Etude comparative de la substitution partielle de la farine du blé par la patate douce dans la panification

UNIVERSITE DE GOMA

B.P. 204 GOMA

FACULTE DES SCIENCES AGRONOMIQUES

ETUDE COMPARATIVE DE LA SUBSTITUTION

PARTIELLE DE LA FARINE DU BLE PAR LA

PATATE DOUCE DANS LA PANIFICATION

ANNEE ACADEMIQUE 2011 - 2012

Par : Aldo RISASI RUVETTE

Mémoire présenté et défendu en vue de l'obtention du grade d'Ingénieur Agronome.

Option : Agronomie générale

Orientation : Chimie et Industries Agricoles

Directeur : Dr. Ir. Eric SUMBU ZOLA Professeur Ordinaire

Encadreur : Ir. Juste YAMONEKA WASSO

Assistant

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EPIGRAPHE

Ton travail sera ta joie si tu l'insères dans cette
continuelle création que Dieu a imaginée pour son

univers.

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IN MEMORIUM

A toi très cher Papa RISASI MAJORO Hilaire que le destin n'a pas voulu associer à cette exaltation. Que la terre de nos ancêtres te soit toujours douce et que cette oeuvre enjolive ta tombe et l'immortalise à jamais.

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DEDICACE

A nos chers et généreux RISASI MAJORO Hilaire et BABIKIRE MUFANZALA Christiane, votre sévérité nous a poussées à aller de l'avant, pour nous avoir donné le gout et l'amour des études et pour l'espoir que vous avez en votre fils.

A la famille KAHAMIRE YASSABA, pour le soutient tant morale que matériel et les conseils que vous n'avez cessé de nous prodiguer en vue de solidifier notre connaissance.

A nos frère et soeurs que nous aimons beaucoup SIFA Esperance, OLIVIER Kamondo, YVETTE Maua, NICOLE Bahati, DIDIER Kajibwami, SAFI Mymy, DEBORAH Youyou, CHRISTIAN Amani, TONY Maisha, THIERRY Mapatano, LAURENCE Mercy, FABRICE Muhimuzi pour leur amour fraternel.

A nos cousins et cousines PATRICK Manegabe, DORCELLE Sifa, ODON D'AUDREY, ARMEL Odilon, CHARLENE Feza, DOMITIEN Guelord, LANDRY Raha, CEDRIC Heri, CHRISTIANE Neema pour l'amour et l'encouragement.

A nos oncles et tantes,

A nos neveux et nièces, pour l'amour familial,

A vous tous.

Aldo RISASI RUVETTE

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REMERCIEMENTS

Au Terme de ce travail de fin de cycle qui couronne la fin de notre premier cycle universitaire, nous nous faisons un devoir particulier de remercier sincèrement toutes les personnes qui ont contribué à l'élaboration et la rédaction de ce présent travail.

Nous remercions de tout coeur le Professeur Docteur Ingénieur Eric SUMBU ZOLA, directeur de ce travail qui, en dépit de ses nombreuses occupations, a bien voulu se consacrer avec ingéniosité à ce modeste travail, ses directives, remarques et observations nous ont été fort indispensables afin de constituer le présent travail.

Nos remerciements s'adressent à l'Assistant Ingénieur Juste YAMONEKA WASSO, notre encadreur qui, malgré ses multiples charges et occupations, a pu nous fournir des amples conseils dans le cadre de ce sujet.

Nous devons également marquer une reconnaissance à tous les professeurs, chefs de travaux et assistants de la faculté des Sciences Agronomiques pour leur bonne volonté afin de contribuer à notre formation.

Si nous avons forgé notre caractère dans l'épreuve de la souffrance, en revanche, la compassion des collègues, amis, connaissances et compagnons des luttes nous a fortifié et encouragé ; CLAUDIA Safi, CLAUDINE Mwamini, IRENE Neema, MBILIZI Aline, MUBALAMA Franck, NDIVITO Moise, AGANZE Freddy, MUGABO Bienvenu, WITANDAYE SAMUEL, MUGANDA Patrick, Ruphine CUBAKA, MAPATANO Guylain, la famille MATUMWABIRI ELIE acceptez de croire à l'expression de notre profonde gratitude.

Nous ne pouvons pas terminer ces quelques mots sans penser à tous ceux qui de près ou de loin, directement ou indirectement nous ont apporté leur concours tant matériel, spirituel que moral ; qu'ils veuillent trouver ici l'expression de notre profonde gratitude.

Aldo RISASI RUVETTE

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INTRODUCTION

La patate douce est consommée en Afrique à l'état frais. L'absence presque complète de transformation contraste fortement avec la situation en Asie où les produits de transformation sont aussi variés et nombreux que ceux du manioc en Afrique. Ceci est certainement lié aux difficultés de transformer la patate en produits beaucoup plus attrayants par les moyens traditionnels disponibles en Afrique. Le séchage à l'air, notamment, donne souvent des produits d'une couleur peu appétissante et d'une valeur très réduite. (GURA, 1991)

Pourtant, les excédents de production, les conditions peu rentables d'écoulement sur les marchés locaux et les pertes élevées dues au stockage exposent les producteurs à une activité peu rémunératrice, d'où la nécessité de réfléchir davantage aux possibilités de transformation.

La transformation en farine est la plus courante en Afrique. L'utilisation de la farine de patate douce en pâtisserie donne des résultats acceptables, mais difficiles à exploiter et à vulgariser en raison des habitudes alimentaires.

Le potentiel futur de ce tubercule semble beaucoup plus grand que ne le croient bon nombre de gens, à condition toute fois que la transformation puisse se développer en s'inspirant des exemples de l'Asie et de l'Amérique latine.

Il convient de noter qu'actuellement l'Afrique ne constitue pas l'une des principales régions productrices de blé dans le monde. Toutefois, l'obligation de satisfaire une demande accrue de blé et de pain constitue un problème d'une acuité croissante.

La consommation du pain de plus en plus croissante dans les milieux urbains des pays en voie de développement force les gouvernements à des dépenses croissantes en devise pour l'importation du blé. (ALTESIAL, 1981 cité par MOSITHO 2002)

Cette situation ne peut laisser indifférents les chercheurs des pays en voie de développement qui oeuvrent dans le domaine de la technologie alimentaire. C'est ainsi que des essais de panification à base des produits locaux (plus précisément en

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Afrique de l'Ouest) ont fait l'objet de plusieurs travaux qui tendent déjà vers des formules de panifications acceptables. (FAQ, 1988)

Dès lors, des efforts vers la substitution partielle de farine de blé par les farines locales sont déjà fort louables, il est donc préférable de se pencher sur des sources locales de farine de façon à ce que la réduction de l'importation de blé puisse réellement contribuer à l'économie des devises à affecter dans d'autres secteurs de l'économie nationale, principalement dans l'agriculture, et à stimuler le passage d'une agriculture paysanne vers une agriculture industrielle.(NAKU, 1989) C'est pourquoi ce travail abordera la problématique de la substitution partielle de la farine du blé par celle de la patate douce dans la panification.

Nos observations préliminaires nous poussent à dire que la farine de patate douce peut substituer dans certaines proportions (à 25%, 50% et 75%), la farine de blé dans la panification.

Par rapport à l'utilisation exclusive du blé, les avantages d'une production et de l'utilisation de farines issues de la patate douce dans la panification résultent des considérations économiques et des justifications suivantes :

? Réduction de la dépendance des importations de blé, ce qui représente des économies substantielles de devises étrangères.

? Expansion des industries céréalières utilisant des matières premières alimentaires locales;

? Autosuffisance alimentaire accrue;

? Sécurité alimentaire accrue en période de réduction des importations de blé.

C'est pourquoi ce travail, abordant ces aspects de substitution de la farine de blé par une farine locale (celle de la patate douce), offrant les ouvertures de sa valorisation, prouve sa pertinence dans notre milieu.

Le présent travail est subdivisé en 3 chapitres, le premier chapitre est consacré aux généralités, le deuxième se focalise sur les matériels et les méthodes utilisées pour atteindre les résultats interprétés et commentés dans le troisième chapitre.

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Premier Chapitre : GENERALITES

I.1. LA PATATE DOUCE

1. Classification

La patate douce appartient à la famille des Convolvulacées. Elle a pour nom latin Ipomoea batatas. (Encarta®, 2009)

2. Composition et valeur nutritionnelle

La patate douce est une des sources nutritives parmi les meilleures au monde. Le rapport protéines/hydrates de carbone est plus élevé que celui de la plupart des céréales et même que celui d'autres tubercules ou racines. (Encarta®, Op. cit)

La teneur en eau de la racine tubérisée de la patate douce varie de 57 à 78% du poids frais. Le restant est constitué principalement par les matières amylacées (13 à 33%), du saccharose (2.5 à 6.0%), des sucres réducteurs (0.3 à 0.8%), des matières minérales (0.8 à 2.2%) ainsi que par des protéines et de la cellulose (0.9 à 1.2%).

Les patates douces contiennent ordinairement plus de protéines que tous les autres tubercules, y compris le manioc et l'igname. La teneur en protéines varie entre 1 et 2.5 pour cent. (FAQ, 1990)

A cela s'ajoute, les variétés à chair orange qui ont des teneurs en carotène suffisantes pour les besoins humains courants, 12 mg de carotène par 100g. (FAQ, op. cit).

Tableau N° 1 : Valeur nutritionnelle de tubercule de patate douce

Patate douce tubercule cru
Valeur nutritionnelle moyenne pour 100 g
Eau	Valeur calorique	Protides	Glucides	Lipides	Vitamine C	Calcium	Fibres
72,8 g	105 kcal	1,6 g	24,3 g	0,3 g	23 mg	22 mg	23 mg

Source : ( http://fr.google.com/patate douce)

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3. Utilisation

a. Alimentation humaine ( http://fr.google.com/patate douce)

Les tubercules se mangent le plus souvent cuits, à l'eau ou au four, ou bien frits, aussi bien en légumes qu'en dessert grâce à leur saveur sucrée. Il en existe un type à chair sèche et un autre à chair plus aqueuse. La patate douce est un aliment de base dans les régions tropicales où elle prend la place de la pomme de terre.

b. Alimentation animale ( http://fr.google.com/patate douce)

Les tiges feuillées peuvent servir à l'alimentation des herbivores, aussi bien des lapins que du bétail ; elles constituent un excellent fourrage tant à l'état frais qu'après dessiccation. Les tubercules sont aussi cultivés à cette fin.

c. Production d'alcool et de fécule ( http://fr.google.com/patate douce)

Outre l'amidon, les tubercules contenant aussi du saccharose (de l'ordre de 6 %) servent à la production d'alcool par fermentation et distillation, ainsi qu'à la production de fécule.

4. Transformation de la patate douce en farine (DEGRAS, 1998)

La transformation de la patate douce en farine pour la fabrication du pain est une technique simple dont le procédé n'est pas coûteux. Le produit obtenu est sucré. Il contient plus de calories que les farines de céréales habituelles.

Pour obtenir de la farine à partir des tubercules de la patate douce, il faut procéder comme suit :

- Laver soigneusement les tubercules et les éplucher,

- Les découper en lamelles (tranches) fines appelées chips pour permettre un séchage rapide,

- Les sécher ensuite au soleil jusqu'à ce que les chips soient complètement secs, - Les concasser pour en réduire la grosseur,

- Les faire moudre (écraser) dans un moulin à marteau pour obtenir la farine blanche. Le rendement de la transformation est de 20%, c'est-à-dire pour avoir 1kg de farine, il faut prévoir environ 4 à 5 kg de patate douce fraîche.

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Certains produits appelés « agents anti-brunissant » peuvent être utilisés, comme le bisulfite de sodium, pour conserver la couleur blanchâtre de la farine.

En Indonésie, les racines fraîches sont parfois plongées dans une solution salée à 810% pendant une heure, avant d'être découpées en chips pour être séchées au soleil. Ce qui a pour rôle d'arrêter le développement microbien pendant le séchage et améliorer par là la qualité de la farine obtenue. Lorsqu'on mélange la farine de patate douce à la farine de blé, on améliore considérablement la valeur nutritive totale du produit boulanger.

5. Critères de panification de la farine de la patate douce

Pour bien convenir à la fabrication de pain, gâteaux, biscuits, beignets etc...., la farine de la patate douce doit répondre aux caractéristiques physico-chimiques suivantes (caractéristiques d'une farine utilisée en panification) :

a- Granulométrie uniforme et très fine avoisinant celle de la farine de blé (de préférence inférieur à 160 microns), de façon à permettre un mélange facile entre les farines et à conférer au pain un meilleur goût et une texture moins sablonneuse et peu friable

b- Couleur de la farine de préférence blanche.

c- Faible teneur en matières minérales si l'on veut avoir un pain dont la mie a une belle couleur et goût agréable.

d- Faible acidité, inférieure à 1%

e- Absence d'odeur anormale.

f- Bon pouvoir d'hydratation et bon développement (levée) de la pâte permettant d'avoir un produit de qualité.

g- Teneur en lipides inférieure à 2% pour avoir une longue conservation.

h- Facilité pour les opérations de pétrissage.

i- Teneur très réduite en tanins et autres inhibiteurs de protéases afin de garantir une bonne digestibilité des protéines.

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I.2. LE BLE

1. Origine et variété (Microsoft ® Encarta ® 2008)

Le blé appartient à la famille des graminées, et constitue le genre Triticum. Il en existe plusieurs espèces qui se distinguent par le nombre de chromosomes de leurs cellules. Les espèces ancestrales, originaires de Syrie et de Palestine, ont 14 chromosomes. Elles sont dites diploïdes, car elles possèdent 2n chromosomes, n étant ici égal à 7. Le blé dur, Triticum durum, appelé ainsi en raison de la dureté de son grain, est issu du croisement entre deux espèces ancestrales. Il possède deux fois plus de chromosomes, soit 28 ; il est tétraploïde, avec 4 fois 7 chromosomes. Le blé tendre, T. aestivum, d'origine afghano-indienne, est hexaploïde, avec 6 fois 7 chromosomes, soit trois fois plus que l'espèce originelle.

2. La fabrication de la farine ( http://fr.wikipedia.org/wiki/blé)

Lorsque le blé est livré au moulin, il est aspiré dans les silos. Il est séparé des impuretés par diverses opérations (passage dans des " séparateurs-aspirateurs " et trieurs à grains).

Il faut ensuite l'amener au bon degré d'humidité au moyen d'un mouilleur. En effet, si l'enveloppe est trop molle, elle est difficile à détacher. Par contre, si elle est trop cassante, elle risquerait de s'émietter. Le blé parfaitement nettoyé repose alors dans les boisseaux à blé propre pendant 24 à 48 heures et est prêt à la mouture.

Le grain est broyé dans de gros cylindres métalliques qui ont remplacé les meules d'autrefois.

Des tamis perfectionnés, les plansichters, agités par un mouvement circulaire horizontal et continu, séparent les produits de chaque broyage et les classent selon leur grosseur. Les produits finis sont séparés. Les premières issues de ce blutage (autre nom du tamisage) sont le son (principal sous-produit de la mouture constitué par l'ensemble des enveloppes extérieures et de l'assise protéique), gros et fin, et la farine de broyage.

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3. Les caractéristiques de la farine ( http://fr.wikipedia.org/wiki/blé)

A chaque étape, le meunier obtient de la farine. Plus il fait d'opérations successives, plus il obtient de farine. La farine la plus blanche possède un taux de cendres et un taux d'extraction les moins élevés : elle est essentiellement extraite de l'amande et d'une partie du germe.

Pour 100 kg de blé, le meunier cherche à obtenir une quantité moyenne de 75 kg de farine.

4. Composition et valeur nutritive

Le blé est une céréale aux grandes valeurs nutritives qui ne fournit que 359 calories pour 100 g. Il contient de 20 à 40 % plus de protéines que le blé tendre, ainsi qu'une proportion supérieure d'acides aminés essentiels et d'acides gras non saturés. De plus, sa richesse en sélénium aide à combattre la formation des radicaux libres et l'apparition des maladies cardiovasculaires. Le blé a aussi une très bonne teneur en zinc et magnésium, ce qui fait de lui un excellent aliment antifatigue. Enfin, sa richesse en glucides, lipides et potassium lui confère une valeur nutritionnelle élevée.

Tableau n° 2 : Composition du blé

Le tableau N°2 présente la composition et la valeur nutritive du blé

Nutriments	Valeur nutritive
Eau	9,8%
Protéines	17,3%
Lipides	2,6%
Glucides	68,2%
Fibres	1,8%

Source: LEON, B 1997

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5. Le gluten ( http://fr.wikipedia.org/wiki/le gluten)

Le gluten est un mélange de protéines qui, combiné avec de l'amidon, forme l'albumen de la plupart des céréales. Il constitue environ 80% des protéines contenues dans le blé et se compose en majorité de gliadine et de glutenines.

Les gliadines et les glutenines sont les protéines de réserve du grain, les autres protéines du grain sont des protéines de structure (albumines et globulines).

Le gluten est responsable de l'élasticité de la pâte malaxée ainsi que de la masticabilité des produits à base des céréales cuit au four. Cette viscoélasticité permet de faire du pain de qualité : les bulles de CO2 dégagées lors de la dégradation anaérobies de l'amidon par les levures sont figées dans le réseau de gluten à la fois tenace et élastique (la pate lève). On le retrouve dans les farines de céréales panifiables comme le blé, le seigle et en quantité moindre dans les céréales difficilement panifiables comme l'orge.

L'absence de gluten dans la farine locale est à la base de la difficulté de leur panification, leur protéine n'étant pas adaptée à la panification. La gliadine et la glutenine, principale protéines qu'on trouve dans le blé, sont à la base des propriétés de gluten qui peut former une structure classique pouvant retenir les gaz produits par la levure lors de la fermentation. (KAYISU, 2001)

6. Utilisation

L'utilisation du blé est la même que celle du froment. On peut ainsi le trouver sous différentes formes :

? En grains entiers (boulgour, semoule, flocons...) ;

? En grains soufflés dans certains mueslis ;

? Sous forme de farines alimentaires. Ces farines sont ensuite utilisées à la manière de la farine de blé, pour les pâtisseries, ou encore les pains et les pâtes alimentaires.

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I.3. LE PAIN

1. Type des pains

Il y a plusieurs types de pains. Nous avons suivant qu'on utilise le levain ou non, du pain levé et du pain non levé.

Le terme pain est défini comme aliment fait d'une pâte composée essentiellement de farine, d'eau, de sel et de levure (ou de levain), pétrie et fermenté puis cuite au four. (LAROUSSE, 2007)

2. Composante de la pate boulangère et leur rôle

En ce qui concerne la composition de la pâte boulangère, plusieurs produits entrent dans sa constitution. Parmi ceux-ci, nous avons :

? Les farines qui constituent une source de gluten, d'amidon, de lipide, etc. La farine est l'élément de base qui contient tous les éléments qui feront du pain un bon aliment.

? L'eau jouant un rôle d'agent plastifiant. L'eau joue un rôle essentiel dans la fabrication de la pâte à pain. L'eau gonfle les granules d'amidon et assouplit le gluten contenu dans la farine. C'est elle qui permet le travail de la pâte

? Le sucre donne de la saveur, la couleur et constitue aussi un substrat pour la levure ;

? Le sel de cuisine donne un gout salé, agit comme conservateur et exerce une action sélective sur les micro-organismes qui se développent dans le substrat de fermentation (ASIEDU, 1991)

? La levure est le champignon microscopique d'origine naturelle, le Saccharomyces cerevisiae, qui favorise la fermentation à l'intérieur de la pâte à pain. Elle transforme les sucres de la pâte en gaz carbonique et en alcool. Ces derniers s'évaporent lors de la cuisson.

3. Technique de la panification

a. Préparation de la pate

La pate est obtenue en mélangeant la farine, l'eau, le sel et la levure. Après pétrissage (20 à 25 minutes) on a une pate lisse et homogène. Celle-ci est un mélange complexe de plusieurs phases, dont deux sont continues. Le réseau de

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gluten hydraté, qui confère une forte cohésion, et la solution formée par l'eau libre ; dont deux autres sont discontinues : les grains d'amidon enchâssés dans le gluten et l'air inclus au cours de pétrissage. (ALAIS et LINDEN, 1987)

b. Fermentation panaire

Elle se déroule en deux temps dans un milieu qui n'est pas complètement anaérobie :

? Le 13 amylase attaque en premier lieu ces granules d'amidon endommagées au cours de la mouture ; il se forme du maltose et dextrine limite. (KAYISU 1988)

? Le á amylase scinde les chaines des dextrines lesquels deviennent un nouveau substrat pour la 13 amylase. Il est permis dans certains pays,

d'ajouter des amylases microbiennes pour accélérer cette phase.
(SCHAPIRA, 1959 cité par MOSITHO 2002)

5. Les étapes de la panification (Léon B, 1997) Le pétrissage

Geste premier, fondamental, le pétrissage est le moment décisif où le boulanger mélange tous les éléments qui vont former la pâte. Il est réalisé par un pétrin mécanique qui permet le mélange des différents éléments pour obtenir une pâte homogène. Le gluten contenu dans la farine fixe l'eau versée dans le pétrin. La pâte devient élastique et emprisonne l'air.

Le pointage ou première transformation

Le pointage permet à la fermentation de se développer à l'intérieur de la pâte. A ce stade, la production de gaz carbonique commence. La pâte se met à lever. Elle devient plus tenace et plus élastique. C'est une étape très importante pour la formation des arômes. Le tour de main du boulanger lui permet de décider si la pâte est prête.

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Le pesage

Il s'effectue dès que la pâte est suffisamment levée avec une balance (pesage individuel) ou avec diviseuse mécanique. La pâte perdant 15 à 20% de son poids à la cuisson, il est nécessaire de prévoir cette perte afin de respecter la législation sur le poids légal du pain.

Le façonnage du pain (mise en forme)

Il exige un tour de main tout spécial. La pâte doit être bien serrée sans la déchirer pour qu'elle conserve la forme souhaitée.

L'apprêt

Il s'agit de la deuxième période de repos de la pâte. Il débute dès la fin de la mise en forme et se termine à la mise au four des pâtons.

Au cours de l'apprêt, la levure se nourrit de sucre que renferme la pâte, et dégage du gaz carbonique qui fait gonfler la pâte et la creuse en une multitude de petites cavités. S'il était libre, le gaz carbonique s'échapperait. Mais il est prisonnier du gluten qui rend la pâte bien élastique et sert à le retenir. C'est pour cela que la quantité de gluten contenue dans le blé, puis dans la farine est un élément déterminant de sa qualité pour la panification.

A ce stade en effet, si la farine est bonne et si la pâte est bien faite, chaque pâton atteint trois fois le volume qu'il avait au début.

L'enfournement et la cuisson

L'enfournement s'effectue soit avec des tapis roulants, chariots ou à l'aide d'une pelle en bois à long manche.

La cuisson s'effectue dans un four chauffé à plus ou moins 250°C pendant 45 minutes. La température de la pâte à l'enfournement est de plus ou moins 30°C. La durée de la cuisson varie suivant la forme et le poids des pâtons et la température du four.

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Le défournement et le ressuage

Le pain est sorti du four avec beaucoup de soins et précautions parce qu'il est chaud et que sa croûte est encore fragile. Il est déposé sur les rayonnages pour permettre à la vapeur d'eau et au gaz carbonique de s'échapper. C'est le ressuage.

6. Problèmes du pain

Détérioration du pain

Le pain peut être attaqué par les micro-organismes provenant soit des locaux de stockage, soit des locaux de conditionnement, soit des différentes manipulations provoquant sa détérioration.

Parmi les micro-organismes attaquant le pain, on a :

? Les moisissures : qui sont des spores fongiques et qui se développent en entrainant un aspect coloré et la modification des qualités organoleptiques.

? Les bactéries : lorsque le refroidissement est lent, les spores peuvent se développer 12 heures après la sortie du four produisant ainsi des taches dans la mie. Le gluten se dégrade, l'amidon aussi. Les taches s'étendent, deviennent humides et pâteuses.

? Des champignons comme Midium aurentraceum pigmenté en rouge provoquent des taches de même caractéristique.

? Des levures filamenteuses telles que Trychos poron provoquent l'apparition des points et de vernures et une constance crayeuse d'où le nom de pain crayeux. (GIRAUX et GALDY, cité par MOSITHO 2002)

7. Conservation du pain

Par le fait que le pain est sujet à des attaques de plusieurs sortes de microorganismes, les règles d'hygiène doivent être strictement suivies en matière de stockage, d'emballages, et de vente pour minimiser les contaminations. (GIRAUX et GALDY, op cit). Ces mesures allongeraient la conservation.

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8. Valeur nutritionnelle comparées de pains (André, 1992)

La teneur en éléments nutritifs dépend surtout de la farine à partir de laquelle le pain a été fait et de la quantité d'eau qu'il contient.

La composition du pain fabriqué d'une farine extraite à un taux moyen est la suivante :

Tableau n° 3 : Valeurs nutritionnelles moyennes de pains

Valeurs nutritionnelles moyennes de pains
	Pain, baguette courante française	Pain courant français, 400 g ou boule	Pain complet, artisanal	Pain de campagne, pain bis	Pain de seigle et froment		Pain de mie
	pour 100 g
Glucides	57,4 g	49,3 g	49,4 g	55,6 g	43,9 g	49,6 g
Eau	27,2 g	37,6 g	33 g	30,5 g	32,3 g	33,3 g
Protéines	8,6 g	7,4 g	8,4 g	8 g	7,2 g	7,8 g
Fibres	2,9 g	2,6 g	5,3 g	3,1 g	5,8 g	2,8 g
alimentaires
Lipides	1,4 g	1 g	1,3 g	1,3 g	2,9 g	4,5 g
Energie	1 174 kJ	1 001 kJ	1 060 kJ	1 129 kJ	976 kJ	1 146 kJ
Energie	277 kcal	236 kcal	250 kcal	266 kcal	230 kcal	271 kcal

Source : André, 1992

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Deuxième Chapitre : MATERIELS ET METHODES

1. MATERIELS

a) Matières biologiques

La farine de patate douce (obtenue après transformation des tubercules), la farine du blé de marque AZAM acheté au marché de Goma, le sucre, la levure (Saccharomyces cerevisiae) et le lait en poudre sont les matières biologiques utilisées dans ce travail.

b) Matériel expérimental

Il s'agit d'une table en bois pour le pétrissage, une cuisinière pour la préparation des pains, une balance de précision, un bassin pour le mélange, des couteaux, sel de cuisine, sont les matériels expérimentaux utilisés dans ce travail.

2. METHODES

A. Préparation de la farine composite

a) Traitement de la patate douce

Après leur achat, les patates douces de chair blanche, ont été lavées puis pelées. Elles ont été séchées au soleil pendant 3 jours, puis broyées dans un mortier et tamisées pour obtenir une farine.

b) Traitement de blé

Etant donné que la farine de blé se vend déjà transformé, nous nous sommes servis de la farine de blé importée de marque AZAM vendue localement car elle servira dans les différentes combinaisons pour apporter à la farine de la patate douce une proportion du gluten selon que les combinaisons seront faites.

C) Formulation des farines composites utilisées

Trois formulations de la farine composite ont été fixées en jouant sur la quantité de farine de patate douce et de blé telles qu'indiquées dans le tableau 4 : les parties (en poids) de farine de patate douce et de blé étant respectivement de 1/3 (Farine composite 1), de 1/1 (Farine composite 2) et de 3/1 (Farine composite 3).

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Les autres ingrédients, à savoir le sucre, la levure, le lait en poudre, le sel, ont été utilisés à proportions égales dans les trois préparations.

Tableau 4 : Formulation des farines composites

Composition en gramme pour 100g des différentes farines
Type de farine	FPT	FB
Farine 1	25	75
Farine 2	50	50
Farine 3	75	25

Légende : FPT : Farine de Patate Douce FB : Farine de Blé

B. Analyses physico - chimiques (Réf. N° OCC-042/4-1-1998 Kinshasa)

Afin de déterminer la meilleure proportion ayant abouti à un pain de bonne qualité, les différents pains obtenus ont fait l'objet des déterminations physicochimiques et d'un examen organoleptique. Nos analyses physico-chimiques ont été effectuées au sein du laboratoire de l'Office Congolais de Contrôle (OCC/Bukavu). Quand au test organoleptique, il a été effectué à Goma et à Bukavu ; test effectué selon les normes décrits par Blecker dans son cours d'analyse sensorielle (2003).

1. Détermination de la teneur en eau (humidité) et en matière sèche

? Méthode d'analyse : par dessiccation à l'étuve.

? Principe de la méthode : la prise d'essai est séchée à l'étuve à 105°C jusqu'à

poids constant. La perte de poids correspond à la teneur en eau.

? Matériel et appareillage :

- Balance analytique de précision

- Etuve à 105°C

- Bocal métallique

- Dessiccateur

? Mode opératoire : on pèse plus ou moins 10g de l'échantillon (produit) dans un

bocal métallique à fond plat préalablement taré. On sèche à l'étuve entre 100

et 105°C pendant 2 heures. On répète l'opération jusqu'à poids constant. La

perte en poids correspond à la teneur en eau.

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> Calcul et expression des résultats : la teneur en humidité s'exprime en pour cent du poids avec 2 décimales.

%Humidité =

Le calcul du taux d'humidité par perte de poids à la dessiccation se fait de la manière ci-après :

Où P1 : poids du bocal métallique vide

P2 : poids du bocal métallique contenant l'échantillon

P3 : poids après séchage et dessiccation

La teneur en matière sèche est déduite de la teneur en eau par la formule :

% Matière sèche = 100 - % Eau

2. Détermination des cendres totales

> Méthode d'analyse : incinération par voie sèche.

> Principe de la méthode : une prise d'essai de l'échantillon de l'échantillon

(produit) est calcinée dans un four à moufle à 800°C jusqu'à complète

minéralisation.

> Matériel et appareillage :

- Balance analytique de précision

- Four à moufle électrique à 800°C

- Creuset en porcelaine

- Pinces

> Mode opératoire : on place dans un creuset en porcelaine préalablement taré

plus ou moins 2g de l'échantillon. On calcine dans un four à moufle à 800°C

jusqu'à l'obtention des cendres blanches. On refroidi à l'air ambiant, puis on

pèse. Le pourcentage en cendres est donné par la formule ci-après :

_(P - _P )

₃ ¹ _{x 100}

( _P ? _P )

_{2 1}

% cendres =

Où P1 : poids du creuset vide

P2 : poids du creuset contenant l'échantillon

P3 : poids après séchage et refroidissement.

3. Détermination des protéines brutes > Méthode d'analyse : méthode de Kjeldhal

17

? Principe de la méthode : toute matière organique contenue dans la prise

d'essai de l'échantillon est détruite par oxydation sous l'effet combiné de

l'acide chlorhydrique et du catalyseur. Dans ces conditions l'azote qui se

trouve dans l'échantillon est transformé en sel d'ammonium. L'ammoniac

libéré de ce sel est entraîné par distillation à la vapeur d'eau puis recueilli

dans une solution acide de titre connu en présence d'un indicateur mixte.

L'excès de l'acide est enfin dosé en retour à l'aide d'une solution de soude ou

de potasse. Ainsi la teneur en azote total obtenu, multiplié par le facteur de

conversion, qui est fonction de la nature des protéines, donne la teneur en

protéine brutes.

? Réactifs :

- Eau distillée

- Acide chlorhydrique 0.1N

- Catalyseur : sulfate de cuivre + sélénium

- Hydroxyde de sodium à 33%

- Indicateur mixte : bleu de méthylène + rouge de méthyle

- Huile de silicone

- Acide chlorhydrique concentré à 99%

? Matériel et appareillage :

- Balance analytique de précision,

- Minéralisateur

- Distillateur d'azote

- Verre de montre

- Pipettes volumétriques de 5 à 25ml

- Burette de 25 à 50ml

- Bécher de 250ml

- Ballon ou tube de Kjeldahl à 250ml

- Ballon jaugé de 100ml

? Mode opératoire : on pèse exactement environ 2 à 2.5g d'échantillon dans un

tube ou ballon Kjeldahl. On ajoute 3g du catalyseur et 20ml d'acide

chlorhydrique concentré ou une quantité suffisante pour mouiller

complètement la prise d'essai. On ajoute 1 à 2mg d'huile de silicone pour

empêcher la formation de mousse. On chauffe jusqu'à clarification de la

solution. On laisse refroidir pendant quelques heures au besoin une nuit. On

18

transvase le tout dans un ballon jaugé de 100 ml et on porte au trait avec de l'eau. On pipette 20 ml de 100 ml et on les introduit dans le tube à distiller du distillateur. On ajoute 40 ml de l'hydroxyde à 33% et un peu d'eau. Le distillat est recueilli dans 20 ml d'acide chlorhydrique 0.1N en présence de 2 à 3 4 gouttes d'indicateur mixte qui vire du rouge violet au vert.

? Calcul et expression des résultats : la teneur en protéine total s'exprime en pour-cent du poids avec 2 décimales.

Le pourcentage en azote se calcul de la manière ci-après :

% en azote =

Où VA= Volume dans lequel on a recueilli le distillat (20 ml d'HCl) et

VB = Volume de la base (NaOH 0.1N) avec laquelle on titre.

Pour obtenir la teneur en protéines brutes, on multiplie la teneur en azote total par le facteur de conversion 6.25.

4. Détermination de la matière grasse

? Méthode d'analyse : par extraction continue au solvant selon Soxhlet.

? Principe de la méthode : on place l'échantillon du produit dans une cartouche

à extraction, on recouvre d'un tampon d'ouate dégraissé et on soumet à

l'extraction continue à l'éther de pétrole ou tout solvant approprié dans un

extracteur de Soxhlet. Après l'extraction, on distille le solvant et le résidu isolé

dans le ballon préalablement taré est séché à l'étuve à 100 et 105°C et pesé

après refroidissement.

? Réactifs :

- Toluène

? Matériel et appareillage :

- Appareil d'extraction du modèle Soxhlet

- Cartouche d'extraction

- Tampon d'ouate dégraissé

- Ballon rodé d'extraction de 250 à 500ml

- Balance analytique de précision

- Dessiccateur

- Verre de montre

- Etuve à 100-105°C

19

? Mode opératoire : on pèse exactement 5 à 10 g de l'échantillon dans une cartouche d'extraction. On sèche pendant 1 à 2 heures à 100°C. on recouvre d'une couche d'ouate dégraissée. On extrait pendant 6 à 8 heures au toluène dans l'appareil de Soxhlet dans un ballon d'extraction de 250 ml préalablement taré. On distille ensuite le solvant et on sèche le ballon pendant 1 heure à 105°C. On pèse après refroidissement dans un dessiccateur. On sèche une seconde fois pendant 15 minutes à 105°C et on pèse à nouveau après refroidissement, et cela jusqu'à poids constant. Le poids du résidu isolé correspond à la teneur en matière grasse.

? Calcul et expression des résultats : la teneur en matière grasse s'exprime en pour cent du poids avec 2 décimales.

% en matières grasses =

5. Détermination des sucres totaux

La teneur globale en glucides ou en hydrates de carbone a été obtenue par l'utilisation de la formule ci-après :

Le % glucides = 100% - (%Humidité + % matières grasses + % protéines + %cendres)

C. Test organoleptique

Dans le but d'évaluer l'appréciation de nos pains obtenus à partir de ces 3 formulations, un test organoleptique selon l'évaluation hédonique qui dit que le sujet doit exprimer son avis sur le caractère « agréable » de différents produits sans considération de la coloration, étant entendu que la saveur et l'arôme sont pris en compte dans le paramètre « agréable ». A cet égard une échelle de cotation selon Blecker (2003), a été utilisée.

L'échelle de cotation va de 1 à 4. Avec comme interprétation suivante :

1. Très bien - 2. Bien - 3. Assez bien - 4. Médiocre

20

Troisième Chapitre : PRESENTATION, ANALYSES ET
INTERPRETATIONS DES RESULTATS

Dans le présent chapitre, les résultats des analyses faites sur les produits fabriqués sont présentés, commentés et interprétés.

1. Présentation des résultats

Les figures 1, 2, 3, 4 et 5 présentent les résultats de nos analyses physico-chimiques sous forme d'histogrammes et le Tableau N°5 donne ceux de l'examen organoleptique. En annexe est repris le tableau synoptique de la composition chimique des pains issus de différentes farines composites.

1.1. Détermination de la teneur en eau (humidité) et en matière sèche

Humidité et matières sèches

70 60 50 40 30 20 10 0
	PAINS COMPOSITE 1	PAINS COMPOSITE 2	PAINS COMPOSITE 3
Humidité	37,784	44,126	40,086
Matieres seches	62,216	58,874	59,914

Figure 1. Teneur en humidité et en matière sèche des pains composites

Il ressort des résultats présentés que les pains fabriqués avec les trois farines composites ont un taux d'humidité qui se situe entre 37 et 40%. Les résultats obtenus avec les farines composites 2 et 3 s'écartent de ceux de l'humidité présentés au Tableau 3 qui indiquent que la teneur normale en eau des pains fabriqués avec la farine de blé varie entre 27,2 et 37,6%. Ce phénomène peut laisser supposer le caractère de rétention d'eau ou de mouillabilité de l'amidon de patate

21

douce ; la farine composite de ces dernières étant mélangées en fortes proportions dans les mélanges 1/1 et 3/1.

La teneur en matière sèche, obtenue par calcul de la déduction de la teneur en eau, donne des valeurs inverses de celles de l'humidité, par conséquent la même interprétation que cette dernière. Autrement dit, la teneur des pains façonnés avec les farines 2 et 3, respectivement environ 56 et 60%, ne se situent pas dans la fourchette de 62,4 et 72,8% (voir Tableau 3).

1.2. Détermination de la teneur en cendres

Figure 2. Teneur en cendres des pains composites

Cendres

1,4

1,2

1 0,8 0,6 0,4 0,2

0

PAINS COMPOSITE 1

PAINS COMPOSITE 2

PAINS COMPOSITE 3

Cendres

1,272

1,198

0,576

Au regard des résultats présentés sur la figure 2, il apparaît clairement que les pains composites est plus riche en cendres que ceux N°2 et 3. L'addition d'une quantité considérable de la farine de patate douce dans les pains composites 2 et 3 diminuent notablement la teneur en cendre dans ces derniers. Cet écart est très considérable dans le pain composite 3.

22

1.3. Détermination de la teneur en matières grasses

Figure 3. Teneur en matières grasses des pains composites

4

3,5

3

2,5

2

1,5

1

0,5

Matières grasses

0

Matières grasses

PAINS COMPOSITE 1

3,134

PAINS COMPOSITE 2

3,411

PAINS COMPOSITE 3

2,773

Au vu des résultats repris sur la figure 4, il est difficile d'affirmer s'il y a une différence réelle entre les taux de matières grasses de différents pains issus de ces trois farines composites. Mais l'on note que les valeurs de ces types de pains, en terme de lipides, se retrouvent entre l'intervalle des valeurs se situant entre 1 et 4 des lipides des pains comme décrit dans le Tableau 3.

1.4. Détermination des protéines brutes

Protéines brutes

10

9

8 7 6

5

4

3

2

1

0

Protéines brutes

PAINS COMPOSITE 1

6,991

PAINS COMPOSITE 2

9,143

PAINS COMPOSITE 3

9,183

Figure 4. Teneur en protéines brutes des pains composites

23

Les teneurs en protéines brutes présentées dans la figure 4 montrent une nette amélioration de cette teneur dans les pains ayant reçu une forte proportion en farine de patate douce (Pains 2 et 3), en l'occurrence 9%, dépassant les valeurs normatives se situant entre 7,2 et 8,6%. Quant au pain fabriqué avec la farine 1 (1/3), sa teneur en protéines brutes est d'environ 7%.

L'on peut affirmer ici que la farine de patate douce a amélioré la valeur protidique du produit, sous réserve de la qualité des protéines apportées.

1.5. Détermination de la teneur en sucres totaux.

Figure 5. Teneur en sucres totaux des pains composites

Les histogrammes de la teneur en glucides totaux des pains fabriqués avec les différentes farines composites (Figure 5) montrent que le blé a apporté plus de glucides que la patate douce ; ce qui justifie comme le montre le tableau N° 1 et 2 par le fait que la farine de blé est plus riche en glucide que celle de la patate douce avec respectivement 68,2% et 24,3%). En effet, la quantité élevée de la farine de patate douce dans la formulation 3 (rapport 1/3) montre clairement que l'adjonction de la farine de patate douce a un effet déprimant sur la teneur en glucides.

24

1.5. Test organoleptique

Les résultats de l'examen sensoriel réalisé sur les différents pains fabriqués à partir des trois farines composites sont présentés dans le Tableau 5 ci-après. Tableau N°5 : Résultats du test organoleptique sur les pains composites

Dégustateurs	Pains composites	Cotation	Arôme	Couleur	Goût
		TB	5	4	3
	1	B	2	4	2
		AB	0	1	3
		M	3	1	2
N= 10		TB	2	4	3
	2	B	6	2	2
		AB	2	2	3
		M	0	2	2
		TB	1	6	7
	3	B	7	3	2
		AB	2	1	1
		M	0	0	0

Légende : N = nombre de dégustateurs ; TB = Très bon ; B = Bon ; AB = Assez bon ; M = Mauvais.

Rapport farines patate douce - blé 1/3 : pains composites 1

Rapport farines patate douce - blé 1/1 : pains composites 2 Rapport farines patate douce - blé 3/1 : pains composites 3

Sur le plan sensoriel, les résultats présentés au Tableau N°5 montrent clairement que les pains composites 2 et 3 fortement enrichis en farine de patate douce ont été les plus appréciés par leur goût. Cela peut se justifier en alléguant les habitudes alimentaires, car la patate douce fait partie des féculents de base dans la région de Goma.

La couleur des pains ont reçu également une nette appréciation, cependant c'est dans l'arôme où l'appréciation des dégustateurs s'inverse. En effet, plus la quantité de farine de patate douce augmente, plus elle affecte ou masque l'arôme apporté par la farine de blé : la flaveur habituelle du pain ordinaire disparaît.

25

CONCLUSION ET SUGGESTIONS

Le présent travail qui a porté sur l'étude comparative de la substitution partielle de la farine du blé par la patate douce dans la panification répond à

différentes questions.

L'objectif principal assigné à ce travail est de mettre en valeur la patate douce (produit local) en la transformant en farine que les ménages, même les plus démunis, peuvent utiliser dans la fabrication des pains, ainsi économiser la farine de blé importée. Un objectif secondaire était attaché à ce dernier ; celui d'analyser les propriétés physico-chimiques et organoleptiques des pains obtenus.

Pour atteindre ces objectifs, des pains composites à base de farine de patate douce et de blé ont été préparées en respect des rapports 1/3 (pain composite 1), 1/1 (pain composite 2) et 3/1(pain composite 3) pour évaluer l'apport de la patate douce sur les caractéristiques physico-chimiques et sensorielle des pains produits. Des résultats obtenus, on peut tirer les conclusions suivantes :

- l'adjonction de la farine de patate douce à 50% et plus dans la farine de blé augmente la teneur en humidité des pains composites fabriqués. Ce fait laisse supposer le caractère de rétention d'eau de l'amidon de patate douce ;

- l'adjonction de la farine de patate douce à raison de 50% et plus dans la farine de blé n'a pas d'effet déprimant sur la teneur en glucides normalement déterminée dans les pains et qui se situe entre 44 et 57% (Tableau 3) ;

- on a observé une nette amélioration de la valeur protidique des pains composites obtenus, sous réserve de la qualité des protéines apportées. Les pains composites issus des farines à 50% et plus de farine de patate douce ont vu leur teneur en protéines brutes atteindre 9% par rapport 7,2 - 8,6% trouvés dans les pains ordinaires ;

- quant à l'examen sensoriel, les pains composites dans leur ensemble ont reçus un accueil satisfaisant de la part des consommateurs ; la formulation 3 (75% de farine de patate douce) a été spécialement apprécié en raison probablement du goût déjà habituel de la patate douce, un des féculents de base à Goma.

26

Tenant compte des résultats et observations, les suggestions suivantes peuvent être formulées, à savoir entre autres :

- d'étudier la durée de conservation des pains composites à base de farine de patate douce et de blé (en jouant sur le taux d'humidité) ; - de déterminer le taux de levée de la pâte lors de la fermentation ;

- d'élargir la gamme des produits fabriqués à partir des ces farines composites (farines infantiles, biscuits, gâteaux, etc.) et d'en étudier les caractéristiques

En guise de recommandation, nous suggérons que des recherches soient poursuivies sur d'autres cultures locales susceptibles d'être utilisées en panification.

27

BIBLIOGRAPHIE

A. OUVRAGES

1. ALAIS et LINDEN, G 1987 : ABREGES « Biochimie alimentaire » Edition Massou. Paris. pp 117-120.

2. ALTESIAL, 1981 : Nourrir autrement pari sur une démarche appropriative dans dossier technologique et développement, Gret. Paris.

3. ASSIEDU JJ, 1991 : les transformations des produits agricoles en zone tropicale : « approche technologique » LAT KARTHALA France, pp 335.

4. DEGRAS, L 1998 : la patate douce et larose.

5. FAO 1988, politique de prix et l'invention sur le marché agricole. Afrique, pp. 1. Ed.

6. FAO 1990 : utilisation des aliments tropicaux : racines et tubercules.

7. GIRAUX et GALDY, P : l'analyse microbiologique dans les industries alimentaires. Ed l'USINE, Paris

8. GURA, S 1991: sweet potato - no longer to be neglected. Entwicklung und landlicher Raum 1/91, 20 - 21.

9. LAROUSSE 2007 : dictionnaire du français vivant.

10. LEON, B 1997 le pain et la panification.

B. NOTES DES COURS

1. KAYISU, K. 2001 : Nutrition et diététique, cours inédits IFA YANGAMBI.

1. NAKU, 1989 : Phytotechnie. Cours inédits IFA - YANGAMBI

2. Ch. Blecker, 2003 : Cours d'analyse sensorielle. FUSAGx / Belgique

C. MEMOIRE

1. Jean Louis Crivelin MOSITHO LOIMO, Influence de la substitution de la levure de boulangerie par la lie de vin de palme sur les caractéristiques nutritionnelles et organoleptiques du pain. Mémoire, inédit, IFA YANGAMBI, 2002.

28

D. WEBOGRAPHIE

1. Microsoft ® Encarta ® 2009. (c) 1993-2008 Microsoft Corporation

2. Internet :

? http://wikipedia.org/wiki/blé

? http://wikipedia.org/wiki/le gluten

? http://www.google.com/patate douce

29

TABLE DES MATIERES

EPIGRAPHE i

DEDICACE ii

IN MEMORIUM ii

REMERCIEMENTS iv

INTRODUCTION 1

Premier Chapitre : GENERALITES 3

I.1. LA PATATE DOUCE 3

1. Classification 3

2. Composition et valeur nutritionnelle 3

3. Utilisation 4

4. Transformation de la patate douce en farine (DEGRAS, 1998) 4

5. Critères de panification de la farine de la patate douce 5

I.2. LE BLE 6

2. La fabrication de la farine ( http://fr.wikipedia.org/wiki/blé) 6

3. Les caractéristiques de la farine 7

4. Composition et valeur nutritive 7

5. Le gluten 8

6. Utilisation 8

I.3. LE PAIN 9

1. Type des pains 9

2. Composante de la pate boulangère et leur rôle 9

3. Technique de la panification 9

5. Les étapes de la panification 10

6. Problèmes du pain 12

7. Conservation du pain 12

8. Valeur nutritionnelle comparées de pains 13

Deuxième Chapitre : MATERIELS ET METHODES 14

1. MATERIELS 14

a) Matières biologiques 14

b) Matériel expérimental 14

2. METHODES 14

A. Préparation de la farine composite 14

B. Analyses physico - chimiques 15

30

? Méthode d'analyse : incinération par voie sèche. 16

C. Test organoleptique 19

Troisième Chapitre : PRESENTATION, ANALYSES ET INTERPRETATIONS DES RESULTATS 20

1. Présentation des résultats 20

1.1. Détermination de la teneur en eau (humidité) et en matière sèche 20

1.2. Détermination de la teneur en cendres 21

1.3. Détermination de la teneur en matières grasses 22

1.4. Détermination des protéines brutes 22

1.5. Détermination de la teneur en sucres totaux. 23

CONCLUSION ET SUGGESTIONS 25

BIBLIOGRAPHIE 27

A. OUVRAGES 27

B. NOTES DES COURS 27

C. MEMOIRE 27

D. WEBOGRAPHIE 28

TABLE DES MATIERES 29

1

1. Aperçu général sur les différentes analyses physicochimique des différents

pains

Le tableau ci dessous présente les résultats des différents paramètres analysés pour chaque composition :

Tableau N° 6 : Vue synoptique des différents pains composites

Paramètres /Traitements	Pains composites 1	Pains composites 2	Pains composites 3
Humidité	37,784	44,126	40,086
Matières sèches	62,216	55,874	59,914
Cendres	1,272	1,198	0,576
Matières grasses	3,134	3,411	2,773
Protéines brutes	6,991	9,143	9,183
Sucres totaux	50,819	42,122	47,382

2

2. Images illustrant les différentes étapes des opérations.

Cossettes au soleil pour le séchage

Epluchage des patates douces

Tamisage des farines des patates douces

Farines des patates douces après tamisage

Analyse des pains composite au laboratoire

Analyse des pains composite au laboratoire

3