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:Ministère de f P.nseifJnement Supérieur et ae fa (}?Jcfiercfie Scientifique

UFR des Sciences et Technologies des Aliments

Année Universitaire 2015-2016

Numéro d'ordre

iutenu publiquement le

25 Novembre 2016

Mémoire Présenté pour l'obtention de l'UE de stage de Master II

des Sciences et Technologies des Aliments

Option : Biochimie et Technologies des Aliments

Par:

KOUAKOU Koffi Jean-Michel

THEME

INFLUENCE DU TRAITEMENT H OTHERMIQUESUR

LES CARACTERISTIQUES PHYSICO-CHIMIQUES DU

HARICOT BLANC (Phaseolus vulgaris)

Commission d'examen :

-Prof (Présidente du jury)

-Prof (Membre du jury)



-Prof. N'DRI Yao Denis (Directeur du Mémoire)

-Dr. KOUASSI Kouakou Nestor (Encadreur scientifique)

1

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:Ministère dé l'P.nseitJnement Supérieur et dé fa <J<,cnerclie Scientifalue

UFR des Sciences et Technologies des Aliments

Année Universitaire 2015-2016

Numéro d'ordre

Soutenu publiquement le

25 Novembre 2016

Mémoire Présenté pour l'obtention de l'UE de stage de Master II

des Sciences et Technologies des Aliments

Option : Biochimie et Technologies des Aliments

Par:

KOUAKOU Koffi Jean-Michel

THEME

INFLUENCE DU TRAITEMENT HYDROTHE~,.... .•. ~

LES CARACTERISTIQUES PHYSICO-CHIMIQUES DU

HARICOT BLANC (Phaseolus vulgaris)

Commission d'examen :

-Prof. DUE Ahipo Edmond (Présidente du jury)

-Prof. TETCID Achille Fabrice (Membre du jury)

-Dr. YAPI Assoi Yapi Désiré (Membre du jury)

-Dr. DJENI N'dédé Théodore (Membre du jury)

-Prof. N'DRI Yao Denis (Directeur du Mémoire)

-Dr. KOUASSI Kouakou Nestor (Encadreur scientifique)

KOUAKOU Koffi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTAI UFR STAI Année universitaire 2015-2016

Dédicace A

Tous ceux qui m'ont soutenu durant toutes ces années d'études

A Mon très cher père pour tous les sacrifices

qu'il a déployé à mon égard

A Ma très chère mère qui ne cesse de veiller sur moi

A Mes frères et sœurs

A Toute la famille Kouakou

1 KOUAKOU Koffi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTAI UFR STA/ Année universitaire 2015-2016

REMERCIEMENTS

Ce travail n'aurait pu être achevé sans le soutien de nombreuses personnes qui ont

contribué de près ou de loin à la réalisation de ce mémoire. Qu'elles trouvent ici l'expression

de ma plus profonde gratitude.

Qu'il me soit permis d'exprimer ma reconnaissance et ma profonde gratitude au

Professeur TANO Yao, Président de l'Université Nangui Abrogoua et au Professeur

BOHOUA Louis Guichard, Vice-Président de cette institution.

Mes remerciements sont également adressés au Professeur ASSEMAND Emma

Fernande, Doyenne de !'Unité de Formation et de Recherche des Sciences et Technologies

des Aliments (UFR-STA) de l'Université Nangui Abrogoua.

Mes vifs remerciements et profonde gratitude vont particulièrement à mon Directeur

de mémoire Professeur N'DRI Yao Denis, Maître de conférences à l'Université Nangui

Abrogoua pour m'avoir proposé ce thème de mémoire, pour le temps qu'il m'a consacré tout

au long de mon cursus universitaire et de la réalisation de ce travail, pour ces orientations et

ces conseils.

Je voudrais vivement remercier tous les enseignants-chercheurs du Laboratoire de

Biochimie Alimentaire et Technologie des Produit Tropicaux, avec à sa tête Professeur

AMANI Georges, Professeur Titulaire à l'Université Nangui Abrogoua. Particulièrement, j'adresse un grand merci à Docteur KOUASSI Kouakou Nestor Maître-Assistant à

l'Université Nangui Abrogoua pour l'encadrement et les sages conseils qu'il m'a prodigué.

Remerciements sincères à Madame SIDIBE Orokia, Proviseur du Lycée Technique de

Yopougon ainsi qu'au responsable du laboratoire de biochimie dudit Lycée, pour m'avoir

accueilli lors de mes analyses.

Un merci tout particulier à Mademoiselle Assoko Victoire pour son soutien moral,

spirituel et sa profonde amitié.

Je tiens à exprimer ma gratitude à monsieur Tchimou Messou, Doctorant, pour m'avoir

aidé dans la réalisation de ce document.

Pour finir, j'adresse tout mon amour à mes parents, à toute ma famille et à mes amis (e)

qui m'ont toujours soutenu dans cette aventure. Vous comptez plus que tout pour moi.

II

1 KOUAKOU Koffi Jean-Mie/tel/Mémoire Master 2 BTA/ UFR STA/ Année universitaire 2015-2016

TABLE DES MATIERES

Dédicace I

Remerciements II

Table des matières III

Liste des figures VI

Liste des tableaux VII

Liste des sigles et abréviations VIII

Résumé IX

INTRODUCTION 1

1. REVlJE DE LITTERATURE 3

1. Généralités 4

1.1. Historique 4

1.2. Taxonomie et description botanique 4

1.2.1. Taxonomie 4

1.2.2. Description 5

1.3. Importance 6

1.3 .1. Taux de production 6

1.3 .2. Taux de consommation 6

2. Caractéristiques physico-chimiques 7

2.1. Composés nutritionnels 7

2.1.1. Macro nutriments 7

2.1.2. Micro nutriments 7

2.2. Composés antinutritionnels 7

3. Modes de cuisson 8

3.1. Cuisson à l'eau 8

3.2. Cuisson à la vapeur 8

3.3. Influence de la cuisson sur les composé nutritionnels 9

3.4. Influence de la cuisson sur les composés antinutritionnels 10

II. MATERIEL ET METHODES 12

1. MATERIEL 13

2. METHODES 14

2.1. Echantillonnage 14

2.1.1. Cuisson des grains de haricot à l'eau et à la vapeur 14

III

KOUAKOU Koffi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTAI UFR STA/ Année universitaire 2015-2016

2.2. Analyses biochimiques 15

2.2.1. Humidité et matière sèche 15

2.2.2. Cendre 15

2.2.3. pH et acidité titrable 16

2.2.4. Lipides 16

2.2.5. Protéines 17

2.2.6. Polyphénols 17

2.2. 7. Oxalates 18

2.2.8. Phytates 18

2.2.9. Flavonoïdes 19

2.2.1 O. Fibres brutes 19

2.2.11. Sucres réducteurs 20

2.3. Analyse Statistique 21

Ill. RE SUL TA TS ET D ISCUTI ON 22

1. RESULTATS 23

1. 1. Influence de la cuisson sur les composants nutritionnels 23

1.1. l. Humidité et matière sèche 23

1.1.2. Cendre 23

1.1.3. Protéine 23

1.1.4. Lipides 24

1.1.5. Sucre réducteur 24

1.1.6. Flavonoïdes 24

1.1. 7. pH et acidité titrable 24

1.2. Influence de la cuisson sur les composés antinutritionnels 27

1.2.1. Phytates 27

1.2.2. Oxalate 27

1.2.3. Phénol totaux 27

2. DISCUSSION 29

CONCLUSION ET PERSPECTIVES 32

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 33

IV ,


LISTE DES FIGURES

Figure 1 : Grains sec de haricot commun (Phaseolus vulgaris 14

Figure 2 : Taux de perte des composés biochimiques 30

Figure 3 : Taux de perte des composés antinutritionnels 32

V ,


LISTE DES TABLEAUX

Tableau I

Tableau Il

Espèces étroitement liées à Phaseolus vulgaris 5

Composition biochimique et minérale de quatre variétés de haricot commun (Phaseolus vulgaris) sur la base de la matière sèche 11

Tableau Ill : Facteur anti nutritionnel en mg/1 Oûg de grain de haricot commun (Phaseolus vulgaris 11

Tableau IV : Evolution de la composition chimique de deux variétés du haricot commun sec avant cuisson et après cuisson 12

Tableau V : Teneur en composés nutritionnels dans le haricot Phaseolus vulgaris avant et après cuisson 29

Tableau VI : Teneur en composés antinutritionnels dans le haricot Phaseolus vulgaris avant et après cuisson 30

VI ,


SIGLES ET ABREVIATIONS

AFNOR

AOAC

Ce

CNRA

Cv

ETC

EtS

FAO

HTC

INS

MPE

Ms

RGPH

TMS

: Association Française de Normalisation

: Association of Official Agricultural Chemists

: Cuisson à l'eau

: Centre Nation de Recherche Agronomique

: Cuisson à la vapeur

: Easy to cook

: Etat Sec

: Food and Agricultural Organization

: Hard to cook

: Institut National de la Statistique

: Malnutrition Protéino Energétique

: Matière sèche

: Recensement Général de la Population et de l'Habitat

: Taux de matière sèche

VII ,


RESUME

La cuisson des légumineuses permet d'améliorer la digestibilité en modifiant la structure

de certains constituants alimentaires. Ainsi, l'objectif de cette étude, était d'évaluer l'influence

du mode de cuisson (cuisson à l'eau bouillante et à la vapeur) sur les caractéristiques physico

chimiques des grains de haricot blanc (Phaseolus vulgaris) sec. Les teneurs en matière sèche,

cendres, protéines, lipides, fibres, sucres réducteurs, flavonoïdes et de certains facteurs

antinutritionnels ont été analysées conformément aux méthodes standards. Les résultats

montrent que la cuisson à l'eau diminue la teneur en matière sèche, cendre et protéine avec

une perte moyenne allant respectivement de 65,98 %; 31,18 % à 37,50 %. Pour ce qui est de

la teneur en lipide, sucre réducteur, flavonoïde et oxalate, les pertes vont respectivement de

39,37 %; 68,43 %; 87,60 % à 62,88 %. Cette diminution est également observée avec la cuisson

à la vapeur mais pour des proportions moins importantes (39,20 %; 13,06; 10,31; 23,99 et 13, 17

%) respectivement pour les teneurs en matière sèche, cendre, protéine et sucres réducteurs.

Excepté la teneur en phytates où les pertes dues à la cuisson à la vapeur sont légèrement en

hausse (6,38 %) par rapport à la cuisson à l'eau (5,42 %). De cette étude il faut retenir que la

cuisson impacte les caractéristiques physico-chimiques du haricot (Phaseolus vulgaris). La

cuisson entraine la perte des composés nutritionnels certes, mais favorise une baisse de la teneur

en composés antinutritionnels contenus dans les grains de haricot. Cependant, deux modes de

cuissons, la cuisson à la vapeur préserve mieux les micronutrirnents que la cuisson à l'eau.

Mots clés : Cuisson à l'eau, cuisson à la vapeur, caractéristiques physico-chimiques,

légumineuse, haricot blanc.

VIII ,

1 KOUAKOU Koffi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTAI UFR STAI Année universitaire 2015-2016

INTRODUCTION

Comme la plupart des pays en voie de développement, la Côte d'Ivoire n'échappe pas

au phénomène de la croissance démographique galopante ces dernières années (Fondio et al.,

2013). En effet, la population ivoirienne est passée à 22.671.331 millions d'habitants selon les

estimations de l'Institut National de la Statistique (INS) établies en 2015 sur la base du

quatrième Recensement Général de la Population et de l'Habitat (RGPH) de 2014. Soit un taux

d'accroissement annuel moyen de 2,6% depuis 1998 (INS, 2016).

Malheureusement, cette croissance de la population n'est pas suivie par une

augmentation proportionnelle de la production agricole alimentaire. En effet le bilan entre

production et consommation est négatif avec une production moyenne nationale en viande et

poisson de 104254 tonnes contre une consommation totale de viande et de poisson de 371475

tonnes. Ce qui traduit bien le caractère déficitaire de la production nationale en protéines

animales pour une population dont la principale source protéique est animale (FAO, 2008). A

l'instar de la viande, du poisson et des champignons; les légumineuses représentent une source

importante de protéine alimentaire. Et cette richesse en protéine fait des légumineuses une

source protéique d'origine végétale qui pourra être une alternative à la consommation des

protéines d'origine animale. Ainsi, il est évident que consommer des légumineuses permettrait

d'assurer un apport régulier en protéines à faible coût (Ben-Souilah, 2015; Ranjani, 2009).

Les légumineuses peuvent être consommées sous plusieurs formes. Soit sous forme de légume

vert (feuille et gousses), de graines sèches ou de farine (Hedjal-chebheb, 2014). Le haricot

commun (Phaseolus vulgaris) n'est pas en reste de cette caractéristique commune aux

légumineuses. Il est de ce fait l'une des espèces de haricot les plus importantes en termes de

production et consommation dans le monde entier, en Afrique et particulièrement en Côte

d'Ivoire avec des taux de production et consommation annuelle respectifs de 4800 tonnes et de

97,50 g/personne/jour (FAOSTAT, 2013). En Côte d'Ivoire, les variétés les plus consommées

sont les variétés rouge et blanche (Kinyanjui et al., 2015; Njoroge et al., 2015;). Les grains

secs de haricots (Phaseolus vulgaris L.) sont en plus de leur forte teneur en protéine, une bonne

source d'hydrates de carbone, de vitamines, et de minéraux. Ces caractéristiques font du haricot

une denrée de bonne valeur nutritive (Delgado-salinas et al., 2006 ; Wu et al., 2004).

Toutefois, toutes ces informations sur le potentiel nutritionnel du haricot ne concernent

que les grains à l'état cru. Il existe toujours un gap d'information à combler, notamment au

niveau de l'impact des technologies de transformations sur la valeur nutritionnelle des grains

de haricot Vodouhe et al. (2012). La qualité nutritionnelle du haricot est fortement influencée

1 ,

KOUAKOU Ko/fi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTA/ UFR STA/ Année universitaire 2015-2016

par de nombreux facteurs parmi lesquels compte le mode cuisson. En effet, la cuisson entraîne

une perte plus ou moins marquée en certains nutriments, soit par la diffusion des constituants

hydrosolubles dans l'eau de cuisson, soit par la destruction de substances thermolabiles (Rocca

Poliméni, 2007). Il apparait donc opportun d'évaluer la qualité nutritionnelle du haricot

Phaseolus vulgaris après cuisson. Plus spécifiquement il s'agira (i) de déterminer la teneur en

composés nutritionnels et antinutritionnels des grains de haricot après cuisson à l'eau et à la

vapeur, puis (ii) déterminer le taux de perte engendré par chaque mode de cuisson.

2 ,

KOUAKOU Ko/fi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTAI UFR STAI Année universitaire 2015-2016

L REVUE DE LITTERATURE

3 r

1 KOUAKOU Ko/fi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTA/ UFR STA/ Année universitaire 2015-2016

1. GENERALITES

1.1. Historique

Selon Vanderbourg and Baudoin (1998) et Kaplan (1965), la culture du haricot connu

sous le nom de Phaseolus a commencé sur le continent américain, spécifiquement aux Etats

Unis méridionaux, au Mexique, en Amérique Centrale, et dans la partie nord de l'Amérique du

Sud, en particulier dans les régions de la culture d'lnca (empire Inca). Les mesures radioactives

de carbone indiquent que Phaseolus d'espèce vulgarisa été adapté aux conditions écologiques

et de culture de l'Amérique Centrale il y a environ 7000 ans, étant l'une des plantes cultivées

les plus anciennes dans cette région du monde (Kaplan, 1965). Il a été présenté dans l'Europe

au seizième siècle et depuis lors c'est devenu une récolte très importante dans plusieurs régions

du monde.

1.2. Taxonomie et description botanique

1.2.1. Taxonomie

Le nom scientifique du haricot commun est Phaseolus vulgaris L. (OECD, 2015 ; ITIS,

2014). Le haricot commun est un membre de la famille de légumineuse, et sa hiérarchie

taxonomique est :

Ordre : Fabales

Famille : Fabaceae

Genre: Phaseolus L.

Espèce : Phaseolus vulgaris L.

Le genre Phaseolus est vaste, incluant approximativement quatre-vingt (80) espèces cultivés

et espèces sauvages, mais le P. vulgaris est l'espèce la plus largement cultivée Porch et al.,

2013 ; Freytag and Debouck , 2002).

Le Tableau I montre les espèces les plus étroitement liées à P. vulgaris: ce sont Phaseolus

albescens, Phaseolus coccineus, Phaseolus costaricensis, Phaseolus dumosus, Phaseolus

parvifolius, Phaseolus persistentus. Phaseolus coccineus, Phaseolus acutifolius, et Phaseolus

lunatus (haricot de lima) (Bellucci et al., 2014).

4 ,


Tableau I : Espèces étroitement liées à Phaseolus vulgaris

Espèces Localisation géographique historique

P. acutifolius

P. albescens

P. coccineus

P. costaricensis

P. parvif olius

P. persistentus

Mexique, Etats-Unis du sud-ouest

Mexique occidental

Mexique, Guatemala, Honduras

Guatemala, Mexique Occidental

Etats-Unis du sud-ouest, Guatemala, côte Pacifique du Mexique et l'Amérique Centrale. Guatemala

Sources : Porch et al. (2013); Bellucci et al. (2014)

Phaseolus vulgaris est une plante herbacée annuelle avec un système racinaire pivotant

caractérisé par de nombreuses ramifications latérales et adventives. La germination épigée,

c'est-à-dire les cotylédons émergent au-dessus du sol. Les feuilles primaires des plantules sont

simples, opposées, stipulées et souvent stipellées. Les stipules sont des appendices foliacés

insérés par deux à la base du pétiole tandis que les stipelles sont des appendices insérés par

deux à la feuille. Les feuilles sont trifoliolées, les fleurs sont réunies en inflorescence en grappes

axillaires, les fruits sont des gousses. Le haricot est une plante à autofécondation (Barikissou

et al., 2012; Abid et al., 2009). En réalité, ces fleurs sont insérées sur des latéraux très contractés

qui cessent de croitre après la formation de deux ou trois nœuds. Le calice est campanulé avec

les 5 sépales soudés tandis que la corolle Papilionaceae, avec un étendard prononcé au dos de

la fleur, des ailes de chaque côté et le carène formé de deux petits pétales soudés. Les étamines

sont diadelphes (9 étamines soudés et une libre) et disposés en deux cycles. Il faut distinguer

les formes naines suivant le port de tige. Ces formes sont les plus cultivées car ne demandent

aucun matériel de support (tuteur) et les formes grimpantes qui exigent des rames (Winandy et

al., 1959). Le haricot commun est la légumineuse de consommation courante dans le monde

entier, et c'est la légumineuse la plus importante produite pour la consommation directe, avec

une valeur marchande excédant celle de toute les autres cultures de légumineuses confondues

(Porch et al., 2013; Broughton et al., 2003; Graham and Vance, 2003). Bien qu'ayant une

faible teneur en méthionine et cystéine, les grains secs de Phaseolus vulgaris sont une source

importante de protéine diététique pour des millions de personnes dans presque tous les pays

tropicaux, complétant les acides aminés manquant dans les régimes basés sur le maïs, riz, ou

d'autres céréales (Broughton et al., 2003; Wortmann, 2006). Les haricots sont une source

importante d'acides aminés tels que lysine et tryptophane, de minéraux (fer, cuivre, et zinc),

d'antioxydants et de flavonoïdes (FAO, 1999).

5 ,


Les gousses des graines sont allongées, (8 à 20 Cm de long et 1 à 2 Cm de large), avec

jusqu'à 12 graines par cosse, mais la plupart des variétés ont 4 - 6 graines. Des graines sont de

couleurs très variétés allant de blanc, rouge, à brun, selon le cultivar (Wortmann, 2006), et les

graines changent considérablement dans la taille, avec une gamme de 150 à 900 g par 1 000

grains (Brink and Belay, 2006; Wortmann, 2006).

Les grains de haricots secs sont habituellement cuits à l'eau avant d'être consommé.

Cependant d'autres traitements technologique tels que la torréfaction et le frasage peuvent lui

être applique avant consommation (Siddiq et al., 2010 ; Tohme et al., 1995 ;). Par ailleurs le

haricot peut être consommé sous d'autres formes. Il se consomme à l'état frais (haricot vert) où

les grains de haricot en gousse sont consommés comme légume vert (Broughton et al., 2003).

De plus les feuilles de quelques variétés sont consommées comme légume feuille (Wortmann,

2006).

1.3. Importance

Classé parmi les grandes récoltes mondiales, le haricot commun (Phaseolus vulgaris) est

une denrée très nutritive qui contient de faible teneur en lipides, des teneurs très élevées en

protéines et minéraux ainsi que des vitamines multiplexes (Shang et al., 2016 ; Anonyme ,

2008). Etant riche en protéines, le haricot joue un grand rôle dans la couverture des besoins

alimentaires en protéines pour les populations des pays en voie de développement et compense

le manque de source de protéines animales pour une grande partie de la population

(Nyabyenda, 2005).

1.3.1. Taux de production

Les légumineuses sont des semences comestibles récoltées à l'état de gousse d'une

variété de plantes légumineuses annuelles. Les légumineuses cultivées en Côte d'Ivoire

comprennent, notamment, les haricots secs, le soja, le niébé. Selon les données de la FAO

(2013), la production annuelle en Afrique des haricots secs toutes variétés confondues,

représentaient environ 6048036 de tonnes et en Côte d'Ivoire, 35000 tonnes.

1.3.2. Taux de consommation

Le haricot sec est une denrée régulièrement consommée en Afrique avec les plus fortes

consommations enregistrées au niveau de l'Afrique de l'Est. En Côte d'Ivoire

57g/personne/jour de haricots secs ont été consommées en 2011 et 58 g/personne/jour en 2013.

Il est important de souligner que l'Asie est la plus grande consommatrice de haricot sec avec

un taux de 71 g/personne/ jour, contre 69 g/personne/ jour en Afrique selon les données de la

FAO (2013).

6 ,

KOUAKOU Ko/fi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTAI UFR STA/ Année universitaire 2015-2016

2. Caractéristiques physico-chimiques

2.1. Composés nutritionnels

2.1.1. Macronutriments

Les macronutriments sont les substances nutritives dont l'organisme humain a besoin

en grande quantité pour son bon fonctionnement. La concentration en macronutriments dans le

haricot est variable selon la variété, le climat, le sol, la méthode culturale et bien d'autres

conditions. Cependant comme le montre le Tableau II, les principaux macronutriments

observés dans les légumineuses et en particulier le haricot commun sont les glucides, les

protéines, les lipides et les fibres (Ovando et al., 2013; Siddiq et al., 2010 ; EI-Tinay et al.,

1989)

La teneur en humidité des grains de haricot (Phaseolus vulgaris) est comprise entre des

valeurs allant de 10,4 % à 13,59 % selon la variété. La teneur en cendres quant à elle, varie de

3,4 % à 4,49 % (Hedjal-chebheb, 2014; Martinez et al., 2013; EI-Tinay et al., 1989). Les

légumineuses sont connues pour leur teneurs élevées en protéine. En effet, la teneur en protéine

du haricot sec (Phaseolus vulgaris) est comprise entre 19 % et 29, 21 % selon la variété et la

méthode de dosage (Anton et al., 2009; Nwaga et al., 2000 Berrios et al., 1999).

La teneur en glucides moyenne dans le haricot commun se situe entre 50 et 60 % (El Tinay et

al., 1989). Quant à la matière grasse, elle a un taux moins élevé que celui des protéines avec

des teneurs allant de 0,9 à 1, 7 % (Martinez et al., 2013 ; Anton et al., 2009). La teneur

moyenne en glucides totaux et fibres dans le haricot commun se situe respectivement entre 50

et 60 % ; 3,4 et 4,8 % (Martinez et al., 2013 ; El Tinay et al., 1989).

2.1.2. Micronutriments

Les principaux minéraux sont le calcium (Ca2+), le phosphore (P), le potassium (K+), le

sodium (Na+), le magnésium (Mg), le fer (Fe), l'iode (I), le fluor (F) et le zinc (Zn). La teneur

en calcium est comprise entre 1,02 et 1,46 mg/g ; le Fer ( 61,8 et 80,6 mg/kg) ; Zinc (21 et 25, 1

mg/kg) ; Phosphore ( 4 et 4,68 mg/g) et le Magnésium (184 mg/1 OOg) (Hedjal-chebheb, 2014;

Martinez et al., 2013). Toutefois, certains minéraux sont chélatés par des substances anti

nutritionnelles rendant ces minéraux moins disponibles pour l'organisme.

7 ,

KOUAKOU Ko/fi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTA/ UFR STAI Année universitaire 2015-2016

2.2. Composés antinutritionnels

Dans le Tableau III figures la teneur en quelques composés antinutritionnels contenu dans

les grains de Phaseolus vulgaris. Les facteurs antinutritionnels sont des composés qui réduisent

la valeur nutritionnelle des aliments. Ils peuvent par exemple réduire la biodisponibilité de

certains composés ou inhiber des enzymes nécessaires à la digestion. Dans les légumineuses, il

existe plusieurs facteurs antinutritionnels comme les facteurs anti-trypsiques, les alpha

galactosides et les phytates. Les phytates sont des agents chélateurs de cations bivalents tels

que le Fe, le Zn et le Mg). Leur mode d'action consiste à former des complexes insolubles et

non digestibles avec ces composés. C'est ainsi qu'ils réduisent la biodisponibilité des différents

minéraux. Les phytates influencent aussi l'activité de certaines enzymes telle que la pepsine, la

trypsine et certaines amylases. Ils peuvent aussi former des complexes avec les protéines, ce

qui réduit leur solubilité et leur digestibilité. Outre cet effet antinutritionnel, les phytates

représentent une bonne source de phosphore dans les légumineuses. Les teneurs en phytates

sont variables et elles vont de 0,3 à 5 % (g/lOOg) (Diaz et al., 2010; El-Tinay et al., 1989).

3. Modes de cuisson des grains de haricot

3.1. Cuisson à l'eau des grains de haricot

Elle consiste en l'immersion du produit dans un grand volume de solution bouillante. Le

temps d'ébullition est variable. Il est court pour les traitements tels que le blanchiment et long

pour la cuisson (Soudy, 2001). Dans ce cas, les aliments les plus concernés sont les légumes,

les pâtes alimentaires, les céréales, légumineuses, viandes, poissons et quelques fois les racines

et tubercules (Aboubakar, 2009).

Les légumineuses telles que les haricots sont caractérisées par leur temps de cuisson

relativement long. Il existe à cet effet deux groupes dans les variétés de haricot (Phaseolus

vulgaris) en fonction de leur aptitude à la cuisson. Les variétés HTC (hard to cook) et les ETC

(easy to cook) qui sont respectivement des variétés difficiles à cuir et facile à cuir (Kinyanjui

et al., 2015).

De façon générale, la consommation des grains de haricots nécessite au préalable une

cuisson à l'eau avant d'être consommés. Les préparations culinaires du haricot comme pratiqué

dans nos ménages se font en deux phases : une première phase de pré-cuisson des grains suivi

d'une seconde phase cuisson avec les ingrédients.

8 ,


3.2. Cuisson à la vapeur des grains de haricot

La cuisson à la vapeur d'eau est un traitement thermique appliqué aux denrées alimentaires.

Elle consiste ordinairement à immerger le produit pendant un temps (variable avec la nature du

produit) dans de la vapeur d'eau au voisinage de 100 °C. En effet, il s'agit de porter à ébullition

un fond d'eau dans un récipient, puis réduire le feu lorsque l'eau bout de façon à ce qu'elle soit

frémissante. Ensuite, poser sur le récipient un panier à cuisson perforé ou une couscoussière,

dans lequel sont déposés les aliments à cuire, puis recouvrir d'un couvercle. De cette manière,

les aliments cuisent dans cet espace clos sous l'action de la vapeur qui se dégage de l'eau

bouillante, leur évitant le contact avec l'eau (Martine, 2009).

Cette technique de cuisson concerne tous les aliments traditionnellement pochés ou cuits à

l'anglaise. Mais elle s'applique aussi à la décongélation, à la remise et au maintien en

température des plats cuisinés à l'avance, au blanchiment de certaines viandes et de certains

légumes (Aboubakar, 2009).

3.3. Influence de la cuisson sur les composés nutritionnels des grains de haricot

La cuisson à l'eau est le mode de cuisson le plus utilisé dans les pays en voie de

développement, notamment la Côte d'Ivoire. Ses effets sur les composants des denrées

alimentaires sont multiples et divers. En effet la cuisson entraine la baisse d'une part de certains

constituants et l'augmentation de la teneur en d'autres constituants d'autre part. La teneur en

certains phytostérols dans le haricot augment après cuisson. C'est le cas du cholestérol qui passe

de 2,96 à 4,87 % après cuisson dans le haricot (Kaloustian et al., 2008). Cependant une

diminution notable de beaucoup de substances toutes aussi bénéfiques les unes que les autres

pour le fonctionnement de notre organisme est à noter. Il s'agit ici des lipides (7,18 à 6,79 %).

La teneur en amidon du haricot à l'état frais est comprise entre 27,55% à 39,84 % pour chuter

après cuisson entre 28,73 à 32,43%. Les valeurs de la teneur en protéine, amylose et en hydrates

de carbone soluble sont aussi décroissantes (Tableau IV). La baisse de la teneur en amylose

traduit une destruction des grains d'amidon suite au gonflement (Ovado-Martinez et al., 2011).

Au cours de la cuisson à eau, des pertes de substances solubles de l'aliment vers l'eau

de cuisson sont observées. En effet, pendant l'opération de cuisson, l'eau de constitution

diffuse, en même temps que la diffusion des solutés propres à l'aliment tels que les vitamines,

les sucres, les acides ou de la matière grasse dans le cas des produits initialement riches en

graisses (Cheftel and Cheftel, 1977). Aussi, ce traitement détruit les vitamines hydrosolubles

en éliminant jusqu'à 40 % des vitamines et sels minéraux qui se retrouvent dans l'eau de cuisson

(Martine, 2009). Aussi, faut-il ajouter les modifications physiques apportées par la cuisson à

9 ,.


l'eau, notamment la couleur, la texture, le volume des grains qui varient d'une variété à une

autre (Wani et al., 2015).

La cuisson à l'eau est de loin le seul mode de cuisson qui entrainerait des modifications sur le contenu en nutriments des grains de haricot commun. La cuisson à vapeur quant à elle

entraine une perte de 30 % de la vitamine C en raison du processus d'oxydation lié à la chaleur.

Aussi, elle peut parfois demander un peu plus de temps qu'une cuisson ordinaire (Martine,

2011). Tout comme la cuisson à eau, la cuisson à vapeur entraine des pertes des

micronutriments. Toutefois, ces pertes se font par destruction de substances thermolabiles et/ou

oxydables et sont moins importantes que celles de la cuisson à l'eau (Nafir-zenati, 1993). Les

modes de cuisson utilisés entrainent certes des pertes au niveau des caractéristiques physico

chimiques des haricots, mais quelques avantages notables à leur utilisation leur sont conférés.

En effet, pendant la cuisson à l'eau, il y a une diffusion des composés phénoliques, substrat du

brunissement enzymatique. Ce phénomène permet de limiter les pertes de couleur. La cuisson

à l'eau a aussi un rôle antimicrobien car elle favorise l'élimination de la microflore aérobie de

surface (Aboubakar, 2009). Selon Kaloustian et al. (2008), la cuisson à l'eau augmenterait la

teneur en phytostérols dans les aliments dont la consommation procurerait une meilleure

protection contre de maladies cardiovasculaires. La cuisson à vapeur permet de réduire

fortement les pertes de qualité, notamment des sels minéraux et vitamines car les aliments ne

trempent pas dans l'eau (Martine, 2011). Ces nutriments sont mieux préservés si les aliments

ne sont pas coupés en petits morceaux. En plus, elle a pour objet de détruire, par la chaleur, les

systèmes enzymatiques des denrées alimentaires tels que les polyphénol-oxydases (PPO). De

ce fait, ce mode de cuisson permet de ralentir fortement les pertes et préserve la qualité de la

couleur.

3.4. Influence de la cuisson sur les composés antinutritionnels des grains de haricot.

Les légumineuses renferment des substances antinutritives telles que les phytates,

l'oxalate et de grandes quantités de tanins à l'image de Phaseolus vulgaris (Diaz, et al. 2010).

Des études ont prouvé que des composés chimiques spécifiques au haricot commun tels que

l'acide phytique, la saponine et l'inhibiteur de trypsine, sont des facteurs antinutritionnels,

(O'Deli & Savage, 1960) qui sont fortement réduits à de fortes températures (Zhang et al.,

2010).

10 ,


Tableau II : Composition biochimique et minérale de quatre variétés de haricot commun

(Phaseolus vulgaris) sur la base de la matière sèche.

Variétés de Lipide Protéine Cendre Amidon Sucres Phytate Ca Fe Zn

haricot % % % % % mg/g mg/kg m7kg mg/kg

Sen40 0,75 24,4 4,15 35,3 6,08 9,62 1,03 80,6 23,9

Linea 628-08 0,85 23,3 4,66 34,1 5,52 9,02 1,41 61,8 21,0

Linea 628-09 1,02 22,2 4,79 38,1 6,52 8,61 1,26 71,9 25,1

Iota Rojo 1,06 23,5 4,48 37,6 7,59 8,86 1,02 64,0 23,0

Source : Martinez et al. (2013)

Tableau ID: Facteur antinutritionnel (mg/lOOg Ms) de grain de haricot commun (Phaseolus

vulgaris)

Facteurs antinutritionnel Teneur

Phytates

Tanins

Polyphénols

151,83±0,2

20 ± 0,00

646,78 ± 1,08

Source : Abusin et al. (2009)

Tableau IV: Evolution de la composition chimique de deux variétés du haricot commun sec

avant cuisson et après cuisson

Cendre(%) Lipide(%) Protéine(%) Amidon total(%)

Avant cuisson

Black 8025 4,49 ± 0,03 2,15 ± 0,11 23,14 ± 0,05 35,27 ± 0,37

Pinto Durango 4,59 ± 0,01 1,66 ± 0,06 27,32 ± 0,08 39,84 ± 0,49

Après cuisson --

Black 8025 4,43 ± 0,02 1,60±0,16 22,18 ± 0,04 28,73 ± 0,49

Pinto Durango 4,65 ± 0,02 1,51 ± 0,10 26,12 ± 0,10 31,84 ± 0,36

Source : Ovando-Martinez et al. (2011)

11 ,


IL MATERIEL ET METHODES

12 ,

KOUAKOU Kojfi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTAI UFR STAI Année universitaire 2015-2016

1. MATERIEL

Les grains secs de la variété blanche du haricot commun (Phaseolus vulgaris) (Figure 1)

ont été utilisés comme matériel biologique au cours de cette étude.

Figure 1 : Grains sec de haricot commun (Phaseolus vulgaris)

13


2. METHODES

2.1. Echantillonnage

Pour les analyses, 3 kg de grains de haricots sec ont été achetés au grand marché de la

commune d' Abobo dans le district d'Abidjan (Côte d'Ivoire). Ces grains ont été conditionnés

dans des bocaux en plastique (Polyéthylène), puis acheminés au Laboratoire de Biochimie du

Lycée Technique de Yopougon pour les analyses. Les grains ont été répartis en trois (3) lots

pour les analyses. Trois (3) lots de 500 g chacun ont été faits pour la suite des analyses. Le

premier lot a servi aux analyses avant cuisson, le second lot pour la cuisson à l'eau et le dernier

pour la cuisson à la vapeur. Les grains sont broyés à l'aide d'un micro-broyeur (CULATTI)

équipé d'un tamis de maille I O µm.

2.1.1. Cuisson des grains de haricot à l'eau et à la vapeur

Selon la méthode décrite par Kinyanjui et al. (2015), les grains ont été cuits à l'eau

distillée dans un rapport de 100 grains/ 500 mL. Pour la cuisson à l'eau, les grains sont portés à ébullition dans un récipient en acier inoxydable à 100 °C. Quant à la cuisson à la vapeur, les

grains ont été cuits dans les mêmes proportions que la cuisson à l'eau (100 grains/ 500 mL).

Cette fois-ci les grains sont placés dans une couscoussière en acier inoxydable, qui surmonte le

récipient contenant l'eau en ébullition. La fin de la cuisson est déterminée par le test des doigts

« Finger pressing test». Ce test consiste à presser entre deux doigts (le pouce et l'index) les

grains. Le temps de cuisson correspondait au temps nécessaire pour que plus de 80 % des grains

soit écrasés par la pression des doigts. Ce temps varie d'un mode de cuisson à un autre. Pour la

cuisson à l'eau, le temps de cuisson varie de 45 à 50 minutes. La cuisson à la vapeur quant à

elle fait plus de 90 minutes. Après cuisson les grains sont égouttés et refroidis à la température

ambiante.

14 ,


2.2. Analyses biochimiques

2.2.1. Humidité et matière sèche

Le taux de matière sèche (TMS) a été déterminé suivant la méthode AOAC (1990) ; norme

925. l O. Elle consiste en un étuvage sous pression atmosphérique à 105°C jusqu'à poids

constant. Cinq grammes (5 g) (Pl) d'échantillon a été mis dans une étuve (MEMMERT, 854,

Schwabach, Allemagne) à 105 °C pendant 24 h dans un creuset de masse connue (PO). Après

refroidissement au dessiccateur, l'ensemble (échantillon et creuset) est pesé à nouveau (P2).

L'opération est renouvelée jusqu'à l'obtention d'un poids constant. Les différentes teneurs ont

été déterminées à partir de l'équation 1. Le taux d'humidité (TH) a été obtenu par la différence

du taux de la matière totale c'est-à-dire 100 % aux taux de matière sèche (Equation 2).

(PZ - PO) TMS (%) = -· x 100 Equation 1

TMS: Taux de Matière sèche; Po: masse (g) du creuset; P1 : masse (g) de l'échantillon, Pi : masse (g) ( échantillon + creuset)

TH(%) = 100 (%) -TMS (%) Equation 2

TH: Taux d'Humidité (%); TMS: Taux de Matière sèche(%)

2.2.2. Cendres

Les teneurs en cendres (TC) ont été déterminées suivant la méthode AOAC (1990) ; norme

920.87. Elle avait consisté à incinérer 10 g ms (Pl) d'échantillon contenu dans un creuset de

masse connue (PO) dans un four à moufle (P. SELECTA, Select-Horn 96, Barcelone,

Espagne) à une température de 550 °C pendant 24 h. Après refroidissement au dessiccateur,

l'ensemble échantillon et creuset a été de nouveau pesé (P2). Les teneurs en cendres ont été

déterminées à partir de l'équation 3.

(P2 - PO) TC(%) = __ X 100 Equation 3

TC: Teneur en Cendres(%); Po: masse (g) du creuset; Pl: masse (g) de l'échantillon, P2: masse (g) (échantillon+ creuset)

15 ,,


2.2.3. pH et acidité titrable

Une quantité de 10g d'échantillon a été broyée dans 100 ml d'eau distillée. Après filtration,

le filtrat a été centrifugé à 4200 tours/ 10 minutes. Le surnageant a servi d'une part à la lecture

du pH et au dosage de l'acidité titrable. L'acidité titrable a été dosée par une solution de NaOH

(0, 1 N) dans 10 ml de surnageant en présence de 1 à 2 gouttes de phénophtaléine. La fin du

dosage a été marquée par le virage du surnageant au rose (AOAC, 1990).

Acidité (meq/100g) = N X Veq X 104

me X V0 Equation 4

Vo: volume (mL) de la prise d'essai.

Veq: volume (mL) de NaOH (0,1 N) versé à l'équivalence.

me: masse (g) de l'échantillon de feuilles fraîches.

N: normalité de la solution de soude : 0, 1

2.2.4. Lipides

Les lipides ont été dosés par la méthode d'extraction au Soxhlet (BIPEA, 1976). Cinq

grammes de matière sèche d'échantillon (MO) ont été pesés dans une cartouche d'extraction

Wattman et fermés par du coton cardé. Un ballon d'extraction a été pesé (Ml) dans lequel 60

mL d'hexane sont introduits. L'ensemble (cartouche et ballon) était monté sur l'extracteur

Soxhlet (TECATOR, Hëganâs, Suède) et la matière grasse a été extraite par un système de

flux et de reflux pendant 6 h. Le ballon d'extraction a été par la suite retiré et placé à l'étuve à

130 °C pendant 30 min pour l'évaporation de traces de solvant. Après refroidissement pendant

5 min au dessiccateur, le ballon était pesé (M2) et l'équation 5 a permis de déterminer la teneur

en lipides.

M2-Ml Lipides(%) = . __ x 100 Equation 5

Mo: masse (g) de l'échantillon, M1: masse (g) du ballon d'extraction à vide; M2: masse (g) (ballon+ matière grasse)

16 ,


2.2.5. Protéines

La teneur en protéines (TP) a été déterminée à partir du dosage de l'azote total suivant la

méthode de Kjeldhal (AOAC, 1990). Cette méthode a consisté à doser l'azote total contenu

dans l'échantillon par une solution d'acide chlorhydrique (HCl) en présence d'indicateur de fin

de réaction. Après la minéralisation, la distillation et le titrage, le taux de protéines a été

déterminé grâce à un facteur de conversion (GLOWA, 1974). Environ 0,5 g d'échantillon sec

des aliments a été introduit dans un matras et minéralisé en présence de 10 ml de H2S04

concentré et de 0,5 g de catalyseur de minéralisation Dumazert. La minéralisation a été réalisée

à chaud durant une heure sur une rampe de minéralisation (TECATOR, 2006, Hôganâs,

Suède). Après minéralisation et refroidissement des échantillons, 50 ml d'eau distillée ont été

ajoutés dans chaque matras contenant le minéralisât. Celui-ci a alors été positionné dans une

unité de distillation (TECATOR, Kjeltec System 1002 Distilling Unit) et environ 50 ml de

NaOH 40% ont été introduits dans le matras. La distillation a été effectuée et environ 175 ml

de distillât collectés dans un erlenrneyer contenant 25 ml d'acide borique 4 % et 3 gouttes de

l'indicateur rouge méthyle-bleu méthyle. Le distillât obtenus ci-dessus a par la suite été titré

sous agitation avec une solution de H2S04 à 0,1 N jusqu'à ce que la couleur vire du vert au

pourpre. Un blanc (V blanc) contenant l'ensemble des réactifs à l'exception de l'échantillon a

été réalisé parallèlement et la teneur en protéine a été calculée à partir de l'équation 6.

(VH2S04 - vblanc) X 0,1 X 14,01 X 6,25 100 TP = -------------X--- Echantillon (g) MS(%)

Equation 6

où V H2S04 Volume de l'acide sulfurique (mL) ;

est le facteur de conversion de l'azote en protéine,

14,01 l'azote équivalent à 0, 1 N de H2SÜ4 en g/mole d'azote et

MS le taux de matière sèche de l'échantillon.

2.2.6. Polyphénols

Les polyphénols ont été dosés suivant la méthode décrite par Singleton et al., 1999. A

un gramme (lg) d'échantillon séché et broyé, seront ajouté 10 Ml de méthanol (70% v/v). Le

mélange sera homogénéisé puis centrifugé à 1000 trs/min pendant 10 min. Le surnageant est

conservé et le culot est récupéré dans 10 mL de méthanol (70%) puis centrifugé dans les mêmes

conditions que précédemment. Le surnageant obtenu est récupéré dans une fiole puis le volume

est complété à 50 mL avec de l'eau distillée. Cet extrait constituera l'extrait polyphénolique.

17 ,


Ensuite 1 mL d'extrait polyphénolique est introduit dans un tube auquel est ajouté 1 mL de

réactif de Folin-Ciocateu. Le tube est laissé au repos pendant 3 min, puis on y ajoutera 1 mL de

solution de carbonate de sodium à 20% (p/v). Le mélange sera ajusté à 10 mL avec de l'eau

distillé jusqu'au trait de jauge. Le tube est ensuite placé à l'obscurité pendant 30 min puis la

lecture de fera au spectrophotomètre à 725 nm contre le blanc. Une gamme étalon à partir d'une

solution mère d'acide gallique (1 mg/m.L) dans les mêmes conditions que l'essai.

D0ns X 103 Polyphénols (mg/lOOg) = 5,04 x me Equation 7

me: masse (g) de l'échantillon.

2.2. 7. Oxalates

La méthode utilisée pour Je dosage des oxalates est celle décrite par Day and

Underwood (1986). Deux (2) grammes d'échantillon ont été séché et broyé et homogénéisé

dans 25 mL de H2SÜ4 (3M) sous agitation magnétique pendant 1 h. le mélange est ensuite filtré

avec du papier filtre Whatman. Un volume de 25 mL de ce filtrat est titré par une solution de

KMn04 à (0,05 M) jusqu'au virage au rose persistant.

Oxalates (mg/100g) = 2,2 X Veq X 100 me

Equation 8


2.2.8. Phytates

Le dosage des phytates est effectué selon la méthode décrite par Latta and Eskin

(1980). Une masse de 1 g d'échantillon séché et broyé est homogénéisée dans 20 mL d'acide

chlorhydrique (HCL 0,65 N) sous agitation pendant 40 min. Un volume de 0,5 mL du

surnageant est prélevé auquel sont ajoutés 3 mL de réactif de Wade. Les tubes à essais sont

ensuite laissés au repos pendant 15 min et la densité optique est lue à 490 nm contre le témoin.

Une gamme étalon établie dans les mêmes conditions que l'essai, à partir d'une solution mère

de phytate de sodium (10 µg/mL) permet de déterminer la quantité de phytate de l'échantillon.

00490 X 4 Phytates (mg/lOOg) = 0,033 X me Equation 9

me: masse (g) de l'échantillon

18 ,,


2.2.9. Flavonoïdes

La teneur en flavonoïde est déterminée par la méthode décrite par Meda et al. 2005.

Cinq (0,5) mL de surnageant issu de l'extraction des polyphénols sont prélevés auxquels on

ajoute successivement 0,5 mL d'eau distillée, 0,5 mL chlorure d'aluminium (10%, p/v), 0,5 mL

d'acétate de sodium (lM) et 2 mL d'eau distillée. Le mélange est ensuite laissé reposer les tubes

pendant 30 min à température ambiante et lire l'absorbance au spectrophotomètre à 415 nm

contre le blanc. Une gamme étalon réalisée à partir d'une solution étalon de quercetine à 0,1 mg/mL.

Flavonoïdes (mg/10ûg) = D041s x 2 x 103

18,12 X m e


Equation 10

2.2.10. Fibres brutes

Les fibres ont été déterminées selon la méthode de Weende (Multon, 1991). Une masse

(Pl) de 1 g (MS) contenu dans un ballon est portée à ébullition pendant l h sur une lampe

rampante (LABCONCO, 64132, Kansas City, USA) dans laquelle 3 gouttes d'acide

octanoïque et 100 mL de solution de détergent neutre (150 g de sodium lauryl sulfate+ 93,05

g d'EDTA + 34,05 g de sodium borate décahydrate + 22,8 g de phosphate de sodium anhydre

+ 50 mL de triéthylène glycol dans 5 mL d'eau distillée) sont ajoutées. L'hydrolysat obtenu a

été lavé par filtrage avec 30 mL d'eau chaude (95 °C) puis 10 mL d'acétone dans un creuset de

Gooch de masse connue (PO). L'ensemble creuset de Gooch et filtrat ainsi obtenu a été séché à

105 °C pendant 24 h puis pesé (P2) pour la détermination des fibres brutes suivant l'équation

l l.

P2-PO Fibres brutes (%) = ( n~ ) X 100 Equation 11

Po: masse (g) du creuset; Pl: masse (g) de l'échantillon, P2: masse (g) (filtrat+ creuset)

19 ,


2.2.11. Sucres réducteur

La teneur en sucre réducteur est déterminée selon la technique décrite par (Miller, 1959)

utilisant l'acide 3,5-dinitro-salicylique (DNS). La préparation du DNS consiste à mélanger 2 g

de DNS dans 40 rnL d'eau et3,2g de NaOH dans 30rnL d'eau distillée. Puis 60 g de tartrate de

potassium et de sodium sont ajoutés lentement, sous agitateur chauffant et tout est amené à 200

rnL avec de l'eau distillée. Le dosage des sucres réducteurs est effectué comme suit :

Dans un tube à essai contenant 1 rnL de DNS est ajouté 1 rnL de filtrat de farine

préalablement dilué (1/10 dans de l'eau distillée). L'ensemble est homogénéisé et porté au bain

marie bouillant pendant 5 minutes. Ensuite, 2 rnL d'eau distillée sont ajoutés au milieu pendant

le refroidissement. La lecture de la densité optique au spectrophotomètre (BETASL, FUSE

TYPE T) s'effectue à 540 nm contre un tube témoin ne contenant pas d'extrait sucré. Le tube

témoin contient à la place de 1 rnL de filtrat de farine, lrnL d'eau distillée. Le dosage des

solutions standard de glucose se fait de la même manière en utilisant à la place du filtrat de

farine,lrnL de chaque dilution de la solution mère de glucose. (0,1 mg/rnL ; 0,2 mg/rnL; 0,25

mg/rnL ; 0,3 mg/rnL ; 0,35 mg/rnL ; 0,4 mg/rnL ; 0,5 mg/rnL ; 0,6 mg/mL ; 0, 7 mg/rnL ; 0,8

mg/rnL). La courbe d'étalonnage déterminée a permis de calculer les concentrations en sucre

réducteurs des échantillons de filtrat de farine.

Expression de la teneur en sucre réducteurs

X (g /IOOrnL) = (1mg x Y x 0,001g x 100) / (lrnL x 0,1796 x 1mg) Equation 12

X= quantité de sucres réducteurs pour 100 rnL de filtrat de farine

Y= densité optique du matériel biologique lue à 450 nm au spectrophotomètre

~ Le pourcentage de perte de composés nutritionnels et antinutritionnels dans les grains

de haricot après cuisson est donné par l'équation 13

Pourcentage de perte Teneur avant cuisson - Teneur après cuisson ---------------- X 100

Teneur avant cuisson Equation 13

20 r

KOUAKOU Kofji Jean-MicheVMémoire Master 2 BTAI UFR STAI Année universitaire 2015-2016

2.3. Analyse statistique

Tous les essais ont été réalisés en triple et les résultats sont exprimés en moyenne ± écart

type. Les analyses statistiques ont été effectuées à l'aide du logiciel statistica7. l. Le test de

Duncan a été utilisé pour les comparaisons des moyennes au seuil de 5%.

21 ,,


IILRESULTATS ET DISCUSSION

22 ,


1. RESULTATS

1.1. Influence de la cuisson sur les composés nutritionnels

Les teneurs en composés nutritionnels de chaque échantillon sont représentées dans le

Tableau V. Au cours des différentes cuissons, des pertes plus ou moins importantes sont

enregistrées (Figure 2).

1.1.1. Humidité et matière sèche

Les grains de haricot sec ont une teneur en matière sèche inversement corrélées à celle

de l'humidité. Ainsi, la teneur en matière sèche des trois échantillons sont statistiquement

différents (p<0,05) et ont pour valeur 90,59 ± 0,922 g/1 OOg Ms; 30,81 ± 0,492 g/1 OOg Ms; 55,07

± 0,750 g/IOOg Ms respectivement pour les grains secs, les grains cuits à l'eau et ceux cuits à

la vapeur. Les teneurs en matière sèche des grains cuits à l'eau et à la vapeur sont inférieurs à

celle des grains secs non cuits. Cependant la matière sèche de la cuisson à l'eau est plus basse

que celle des deux autres échantillons.

1.1.2. Cendres

La teneur en cendres des grains de haricot sec diffère du point de vu statistique (P<0,05)

de celle des grains cuits à l'eau et à la vapeur. La teneur en cendre dans les grains secs de haricot

est de l'ordre de 5,13 ± 0,208 g/lOOg Ms contre 3,53 ± 0,208 g/lOOg Ms et 4,46 ± 0381 g/lOOg

Ms respectivement pour la cuisson à l'eau et la cuisson à la vapeur. La cuisson à la vapeur

présente une teneur en cendre plus élevée que celle de la cuisson à l'eau. Inversement le taux

de perte est de 13,06 % avec la cuisson à la vapeur contre 31,18 % avec la cuisson à l'eau.

1.1.3. Protéines

Les grains secs de haricot sont caractérisés par leur teneur élevée en protéines. Cependant les

cuissons à l'eau et à la vapeur entrainent une diminution de la teneur en protéine dans les grains

de haricot (Tableau V). Les grains secs de haricot ont une teneur en protéines plus élevée

(23,315 ± 1,421 g/lOOgMs) que les grains ayant subi différentes cuissons (20,91 ± 0,127 g/lOOg

Ms) pour la cuisson à la vapeur et. 14,57 ± 0,806 g/1 OOg Ms pour la cuisson à l'eau). Les taux

de perte au cours de la cuisson vont de 37,50% avec la cuisson à l'eau à 10,31 % pour la cuisson

à la vapeur. Toutefois, il n'existe aucune différence significative (p < 0,05) entre la teneur en

protéine des grains sec et celle des grains cuits à la vapeur. Par ailleurs une différence

significative (p < 0,05) est à noter en la teneur en protéines des grains cuits à l'eau et celle des

grains secs suivit de celle des grains cuits à la vapeur.

23 ,

1 KOUAKOU Ko/fi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTAI UFR STAI Année universitaire 2015-2016

1.1.4. Lipides

Les résultats représentés sur la Figure 2, révèlent que les cuissons à la vapeur et à l'eau

entrainent la diminution de la teneur en lipide dans les grains de haricot. En effet, il existe une

différence significative (p < 0,05) entre la teneur en lipide dans les grains secs (5,46 ± 0,130 %)

et celle obtenue avec la cuisson à l'eau (3,31 ± 0,228%) et à la vapeur (4,15 ± 0,05 %).

Cependant entre les deux modes de cuisson, les pertes de lipide sont plus importantes avec la

cuisson à l'eau (39,37%) qu'avec la cuisson à la vapeur (23,99 %) (Figure 2).

1.1.5. Sucres réducteurs

La teneur en sucres réducteurs (Tableau V), déterminée dans l'échantillon de grains sec de

haricot est de l'ordre de 8,65 ± 2,35 mg/100 g de matière sèche. Cette teneur varie d'un mode

cuisson à un autre. Elle est de 2,73± 1,051 mg/lOOg de matière sèche pour la cuisson à l'eau,

contre 7,51 ± 0,127 mg/lOOg de matière sèche pour la vapeur. Ces valeurs sont statistiquement

différentes (p<0,05) les unes des autres Ce qui révèle que la cuisson entraine des pertes de

constituants du haricot. Et ces pertes vont de 13, 17 à 68,43 % respectivement pour la cuisson

à la vapeur et à l'eau (Figure 2).

1.1.6. Flavonoïdes

Les grains secs de haricot contiennent les quantités les plus élevées de flavonoïdes (5,85

± 0,056 mg/100 g) contrairement aux grains de haricots cuits à l'eau (0,725 ± 0,128 mg/lOOg)

et à la vapeur (1,770 ± 0,106mg/100g). Ces valeurs sont statistiquement différentes (P< 0,05)

les unes des autres avec la plus faible teneur enregistrée par les grains cuits à l'eau.

1 1

1.1.7. pH et acidité titrable

Les valeurs de pH et de l'acidité titrable de ces trois échantillons diffèrent entre elles du

point de vue statistique (p < 0,05). Le pH proche de la neutralité tourne autour de 6. Il est de :

6,09 ± 0,041; 6,75 ± 0,026 et 6,81 ± 0,011 respectivement pour les grains de haricot sec; les

grains cuits à l'eau et à la vapeur. Quant à l'acidité titrable elle varie inversement au pH. Elle

est de : 11,33 ± 0,577; 2,67 ± 0,289 et 2,07 ± 0, 115 meq/100 g respectivement pour les grains

de haricot sec; les grains cuits à l'eau et à la vapeur. Il faut noter que l'acidité titrable des grains

cuits à l'eau n'est pas significativement différente (p< 0,05) de celle des grains cuits à la vapeur.

Par contre l'acidité des grains sec est significativement différente (p<0,05) de celles de la

cuisson à l'eau et à la vapeur (Tableau V).

24 ,

1 KOUAKOU Ko/fi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTAI UFR STAI Année universitaire 2015-2016

Tableau V : Teneur en composés nutritionnels dans le haricot Phaseolus vulgaris avant et après

cuisson

Sur une même ligne, les valeurs moyennes affectées d'une même lettre alphabétique ne sont pas significativement différentes au seuil de signification 5%

Paramètres Et.S Ce Cv

Humidité (g/lOOg Ms) 9,40 ± 0,9223 69,19 ± 0,492b 44,93 ± 0,750c

Matière sèche (g/1 OOg Ms) 90,59 ± 0,922c 30,81 ± 0,4923 55,07 ± 0,750b

Cendre (g/lOOg Ms) 5,13 ± 0,208c 3,53 ± 0,2083 4,46 ± 0381 b

pH 6,09 ± 0,0413 6,75 ± 0,026b 6,81 ± o.ou- Acidité titrable (meq/lOOg Mv) 11,33 ± 0,577b 2,67 ± 0,2893 2,07 ± 0,1153

Protéine (g/lOOg Ms) 23,315 ± 1,421b 14,57 ± 0,8063 20,91 ± 0, 127b

Lipide (g/lOOg Ms) 5,46 ± 0,130c 3,31 ± 0,2283 4,15 ± 0,05b

1 Sucre réducteur (mg/lOOg Ms) 8,65 ± 2,357 C 2,73 ± 0,127 3 7,57 ± 1,051 b

1 Flavonoïdes (mg/lOOg Ms) 5,85 ± 0,056 C 0,725 ± 0,128 3 1,770 ± 0,106 b

Et.S : Etat sec des grains de haricot Ce : Cuisson à l'eau Cv : Cuisson à la vapeur

1 1

1 25 ,


120

100

~ 80 a C QJ QJ t::'. 60 QJ Q.. QJ

"O X 40 :::, <1l f-

20

0

Ms

a

Cendre Protéine Lipide Flavonoide

a

suer red

• Cuisson à l'eau • Cuisson à la vapeur

Figure 2 : Taux de perte des composés nutritionnels du haricot Phaseolus vulgaris

Tableau VI : Teneur en composés antinutritionnels dans le haricot Phaseolus vulgaris avant et

après cuisson

Paramètres EtS Ce Cv

Phénols totaux (mg/lOOg Ms) 298,56 ± 0,992 C 79,35 ±0,000 b 53,89 ± 0,57 a

Phytate (mg/lOOg Ms) 57 ± 0,173 b 53,91 ± 2,304 a 53,36 ± 0,342 a

Oxalate (g/lOOg Ms) 0,644 ± 0,048 C 0,239 ± 0,073 a 0,398 ± 0,023 b

Sur une même ligne, les valeurs moyennes affectées d'une même lettre alphabétique ne sont pas significativement différentes au seuil de signification 5%

Et.S : Etat sec des grains de haricot Ce: Cuisson à l'eau Cv : Cuisson à la vapeur

26 ,.


1.2. Influence de la cuisson sur les composés antinutritionnels

Le Tableau VI indique les résultats en composé antinutritionnel des grains de haricot

avant et après cuisson. Tout comme les composés nutritionnels, les facteurs antinutritionnels

contenus initialement dans les grains de haricot sec subissent également des pertes. Ces pertes

sont exprimées en pourcentage sur la Figure 3.

1.2.1. Phytates

Les grains secs de haricot sont caractérisés par leur teneur élevée en phytate ( 57 ± 0, 173

mg/lOOg Ms). Cette valeur est significativement différente (P<0,05) de celles des grains cuits

à l'eau et à la vapeur. Elle baisse en effet de 20 % avec la cuisson à l'eau (53,91 ± 2,304 mil OOg

Ms) et 30 % pour la cuisson à la vapeur (53,36 ± 0,342 m/lOOg Ms). Cependant il n'y a pas de

différence significative (P>0,05) entre le contenu en phytate des grains cuits à la vapeur et ceux

cuits à l'eau (Figure 3).

1.2.2. Oxalate

Les résultats représentés sur la Figure 3 révèlent que les cuissons à l'eau et à la vapeur

entrainent des pertes de la teneur en oxalate allant de (5,42% à 6,38%.). Ces teneurs sont de

0,644 ± 0,048 g/1 OOg Ms pour les grains secs ; 0,239 ± 0,073 g/1 OOg Ms pour la cuisson à l'eau

et 0,398 ± 0,023 g/lOOg Ms. Il faut noter qu'il existe une différence significative entre (p<0,05)

la teneur en oxalate des grains sec et celle des deux modes de cuisson.

1.2.3. Phénols totaux

La cuisson à la vapeur a engendré une perte (81,95%) plus importante en phénols totaux

que la cuisson à l'eau (73%) (Figure 3). Avec des valeurs allant de 53,89 ± 0,57 mg/lOOg Ms

à 79,35 ±0,000 mg/100 g Ms respectivement pour la cuisson à l'eau et la cuisson à la vapeur.

Ces pertes sont enregistrées sur la base de la teneur initiale en phénols totaux des grains de

haricot sec non cuit 298,56 ± 0,992 mg/100 g Ms (Tableau VI).

27 ,

1 1 1 1


120

100 ~

80 ~ C: Q) 60 Q) t: Q) a. Q) 40 "O X a a ::, ro ~ 20

0 Phytate Oxalate

• Cuisson à l'eau • Cuisson à la vapeur

Phénol totaux

Figure 3 : Taux de perte des composés antinutritionnels des grains de haricot Phaseolus Vulgaris

28 r

1 1 KOUAKOU Ko/fi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTAI UFR STAI Année universitaire 2015-2016

2. DISCUSSION

La présente étude a eu pour objectif d'évaluer la qualité nutritionnelle du haricot Phaseolus

vulgaris après cuisson.

Les résultats de l'ensemble des travaux montrent que les deux modes de cuisson appliqués

aux grains de haricot sec engendrent des pertes au niveau des constituants de ces légumineuses

comme l'ont déjà rapporté certains auteurs. En effet, les résultats de ces analyses montrent que

la cuisson entraine des pertes de la matière sèche des grains de haricots. Ces pertes sont

beaucoup plus prononcées avec la cuisson à l'eau (65,98 %) qu'avec la cuisson à la vapeur

(39%). En ce qui concerne les cendres, la teneur élevée serait un indicateur de la richesse en

éléments minéraux du haricot (Nielsen & Harbers, 2003). Cependant les pertes sont évaluées

à 31,18 % lorsque la cuisson est à l'eau et 13,06 % quand il s'agit d'une cuisson à la vapeur.

Ces résultats suggèrent que la cuisson à l'eau des grains de haricot entraine deux fois plus de

pertes que la cuisson à la vapeur. Des résultats similaires ont été observés par Abusin et al

(2009) et plus récemment par Shah et al (2011) dans l'ordre respectif de 76% et 16, 13 %. Ces

pertes pourraient s'expliquer par une désintégration de la coque des grains de haricot. Cette

hypothèse est corroborée par plusieurs auteurs qui ont attribué ces pertes au phénomène de

lixiviation des macro et micro éléments dans l'eau de cuisson dû à la perméabilité et aux

brisures de la coque des grains (Shah et al., 2011 ; Abusin et al., 2009).

L'une des caractéristiques nutritives parmi les plus importantes du haricot est sa teneur en

protéine. Malheureusement la cuisson à l'eau qui est la méthode couramment employée induit

des pertes protéiques comme attesté par Ranjani, (2009). La teneur en protéines des grains

initialement fixée à 23,31 g/lOOg, passe à 14,57 g/lOOg après la cuisson à l'eau à 20,91 g/lOOg

après une cuisson à la vapeur soit des pertes respectives de 37 % et 10,31 %. Ovando-Martinez

et al 2011 et Abusin et al 2009 ont trouvé des résultats similaires des teneurs en protéines du

haricot (21,91 % à 18%) après cuisson. Cette réduction de la teneur en protéines après cuisson

pourrait être attribuée à une diffusion partielle de certains acides aminés et d'autres composés

azotés comme rapporté par Ranjani (2009). C'est le cas des acides aminés tels que la lysine, le

tryptophane et la totalité des acides aminés aromatiques (Hefnawy, 2011. Ereifej and Haddad,

2001).

Relativement aux résultats de cette étude, la teneur en lipides des grains de haricot avant

cuisson est de 5,46 g/100 g de matière sèche. Après cuisson à l'eau et à la vapeur, cette teneur

passe respectivement à 3,31 g/1 OOg et à 4, 15 g/1 OOg de matière sèche, soit des pertes de 39,37

% contre 23,99 %. Ces valeurs corroborent les résultats des travaux de Abusin et al. (2009)

avec des teneurs allant de 2,13 g/lOOg pour les grains de Phaseolus vulgaris non cuits à 1,60

29 r

1 KOUAKOU Kojfi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTAI UFR STA/ Année universitaire 2015-2016

g/1 OOg après cuisson avec une perte de 24,88 %. Ces résultats montrent que la cuisson à l'eau

entraine effectivement des pertes qui sont dues au fait que les lipides n'étant pas soluble dans

l'eau, ils ne pouvaient diffuser que suite à l'éclatement des cellules végétale au cours de la

cuisson (Al-Masri, 2015).

L'effet de la cuisson sur la teneur en sucres réducteurs de certaines légumineuses tropicales

ont été étudié par Apata (2008). Cette étude révèle que la teneur en sucre réducteur du haricot

commun (Phaseolus vulgaris) baisse de 0,88 g/1 OOg à 0,65 g/1 OOg de matière sèche après

cuisson à l'eau avec un taux de perte d'environ 21%. Les résultats issus de cette étude (8,65

mg/lOOg; 2,73 g/lOOg et 7,57 g/lOOg) diffèrent de ceux de Apata (2008). Toutefois, les taux

de pertes de 68,43 % et 13,17 % respectivement pour la cuisson à l'eau et à la vapeur

corroborent ceux de Rehman (2007). Cet auteur a trouvé que la cuisson à l'eau entraine près

de 5 fois les pertes que pourrait entrainer la cuisson à la vapeur. Ces pertes pourraient être la

conséquence de la lixiviation des parties solubles d'amidon, et des sucres solubles par l'eau

bouillante pendant le processus de cuisson comme démontré par Al-Masri (2015).

Les résultats de ces analyses montrent que la cuisson à l'eau entraine une diminution de

l'acidité des grains de haricot sec par rapport à la cuisson à la vapeur. Inversement, la valeur du

pH augmente légèrement et tend vers la neutralité. En effet, au cours de la cuisson à l'eau, il y

a une diffusion des ions hydrogène (H+) dans l'eau de cuisson dont la concentration détermine

l'acidité de la solution (Alais C and Linden G, 1997).

Les légumineuses en général et plus particulièrement les haricots sont reconnus pour leur

forte teneur en composés antinutritionnels (Shang et al 2016; Hefnawy, 2011). En ce qui

concerne les phytates, la teneur dans les grains du haricot (Phaseolus vulgaris) baisse avec la

cuisson. Initialement évaluée à 57 mg/1 OOg Ms dans les grains non cuits, la teneur en phytates

décroit jusqu'à atteindre les valeurs de 53,91 mg/1 OOg après cuisson à l'eau et 53,36 mg/1 OOg

de Ms pour la cuisson à la vapeur. Soit des pertes respectives de 5,42 % et 6, 38 %. Ces teneurs

sont inférieures à celles rapportées par Hefnawy (2011) et Abusin et al. (2009) qui ont trouvé

des teneurs moyennes allant de 30,93 à 41,32 % et de 36,04 à 38,89 % respectivement après

cuisson à l'eau et au micro-onde. La cuisson à la vapeur diminue plus les teneurs en phytates

par rapport à la cuisson à l'eau (6,38% pour la cuisson à la vapeur contre 5,42% pour la cuisson

à l'eau). Quant aux teneurs en oxalates, elles baissent avec la cuisson à l'eau (62%) qu'avec la

cuisson à vapeur (38%). Cette perte pourrait s'expliquer par le temps d'exposition à la chaleur.

En effet la cuisson à la vapeur met plus de temps à cuire les légumineuses que la cuisson à l'eau

selon les études menées par Kinyanjui et al. (2015). Les oxalates et les phytates constituent

30 ,,


des facteurs antinutritionnels qui interfèrent dans la biodisponibilité des minéraux comme le

calcium, le magnésium, le zinc et le fer (Hassan et al., 2011).

Les polyphénols totaux, qui regroupent en leur sein les flavonoïdes, ont une activité

inhibitrice sur les enzymes digestives en se complexant avec les protéines (Carnovale et al.,

1991). Les résultats de l'étude montrent que la cuisson baisse la teneur en polyphénols totaux

y compris celle des flavonoïdes de l'ordre de 73,42% et 81,95% en ce qui concerne les

polyphénols et 87,60% et 69,74 % en ce qui concerne les flavonoïdes respectivement cuits à

l'eau et à la vapeur. Cette baisse pourrait être la conséquence d'une destruction de la structure

cellulaire lors de la cuisson. Les cellules gonflent et s'éclatent en présence d'un excès d'eau au

cours de la cuisson libérant par la suite leur contenu. Cette baisse pourrait faciliter l'absorption

des minéraux et des protéines qui étaient chélater par ces composants antinutritionnels. En effet,

la cuisson des légumineuses améliore significativement la digestibilité des protéines (Abusin

et al., 2009).

1

1

31 ,


CONCLUSION ET PERSPECTIVES

Cette étude a révélé que la cuisson a un impact sur les caractéristiques physico

chimiques du haricot (Phaseolus vulgaris). Les résultats obtenus indiquent que la cuisson à

l'eau comme la cuisson à la vapeur entrainent certes une diminution des composés nutritionnels

mais elle entraîne également une perte des composés antinutritionnels contenus dans les grains

de haricot. Cependant, des deux modes de cuisson, la cuisson à l'eau apparait comme le mode

de cuisson qui entraine le plus de perte comparée à la cuisson à la vapeur. Cette étude révèle un

taux de perte de la teneur en matière sèche, en cendres, en protéines, en lipides et en sucres

réducteurs respectivement de 65,95%; 31,18%; 37,50%; 39,37% et 68,43 % pour la cuisson

à l'eau. Contrairement à la cuisson à la vapeur où des pertes plus modérées de l'ordre de

39,20%; 13,06%; 10,31%; 23,99% et 13,17 % sont enregistrées pour ces mêmes composés.

Excepté les phytates dont les pertes sont sensiblement égales, les facteurs antinutritionnels

enregistrent des pertes plus élevés avec le mode de cuisson à l'eau, qu'avec la cuisson à la

vapeur. De ce fait l'adoption d'une cuisson à la vapeur des grains de haricots dans les habitudes

alimentaires devrait être privilégiée puisqu'elle offre moins de risque de perte excessive des

nutriments contenus dans le haricot.

Par ailleurs, le temps de cuisson n'ayant pas été pris en compte dans cette étude, il serait

intéressent d'envisager comme perspective d'étude l'influence du couple temps de

cuisson/mode de cuisson sur le profil nutritionnel des grains de Phaseolus vulgaris afin de

déterminer le couple idéal pour avoir un produit final de bonne valeur nutritionnelle.

32 ,

1 KOUAKOU Ko/fi Jean-MicheVMémoire Master 2 BTAI UFR STA/ Année universitaire 2015-2016

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

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l 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

ANNEXES

41 ,

KOUAKOU Koffi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTA/ UFR STA/ Année universitaire 2015-2016

Annexe 1 : Grains secs de haricot transformés en farine

Annexe 2 : Trois (3) états d'analyse des grains (grains secs, grains cuis à l'eau et grains cuits à la vapeur)

42


Annexe 3 : Dispositif pour la cuisson à la vapeur

1 119 1

Annexe 4 : Microbroyeur

Annexe 5 : Extracteur de type Soxhlet

43

Documents

NUM6 UNIVERSITE NANGUI 140318 113057 1