeurs d’absorption d’eau dans ces farines pourraient être attribuées à la présence d’une grande quantité de constituants hydrophiles tels que les glucides (Aboubakar et al., 2008). En effet, ces auteurs ont suggéré que l’absence d’amidon dans les farines de taro contribue fortement à la réduction de leur capacité d’absorption d’eau. Les valeurs élevées de la CAE des farines étudiées suggèrent qu’elles pourraient être utiles pour la cohérence des produits boulangers ainsi que dans les formulations de potages (Ubbor et al., 2006 ; Oulaï et al., 2014). Les pourcentages de l’ISE des farines de TMS4 (21,00 ± 2 %) et de Bocou 3 (25,00 ± 1 %) enregistrés sont supérieurs à ceux des farines de taro cru (10 à 27 %) observés par Mbofung et al. (2006). L’indice de solubilité dans l’eau (ISE) reflète l’ampleur de la dégradation de l’amidon (Mbofung et al., 2006). Toutefois, il ne peut pas être attribué uniquement à la dégradation de l'amidon. En effet, les protéines, les sucres totaux et les matières grasses brutes pourraient jouer un rôle important dans ce changement de propriétés fonctionnelles. Cette caractéristique physico-fonctionnelle joue un rôle important dans le choix des farines devant être utilisées comme des épaississants dans l’industrie alimentaire (Kaur et al., 2013). La capacité d’absorption d’huile (CAH) est une propriété importante dans la formulation de nourriture parce que l’huile améliore la saveur et donne une texture douce à l’aliment 24 (Aremu et al., 2006). L’huile est également important dans la conservation des aliments car elle empêche le développement du rancissement oxydatif (Siddiq et al., 2010). Les résultats de cette étude indiquent que la CAH Soja des farines (90,33 % pour TMS4 et 97,33 % pour Bocou 3) est significativement supérieure à celle des autres huiles comprise entre 79,33 % (TMS4) et 94,33 % (Bocou 3). Cela suggère que l’huile de soja possède plus de sites de fixation pour ces farines que les autres huiles. Par ailleurs, la variation de la capacité d’absorption des huiles dans les farines serait associée à la présence de chaînes non-polaires (Njintang et al., 2003). Or les amidons natifs ne contenant pas de groupements apolaires, leur CAH pourrait être due essentiellement à l’emprisonnement des molécules d’huile dans leur structure (Abou et al., 2006). Les CAH des farines étudiées (Bocou 3 et TMS4) sont élevées dans les huiles de soja, olive, palme raffinée (Dinor) et même dans l’huile rouge (79,33 à 97,33 %). Ces valeurs sont supérieures à celles des amidons de cultivars de taro (25,0 à 33,5 %) (Falade et Okafor, 2013). Cependant, ces valeurs sont inférieures à celle de la farine d’igname (190 %) (Ukpabi, 2010) et à celles de la farine du fruit d’arbre à pain du Ghana (150 à 250 %) (Appiah et al., 2011). Les CAH élevées sont requises pour la préparation des saucisses, des potages et des gâteaux (Aremu et al., 2006). Les valeurs du rapport hydrophile-lipophile obtenues dans cette étude sont comprises entre 1,30 et 1,57 pour toutes les huiles (soja, olive, palme raffinée et rouge). Ces valeurs sont supérieures à celles rapportées par Njintang et al., (2001) pour le niébé (dans l’ordre de 1,12). Ces résultats obtenus montrent que les farines de manioc (Manihot esculenta) variété Bocou 3 et TMS4, ont une plus grande affinité avec l’eau qu’avec l’huile. Cette observation permet de suggérer que ces farines devraient être préférentiellement destinées à la formulation des produits nécessitant une forte capacité d’absorption d’eau. 25 CONCLUSION ET PERSPECTIVES Cette étude a été menée dans l’optique de valoriser le manioc en explorant l’applicabilité des variétés améliorées en industrie agroalimentaire. Pour ce faire, quelques propriétés fonctionnelles de farines issues de cossettes des variétés Bocou 3 et TMS4(2)1425 ont été analysées. Les résultats des analyses ont montré que les farines étudiées possèdent des valeurs élevées de capacité d’absorption en eau et en huile, de dispersibilité, de porosité et aussi d’ indice de solubilité dans l’eau. Par ailleurs, ces farines possèdent de faibles clartés. Au vue de tout ceci, ces variétés pourraient être exploitées en industries agro-alimentaire, dans la formulation de farines composées utilisées en boulangerie, en pâtisseries et pour l’alimentation infantile. Elles pourraient également être exploitées comme épaississant de sauces, de potages et des pâtes en croûte. En perspective, il serait intéressant d’étendre cette étude : - à l’analyse des caractéristiques biochimique et microbiologique des farines produites ainsi qu’à l’analyse organoleptique de produits dérivés de ces farines (pain, biscuits, tartines…); - aux différentes possibilités d’incorporation de ces farines dans les autres farines panifiables ; - à la production d’amidons des deux variétés de manioc étudiées en déterminant leurs propriétés fonctionnelles et rhéologiques. 26 REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES Abou J.O., Duodu G.K & Minnaar A. (2006). 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