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Table des mati�res
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Les risques d'alt�ration des composants chimiques du ma�s et de sa valeur nutritive ne cessent pas avec la r�colte. Dans la cha�ne alimentaire, des op�rations ult�rieures telles que le stockage et la transformation peuvent aussi causer une diminution sensible de la qualit� nutritionnelle du ma�s ou, pire encore, le rendre impropre � la consommation humaine et animale ou � l'utilisation industrielle.
La r�colte du ma�s est fortement m�canis�e dans les pays d�velopp�s, alors qu'elle se fait encore � la main dans les pays en d�veloppement. Le travail m�canis� ne se limite pas � d�tacher l'�pi de la plante, mais aussi le grain de la rafle, alors que la r�colte manuelle consiste � retirer en premier lieu l'�pi, qui ne sera �gren� qu'ensuite. Dans les deux cas, le ma�s est g�n�ralement r�colt� lorsque sa teneur en humidit� est comprise entre 18 et 24 pour cent. Les dommages inflig�s au grain (le plus souvent au cours de l'�grenage) sont fonction de la teneur en humidit� au moment de la r�colte; moins la teneur en humidit� est �lev�e, moins les grains sont susceptibles d'�tre endommag�s.
Des alt�rations de la qualit� physique du grain se produisent souvent par suite de la m�canisation de la r�colte, de l'�grenage et du s�chage. Les deux premi�res op�rations entra�nent parfois des l�sions externes, telles que la rupture du p�ricarpe et des r�gions voisines du germe, ce qui facilite les attaques des insectes et des champignons. En revanche, le s�chage n'entra�ne pas de dommages physiques importants.Ma�s s'il est trop rapide et conduit � hautes temp�ratures, il peut s'accompagner de fendillements, de gonflement et de d�coloration, susceptibles d'amoindrir le rendement de la mouture s�che et autres proc�d�s de transformations (Paulsen et Hill,1985).
Dans les pays tropicaux, on acc�l�re le s�chage en courbant vers le bas la partie sup�rieure de la plante qui porte l'�pi, pratique qui contribue �galement � emp�cher que les grains ne s'imbibent d'eau quand il pleut. Que la r�colte soit m�canique ou manuelle, les grains �gren�s ont une trop forte teneur en humidit� pour pouvoir �tre stock�s sans risque; ils doivent donc �tre s�ch�s pour ramener l'humidit� � environ 12 pour cent � 30 �C et � environ 14 pourcent � 10�C(Herum, 1987).Lastabilit�austockaged�pend de l'humidit� relative des gaz interstitiels, qui est fonction � la fois de la teneur en humidit� du grain et de la temp�rature. Une faible teneur en humidit� et de faibles temp�ratures de stockage r�duisent les risques de d�t�rioration et de croissance microbienne. Par cons�quent, l'a�ration, qui permet d'abaisser l'humidit� relative des gaz interstitiels, est un aspect important du stockage du macs
Des pertes importantes de ma�s sont constat�es dans les pays tropicaux. On a enregistr� des pertes pouvant atteindre 10 pour cent, sans compter celles caus�es par les champignons, les insectes et les rongeurs. Si on ajoute ces derni�res, les pertes peuvent atteindre 30 pour cent dans les r�gions tropicales humides et de 10 � 15 pour cent en climat temp�r�. Schneider ( 1987) a observ� au Honduras, apr�s production, des pertes de 6,5 � 8,7 pour cent en plein champ et de 7,4 � 13,9 pour cent au stockage. Les pertes dues aux champignons (notamment Aspergillus et Penicillium) rev�tent une importance � la fois �conomique et sanitaire en raison des aflatoxines et des mycotoxines (de Campos, Crespo-Santos et Olszyna-Marzys, 1980).
Lors d'une enquete sur les macs vendus sur les march�s ruraux du Guatemala, Martinez-Herrera ( 1968) a constat� une contamination consid�rable imputable � divers champignons. Parmi ces derniers, certaines esp�ces d'Aspergillus, bien connues comme productrices d'antitoxines, �taient fr�quemment pr�sentes. On estime qu'au Guatemala la contamination maximale du ma�s par les aflatoxines co�ncide avec la saison des pluies. Des pr�l�vements analys�s 20 jours apr�s la r�colte du macs pr�sentaient des niveaux de 130 �g d'aflatoxines par kilogramme de macs entier. Les m�mes pr�l�vements analys�s 60 jours plus tard pr�sentaient des concentrations sensiblement accrues, jusqu'� 1 680 �g par kilogramme. Ces donn�es, ainsi que les conclusions de nombreuses autres �tudes, t�moignent de la n�cessit� de faire s�cher le ma�s avant de le stocker. Il existe diff�rents syst�mes et �quipements de s�chage faisant appel � diff�rentes sources d'�nergie dont l'�nergie solaire (Herum, 1987). Plusieurs facteurs doivent �tre pris en consid�ration, tels que la temp�rature et la vitesse de l'air. le taux de s�chage, les rendements de s�chage, la qualit� des grains, la puissance de l'air forc�, la source de combustible, les frais fixes et la gestion. Le s�chage contribue pour une grande part � l'obtention de grains de bonne qualit� exempts de champignons et de micro-organismes et pr�sentant les caract�ristiques souhaitables en vue de la commercialisation et de l'utilisation finale.
M�thodes de s�chage
S�chage en couche. Avec cette m�thode, le grain r�colt� est plac� dans un conteneur rempli couche par couche. Chaque couche de grains est partiellement s�ch�e avant que l'on n'ajoute la suivante. Le s�chage se tait par air forc�, qui p�n�tre dans le conteneur par un fond perfor� ou � travers un conduit m�nag� � la partie inf�rieure. Pour accro�tre le rendement, le grain partiellement s�ch� est remu� et m�lang� � la couche suivante. Une autre solution consiste � retirer le grain partiellement s�ch� et � le faire s�cher compl�tement par lots. L'une des difficult�s de cette m�thode et des autres m�thodes de s�chage est de trouver un moyen de m�langer du grain � faible teneur en humidit� � du grain plus humide, de mani�re que le produit fini r�alise l'�quilibre souhait�. Il en r�sulte souvent un certain d�chet. Sauer et Burroughs ( 1980) ont not� que l'�quilibre �tait r�alis� � plus de 80 pour cent au bout de 24 heures. On a mis au point des m�thodes qui permettent de d�tecter le ma�s � haute teneur en humidit� dans les m�langes additionn�s de ma�s s�ch� artificiellement.
S�choirs portables fonctionnant en discontinu. A cause du co�t �lev� des installations de s�chage rares sont les producteurs de ma�s et notamment les petits exploitants, qui peuvent se les offrir. Les s�choirs portables fonctionnant en discontinu sont utiles dans la mesure o� ils peuvent �tre d�plac�s d`exploitation en exploitation. Ils fonctionnent � l'air chauff� � des temp�ratures comprises entre 60� et 82 �C.
S�choirs � flux continu. Ces s�choirs traitent un flux continu de grains qui passent par des sections chauff�es et non chauff�es, afin que le grain soit d�charg� sec et frais. Cet �quipement est le point central des d�p�ts de stockage de grains.
Facteurs biotiques et non biotiques
La conservation du ma�s sans d�chets, comme celle des autres c�r�ales ou l�gumes secs, d�pend essentiellement des conditions �cologiques au moment du stockage, des caract�ristiques physiques, chimiques et biologiques du grain, de la p�riode de stockage, ainsi que de la nature et des caract�ristiques de fonctionnement des installations. Deux types de facteurs importants ont �t� retenus. Les premiers sont les facteurs d'origine biotique. Il s'agit de l'ensemble des �l�ments ou organismes vivants qui, sous l'effet de conditions favorables � leur d�veloppement, utiliseront le grain comme source d'�l�ments nutritifs et contribueront ainsi � sa d�t�rioration. Il s'agit principalement des insectes, des micro-organismes, des rongeurs et des oiseaux. Les seconds sont les facteurs non biotiques, parmi lesquels on peut citer l'humidit� relative, la temp�rature et la dur�e. Les effets des facteurs biotiques et non biotiques sont sous l'influence des caract�ristiques physiques et biochimiques du grain. Quant aux modifications intervenant en cours de stockage elles sont influenc�es par la faible conductivit� thermique du grain, sa capacit� d'absorption de l'eau, sa structure, sa composition chimique, sa respiration et son �chauffement spontan�, la texture et la consistance du p�ricarpe et, enfin, la m�thode et les conditions de s�chage.
Des pertes d'�l�ments nutritifs ont �t� attest�es dans le cas du ma�s entrepos� dans des conditions d�favorables. Quackenbush ( 1963) a mis en �vidence des pertes de carot�ne dans le ma�s conserv� � diff�rentes temp�ratures et dans diff�rentes conditions d'humidit�. Dans le cadre d'autres �tudes, du ma�s commun et du ma�s QPM ont �t� stock�s dans divers types de conteneurs avec et sans addition de substances chimiques. Apr�s six mois, des pr�l�vements �taient examin�s pour observer les dommages caus�s par les insectes et les champignons et les modifications de la qualit� des prot�ines. On a observ� une certaine d�t�rioration du ma�s non prot�g�, quel qu'en soit le type, mais aucune dans le cas des ma�s additionn�s de produits chimiques. La qualit� des prot�ines ne se trouvait pas affect�e (Bressani et at. 7 1982). Parmi les autres modifications dues au s�chage et au stockage, on a pu observer un abaissement de la solubilit� des prot�ines, des modifications de la valeur nutritive pour les porcifaitns, des modifications des propri�t�s organoleptiques (Abramson, Sinka et Mills 1980) et des modifications de la digestibilit� in vitro dues � la chaleur (Onigbinde et Akinyele, 1 989).
Bien que les pertes caus�es par les insectes et les oiseaux aient leur importance, on s'est beaucoup pr�occup� des probl�mes pos�s par les infections microbiennes non seulement en raison des pertes de grains dont elles sont responsables, mais surtout � cause des effets toxiques de leurs sousproduits m�taboliques sur la sant� humaine et animale.
Il n'existe pas d'�tudes sur les effets nutritionnels du ma�s infest� par les insectes. Daniel et ai. ( 1977 ) et Rajan et al. ( 1975 ) ont fait �tat de pertes de thr�onine et d'une baisse de qualit� prot�ique du ma�s infest� par Sitophilus oryzae. Dans la premi�re de ces �tudes, le coefficient d'efficacit� prot�ique (CEP) �tait pass� au bout de trois mois d'une valeur initiale de 1,30 � 0,91. Dans la seconde �tude la thr�onine passait de 3,5 � 2,9 g par 16 g N et le CEP de 1,49 � 1,16. Ces chercheurs ont �galement indiqu� que le macs endommag� avait moins de rendement pour compl�ter une alimentation � base de l�gumes secs.
Un autre aspect qui n'est pas sans int�r�t d'un point de vue nutritionnel est l'augmentation de l'acide urique qui, en trois mois, �tait pass� de 3,5 mg par 100 g � 90,6 mg par 100 g. Des d�perditions de thiamine ont �galement �t� observ�es. Bressani et al. ( 1982) ont �valu� l'efficacit� de cinq substances chimiques et de trois types de conteneurs � prot�ger la qualit� nutritionnelle du ma�s QPM contre les dommages inflig�s par les insectes. Environ 38 pour cent du macs non trait� (t�moin) avaient �t� endommag�s par les insectes. Toutefois, la qualit� prot�ique ne s'en trouvait pas affect�e.
Plusieurs travaux de recherche, et notamment ceux de Fennell et al. ( 1978) et P�rez, Tuite et Baker ( 1982) sont mis en �vidence une association entre les dommages inflig�s par les insectes et la contamination par les toxines.
Christensen ( 1967) a mesur� un certain nombre de changements affectant du ma�s am�ricain n� 2 stock� pendant deux ans � des teneurs en humidit� de 14,5 et 15,2 pour cent et � des temp�ratures de 12�, 20� et 25 �C. Les changements ont �t� �valu�s en fonction de l'aspect, des attaques de champignons, du pourcentage de germination et de la teneur finale en acides gras. Les �chantillons stock�s � 25 �C se d�t�rioraient rapidement pour les deux niveaux de teneur en humidit�. Les caract�ristiques des �chantillons plac�s � 15,2 pour cent d'humidit� �voluaient l�g�rement apr�s six mois � 12 �C, et sensiblement apr�s deux ans. Le ma�s stock� � 14,5 pour cent d'humidit� restait en l'�tat lorsqu'il �tait stock� � 12 �C pendant la p�riode de deux ans et ne pr�sentait que de l�g�res alt�rations apr�s 18 mois � 20 �C. Cependant, une importante variabilit� de l'interaction insectes-champignons �tait observ�e. Certaines r�gions de culture du macs ont subi d'importants dommages inflig�s par les insectes aux �pis m�rissants, sans pr�sence d'aflatoxines, tandis que d'autres r�gions �galement touch�es par les insectes pr�sentaient une incidence relativement importante de cette toxine dans les grains au moment de la r�colte.
De nombreuses �tudes ont �t� conduites pour �valuer la valeur nutritionnelle du ma�s moisi: si un certain accroissement de la teneur en vitamine B a �t� constat�, peut-�tre du fait des m�tabolites des micro-organismes, les dommages pour la sant� des animaux l'emportaient tr�s largement sur les hypoth�tiques avantages des modifications de la composition chimique. Plusieurs chercheurs ont �tudi� l'alt�ration de la valeur nutritionnelle du macs endommag� par des moisi ssures; par exemple, Mart�nez et al. ( 1970) ont relev� des effets n�gatifs non n�gligeables parmi la volaille et les rats de laboratoire nourris au ma�s moisi. Il est difficile de savoir, cependant, si ces effets �taient dus aux toxines produites par les champignons ou � une d�perdition d'�l�ments nutritifs du substrat qui auraient pu �tre utilis�s par les micro-organismes.
Christensen et Sauer ( 1982) ont �tudi� les effets de l'invasion fongique sur les c�r�ales. Ils se sont aper�us qu'elle entra�nait une baisse de qualit� et un d�classement par perte de mati�re s�che, d�coloration �chauffement, ramolissement et contamination par les mycotoxines. Les indices microbiens de l'invasion fongique et de la d�t�rioration des semences comprennent des dommages visibles, l'infection des semences, le nombre des propagules fongiques, un d�gagement de dioxyde de carbone, ainsi qu'une diminution de la germination et de la teneur en ergost�rol.
Inhibition de la contamination par les aflatoxines
Deux moyens d'emp�cher que le mais ne soit d�truit par la contamination des aflatoxines ont �t� �tudi�s. L'un consiste � inhiber la croissance d Aspergillus flavus ou d Aspergillus purasiticus, tandis que l'autre te � �liminer les aflatoxines une fois qu'elles ont �t� produites par l'infection � Aspergillus. La plupart des chercheurs se sont consacr�s � l'inhibition de la croissance des moisissures, et certaines substances chimiques ont d�j� fait la preuve de leur efficacit� dans les conditions de stockage. Toutefois cela ne r�sout pas le probl�me de la contamination en plein champ par des moisissures parce que les spores des organismes, v�hicul�es par l'air, sont r�pandues dans le milieu naturel. Les spores peuvent germer sur l'�pi et infecter les tissus internes � certaines conditions optimales de temp�rature et d'humidit�. C'est pourquoi d'autres chercheurs ont continu� � travailler dans la voie de la d�tosification.
On a pu montrer que la torr�faction permettait de r�duire les niveaux d'aflatoxines, en fonction du niveau initial de la toxine ainsi que des temp�ratures de torr�faction (Conway et Anderson, 1 978). Des temp�ratures plus �lev�es permettaient une destruction pouvant atteindre 77 pour cent; mais on sait que ces temp�ratures d�truisent la valeur nutritive du produit. Un trempage du ma�s contamin� par l'aflatoxine dans l'ammoniaque, suivi de torr�faction, peut �tre un moyen simple et efficace de d�contamination. Des r�sultats int�ressants ont �t� signal�s avec l'ammoniaque. Cependant, il est difficile d'�liminer l'odeur de l'ammoniaque du grain trait�. D'autres m�thodes plus complexes ont �t� exp�riment�es. C'est ainsi que Chakrabarti ( 1981 ) a montr� que les niveaux d'aflatoxines pouvaient �tre abaiss�s jusqu'� moins de 20 ppb en faisant appel � des traitements distincts au moyen de peroxyde d'hydrog�ne � 3 pour cent, de m�thanol � 75 pour cent, de chlorhydrate de dim�thylamine � 5 pour cent ou d'acide perchlorique � 3 pour cent. Toutefois, ces traitements s'accompagnaient de pertes de poids, ainsi que de prot�ines et de lipides. D'autres m�thodes font appel au dioxyde de carbone additionn� de sorbate de potassium et � l'oxyde de soufre.
Un proc�d� qui a retenu l'attention est l'utilisation de l'hydrate de calcium, employ� pour la cuisson du ma�s la chaux chaux 1990). Les �tudes font appara�tre une r�duction significative des niveaux d'aflatoxines, bien que le degr� de r�duction soit li� � leur niveau initial. Des exp�riences d'alimentation au moyen de ma�s moisi trait� � l'hydrate de calcium ont mis en �vidence un r�tablissement partiel de sa valeur nutritionnelle.
Les soins apport�s � la r�colte et � la manipulation du ma�s peuvent beaucoup contribuer � r�duire la contamination fongique. Non seulement la d�t�rioration accro�t le co�t de revient du grain, mais sa valeur nutritionnelle originale ne peut pas �tre compl�tement r�tablie. A cet �gard, Siriacha et al. ( 1989) ont constat� que, si le ma�s �gren� �tait imm�diatement s�ch� au soleil, le risque de contamination se trouvait r�duit en comparaison du ma�s non s�ch� �gren� m�caniquement ou � la main. L'�grenage favorise la contamination par les moisissures car la base du grain, rugueuse par rapport au reste, subit certains dommages. M�me � de hauts niveaux d'humidit�, le ma�s en �pi r�siste relativement bien � la contamination par les moisissures.
Pour faciliter la commercialisation et d�finir les meilleures utilisations des diff�rents types de ma�s produits dans le monde, on a adopt� un classement qualitatif des grains qui, toutefois, n'est pas n�cessairement accept� par tous les pays producteurs. Aux Etats-Unis d'Am�rique on a retenu cinq classes diff�rentes de ma�s en fonction de diff�rents facteurs. Le poids t�moin minimal est exprim� en livres-poids par boisseau, en livres-poids par pied cube ou en kilogrammes par m�tre cube. Plus le poids d'essai est �lev�, plus la classe l'est aussi. Les limites maximales de quantit� de brisures et mati�res �trang�res varient de 2 pour cent pour la classe l � 7 pour cent pour la classe 5. Il existe une classification pour les grains endommag�s, y compris les grains endommag�s par la chaleur. Le ma�s est �galement class� en ma�s jaune, mais blanc et ma�s m�lang�. Le ma�s jaune ne doit pas contenir plus de 5 pour cent de grains blancs, et le mais blanc pas plus de 2 pour cent de grains jaunes. On entend par ma�s m�lang� un ma�s contenant plus de 10 pour cent de l'autre grain.
La teneur en humidit� du macs �l�ment important de sa composition chimique, n'est pas consid�r�e comme un facteur de qualit�, mais elle a toutefois une influence consid�rable sur la composition, sur les changements de qualit� au stockage et au traitement ainsi que sur la valeur �conomique. Un mais � haute teneur en humidit� et � texture tendre se laisse facilement endommager au stockage, tandis que le ma�s � faible teneur en humidit� devient cassant. La teneur en humidit� le plus commun�ment accept�e par le n�goce est 15,5 pour cent. La densit� du macs - son poids par unit� de volume est importante car elle d�termine la taille des conteneurs pour le stockage et le transport. Il y a corr�lation entre la teneur en humidit� et la densit� ou le poids t�moin; plus la teneur en humidit� est �lev�e, moindre est le poids sp�cifique ou le poids t�moin. Cette caract�ristique du macs a �galement son importance en meunerie.
Une autre caract�ristique qualitative importante du ma�s est sa duret�, puisqu'elle influe sur la puissance de broyage � mettre en œuvre, la formation de poussi�res, les propri�t�s nutritionnelles, la transformation en produits alimentaires et le rendement des produits obtenus par mouture s�che ou humide. Bien qu'elle soit d�termin�e g�n�tiquement, la duret� du ma�s peut �tre modifi�e par les pratiques culturales ainsi que par les conditions de manipulation apr�s r�colte. De nombreux chercheurs ont propos� des m�thodes permettant de mesurer la duret� en vue d'un certain nombred'applicationsdit't'�rentes(Pomeranzetu/., 1nombre d'applications diff�rentes(Pomeranz et al.,984, 1985, 1986).Les vari�t�s de macs � albumen corn�, telles que les mais vitreux ou le mais � �clater, ont des grains durs, tandis que les vari�t�s de ma�s amylac� et opaque sont tendres. Certains types vitreux sont interm�diaires.
Enfin, le fait que le grain soit exempt de moisissures est reconnu comme caract�ristique qualitative.