Composition chimique et valeur nutritive

Le contenu en éléments nutritifs des fractions de grains de sorgho et de mil perlé est variable. Chez le sorgho, le son est faible en protéines et cendres et riche en fibres et le germe est riche en cendres, protéines et huile, mais très pauvre en amidon. Plus de 68 % de la

matière minérale totale et 75 % de l'huile du grain complet se situent dans le germe, dont la contribution à la teneur en protéines du grain n'est que de 15 %. Le germe est également

riche en vitamines du complexe B.

L'endosperme, partie la plus importante du grain, est relativement pauvre en matières minérales, cendres et huile. Il contient en revanche 80 % des protéines du grain entier, 94 % de l'amidon et jusqu’à 75 % des vitamines du complexe B.

Chez les mils, le son est également faible en matières minérales, comme celui du sorgho, mais remarquablement riche en protéines (17 %). La fraction du germe est

relativement importante: 16 % contre 10 % dans le sorgho. Elle est également riche en huile (32 %), protéines (19 %) et cendres (10,4 %). Pratiquement toute l'huile (87 %) du grain complet se situe dans le germe, qui représente également plus de 72 % du total de la matière

13 minérale. La concentration de sels minéraux, plus forte dans le germe et le son que dans l'endosperme, est caractéristique des grains de céréales (FAO, 1995).

La teneur totale en matière grasse des mils perlés est relativement plus élevée que chez

les autres mils et sorgho, en raison de la dimension du germe, de sa forte teneur en huiles et des niveaux plus élevés de matière grasse dans la fraction son.

D'importantes variations de la composition du grain dans les génotypes de ces céréales ont été signalées. Les facteurs génétiques jouent un rôle majeur dans la détermination de cette

composition. Les facteurs environnementaux sont également importants, y compris les pratiques agronomiques (enrichissement par les engrais).

Les variations de composition sont clairement montrées par le tableau 1.1 ci-après. Tableau 1.1: Composition chimique de génotypes de sorgho et de mil perlé Collection mondiale de plasma germinatif de l'ICRISATa (FAO 1995).a protéines exprimées sur la base de la

matière brute. Les valeurs entre parenthèses donnent la moyenne arithmétique

Céréale Protéines a (%) Matière grasse (%) Cendres (%) Fibres brutes (%) Amidon (%) Amylose (%) Sucres solubles (%) Sucres réducteurs (%) Sorgho 4,4-21,1 (11,4) 2,1-7,6 (3,3) 1,3-3,3 (1,9) 1,0-3,4 (1,9) 55,6-75,2 (69,5) 21,2-30,2 (26,9) 0,7-4,2 (1,2) 0,05-0,53 (0,12) Mil 5,8-20,9 (10,6) 4,1-6,4 (5,1) 1,1-2,5 (1,9) 1,1-1,8 (1,3) 62,8-70,5 (66,7) 21,9-28,8 (25,9) 1,4-2,6 (2,1) 0,10-0,26 (0,17)

1.4.1 Les glucides

L'amidon est la principale forme de stockage des hydrates de carbone dans le sorgho et les mils. La teneur en amidon du sorgho s'échelonne entre 55,6 et 75,2 %, avec une valeur moyenne de 69,5 % (FAO, 1995). L'amidon de l’albumen est constitué de 70 à 80 % d’amylopectine et 30 à 20 % d'amylose.

Dans les différents génotypes du mil perlé, la teneur en amidon du grain varie de 62,8 à 70,5 % et celle d'amylose de 21,9 à 28,8 %. Des valeurs plus faibles d'amidon (56,3

à 63,7 %) et d'amylose (18,3 à 24,6 %) ont été obtenues chez certaines variétés indiennes de mil à haut rendement (FAO, 1995). Klopfenstein et al. (1995) ont rapporté un intervalle de 56 à 65 %.

Les teneurs en sucres solubles varient entre 1,3 et 5,2 %, chez le sorgho et entre 2,16

et 2,78 %, chez le mil. La composante prédominante des sucres solubles totaux est le saccharose et le raffinose (unité de galactose attachée à une unité de saccharose par son

14 La proportion relative de saccharose dans le sucre total est plus faible dans le mil relativement au sorgho (Hoseney, 1986).

1.4.2 Les protéines et la qualité nutritionnelle

Le sorgho et le mil sont une source importante de protéines pour les populations d’Afrique (Belton et Taylor, 2004). Leur variabilité est importante. Les fluctuations s'accompagnent généralement de changements de la composition en acides aminés des protéines. Comme le sorgho, le mil a une teneur en protéines qui se situe généralement entre 9 et 13 %, mais des variations importantes de cette teneur allant de 6 à 21 % ont été signalées. Les principales fractions de protéines du sorgho et mil sont les prolamines et les gluténines.

Les prolamines (kafirine chez le sorgho) sont prédominantes (House et al., 1995 ; Da Silva et Taylor, 2005).

La distribution des fractions protéiques dans le sorgho et le mil perlé est donnée par le tableau 1.2. Les niveaux d'albumine et de globuline sont plus élevés dans les variétés de mil que dans le sorgho, tandis que la quantité de prolamine à structure réticulaire, bêta-prolamine, est plus grande dans le sorgho que dans les mils.

Les profils en acides aminés essentiels du sorgho et du mil sont différents. Ces derniers montrent que la lysine, la thréonine, la méthionine, la cystine et le tryptophane

sont plus abondants dans les protéines de mil perlé que dans celles du sorgho et des autres mils (FAO, 1995).

Tableau 1.2: Distribution des fractions protéiques dans les grains de sorgho et de mil perlé (% des protéines totales)

Fraction Sorgho Mil perlé

Albumine + globuline 17,1-17,8 (17,4) 22,6-26,6 (25,0) Prolamine 5,2-8,4 (6,4) 22,8-31,7 (28,4) Gluténine 33,7-38,3 (35,7) 16,4-19,2 (18,4)

La fraction de prolamine est extrêmement pauvre en lysine, arginine, histidine et tryptophane et riche en proline, acide glutamique et leucine. Présente sous forme de corps

protéique, la prolamine s'est révélée être une fraction protéique prédominante, directement associée à la teneur en protéines du grain.

15 La gluténines, deuxième fraction protéique en importance dans le grain, est un composant structurel, présent en tant que matrice protéique dans l'endosperme périphérique et intérieur du grain de sorgho.

La qualité nutritionnelle du sorgho et des mils, en particulier celle du sorgho, est médiocre. L'acide aminé limitant dans le sorgho est la lysine (Waniska et Rooney 2000).

Plusieurs tentatives ont été réalisées pour enrichir ces céréales avec d'autres céréales et légumineuses de façon à accroître leur valeur nutritionnelle.

Le taux de protéines augmente avec la fertilisation, mais en général, chez le sorgho, l’influence du génotype sur la composition en protéines est plus importante que celle des conditions environnementales (House et al., 1995).

1.4.3 La composition lipidique

La teneur en matière grasse brute du sorgho est de 3 % plus élevée que celle du blé et du riz mais reste inférieure à celle du maïs et du mil à chandelle (Klopfenstein et al., 1995). Le germe contient environ 80 % de la quantité totale de matière grasse. Price et Parson (1975) ont signalé que la fraction lipidique neutre était de 86,2 %, les glycolipides représentant 3,1 % et les phospholipides 10,7 % dans la matière grasse du sorgho.

La composition en acides gras du sorgho (49 % d'acide linoléique, 31 % d'acide oléique, 14 % d'acide palmitique, 2,7 % d'acide linoléique, 2,1 % d'acide stéarique) est analogue à celle du blé, mais avec plus d’acides insaturés (Rooney, 1978).

1.4.4 Les fibres alimentaires

Les teneurs en fibres alimentaires chez le sorgho sont de 6,5 à 7,9 %, dont 86,2 % sont insolubles (Waniska et Rooney, 2000). Chez le mil, elles sont plus élevées que dans le sorgho, le blé et le riz (FAO, 1995). L'enveloppe ou le péricarpe et les composants structurels de la paroi de la cellule sont les sources des fibres. Les fibres alimentaires ont certains effets négatifs sur la disponibilité de plusieurs éléments nutritifs. Le décorticage de la graine est l'une des méthodes utilisée pour les éliminer (Lestienne et al., 2006 ; Shobana et Malleshi, 2006). Les composants de fibres insolubles dans le sorgho sont riches en glucuronoarabinoxylanes.

En comparaison, l'orge est riche en bêta-glucanes solubles, tandis que le blé est riche en arabinoxylanes solubles et insolubles (Taylor et Dewar 2001). Ces différences dans la composition des fibres peuvent avoir un impact significatif lorsque le sorgho est utilisé dans les produits à forte valeur ajoutée dans l’agro-industrie.

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1.4.5 Les sels minéraux

La composition en sels minéraux des graines de sorgho et de mil est extrêmement variable. Plus que les facteurs génétiques, ce sont les conditions écologiques des régions de culture qui ont une incidence sur la teneur en sels minéraux de ces céréales.

Dans la graine de sorgho, les sels minéraux sont inégalement répartis, et leur concentration est surtout forte dans le germe et le spermoderme d’après Hubbard, Hall et Earler (FAO, 1995).

Il a été également observé que l'assimilation du fer est plus importante à partir d'un sorgho sans tanin qu'à partir de celui à forte teneur en tanins.

1.4.6 Les vitamines

Le sorgho et les mils représentent en général une source importante de vitamine du complexe B. Certaines variétés de sorgho à endosperme jaune contiennent du bêta-

carotène qui pourrait être transformé en vitamine A par le corps humain. D’après Cerighelli (1955), les graines contiennent la thiamine (vitamine B1), la riboflavine (vitamine B2), l’acide pantothénique et la niacine (vitamine PP). Cette dernière se trouve en plus grande proportion

(64,74 mg/kg). Dans le grain du sorgho, des quantités faibles de vitamines solubles dans la matière grasse, à savoir la vitamine D, E et K ont, également, été détectées.

Le sorgho, tel qu'il est généralement consommé, ne représente pas une source de vitamine C. Lors de la germination, une certaine quantité de cette vitamine est synthétisée

dans la graine. Chez les mils, c’est la thiamine et la riboflavine qui ont été déterminées le plus. La teneur en thiamine et en riboflavine (3,75-10,06 mg/kg et 1,04 mg/kg de poids brut respectivement) du mil, de l'éleusine et d'autres mils secondaires n'est pas très différente de celle du sorgho (Cerighelli 1955). Dans certaines variétés, cependant, la teneur en niacine est plus faible (FAO, 1995).