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Ministère de /'Enseignement Supérieur et de la Rec he Scientifique UnivOf/fli de JIJEL

Faculté des Sciences Exa.ctes et Sciences de la Nature et

de

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Président:!> Kebieche , if.\>- - ~·~· ^· ·j_.'

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Examinatrice :

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Encadreur : Melle Bourad

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Boukehil Kamel Hirech Tat#ddine Delileche Khaled

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Le grand merci s'adresse au bon dieu le tout-puissant, de nous avoir donné la force et la patience, et qui nous a guider et éclairé notre chemin pour la réalisation

de notre mémoire de fin de cycle.

A mes parents, les êtres les plus chères qui n'ontjamais cessé de nous soutenir

et de nous orienter sur le bon chemin.

Au terme de ce modeste travail, nous tenons à présenter nous remerciements les plus sincères particulièrement à :

~LLE BOURAD D, pour avoir voulu accepter de diriger ce mémoire, pour ses orientations, et ses conseils.

Jil

KEBIECHE, pour nous avoir fait l'honneur de présider notre jury.

~LLE DERAI, pour accepter d'examiner et de juger notre travail

Nous remercions également tous ceux qui nous ont aidés en nous prodiguant conseils et en nous soutenant à leur façon.

Nous remercions autant nos amis(es) et collègues de laboratoire pour leur compréhension et disponibilité.

« Grand merci a tous»

Sommaire

Introduction . . . 01

Partie théorique CHAPITRE 1 : Les légumineuses à graines I-1-Historique ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 02

I-2- Généralités et taxonomie . . . .. 03

I-3- Classification . . . ... 03

I-4- Structure et composition des graines . . . .. ^OS I-5- Production . . . ... ^OS I-5-1-Dans le monde... . .. . . . .. . . OS I-5-2- En Algérie . . . ... OS I-6- Place des légumineuses dans l'alimentation humaine . . . 06

I-7- Intérêts agronomique et nutritionnel des légumineuses .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. . .. .. .. .... 06

CHAPITRE Il: Méthode d'étude de la valeur nutritionnelle II-1-Définition... 07

II-2- Méthodes d'évaluation de la valeur nutritive . . . ... 07

II-2-1- Composition biochimique des légumineuses .. . .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. . .. .. . .. .. ... 07

II-2-1-1- Matière azotée... 08

II-2-1-2- Profil des acides aminés... 11

11 II-2-2- Polysaccharides et Fibres ... . II-2-2-1- Amidon... 11

II-2-2-2- Sucres et glucides à faibles poids moléculaires... 12

II-2-2-3- Fibres alimentaires (Glucides indigestibles à... 14

II-2-2-4- Cellulose brute . . . .. . . .. . . .. . .. . . .. . . . .. . . .. . .. . .. . . .. . . .... 14

II-2-3- Matière grasse . . . ... 14

II-2-3-1- Profil en acides gras... lS II-2-4- Les polyphénols... 17

II-2-5- Les éléments minéraux et les vitamines .. .. .. .. .... .. .. . .. . .. .. ... .. . .. . ... .. .... . ... 17

II-2-6- Les Facteurs antinutritionnels .. .. .. .. .. . .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. . ... 19

II-2-6-1- Facteurs anti-trypsique ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 20

II-2-6-2- La vicine et convicine . . . 22

11-2-6-3- Les tannins . . . ... 22

11-2-6-4- Les lectines . . . ... 23

11-2-6-5- L'acide phytique . . . ... ²³

11-3 -La Digestibilité . . . ... 24

Partie pratique 19 CHAPITRE ID : matériel et méthodes........ 25

111-1-0bjectif du travail . . . .. 25

111-2-Matériel végétal ... . IIl-2-1- Prélèvement des échantillons ... : ... . III-2-2- Préparation des farines ... . 111-3- Appareillage ... . IIl-4- Produit chimique et Réactifs ... . 111-5-Méthodes Analytiques ... . 111-5-1 -Analyse physique ... . 111-5-1-1 -Taux d'impureté ... . 25 25 25 26 26 27 27 27 111-5-1-2- Capacité d'hydratation... ²⁸

111-5-2- Les analyses Physico-Chimiques . . . 29

111-5-2-1-Teneur en eau (humidité)... 29

111-5-2-2-Teneur en matière sèche (MS)... 29

111-5-2-3-Teneur en matière minérale (cendres)... 30

III-5-2-4- Détermination de l'acidité grasse . . . .. 30

IIl-5-3-Analyses Biochimiques . . . ... 31

111-5-3-1- Extraction et dosage des protéines .. . . .. . . . .. . . .. . . .. . . .... 31

III-5-3-2-Extraction et dosage des glucides . . . .. 33

111-5-3-2-1- Sucres Totaux... 33

111-5-3-2-2- Amidon . . . ... 34

111-5-3-3-Teneur en cellulose brute . . . 34

IIl-5-3-4-Dosage matière grasse (Méthode Soxhlet)... 35

111-5-3-5-Dosage des composés phénoliques .. . . 35

111-5-3-6-Dosage de l'acide phytique . . . .. . . 38

111-5-3-7-Teneur en énergie . . . ... 40

CHAPITRE IV : Résultats et discussion

IV-1-Taux d'impuretés... 41

IV-2-Capacité d'hydratation... 41

IV-3-Composition Biochimique globale... 42

IV-4-Acidité grasse . . . ... 45

IV-5- Teneur en glucides... 46

IV-6- Teneur en composés phénoliques ... . 47

IV -7-Teneur en différentes fractions protéiques . . . 49

IV-8-Teneur en acide phytique ... ... ... ... ... ... ... .. .... ... ... ... . ... 51

IV-9- La Valeur énergétique . . . ... . . ... 52

Conclusion . . . . . . .. . . . .. . .. . . 53

Références bibliographiques Annexes

Liste des tableaux

Tableau I : Composition biochimique de quelques graines de légumineuses et du grain de blé.

(Pour 100 g de MS)... 08

Tableau II : Teneur en protéines de quelques graines de légumineuses alimentaires ... 09

Tableau III : Composition en AA essentiels des protéines de quelques légumineuses alimentaires. (mg/g de protéine) ... 11

Le tableau IV : Teneur, forme et dimensions des amidons de quelques légumineuses ... 12

Tableau V : Teneur en sucre et en amidon de certaines farines complètes de graines de légumineuses... 13

Tableau VI : La composition en acides gras des huiles extraites de graines de légumineuses ... 16

Tableau VII : Rôles positifs et négatifs des poly phénols ... 17

Tableau VIII : Composition moyenne en éléments minéraux de quelques légumineuses alimentaires (mg/ 100 g) ... 18

Tableau IX: Teneur des graines de légumineuses en certaines vitamines (mg/lOOg) ... 19

Tableau X: Distribution des facteurs nutritionnels dans quelques légumineuses alimentaires ... .20

Tableau XI: Estimation de la valeur de l'activité anti-trypsique chez quatre graines de légumineuses ... 21

Tableau XII : La valeur énergétique des nutriments (Kcal/g) ... 40

Tableau XIII: Taux d'impureté en(%) ... .41

Tableau XIV : Valeurs de la capacité d'hydratation (g/G) ... .42

Tableau XV : Composition chimique globale ... .42

Tableau XVI : Teneur en glucides (%MS) ... .46

Tableau XVII: Teneur en composés phénoliques (%MS) ... 47

Tableau XVIII: Teneur en différentes fractions protéiques(% des protéines totales) ... 49

Tableau XIX : Teneur en acide phytique. (mg/MS) ... 51

Tableau XX: Teneur en valeur énergétique (kcal/g) ... 52

Liste des figures

F . 1gure 01 M ' : ecarusme . d' act10n es . d i 'nh'b' i iteurs e proteases ....d ' ... .. 21

Figue 02: Structure chimique de la vicine et la convicine ..... 22

Figure 03 : Interaction de l'acide Phytique, Hexadihydrogenphosphate avec les métalliques... 23

Figure 04 : Schéma d'extraction des différentes classes de protéines de réserve des graines 32 Figure 05: Extraction des composés phénoliques ...... 36

Figure 06 : Teneur en MS, MO et MM ...... 43

Figure 07: Teneur en eau ...... 44

Figure 08: Teneur en matière grasse ...... 45

Figure 09 : Teneur en acidité grasse ... 46

Figure 10: Teneur en glucides ...... 47

Figure 11: Teneur en composés phénoliques...... 48

Figure 12: Teneurs en différentes fractions protéiques...... 50

Figure 13 : Teneur en acide phytique . . . . . . .. 51

Figure 14 : Teneur en énergie . . . . . . .. 52

Abréviations

AA : Acides Aminés.

AFNOR : Association Française de Normalisation ADF: Acide Détergent Fibre.

ADL : Acide Détergent Lignine BBC : Bleu Brillant de Coomassie.

BSA : Bovine Sérum Albumine

CUD : Coefficient d'Utilisation Digestive.

ED : Eau Distillée.

FAN : Facteurs Antinutritionnel.

FC : Folin-Ciocalteu.

H : Humidité.

InsP6: Hexa Phosphorique d'Inositol

ISO : International Standardisation Organisation

g: gramme.

MM : Matière Minérale.

MO : Matière Organique.

MS : Matière Sèche.

SNC: Système Nerveux Central.

UPN : Utilisation Protidique Nette

Parie théorique

INTRODUCTION

Introduction

A des fins d'alimentation humaine ou animale, le règne végétal offre une gamme très large de matières premières qui se caractérisent chacune par une valeur protéique, énergétique, vitaminique ou minérale.

Les légumineuses alimentaires sont essentiellement cultivées pour leurs rôles en alimentation humaine et aussi dans l'amélioration de la fertilité des sols dans le système de culture dominant à base de céréales (Aykroyd et Doughty, 1982).

La production de légumineuses en Algérie, demeure largement un secteur traditionnel où la majorité des producteurs sont des petits exploitants agricoles disposant d'une main d'œuvre familiale abondante.

Avec l'augmentation de la demande en légumineuses (croissance démographique) et la stagnation des rendements d'autres cultures (natures traditionnelles du secteur); la production ne satisfait plus la demande locale ; l'Algérie est devenue un net importateur depuis 1979. Les principales légumineuses cultivées en Algérie sont la fève, le pois chiche, le pois sec et la lentille. Ces quatre espèces couvrent plus de 80% des superficies destinées aux légumineuses. D'autres espèces d'importance mineure sont aussi cultivées (haricot blanc, lupin, soja, ... ) (Masson et Gintzburger, 2000).

Les légumineuses occupent une importante place en nutrition humaine spécialement dans les pays du tiers monde, les graines considérées comme étant la viande du pauvre, sont généralement une très bonne source de protéines et d'hydrates de carbone, assez pauvre en matière grasse, elles constituent un régime nutritionnel assez équilibré. L'augmentation de leurs consommations mérite une étude de ces matières premières.

Nous nous sommes intéressés dans le présent travail à une étude physico-chimique et biochimique de quelques légumineuses commerciales, leur intérêt nutritionnel et également l'effet potentiel de facteurs antinutritionnels.

Chapitre 1:

Les légumineuses à graines

Chap.I Les légumineuses à graines

1-1- Historique

Les graines de légumineuses furent parmi les premières cultures vivrières réalisées par l'homme. Leur histoire, en tant que plantes cultivées, remonte aux temps néolithiques, lorsque l'homme passa de la chasse et de la cueillette à la production de ses aliments et adopta un mode de vie basé sur une communauté villageoise de cultivateurs, laquelle conduisit à son tour, étape par étape à la civilisation urbaine.

Dans l'ancien monde, la première phase de la révolution que fut la production des aliments apparut la culture du blé et de l'orge, les légumineuses à graines occupant une place secondaire mais importante .Cette culture s'accompagna de la domestication en premier lieu du mouton et de la chèvre et plus tard, de la vache et du porc (Aykroyd et Doughty, 1982).

La culture de légumineuses est débute depuis langue temps , dans les grottes au Mexique, on a retrouvé des haricots datant de 4000 ans avant notre ère, des pois de la même époque on été découverts dans un village néolithique en Suisse, dans des tombeaux Egyptiens pré-pharaonique et dans les ruines de trois, des vestiges archéologiques sembleraient indiquer que l'on cultivait les pois chiches sur les rives de la méditerranée orientale et en Mésopotamie, il y'a au moins 5000 ans (Siegel et Fawcett, 1978).

Au temps des Romains, on ajoutait de la farine d'orge et d' haricots à la farine de blé de qualité inférieure pour en faire du pain (Huise, 1974).

Les premiers européens venus s'établir en Amérique du nord ont incorporé à leur alimentation ordinaire les fèves qui poussaient à l'état sauvage sur ce continent. A cette même époque, en Angleterre les haricots rouges étaient considérés comme un luxe que seuls les gens très riches pouvaient s'offrir (Siegel et Fawcett, 1978).

Chap. 1 Les légumineuses à graines

1-2- Généralités et taxonomie

Les légumineuses (Fabacées) représentent l'un des taxons végétaux les plus importants, tant du point de vue biologique et d'écologie fondamentale que du point de vue agronomique et environnemental (Journet et al., 2001). Les légumineuses, largement définies par la structure à fleur peu commune et fruit en gousse, constituent une phytobiomasse très intéressante après celle des graminées (Rasanen, 2002). Elles se développent dans dés écosystèmes extrêmement variés ; des régions tempérées (plantes à amides) et régions tropicales (plantes à uréides) (Schubert et Bolland, 1990).

Elles représentent une super famille chez les angiospermes (Peret, 2007) et appartiennent à la famille des léguminosae (O'bara et al., 2002). Cette famille est très nombreuse, comprenant environ 20000 espèces reparti en 750 genres, elle est subdivisées en trois sous familles (Risanen, 2002).

Caesalpinioideae : contient environ 2500-2800 espèces, la plus part sont principalement des arbres des savanes et forêt tropicales d'Afrique, d'Amérique du sud et de l'Asie.

- Mimosoideae: contient environ 3000 espèces, représente par des petits arbres et des arbustes des régions tropicales semi arides d'Afrique, d'Amérique et de l'Australie.

Papilionoideae : comprend approximativement 12000-13 500 espèces principalement des plantes herbacées, largement distribuées dans le monde (Risanen, 2002).

3

Chap. 1 Les légumineuses à graines

1-4- Structure et composition des graines

La graine de légumineuses parvenue à maturité se compose de trois éléments principaux : l'enveloppe de la graine (appelé le testa ou tégument), les cotylédons et l'axe de l'embryon (Aykrod et Doughty, 1982).

Les grains de légumineuses ont effectivement un albumen au stade initial de leur développement, mais dans la graine mûre il ne subsiste plus qu'à l'état de vestiges, les réserves nécessaires, au début, pour la croissance de plantule étant accumulés dans les cotylédons. Les éléments composants les graines ne sont pas réparties uniformément dans celles-ci. Comme en peut s'y attendre, le tégument et le cotylédon n'ont pas la même composition. Les cotylédons représentent la majeure partie de la valeur alimentaire de la graine entière. Le tégument ne contient que fort peu de nutriments (Aykroyd et Doughty ,1982).

1-5-La production 1-5-1-Dans le monde

Les légumineuses sont retrouvées dans les régimes alimentaires de plusieurs millions de personnes dans le monde, elles sont cultivées partout mais plus particulièrement en Asie (Annexe 04).

Le Canada est le premier exportateur mondial, alors que les grands importateurs sont l'Espagne et l'Inde (Gower, 2002).

1-5-2-En Algérie

Les légumineuses alimentaires ont toujours été présentes dans les systèmes de production agricole en Algérie, elles font partie du domaine agricole de notre pays depuis de millénaires.

Sur le plan géographique, les légumineuses alimentaires, représentées par le pois chiche, la lentille, le pois sec, le haricot sec et la fève/ fèverole, sont cultivées partout en Algérie, de la zone littorale jusqu'aux Hauts plateaux, voir même dans certaines régions sahariennes (Zaghouane, 1997).

Les principales wilayas de production en Algérie sont : Tlemcen, Ain-Timouchent et Chief.

Selon Amir et al (2006). La production nationale de légumes secs ne satisfait pas tous les besoins de la population Algérienne. Une augmentation des surfaces réservées à

Chap. 1

1-3- Classification

"

Genre : cicer Nom binominal : Cicer arietinum

Règne : plantae

Sous règne : tracheobiont Division : magnoliophyta Classe : magnoliopsida Sous Classe : rosidae Ordre : fabales

Famille :

f

^abaceae

" "

Genre : vicia Nom binominal : viciafaba

Genre :pisum Nom binominal :

pisum sativum

Les légumineuses à graines

Genre: lens Nom binominal :

lens culinaris

4

Chap. l Les légumineuses à graines

la culture des légumineuses est observée chaque années dans le but de réduire les importations ; le rendement reste assez faible (de 0,4 à 1,4 tonnes/ha.

1-6-Place des légumineuses dans l'alimentation humaine

Les légumes secs ont été appelés «la viande du pauvre», appellation qui a sont intérêt et sont importance à divers titres, historiques et d'autres.

En l~ lieu, elle implique l'idée de succédané de la viande, le fait que les légumineuses étaient précieuses, à ce titre était perçu avant que leur teneur élevée en protéines ait été mise en évidence par analyse chimique.

En seconde lieu, l'expression fait mention de la pauvreté, il existe au niveau social et national une relation inverse entre la consommation des graines de légumineuses et celle de produits d'origine animale, y compris la viande, en effet les pays pauvres consomment plus de graines de légumineuses et moins de produits d'origines animales que les pays riches.

En fin l'appellation «viande du pauvre » est déplorable, car elle implique aussi l'idée d'aliment de« deuxième classe» (Aykroyd et Doughty, 1982).

La consommation mondiale des légumineuses est d'environ 6 kg/ an/ personne en 2002 (Roudaut et Lefrancq, 2005).

1-7-Intérêts agronomique et nutritionnel des légumineuses

Les légumineuses représentent les composants majeurs du système agricole par leurs particularités de s'associer au rhizobia qui fixent l'azote atmosphérique (Morgante et al., 2007), et qui contribuent à l'amélioration de la productivité de la plante et par leur source précieuse de protéines et des huiles utilisées dans la nutrition humaine et animale (Boisson -Dernier et al, 2001).

Les légumineuses présentent d'autres spécificités biologiques telles que leurs interactions avec des pathogènes et des ravageurs (insectes, nématodes), la production de métabolites secondaires spécifiques (isoflavonoïdes du soja; suggérés pour réduire les risques du cancer et pour abaisser le cholestérol dans le sérum), impliquées dans la signalisation symbiotique, dans la réaction de défense et présentant aussi un grand intérêt pharmaceutique (Journet et al., 2001).

Chap. 1 Les légumineuses à graines

Par ailleurs, la teneur élevée de certaines légumineuses en substances oestrogènes est de plus en plus sollicitée en médecine humaine et vétérinaire (Masson et Gintz Burger, 2000).

L'intérêt agronomique des légumineuses réside dans leur exploitation dans le cadre d'une agriculture «durable » ; réduction des intrants, préservation et enrichissement des sols en azote. (Journet et al, 2001).

Les légumineuses présentent un intérêt nutritionnel original : elles sont riches en protéines et apportent en même temps des sucres à digestion lente et des fibres, (Combe et al., 1991). Les protéines des légumes secs sont des sources protéiques sans gluten, donc intéressantes dans les maladies coeliaques d'intolérance au gluten (Bessaçon,1978).

L'absence de cholestérol et présence d'acides gras insaturés dans les légumineuses, fait de leur consommation un effet bénéfique sur les risques cardiovasculaire (Cayot et al., 1997).

Les graines renferment une quantité importante de matières azotées (20-40 % ) , sur le plan qualitatif, leurs protéines présentent une teneur élevée en lysine (5 à 8 g pour 16 g d'azote), et à ce point de vue elles constituent un bon complément aux céréales, toutes fois, leur valeur biologique est limitée par un déficit important en acides aminés soufrés ( 1,2 à 3 g pour 16 g d'azote) (Ledividich, 1973).

L'utilisation des légumineuse en alimentation humaine et animal a cependant été freiné par la présence de facteurs glucidiques ou antinutritionnels identifiés en quantité variable selon la partie anatomique et l'état de maturation de la graine (Combe et al., 1991).

7 y

Chapitre II :

Méthode d'étude de la valeur

nutritionnelle des aliments

j

1

1

Chap. II

Méthode d'étude de la valeur nutritionnelle

La valeur nutritionnelle est la capacité ct· un ttli1nont ou d'un r tion à apporter à un animal les éléments nutritifs (énergie, azote, minéraux et vitamine) nécessaire à la satisfaction de ses besoins (Wihitteman, 1980). La valeur nutritive d'un aliment est segmentée en valeur énergétique, azotée, minérale et vitaminique. Elle est fortement liée à la composition biochimique et à l'origine des constituants végétaux (cytoplasmiques et membranaires) constitutifs de l'aliment.

La valeur nutritionnelle; dépend surtout de la digestibilité et de l'ingestibilité d'un aliment. La digestibilité est la manière dont les aliments vont être digérés par l'organisme, alors que l'ingestibilité est la manière dont un aliment va être consommé par l'animal (Soltner ,1986).

11-2- Méthodes d'évaluation de la valeur nutritive

L'aptitude d'un aliment à satisfaire les besoins de l'organisme dépend de sa composition chimique, de sa digestibilité et de son utilisation métabolique.

L'évaluation de la valeur nutritionnelle fait appel à différentes méthodes dont chacune donne une certaine appréciation de cette valeur. L'application de toutes les méthodes disponibles permettra d'avoir une idée aussi complète que possible sur la valeur nutritionnelle de l'aliment; cependant cette option n'est pas au porté de n'importe quel laboratoire et chacun met en place les méthodes qui correspondent aux objectifs poursuivis (Abid et Bitout, 2008).

11-2-1- Composition biochimique des légumineuses

Les graines de légumineuses sont beaucoup plus riches en protides et moins riches en glucides que les grains des céréales (Tableau I). La teneur élevée en protéines de ces grains justifie en partie le caractère vital que revêtent ces plantes en alimentation humaine et animale. Leurs protéines fournissent les acides animés indispensables avec des teneurs en lysine élevées constituant ainsi un bon supplément pour les céréales qui en sont déficients.

Les légumes secs apportent à poids égal, autant de calories que les céréales. leur teneur en protéines est élevée, de 17 à 30% de MS, soit deux fois plus celles des céréales, elles dépassent même légèrement celle de la viande du poisson et des œufs (Gueguen et

7 7

Chap. Il Méthode d'étude de la valeur nutritiqnnelle

al., 1994). Le Tableau 1 représente la Composition biochimique de quelques graines de

légumineuses et du grain de blé.

Tableau 1 : Composition biochimique de quelques graines de légumineuses et du grain de blé (pour 1 OO g de MS) (Aykroyd et Doughty, 1982).

~

^{Fève Lentille chiche Pois Pois Blé}

c

Calories (g) 343 346 358 330 370

Teneur en eau(% MS) 11 11 11 13,6 12

Protéines (g) 23,40 24,20 20,10 22,20 13

Matières grasses (g) 2,0 1,80 4,50 1,40 2,0

Glucides (g) 60,20 60,80 61,50 60,10 68,0

Cellulose (g) 7,80 3,10 2,50 2,70 2,50

Cendre (g) 3,40 2,20 2,90 6,00 2,00

Calcium (mg) 9,00 56 149 70 60

Fer (mg) 3,60 6,10 2,70 4,30 1,00

Vitamine A (mg) 100 100 100 100 -

Thiamine (mg) 0,54 0,50 0,40 0,72 0,13

Riboflavine (mg) 0,29 0,21 0,18 0,15 0,04

Vitamine E (mg) 4 3 5 4 _-

D'après le tableau(!), il apparaît que la plus part des graines de légumineuses comestibles contiennent peu de matière grasse, de 1,4 à 2,0% à l'exception du pois chiche qui renferme en moyenne 4,5%. Elles sont une assez bonne source de thiamine, d'acide nicotinique, de calcium et de fer.

11-2-1-1- Matière azoté

Les protéines des légumineuses comme protéines des céréales ont fait l'objet de nombreux travaux depuis très longtemps à causes de leur importance dans notre alimentation et leur abondance dans ces graines, ainsi le terme de légumine désigne

Chap. II Méthode d'étude de la valeur nutritionnelle

aujourd'hui une famille majeure des protéines de réserve du pois et de la fèverole (Guegue.n e.t Lemarie, 1996).

Les légumineuses contiennent des teneurs en protéines très variables, mais élevées (20% à 40% de MS). Dans le cas des graines de lupin et de Soja, riches en lipides, la teneur en protéines est élevée (31 % à 40%), alors qu'elle est comprise entre 12% et 38%

dans la plus part des graines amylacées (pois chiche, fèverole, ... ) (tableau II).

D'une manière générale, la teneur en protéines des graines de légumineuses est supérieure à celle des céréales. Pour cela, ces graines fournissent environ 8% des ressources mondiales en protéines (Matheus et Arthur, 1985) et constituent en association avec les céréales la base de l'alimentation dans de nombreux pays en voie de développement.

Tableau II: Teneur en protéines de quelques graines de légumineuses alimentaires (N x 6,25 % M S) Gueguen et Lemarie (1996).

Espèce Teneur en protéines (%MS) Référence

Fève 23,10 - 38,10 Massé et Baudet ( 1977)

Lentille 23-32 Bakhsh ( 1992)

Pois chiche 12,40- 30,60 Cavan et al ( 1992)

Pois

Lisse 20,20 - 31,00 Gueguen et Barbot ( 1988)

Ridé 25, 70 - 34,40

Soja 36,90- 40, 70 Smith et Circle (1978)

Lupin 31- 35 Gueguen et Cerletti ( 1994)

Les protéines de réserve végétales fournissent plus de la moitié des protéines totales et sont constituées d'un mélange, en proportion variables de divers catégories de protéines réparties, les protéines sont classés sur la base de leur solubilité en :

../ Les albumines sont solubles dans l'eau et les globulines dans les solutions salines.

Les prolamines sont solubles dans les alcools dilués comme l'éthanol à 70% ou l'iso propanol à 55% .

../ Les glutélines et les protéines résiduelles sont partiellement solubles dans les solutions acides ou alcalines diluées (Osborne ,1924).

9

1

1

Chap. Il Méthode d'étude de la valeur nutritionnelle

Les différences en proportion entre ces diverses fractions protéiques illustrent souvent une valeur nutritive des graines. Les légumineuses sont plus riches en albumines et en globulines, tandis que les céréales sont riches en prolamines et glutélines. Enfin, les albumines et les globulines sont plus riches en lysine, acides aminés essentiels, tandis que les prolamines et les glutélines sont plus riches en acides aminés soufrés (Nasri et Triki, 2007).

L'analyse des protéines brutes dans les denrées alimentaires consiste à doser l'azote total selon la méthode de Kjeldahl et multiplier la teneur en azote par un facteur conventionnel CNrnTAL x 6,25). C'est une méthode de référence qui s'applique en trois étapes:

*Digestion ou minéralisation de l'échantillon:

Pendant l'étape de la digestion, l'azote organique est transformé en azote minéral par oxydation de la matière organique dans l'acide sulfurique concentré à haute température, en présence d'un catalyseur et d'un sel.

*

Distillation de l'ammoniac :

Avant de distiller l'ammoniac à la vapeur d'eau, on doit libérer l'ammoniac sous la forme du sel (NH_{4) 2} S0₄ par l'addition d'une solution concentrée de NaOH en excès, l'ammoniac est ensuite distillée par la vapeur d'eau et piégée dans une solution d'acide borique. L'ammoniac réagit avec l'acide borique pour former des sels borates d'ammonium.

*Titrage de l'ammoniac:

L'ammoniac sous la forme de borate d'ammonium est titré directement à l'acide d'une solution standarisée d'acide, tel HCl ou H₂S0₄ et d'un indicateur coloré 18018771-1975.

Chap. Il Méthode d'étude de la valeur nutritionnelle

Il-2-1-2- Profil des acides aminés

Les graines de légumineuses présentent un intérêt sur le plan de la richesse en protéines et de l'équilibre en acides aminés essentiel, (Tableau III).

Tableau

m :

Composition en AA essentiels des protéines de quelques légumineuses alimentaires (mg/g de protéine) (Williams et al, 1994).

Référence : L' œuf Acide amine Pois chiche Pois sec fève lentille

(FAO 1990).

Arginine 8,8 1,6 9,6 6,9 6,7

Cystine 1,2 1,7 1,4 1,9. ^{11 -.. '1 ..::::---}

/ ,.,,~ .. , 'i -

Isoleucine 4,4 4,1 4,1 _~8 .:6,8

~. ·'<

Leucine 7,6 7,0 7,6

; , \ t :.' .

^{. ,} _{7 8}

-~- 1

1 \,

Lysine 7,2 7,2 6,4 '.1,~ ^... / / \...!.>. ^J

.

^{..-72 '}

Méthionine 1,4 1,0 0,7 1,6 ^~ ··"··/. 34 '

Alanine 6,6 4,6 4,2 4,6 5,8

Valine 4,6 4,6 4,6 4,2 7,4

Le tableau III illustre le profil en acides aminés des protéines de légumineuses et montre que celles-ci sont des sources médiocres d'acides amines soufrés (méthionine et cystine), beaucoup sont aussi déficientes en tryptophane et en isoleucine.

Par contre, elles sont généralement riches en lysine, acide aminé limitant des céréales.

Il-1-2- Polysaccharides et Fibres

Les graines de légumineuses sont particulièrement riches en glucides, elles contiennent en moyenne 55 à 65% de glucides surtout sous formes d'amidon et la teneur en fibres est de 3 à 5,4% (Mohtadji et Lamballais, 1989).

Il-2-2-1- Amidon

L'amidon est, après la cellulose, la principale substance glucidique synthétisée sous forme de réserve par les végétaux à partir de l'énergie solaire. Polymère de glucose, il constitue, par conséquent, une source naturelle et énergétique de choix pour l'alimentation des êtres vivants, en particulier celle de l'homme, il représente environ

11

1

Cbap. Il Méthode d'étude de la valeur nutritionnelle

70% à 80% de MS des céréales et leurs dérivés et 30 à 70% de MS des graines de légumineuses. (Duprat et al, 1980).

Le tableau IV illustre les différentes teneurs d'amidon contenus dans quelques légumes secs et céréales.

Tableau IV : Teneur, forme et dimensions d'amidons de quelques légumineuses Mercier (1982).

Légumineuse Amidon% MS Forme @en U

Fève - fèverole 30,0 -43,0 Sphérique 6

Haricot 30,0 - 35,0 Réniforme ^-

Lentille 55,0-68,0 ^{- -}

Pois lisse 43,0-48,0 Réniforme 5-10

Pois ridé 32,0 - 37,0 Rosette (composé) 30-40

La teneur en amidon peut-être déterminée selon la méthode polarimétrique d'EWERS dans les conditions décrites par le BIPEA (1978). L'amidon est dispersé par traitement de l'échantillon à chaud par l'acide chlorhydrique dilué après défécation et filtration, le pouvoir rotatoire de la solution est mesuré par polarimétrie.

Outre la mesure du pouvoir rotatoire, le dosage peut s'achever par une chromatographie HPLC des produits d'hydrolyse, technique se prêtant à l'automatisation (Adrian et al., 1998).

Il-2-2-2- Sucres et glucides à faibles poids moléculaires

Certains glucides de légumineuses sont sous forme d'a-galactosides (polyosides hydrosolubles : raffinose, stacchyose et verbascose) dont la liaison a (1---+ 6) n'est pas attaquée par les enzymes digestives (Emilie , 2006). Le tableau (V) illustre la teneur de quelques légumineuses en glucides.

Pour le dosage des sucres totaux, on utilise de préférence les méthodes reposantes sur les propriétés chimiques spécifiques des oses.

La méthode la plus sensible est celle à l'anthrone ou les dérivés furfuraliques condensés à l'anthrone donnent des composés bleu vert dont l'absorbance à 580 nm est mesurée (Adrian et al, 1998).

Chap. Il Méthode d'étude de la valeur nutritionnelle

Tableau V : Teneur en sucre et en amidon de certaines farines complètes de graines de légumineuses (g/l OOg) (Aykroyd et Doughty ,1982).

Total Saccharose Raffinose Stachyose Verbascose Glucose Autres Amidon Pourcentage d'analyse dans

l'amidon

Fève 5,0 1,6 0,2 0,8 1,9 0,3 0,1 51,6 35,0

Lentille 6,1 1,8 0,4 1,9 1,2 0,1 0,9 59,l 40,3

Pois chiche 13,1 4,3 1,0 2,8 Traces 0,1 4,9 54,9 31,8

Pois des chapms 8,1 2,0 0,9 2,2 2,8 0,2

-

^{54,l 35,8}

Pois carré 6,7 1,0 0,5 3,5 0,5 0,4

- ^{- -}

Soja 8,3 4,2 1,3 2,7 Traces 0,1

-

^{0 0}

Haricots 5,6 2,2 0,4 2,6 0,1 Traces

-

^{44,0 30,3}

- - -

¹³

Chap. II Méthode d'étude de la valeur nutritionnelle

11-2-2-3- Fibres alimentaires (Glucides indigestibles)

Tous les polymères glucidiques non hydrolysables et non absorbables dans l'intestin grêle entrent dans la classe des glucides indigestibles, bien qu'une très large fraction d'entre eux soit métabolisée par la flore intestinale et disparaisse dans le gros intestin: 50% de la cellulose et 95% des pectines sont consommé par les microorganismes du côlon, cette particularité entraîne une double conception de l'analyse des fibres alimentaires (Adrian et al., 1998).

La technique de Van Soest et Wine, est la technique de dosage des fibres alimentaires, elle vise à fractionner la paroi cellulaire, et à obtenir le résidu de fibre sans contaminant comme les protéines, par l'activité combinée des détergents (neutre puis acide) (Pouteau, 2007).

11-2-2-4- Cellulose brute

La cellulose de nature polysaccharidique est un composé ubiquitaire dans le règne végétale c'est aussi un composant commun généralement retrouver au niveau de nombreux polymères. (Johnson et al., 2004).

Depuis longtemps, des techniques ont été proposées pour doser globalement l'indigestible glucidique. La plus ancienne est la« cellulose de Weende », (Adrian et al.,

1998).

La méthode de Weende est rapide, simple, peu coûteuse, et fréquemment utilisé partout dans le monde. Cette technique extrait les résidus des fibres brutes (après une succession d'hydrolyse acide puis basique) qui correspond en partie à un mélange de cellulose, lignine, cutine et subérine (Gidenne, 2003).

11-2-3- matière grasse

A la différence des graines de légumineuses oléagineuses, la plus part des légumes secs ne contiennent qu'une faibles quantité de lipides (moins de 3%). C'est sans doute ce qui explique qu'on n'ait guère entrepris de recherches sur leurs compositions en acides

gras, les pois chiches constituent une exception parmi les légumes secs, étant

relativement riches en huile (5,6%). Les acides oléiques et linoléiques sont les

principaux acides insaturés et l'acide palmitique est le principal acide saturé. (Aykroyd et Doughty, 1982).

j

1

Çbap. Il Méthode d'étude de la valeur nutritionnelle

Les lipides sont insolubles dans l'eau et très solubles dans les solvants organiques, tel l'éther éthylique. La plupart des méthodes de dosage des lipides exploitent ces propriétés pour extraire les lipides des aliments dans le but de mesurer leur concentration.

La méthode Soxhlet est la méthode de référence utilisée pour la détermination de la matière grasse dans les aliments solides déshydratés. C'est une méthode gravimétrique, puisqu'on pèse l'échantillon au début et la matière grasse à la fin de l'extraction.

Lorsque l'extraction des lipides a été réalisée à l'aide d'une technique non destructive, on peut procéder à une identification des principales catégories de ces lipides (lipides neutres ou triglycérides, lipides hydrolysés ou glycérides partiels, lipides complexes plus ou moins polaires comme les phospho et les glycolipides) (Adrian et al., 1998).

11-2-3-1-Profil en acides gras

Cette étape est capitale dans l'analyse d'un corps gras, car elle explique à la fois son origine, ses propriétés physiques (température de fusion) et ensuite les caractéristiques nutritionnelles. L'analyse se fait classiquement par chromatographie en phase gazeuse (CPG) ; des techniques plus récentes chromatographies liquide haute performance, (HPLC) sont également disponibles. Il est assez facile d'obtenir la composition en acides gras par des techniques les séparent selon leur nombre d'atomes de carbone. (Adrian et al., 1998) .

. Le tableau (VII) indique la composition en acide gras des huiles extraites de certaines graines de légumineuses. (Aykroyd et Doughty ,1982).

15

Chap. II Méthode d'étude de la valeur nutritionnelle

Tableau VI : Composition en acides gras des huiles extraites de graines de légumineuses en (%d'acides gras totaux). (Aykroyd et Doughty, 1982).

Acides gras

AG. Saturés 16: 18 : 20:

Légumineuses 0 0 0 Pois chiche 11,9 1,6 -

Fèverole 14,5 2,4 0,8 Lentille 16,7 1,1 1,1 Pois sec 17,4 2,8

-

Haricot 13,9 1, 7

-

Soja 10,0 4,0 0,3

Acides gras : 16 : 0, palmitique ; 18 : 0, stéarique ; 20 : 0, arachidique ; 22 : 0, béhénique ; 24 : 0, linocérique

22:

0

- -

- -

-

0,1

AG. mono insaturés

AG. poly

16: 18:

24: 0

1 1

-

^{- 28,2}

-

^{- 25,8}

- - 21,l

- - 20,8

-

-

^9,6

Traces 0,2 25,0

16 : 1, palmitoléique ; 20 : 1, gadoléique

20:

1 - -

1,1

- -

0,2

insaturés 18 : 18 : 22: 1

2 3

- 56,0 2,6 - 52,4 4,0 - 47,8 11,1 - 48,9 9,0 - 27,0 47,8 Traces 52,0 7,4

18 : 2, linoléique 18 : 3, linolénique 22 : 1, eurucique et/ou cétoléique

1

Cnap. n. Méthode d'étude de la valeur nutritionnelle

II-2-4- Les polyphénols

Les

polyphénols constituent un ensemble de molécules très largement répandues dan le règne végétal. Ce sont des molécules synthétisées par les végétaux, ils appartiennent à leurs métabolismes secondaires et participent à leurs défense contre les agressions environnementales. (Middleton et al., 2000).

Outre les biens fais qu'ils prolifèrent à la plante les polyphénols ont de multiples avantages dans les nombreux domaines (pharmaceutique, alimentaire, cosmétique ... ) néanmoins quelques inconvénients leurs sont attribués (Tableau VIII).

Tableau VII : Rôles positifs et négatifs des polyphénols.

Rôles positifs Références Rôles négatifs Références - action antioxydante Edeas, 2007 - Inhibition des protéines Siebert et al., - réduction de l'oxyda- Bruneton et al, - Inhibition des enzymes du 2000

tion des LDL. 1993 suc digestive. OZA WA, 2003

- Inhibition de l'agré- Bruneton et al, -Diminution de la digestion Siebert et al,

gation plaquettaire. 1993 de l'amidon. 2000

- Diminution de l'hyper- Middleton et - Actions agrégatives. Cartalode, 2003.

tention artérielle.

- Action antivirale et antibactérienne.

al, 2000 Didry et al,

1982

- Astringence.

11-2-5-Les éléments minéraux et les vitamines

OZAWA,2003

Les graines de légumineuses constituent une source importante d'éléments minéraux, elles sont particulièrement riches en potassium (de 900 à 1370 mg/ IOOg).

Alors que la teneur en sodium est particulièrement faible, sauf lorsqu'il s'agit de conserves de pois ou haricot (Besançon et al., 1978).

Les légumineuses sont nettement plus riches en calcium que les céréales, les valeurs signalées sont de 100 mg pour 100 g .L'apport de Fer par les légumineuses est appréciable, la littérature donne des valeurs comprises entre 2 et 1 O mg pour I OOg.

(Aykroyd et Doughty, 1982).

Chap. Il Méthode d'étude de la valeur nutritionnelle

La teneur en calcium varie largement pour une même espèce, étant tributaire de facteurs tels que la variété, le climat, les méthodes de culture et la nature des sols.

Les légumes secs sont très riches en phosphore, la teneur moyenne est 4 lümg/100 g.

Tableau

VIII : Composition moyenne en éléments minéraux de quelques légumineuses alimentaires (mg/ 1 OOg) (COMBE et al., 1991)- (1) (Besançon, 1978).

Éléments minéraux Fève Lentille Pois chiche Pois sec (1)

Poids total de la graine 550 380 460 390

Ca 220 90 120 60

Mg 140 100 130 130

K 1370 900 1180 900

Na 5,0 4,0 4,0 4,0

Cu 1,5 3,2 1,0 0,6

Fe 6,8 12,6 6,1 6,0

Mn 0,1 0,1 0,2 2,8

Zn 0,2 0,3 0,3 3,5

Concernant les apports vitaminiques, la plus part des espèces des légumineuses ne contiennent que des faibles quantités de carotène et de vitamine C, par contre, elles représentent une teneur intéressante en vitamine B₁ (0,5 mg pour 100 g) (Vierling, 1999).

Les légumineuses ne contiennent que peut de riboflavine, les valeurs représentatives variant de 0, 1 à 0,4 mg pour 1 OO g, par contre, elle constitue une assez bonne source de niacine (en moyenne environ 2,0 mg pour 100 g) (Aykroyd et Doughty, 1982).

La thiamine se trouve en quantité très importante (0,6 - 0,8 mg/ 1 OO g).

(Besançon, 1978).

Cb.a\l. I l Méthode d'étude de la valeur nutritionnelle

Les légumes secs apportent également de la biotine, de l'acide pantothénique, de la choline en quantités variables, en revanche, on ne trouve pas de vitamines liposolubles, cependant, il semble que le pois et le pois chiche apportent un peu de vitamine A (Besançon, 1978). Le Tableau ci dissous représente la Teneur des graines de légumineuses en certaines vitamines.

Tableau IX: Teneur des graines de légumineuses en certaines vitamines (mg/lOOg) Aykroyd et Doughty, (1982).

~

^Thiamines Riboflavine Niacine

Vitamine C

(mg) (mg) (mg)

u

Fève 0,45 0,19 2,4 4

Pois chiche 0,46 0,20 1,2 5

Lentille 0,46 0,33 1,3 3

Petit pois 0,77 0,18 3,1 4

Il-2-6- Les Facteurs antinutritionnels (FAN)

Il existe dans les graines de légumineuses des substances antinutritionnells qui sont des composés appartenant à des classes chimiques très différentes, qm se manifestent par des effets extrêmement variants et indésirables par leur action.

Ce sont des substances présentes en quantités plus ou moins grandes qui gênent l'utilisation digestive ou métabolique des autres nutriments, ou confèrent a l'aliment une certaine nocivité, entraînant par exemple des phénomènes de toxicité métabolique.

(Besançon, 1978)

Le tableau XI illustre les principaux facteurs antinutritionnels retrouvés dans les graines de légumineuses.

19

Chap. II Méthode d'étude de la valeur nutritionnelle

Tableau X : Distribution des facteurs antinutritionnels dans quelques légumineuses alimentaires Williams et al., (1994).

~

Pois chiche Pois sec Fève Lentille

A

Tannis % 0,2-0,6 0,2- 0,8 0- 0,6 0-0,7

Oligosaccharides (MS%) 3-5 5-7 3-4,3 2- 7

Favogene ^{- -} 0,3 -0,7 ^-

Inhibiteur trypsique

3 - 11 3,6 2,5

-

(TUl/gMS)

Phytate (Mg/ 100 g MS) 0,1-0,3 0,2-0,7 1-1,2 0-0,1

Les FAN des légumineuses sont de natures chimiques divers et de toxicité variables : produits neurotoxiques (agents du lathyrisme des gesses, alcaloïdes des lupins), anémiant (vicine et convicine chez la fèverole, responsables du favisme), facteurs de faible digestibilité (tannins, inhibiteurs de protéases, phytates), allergènes (lectines), agents de flatulence (a-galactosides du haricot et du lupin), (Perrot, 1995).

11-2-6-1- Facteurs anti-trypsique:

Ces facteurs de nature protéique sont très répandus dans les grames mais n'exercent une action défavorable que quand ils sont présents en concentration élevée dans les aliments.(Hammouch ,2001)

Leur principe action réside dans l'inhibition de l'activité de la trypsine, ainsi que dans une moindre mesure de la chymotrypsine et de l' elastase par formation de complexes stables induisent une hypertrophie/ hyperplasie du pancréas, en réponse à cela il se produit une diminution de la sécrétion des enzymes digestives, ce phénomène entraîne une diminution très nette de la digestibilité des protéines. (Guillaume et al., 1999).

Chap. II Méthode d'étude de la valeur nutritionnelle

Tableau XI illustre L'activité anti-trypsique de quatre graines de légumineuses.

Tableau XI: Estimation de la valeur de l'activité anti-trypsique chez quatre graines de légumineuses (Melcion, 1986).

Graines Pois Pois chiche Féverole

Activité anti-trypsique TIU/mg 9,6 13,8 22,0

La figure 01 illustre le mécanisme d'action des inhibiteurs de protéases

Intestin grêle

Cholecystokinine Action sur le pancréas

+ ~'

E

•

piminution de la dégradabilité de la protéine

- ~ l ~~~~ M _ é_ ca _ n_ is _ m _ e_ F _ ee _ d _ b_ ac _ k~~~

Riche en acides aminés soufrés

1

Perte en acides aminés soufrés endogènes

l

Diminution de la production animale

E :enzyme 1 :inhibiteurr

Lentille 3,4

Figure 01 : Mécanisme d'action des inhibiteurs de protéases. (Harinder et al., 2007).

21

Cbap. Il Méthode d'étude de la valeur nutritionnelle

11-2-6-2- La vicine et convicine

La vicine et convicine présentent en grande quantité dans la fève et la fèverole, sont des B-glucosides impliqués dans les phénomènes« favisme ». (Gallais et Bannerot

'1997).

La figure 02 représente la structure chimique de la vicine et la convicine.

H OH

OH

0

H~N

^{NH2 H Vidne}

H OH

OH

0

w-'~N

^NH2 ^{H Convicine}

Figue 02 : Structure chimique de la vicine et la convicine.

11-2-6-3- Les tannins

Ce sont des composées polyphénoliques qui se subdivisent : les tannins hydrolysables et les tannins condensés (Crevieu-Gabrial, 1999).

Les tannins se lient aux protéines de l'aliment mais également avec celles des sucs digestifs (enzymes) bloquant ainsi leur site actif. Il en résulte une forte baisse de la digestibilité notamment des protéines mais aussi de l'amidon et donc de l'énergie de

l'aliment. (Huisman et Jansman, 1991).

Chap. II Méthode d'étude de la valeur nutritionnelle

Il-2-6-4- Les lectines

Ces substances sont très abondantes dans les graines de légumineuses (1 à 3% du pois sec) elles sont aussi appelées hémagglutinine. (Crevieu - Gabriel, 1999).

La diminution de la digestibilité des acides aminés due aux lectines serait principalement liée à l'augmentation de l'excrétion azoté endogène, en raison d'une augmentation de sécrétion de mucus et d'un renouvellement accéléré des cellules épithéliales (Schulze et al ., 1994).

Il-2-6-5- L'acide phytique

Dans la plus part des graines, une grandes partie du phosphore est présente sous forme d'acide phytique, il est surtout présent dans les céréales complètes et les légumineuses (Lopez et al., 1998). L'acide phytique a une mauvaise image en nutrition animale et humaine, car il peut chélater les cations de la ration alimentaire, cette chélation conduit à la formation des sels insolubles qui sont peut absorbés par le tube digestif (Zhou et al., 1995 ; Lopez et al., 1998).

L'acide phytique est un composé naturel qui a été identifie au siècle dernier sous la dénomination phytine, C'est un ester hexa phosphorique d'inositol (lnsP₆₎ (Lopez et al., 1998)

L 'InsP 6 est synthétisé durant le développement de la grame. Il se localise essentiellement à l'intérieur des corpuscules de protéines dans les graines de légumineuses et dans l'enveloppe externe des céréales. La figure 03 représente l'interaction de l'acide phytique, hexadihydrogenphosphate avec les ions métalliques.

0

^~OP03H2

Figure 03 : Interaction de l'acide phytique, hexadihydrogenphosphate avec les ions métalliques (Harinder et al, 2007).

23

Chap. II Méthode d'étude de la valeur nutritionnelle

Les méthodes de dosage de l'acide phytique reposent sur divers critiques analytiques. Certaines techniques insolubilisent l'acide phytique à l'état de phytates de fer puis décomposent le sel et mesure la quantité de Fer incluse dans le complexe, d'autres principes analytiques fait appel à un fractionnement chromatographique pour

séparer l'acide phytique des phosphates d'échantillons. La HPLC est aussi largement

utilisée ainsi que des méthodes enzymatiques (Adrian et al., 1998).

111-3- La Digestibilité

La digestibilité des aliments (ou cœfficient d'utilisation digestive) est le rapport entre la quantité absorbée et la quantité ingérée (Cheftel, 1977). Elle dépend de facteurs liés à la composition de l'aliment (teneur en parois végétales, ... ) et de facteurs liées à l'animal (poids vif, stade physiologique, ... ) ou à la conduite alimentaire (niveau d'alimentation, ... ) (Noblet et Bourdob, 1997).

La mesure de la digestibilité in vitro est un modèle de détermination de la sensibilité des protéines à l'hydrolyse enzymatique, première étape clef de la mise à disposition des acides aminés. Cette approche peut permettre de mettre en évidence des altérations de la biodisponibilité de certaines protéines et de leurs acides aminés lors de traitements technologique (Mirotti et Tome, 1999).

La digestibilité est l'un des premiers critères permettant d'apprécier la qualité d'une protéine alimentaire. Elle dépend de la nature (structure) de la protéine, de la présence de composants tels que fibres, tannins, ou encore de facteurs antinutritionnels retrouvés dans le soja et autres légumineuses et qui disparaissent lors de la cuisson.

Les nombreuses données obtenues chez le rat avec ce type d'approche consacrent alors l'ensemble des sources protéiques végétales comme étant de mauvaise qualité, par opposition aux sources protéiques d'origine animales. La digestibilité des protéines animales atteint 93 à 100%, alors que celle des légumineuses (pois, pois chiche) ou du blé entier atteint des valeurs intermédiaires de 86 à 92% ~ d'autres légumineuses comme les lentilles ou les haricots secs ont une digestibilité de 70 à 85%. Ces chiffres montrent bien l'effet inhibant potentiel des fibres et facteurs antinutritionnels (présents dans ces ressources) sur la digestibilité des protéines alimentaires (Bond et Duc, 1993).

Partie pratique

Chapitre III:

Matériel et méthodes

Chap.m matériel et méthodes

111-1- Objectif du travail

Notre travail a pour objectif une évaluation in vitro de la qualité nutritionnelle de quatre espèces de légumineuses Commerciales : pois chiche, féverole, petit pois et lentille.

111-2- Matériel végétal

Les échantillons utilisés sont commercialisés au niveau de marché de jijel.

111-2-1- Prélèvement des échantillons

Pour notre étude, on a réalisé les prélèvements sur quatre espèces de légumineuses (pois chiche, lentille, féverole, petit pois) les plus consommées dans la wilaya de jijel.

Pour chaque variété, l'échantillon global est constituée de trois sous échantillons (lkg pour chacune), prélevés dans trois régions différentes, puis on les mélangeant pour l'obtention d'une échantillon représentatif ( 1 kg).

111-2-2- préparation des farines

Le broyage des graines a été réalisée après l'enlèvement des impuretés à l'aide d'un broyeur électrique au niveau du laboratoire de l'université, suivi d'une tamisage (diamètre 450µm).

25

Chap.ID

ID-3-Appareillage

-Étuve Chopin réglée à 130°C et à 105°C ; - Four électrique à température réglable;

- Centrifugeuse électrique ; - Bain marie à80°C ; - Vortex ;

- Rota à vapeur ; - Spectrophotomètre ;

-Balance analytique à O,lg de précision;

- Verrerie (bécher, pipette, entonnoir ... );

-Broyeur;

ID-4- Produits chimiques et Réactifs

- Réactif de Folin-Ciocalteu;

- Réactif li/KI ;

- Réactif d' anthrone ; -BBC;

- N-butanol-HCL (95 :5VN);

- Ethanol 95%,80% et 70% ;

- Hydroxyde de Potassium (0.05N) ; - Solution de Chlorure Ferrique (FeCiJ); - Salicylate de Sodium;

-HCL à0.5N; -KOH (IN);

matériel et méthodes

'

1

1

Chap.m matériel et méthodes

- HCL (IN);

- Solution de Bicarbonate de Sodium (Na₂C0₃₎ à 2% ; -Phénol Phtaléine;

-Eau Distillée.

111-5- Méthodes Analytiques ID-5-1-Analyse physique ID-5-1-1- Taux d'impureté -Principe

La recherche des impuretés est l'opération qui a pour but de séparer, de classer et de peser des différentes impuretés contenues dans un échantillon (Godon et Loisel, 1984).

-Mode opératoire

Elle consiste à prélever trois échantillons d'analyse, pesant, chacune 30g. Après séparation; classement et pesée des différentes impuretés contenus dans l'échantillon d' Analyse, il est nécessaire de les classé en deux catégories :

-Catégorie A qui représente les matières inertes d'origine végétale et animale, graines nuisible.

-Catégorie B qui représente les grains maigres, insectes, graines germés, graines cassés (IS07972)

-Expression des résultats

Le pourcentage des impuretés est déterminé par l'expression suivante :

n'°L1 +rn~ 10 0

M% - ::\.:

m

Où:

m: la masse de l'échantillon d'analyse(g)

27

Chap.m matériel et méthodes

m1 : impureté de classe A (g) mi : impureté de classe B (g)

111-5-1-2- Capacité d'hydratation -Principe

Le taux d'absorption d'eau, ou la capacité d'hydratation exprime la quantité maximale d'eau pouvant être absorbée par 100 graines à température (22 ±2°C).

Les graines casser et endommagées ainsi les matières étrangères sont retirées manuellement de chaque échantillon (Dicko, 2007).

-Mode opératoire

Un échantillon de lOOgraines est pesé puis émergé dans l'eau distillée selon un rapport de 1/3 poids de l'échantillon/masse d'eau à température ambiante (22 ±2°C) pendant 16 heur.

Après ce trempage les graines égouttées sont épongées avec des papiers absorbant, afin d'éliminer l'eau de surface, puis pesée.

-Expression des résultats

Les résultats sont exprimées en quantité d'eau absorbée par gramme de graines (g H20/ g graines) selon la formule suivante :

Capacité d'hydratation par graine =P₁-Po/N

Où :

P_{1 :} le poids des grains avant trempage.

P2 : le poids des grains après trempage.

N : le nombre des graines.

Cbap.m matériel et méthodes

ID-5-2-Analyses physico-chimiques ID-5-2-1- Teneur en eau (humidité) -Principe

La teneur en eau est déterminée par séchage dans une étuve Chopin réglée à 130°C pendant une heure et demi sur 5 g de produit (norme ISO 712-1979).

-Expression des résultats

La teneur en eau est déterminée par la formule suivante:

'i--\[-

H (%)=~x ·100 :;>

Où

M1: poids de la copule remplie avant dessiccation.

M2 : poids de la copule remplie après dessiccation.

P : prise d'essai.

ID-5-2-2-Teneur en matière sèche (MS) -Principe

La teneur en matière sèche d'un aliment est déterminée après étuvage à 105°C jusqu'à l'obtention d'un poids constant (Glencross et al., 2003).

-Expression des résultats

La teneur en MS est déterminée par la relation suivante :

MS=-XIOO X y

X : poids de l'échantillon après dessiccation (gramme).

Y: poids de l'échantillon humide (gramme).

La Teneur en MS est déterminée aussi par la relation :

MS%=100-H%

29

Chap.m matériel et méthodes

ill-5-2-3-Teneur en matière minérale (cendres) -Principe

Ce sont les résidus solides qui restent après combustion totale de la matière organique après avoir incinérés les échantillons dans un four électrique à une température de 550°c pendant 5 heures selon la méthode AFNOR (1982).

-Expression des résultats

Le taux de cendre est calculé par rapport à la matière sèche selon la formule suivante exprimée en pourcentage

100 100

Cendre(%)=M1X - X .

:r.-ro 100-H⁰:c

Mo: masse de la prise d'essai(g).

M1: masse du résidu(g).

Ho/o : la teneur en eau exprimé en %.

Le pourcentage de matière organique est calculé par la formule :

MO%=MS-MM

ill-5-2-4- Détermination de l'acidité grasse _Principe

L'acidité grasse est déterminée par la mise en solution des acides gras dans l'éthanol à 95(%) (v/v) à la température de laboratoire, centrifugation et titrage d'une partie aliquote du surnageant par l'hydroxyde de potassium (0.05N).

- Mode opératoire

La méthode de dosage de l'acidité est décrite en détail dans la norme AFNOR (NF V03 712 ,1981)

Dans un tube de centrifugeuse, 5g de l'échantillon est mise en suspension dans 30ml de l'éthanol à 95% et le tube est bouché hermétiquement, après agitation et centrifugation durant Smin à 6000 tours par minute.20ml de liquide est prélevée puis 5 gouttes de phénol phtaléine