Fibre alimentaire

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Le terme de fibre alimentaire est utilisé pour décrire divers polysaccharides végétaux non assimilables: cellulose, hémicelluloses, pectines, oligosaccharides, gommes et divers composés lignifiés. Selon la définition modifiée de Trowell (1976), la fibre alimentaire est définie comme la somme de la lignine et des polysaccharides qui ne sont pas hydrolysés par les enzymes endogènes du tube digestif de l'homme. Kamath et Belavady ( 1980) ont constaté que le principal élément insoluble de fibre dans le sorgho était la cellulose, qui variait de 1,19 à 5, 23 pour cent selon les variétés de sorgho. Toute graine comporte deux sources de fibre alimentaire, I'enveloppe ou le péricarpe et les composants structurels de la paroi de la cellule. Les parois des cellules végétales contiennent de nombreux éléments autres que les hydrates de carbone en sus de la lignine, notamment protéines, lipides et matière inorganique, qui modifient les propriétés des polysaccharides. On a suggéré plusieurs méthodes de mesure de la fibre alimentaire totale dans les denrées alimentaires. Chacune de ces méthodes présente certaines limitations qui peuvent contribuer aux variations observées dans la teneur en fibre alimentaire de divers produits.

Sorgho

Bach Knudsen et Munck (1985) ont trouvé qu'une variété soudanaise de sorgho couramment consommée, à faible teneur en tanin, Dabar, avait une teneur totale en fibre alimentaire de 7,6 pour cent, tandis qu'une variété soudanaise à haute teneur en tanin, Feterita, en contenait 9,2 pour cent. Dans les deux variétés, la plus grande partie de la fibre alimentaire totale était insoluble dans l'eau (6,5 pour cent dans Dabar et 7,9 pour cent dans Feterita). La fibre soluble dans l'acide était elle aussi différente dans les deux variétés (2,9 pour cent pour Dabar et 3,6 pour cent pour Feterita). Le fait qu'il y avait plus de fibre alimentaire dans la variété à forte teneur en tanin était dû à la contribution des polyphénols à la fraction lignine de la fibre alimentaire. La cuisson du sorgho sous forme de porridge de grains complets diminuait la disponibilité d'énergie, en raison surtout de la formation d'amidon résistant aux enzymes, augmentant par conséquent en apparence la teneur en fibre alimentaire des deux variétés. La fermentation à un pH de 3,9 aidait à empêcher la formation d'amidon résistant ainsi que celle de lignine au cours de la cuisson. Par rapport au blé, à l'orge, au seigle ou au maïs, la fibre alimentaire totale était faible dans les deux variétés de sorgho. La quantité de protéine liée à la fibre alimentaire totale ainsi qu'à la fibre soluble dans l'acide était beaucoup plus élevée pour les variétés de sorgho que pour le blé et les autres graines alimentaires. A la cuisson, on observait une plus forte augmentation de cette liaison dans le cas du sorgho à forte teneur en tanin. Là aussi, la fermentation ou l'acidification à un pH de 3,9 empêchait la liaison de la protéine. Ces observations ont donc indiqué que la méthode traditionnelle de fermentation soudanaise comportait d'importants avantages nutritionnels.

La fibre alimentaire a certains effets négatifs sur la disponibilité de plusieurs éléments nutritifs. La concentration de zinc et de fer dans le tibia de rats qui recevaient une alimentation à base de sorgho riche en fibres et en phytates était nettement plus faible que chez des rats qui avaient une alimentation sans sorgho à faible teneur en fibres (Ali et Harland, 1991 ). Le décorticage de la graine est l'une des méthodes utilisée pour éliminer la fibre. Cornu et Delpeuch ( 1981 ) ont constaté que la digestibilité apparente de l'azote chez les sujets adultes dont l'alimentation comportait 80 pour cent de sorgho était ramenée de 65,4 à 60,5 pour cent lorsqu'on remplaçait le sorgho décortiqué par la graine entière. La matière fécale totale était plus importante avec une alimentation à base de graines de sorgho entières. La matière azotée et la matière insoluble dans l'acide formique contenues dans la matière fécale ont également augmenté. Karim et Rooney (1972) ont indiqué que la teneur en pentosanes du sorgho variait de 2,51 à 5,57 pour cent. Les pentosanes que l'on rencontre dans les parois des cellules des graines de céréales sont un mélange hétérogène de polysaccharides, dont beaucoup contiennent des protéines. Earp et al., ( 1983) ont identifié les bêta-glucanes liés mélangés dans le péricarpe, l'aleurone et l'endosperme du sorgho. Ces bêtaglucanes sont solubles dans l'eau et forment des solutions visqueuses et collantes. Cette propriété est importante dans le maltage du sorgho et le brassage de la bière. Klopfenstein et Hoseney (1987) ont observé que des rats alimentés avec du pain préparé à partir de farine blanche enrichie avec du bêta-glucane (7 pour cent du poids) présentaient un cholestérol sérique nettement plus faible que ceux alimentés à partir de pain fait avec une farine non enrichie. On a également observé cette propriété d'abaissement du cholestérol dans les glucanes isolés de l'avoine, de l'orge, du blé et du sorgho.

Mils

Kamath et Belavady (1980) ont constaté en utilisant la méthode de Southgate, Hudson et Englyst (1978) que la fibre alimentaire totale du mil chandelle (20,4 pour cent) et de l'éleusine (18,6 pour cent) était plus élevée que dans le sorgho (14,2 pour cent), le blé (17,2 pour cent) et le riz (8,3 pour cent). Singh et al. (1987) ont utilisé eux aussi la méthode de Southgate et ont trouvé une teneur totale en fibre alimentaire du mil chandelle de 17 pour cent. On ne dispose pas de suffisamment de données sur les composants des fibres alimentaires des mils. Beiley, Sumrell et Burton (1979) ont isolé le pentosane contenant un mélange de polysaccharides hétérogènes de la paroi des cellules des graines de mil chandelle. On a trouvé que le pentosane du mil chandelle extrait à l'aide de différents solvants, comprenant 80 pour cent d'éthanol, de l'eau et de l'alcali, contenait sept sucres, avec prédominance de l'arabinose, du xylose et du galactose, suivis du rhamnose et du fucose. Emiola et de la Rosa (1981) ont également étudié le pentosane extractible à l'eau et à l'alcali du mil chandelle, mais leurs résultats ne concordaient pas avec ceux de Bailey, Sumrell et Burton (1979), qui montraient un schéma identique du pentosane soluble dans l'eau et dans l'alcali mais avec du ribose au lieu de fucose. Emiola et de la Rosa (1981) ont trouvé que dans le mil chandelle les polysaccharides autres que l'amidon solubles dans l'eau représentaient 0,66 pour cent du poids de la graine et les polysaccharides autres que l'amidon insolubles dans l'eau représentaient 3,88 pour cent. Après purification complémentaire, ces valeurs ont été ramenées à 0,42 et 0,97 pour cent respectivement. Wankhede, Shehnaj et Raghavendra Rao (1979a) ont signalé que dans l'éleusine et le millet des oiseaux la teneur en pentosane était de 6,6 et 5,5 pour cent respectivement. Muralikrishna, Paramahans et Tharanathan (1982) ont constaté que dans le petit mil, le millet indigène et le moha du Japon l'hémicellulose A était un bêta-glucane non cellulosique et que l'hémicellulose B était composée d'hexose, de pentose et d'acide uranique.

Chapitre 5 - Qualité nutritionnelle des aliments préparés à partir du sorgho et des mils

Il est évident que, lorsqu'on transforme un grain, certains éléments nutritifs doivent être éliminés et que l'élimination d'une part non exactement proportionnée d'un élément quelconque d'un grain affectera la qualité nutritionnelle de ce qui reste. En conséquence, l'effet nutritionnel de la mouture dépend probablement autant de la quantité de matière éliminée que de la méthode utilisée pour le faire. Il est donc difficile de comparer différents rapports concernant diverses techniques de préparation. Reichert et Youngs ( 1977) ont signalé que le sorgho et les mils décortiqués par des méthodes traditionnelles contenaient plus d'huile et de cendres que les grains décortiqués par abrasion, mais la teneur en protéine était analogue. Pushpamma ( 1990) a indiqué que le décorticage réduisait la protéine totale et la lysine d'environ 9 et 21 pour cent respectivement, mais qu'il améliorait en même temps l'utilisation de la protéine restante. La perte de sels minéraux était elle aussi minime. Le décorticage améliorait la disponibilité biologique des éléments nutritifs et l'acceptabilité par le consommateur.

La question de savoir si l'élimination d'éléments nutritifs (et de facteurs antinutritionnels) est au total bénéfique nécessite toujours une analyse soigneuse. Il faut aussi considérer les facteurs organoleptiques. Ce que l'on fait n'est pas toujours ce qu'il y a de mieux sur le plan nutritionnel, et ce qui est le mieux dans un type de régime alimentaire n'est pas toujours le mieux pour un autre.

La germination entraîne des changements considérables de qualité nutritive du grain. Il y a évidemment des changements dus à la perte de matière sèche, mais des changements beaucoup plus importants, tels que l'accroissement d'activité des enzymes et la conversion d'amidon en sucres, proviennent du processus de croissance. La toxicité du cyanure dans le sorgho germé a déjà été évoquée. Le risque de maladie ou de décès dû à l'ingestion du cyanure doit toujours être pris en compte.

Wang et Fields (1978) ont constaté que la germination du sorgho augmentait la valeur nutritive relative (VNR), la faisant passer de 54,6 à 63 pour cent et le coefficient d'efficacité protéique (CEP) de 1,5 à 1,7. Il y avait des augmentations substantielles de lysine de méthionine et de tryptophane (tableau 26). Malleshi et Desikachar (1986b) ont indiqué que la germination de l'éleusine, du mil chandelle et du millet des oiseaux se traduisait par une légère diminution de la protéine totale et de l'humidité. Le principal avantage était une réduction du niveau de phytates et une augmentation des niveaux d'acide ascorbique, de lysine et de tryptophane. Malleshi, Desikachar et Venkat Rao (1986) ont également constaté que la germination réduisait sensiblement la quantité de phytates, améliorant ainsi l'assimilation du fer. Lorsqu'on laissait apparaître des jeunes pousses, que l'on faisait griller et que l'on tamisait l'éleusine, la teneur en protéine descendait de 7,7 à 3,9 pour cent (Hemanalini et al., 1980).

Les changements qui interviennent au cours de la fermentation sont notamment des augmentations d'amino-azote, la décomposition des protéines et la destruction de tous les inhibiteurs présents. Une augmentation significative de divers acides aminés (en particulier la méthionine) et des vitamines a été observée (Kazanas et Fields, 1981; Au et Fields, 1981 ) à la suite de la fermentation du sorgho (tableau 27). Une augmentation de la valeur nutritive a également été signalée. Axtell et al., (1981) ont constaté que les produits fermentés du sorgho étaient plus digestes que les produits non fermentés. La fermentation ou l'acidification inhibait la liaison des protéines par les polyphénols (Bach Knudsen et Munck, 1985). Obizoba et Atii (1991) ont indiqué que la fermentation réduisait le niveau de cyanure dans le sorgho qui présentait des pousses. Elle réduisait aussi l'amidon résistant aux enzymes et diminuait la concentration de raffinose et de stachyose, sucres provoquant des flatulences (Odunfa et Adeyele, 1987). La digestibilité de l'amidon et de la protéine du rabadi, fait à partir de mil chandelle, augmentait avec le temps de fermentation (Dhankher et Chauhan, 1987).

TABLEAU 26 Effet du temps et de la température sur la qualité nutritionnelle des graines de sorgho germées^a

a N = 1. On a fait germer les graines dans des flacons de 1 litre et sécher à 50 ºC; on les a ensuite moulues dans un moulin Wiley.
b CEP = 0,286 + 0,022 VNR) 1 es valeurs sont arrondies au dixième de CEP le plus proche.
c Témoin, non germé,
Source: Wang et fields, 1978.

MacLean et al. (1983) ont montré que le décorticage et l'extrusion pouvaient nettement améliorer la digestibilité apparente de la protéine de sorgho administrée aux jeunes enfants. L'addition d'hydroxyde de calcium avant extrusion améliorait elle aussi la digestibilité (Fapojuwo, Maga et Jansen, 1987).

TABLEAU 27 Moyennes des contenus nutritifs des farines de sorgho^a

^a N = 5. Les moyennes affectées de différentes lettres sont sensiblement différentes.
* Sensible à P < 0,01.
** Sensible à P < 0,05.
Source: Au et Fields, 1981 .

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