Modifications physiques et chimiques subies par le ma�s au cours des diff�rents proc�d�s

Table des mati�res - Pr�c�dente - Suivante

Ma�s trait� � la chaux

Modifications chimiques

La pr�paration des tortillas fait appel � un proc�d� qui utilise1l'eau, la chaleur et l'hydrate de calcium. Chacun influe sur la composition chimique du ma�s ainsi trait�, en d�terminant des modifications de la teneur en �l�ments nutritifs. Ces modifications sont provoqu�es � la fois par les pertes physiques du grain et par des pertes chimiques. Ces derni�res peuvent r�sulter de la destruction de certains �l�ments nutritifs et de la transformation chimique de certains autres.

La composition approch�e du ma�s, des tortillas de m�nage et des tortillas industrielles est reproduite au tableau 16. On y a fait appara�tre les modifications de la teneur en graisses et en fibres brutes et, dans certains cas, une augmentation de la teneur en cendres. Les valeurs relatives aux tortillas, confectionn�es � domicile ou dans des �tablissements industriels, sont comparables pour la plupart des principaux composants chimiques � l'exception des graisses, pour lesquelles les valeurs sont plus �lev�es dans le cas des tortillas industrielles.

Pertes en mati�re s�che

A partir d'�tudes sur la cuisson du ma�s par les m�nag�res des zones rurales utilisant leurs propres recettes traditionnelles, Bressani, Paz y Paz et Scrimshaw ( 1958) ont fait �tat d'une perte de mati�res solides ( 17,1 pour cent pour le ma�s blanc et 15,4 pour cent pour le ma�s jaune) lorsque le ma�s est transform� en p�te. Bedolla et Rooney (1982) ont signal� des pertes de 13,9 et 10 pour cent respectivement pour le mais blanc et le ma�s jaune avec la m�thode traditionnelle, et des pertes de 7 et 5,7 pour cent par la cuisson � la vapeur. Dans le cadre d'autres �tudes comportant l'�valuation des variations de la technique de transformation, Kahn et al. (1982) ont observ� des pertes de 7 � 9 pour cent dans le cas de la transformation commerciale, de 9 � 11 pour cent par la cuisson � la pression et de 11 � 13 pour cent avec la m�thode traditionnelle. Ces auteurs ont �galement signal� que la perte de mati�re s�che augmentait avec le temps de c uisson. De m�me, l'int�grit� des grains de ma�s influe sur les pertes. Jackson et al. ( 1988) ont indiqu� que les pertes de mati�re s�che en cuisson traditionnelle �taient plus �lev�es (de 10,8 � 12,1 pourcent) avec des brisures qu'avec des grains indemnes (de 6,3 � 8,9 pour cent). Outre l'int�grit� du grain et la source de chaleur utilis�e, d'autres facteurs tels que le temps de trempage influent sur les pertes en mati�re s�che. Une mac�ration prolong�e entra�nait des pertes plus consid�rables qu'un trempage de br�ve dur�e. pertes de mati�re s�che d'un ma�s QPM � albumen corn� sont comparables � celles du ma�s commun. R�cemment, Bressani et al. ( 1990) ont fait �tat de pertes de 17,1 pour cent pour la vari�t� Nutricta QPM contre 17,6 pour cent pour un ma�s tropical blanc. Sproule et al. ( 1988) ont observ� une perte de mati�re s�che de 9,6 pour cent pour un mais QPM contre 10,4 pour cent pour le mais commun.

TABLE 16 - Composition approch�e du ma�s brut et des tortillas de m�nage t industrielles

Les pertes de mati�re s�che d�pendent donc d'un certain nombre de variables telles que le type de ma�s (albumen corn� ou amylac�), l’int�grit� des grains (grains entiers ou bris�s), le mode de cuisson (traditionnel, cuisson � la vapeur, cuisson sous pression, commercial), les quantit�s de chaux utilis�es, le temps de cuisson et le temps de trempages ainsi que d'autres op�rations telles que la friction destin�e � �liminer les t�guments pendant le lavage des grains. Cette derni�re op�ration �limine �galement d'autres parties du grain: la coiffe et peut�tre1'assise � aleurone et de petites quantit�s de germe. Paredes-Lopez et Saharopulus-Paredes ( 1983) ont fait appel � la microscopie �lectronique pour montrer que la surface externe du ma�s trait� � la chaux pr�sentait d'importantes d�t�riorations structurelles. Ils ont incliqu� que l'assise � aleurone �tait conserv�e, ainsi que certaines couches de p�ricarpe, et que le germe demeurait fix� � l'albumen. G�mez et al. ( 1989) ont observ� que la �nixtamalisation� entra�nait d'importantes modifications structurelles du ma�s. Le traitement alcalin affaiblissait les parois des cellules, facilitant ainsi l'ablation du p�ricarpe. Il solubilisait la paroi des cellules de l'albumen p�riph�rique, entra�nait un gonflement et une destruction partielle des granules d'amidon et modifiait l'aspect des particules de prot�ines. La p�te contenait des fragments de germe, le p�ricarpe, l'aleurone et l'albumen, ainsi que de l'amidon libre et des lipides dissous. Ainsi, une partie des modifications chimiques observ�es peut s'expliquer par les compos�s chimiques pr�sents dans ces trois ou quatre parties du grain. La teneur en mati�re s�che a �t� analys�e par Pflugfelder, Rooney et Waniska ( 1988a), qui ont observ� 64 pour cent de polysaccharides non amylac�s (fibres), 20 pour cent d'amidon et 1,4 pour cent de prot�ines

Pertes en �l�ments nutritifs

Les �tudes consacr�es aux pertes d'�l�ments nutritifs pendant la transformation du ma�s tortillas sont peu nombreuses. Pourtant, cette transformation entra�ne des modifications non n�gligeables (Cravioto et al,1945; Bressani, Paz y Paz et Scrimshaw, 1958). Des substances pouvant �tre extraites � l'�ther sont perdues, � raison de 33 pour cent pour le mais jaune et de 43 pour cent pour le ma�s blanc. Ce fait est difficile � expliquer, mais il peut trouver une explication partielle dans la perte du p�ricarpe, de l'assise � aleurone, de la coiffe et d'une partie du germe, parties du grain qui contiennent des substances pouvant �tre extraites par l'�ther. On a chiffr� les pertes de fibres brutes � environ 46 pour cent pour le mais blanc et 31 pour cent pour le ma�s jaune. Le traitement � la chaux � 96 �C pendant environ 55 minutes hydrolyse le p�ricarpe, qui se d�tache lors du lavage, entra�nant la coiffe avec lui, ce qui pourrait expliquer dans une grande mesure la perte de fibres. Les pertes d'azote s'�l�vent � environ 10 et 5 pour cent pour le mais blanc et le mais jaune, respectivement. Ces effets pourraient � nouveau s'expliquer partiellement par la perte physique du p�ricarpe et de la coiffe. Bien qu'il arrive que les tortillas aient � humidit� �gale, une teneur en prot�ines l�g�rement sup�rieure au ma�s entrant dans leur composition, comme l'ont signal� diff�rents auteurs, cela pourrait s'expliquer par un effet de concentration, puisqu'il y a perte des sucres solubles du grain. La teneur en cendres s'accroit en raison de l'absorption de la chaux, qui entra�ne une augmentation sensible de la teneur en calcium (Saldana et Brown, 1984; Ranhotra, 1985). Des pertes importantes sont observ�es en ce qui concerne la thiamine (de 52 � 72 pour cent), la riboflavine (de 28 � 54 pour cent) et la niacine (de 28 � 36 pour cent). Dans le cas du ma�s jaune, on a constat� une perte de 15 � 28 pour cent du carot�ne (Cravioto et ai., 1945; Bressani, Paz y Paz et Scrimshaw, 1958).

Graisses et acides gras. Les chiffres des substances pouvant �tre extraites par l'�ther � partir du ma�s jaune (33 pour cent) et du ma�s blanc (43 pour cent) transform�s dans les foyers ruraux du Guatemala ont �t� donn�s par Bressani, Paz y Paz et Scrimshaw (1958). Pflugfelder, Rooney et Waniska (1988b) ont constat� des pertes de 11,8 � 18,1 pour cent et laiss� entendre qu'elles pourraient s'expliquer partiellement par le traitement �nergique auquel est soumis le mais cuit dans les �tablissements industriels. Sur le total des lipides de la masa, de 25 � 50 pour cent �taient libres et partiellement �mulsionn�s. Bedolla et al. (:1 983 ) ont relev� des valeurs d'extraits � l'�ther de 5,0,de 3,1 et de 3,6 pour cent dans le mais cru' le ma�s cuit et les tortillas' respectivement' soit une modification de 28 pour cent environ. Cette perte n'a pas pu �tre parfaitement �lucid�e; toutefois, elle pourrait s'expliquer par la perte du t�gument s�minal' de la coiffe, de l'assise � aleurone et, �ventuellement, d'une partie du germe, ainsi que de substances solubles dans l'�ther qui ne seraient pas n�cessairement des graisses. Bien que les substances solubles dans l'�ther se perdent au cours de la transformation du ma�s en tortillas' la composition des graisses en acides gras n'est pas modifi�e dans le mais commun ou le ma�s � prot�ines de qualit�, comme indiqu� au tableau 17. Les �carts observ�s entre les �chantillons de ma�s cru ou transform� sont plus importants qu'entre le ma�s cru et les tortillas, ce qui laisse penser que la cuisson � la chaux ne modifie pas la composition des graisses en acides gras.

TABLEAU 17 - Teneur en acides gras du ma�s commun, du ma�s � prot�ines de qualit� et des tortillas (pourcentage)

Terieur en filtres. La teneur en fibres brutes du ma�s - d�termin�e par la m�thode de l'Association of Officiai Analytical Chemists (AOAC) diminue avec la transformation des grains en tortillas. Plusieurs chercheurs, notamment Saldana et Brown ( 1984), ont expliqu� comment et pourquoi se produisent ces pertes. En faisant appel aux techniques modernes de d�ter mination de la teneur en fibres, et notamment � la m�thode Van Soest, Reinhold et Garcia (1979) ont signal� que l'augmentation sensible de la teneur en fibres dans les tortillas (de 6,60 pour cent par la m�thode de s�paration acide et de 3,75 pour cent par la m�thode de s�paration neutre), sur la base du poids sec, �tait sup�rieure � celle observ�e dans la p�te (respectivement de 5,97 et 2,98 pour cent en moyenne). On n'a pas relev� de diff�rence en ce qui concerne l'h�micellulose, la p�te en contenant 3,18 pour cent et les tortillas 2,89 pour cent. Par ailleurs, Bressani, Breuner et Ortiz ( 1989) ont trouv�, par la m�thode de s�paration neutre, 10,8 pour cent de fibres dans le mais et 9 pour cent dans les tortillas. Par la m�thode de s�paration acide, les chiffres correspondants �taient de 2,79 et 3 pour cent respectivement. La teneur en h�micellulose �tait en moyenne de 8 pour cent dans le mais et de 6 pour cent dans les tortillas, alors que les valeurs correspondantes �taient de 0,13 et 0,15 pour cent pour la lignine. On trouvera ces valeurs, avec d'autres, au tableau 18. En utilisant la m�thode d'Asp et al. (1983), Acevedo et Bressani ( 1990) ont d�cel� une diminution des fibres insolubles lors du passage du ma�s cru ( 13 pour cent) � la p�te (6 pour cent) et une augmentation dans les tortillas (7 pour cent). Les fibres solubles passaient de 0,88 pour cent dans le mais cru � 1,31 pour cent dans la p�te, une nouvelle augmentation de 1,74 pour cent �tant observ�e dans les tortillas. La diminution observ�e lorsqu'on passe du ma�s cru � la p�te s `explique par les pertes de t�guments d�crites pr�c�demment. En revanche' I`augmentation observ�e lorsqu'on passe de la p�te aux tortillas pourrait s'expliquer par la r�action de brunissement observ�e � la cuisson des produits c�r�aliers (Ranhotra et Gelroth, 1988).

TABLEAU 18 - Teneur en fibres alimentaires du ma�s commun, du ma�s � prot�ines de qualit� et des tortillas (pourcentage)

TABLEAU 19 - Teneur en sels min�raux du ma�s brut et d'�chantillons de tortillas de m�nage et industrielles (mg/100 g)

Cendres. Les modifications de la teneur en cendres n'ont gu�re retenu l'attention des chercheurs. Cependant, la plupart des observations font �tat d'une augmentation de la teneur totale en cendres lorsqu'on passe du ma�s aux tortillas, ce � quoi on pouvait s'attendre en raison de la chaux utilis�e pour la cuisson. Outre cette augmentation de la teneur en cendres, on rel�ve une augmentation sensible de la teneur en calcium. Selon Pfulgfelder' Rooney et Waniska (1988b), la teneur de la p�te en calcium d�pend des niveaux de chaux, des temp�ratures de cuisson/trempage et des caract�ristiques du ma�s. Les modifications observ�es en ce qui concerne les autres sels min�raux sont variables et pourraient d�pendre de la puret� de la chaux utilis�e, ainsi que du type de mat�riel de broyage. Une �tude (Bressani' Breuner et Ortiz, 1989; Bressani et al.. 1990) a r�v�l� que la teneur en magn�sium augmentait de 8 � 35 pour cent lorsqu'on passait du ma�s � la tortilla; le sodium restait sans changement et la teneur en potassium diminuait l�g�rement. La teneur en fer augmentait �galement; toutefois, ces modifications pourraient s'expliquer par un ph�nom�ne de contamination. La teneur en phosphore augmentait �galement en passant du ma�s � la tortilla, (tableau 19). Un facteur int�ressant sur le plan nutritionnel est le fait que le rapport calcium/phosphore, qui est d'environ 1:20 dans le ma�s, devient d'environ 1:1 dans la tortilla.

Glucides. Le ma�s et les tortillas contiennent des quantit�s non n�gligeables de glucides solubles, mais on est tr�s mal renseign� sur les modifications qu'ils subissent au cours du processus alcalin. Des pertes d'amidon d'environ 5 pour cent ont �t� observ�es; elles sont retrouv�es dans les solides perdus. Une diminution du sucre, de 2,4 pour cent dans le mais � 0,34 pour cent dans les tortillas, a �galement �t� observ�e. Robles, Murray et Paredes-Lopez ( 1988) ont constat� que la cuisson � la chaux et le trempage du ma�s entra�naient d'importantes augmentations de la viscosit� et que le temps de cuisson avait un effet non n�gligeable sur les propri�t�s d'�talement, encore qu'il n'y eut pas de g�latinisation importante de l'amidon. Des �tudes calorim�triques diff�rentielles au scanner ont donn� des endothermes de g�latinisation identiques pour le ma�s non trait� et les farines du type nixtamal. Plus le temps de cuisson augmente, plus l'amidon devient digestible par les enzymes amylolytiques.

Prot�ines et acides amin�s. La plupart des chercheurs signalent une l�g�re augmentation de la teneur en azote, qui s'explique par un effet de concentration. La solubilit� de l'ensemble des fractions prot�iques diminue lorsqu'on passe du ma�s cru aux tortillas, avec augmentation de la fraction insoluble.

Bressani et Scrimshaw (1958) ont extrait l'azote du ma�s cru et des tortillas avec l'eau, le chlorure de sodium, l'alcool � 70 pour cent et la soude. Dans les tortillas, la solubilit� des fractions prot�iques dans l'eau, le sel et l'alcool diminuait sensiblement, les prot�ines solubles dans l'alcool �tant les plus affect�es. Seule une l�g�re diminution d'environ 13 pour cent de la solubilit� de la fraction soluble dans la soude a �t� d�cel�e. De ce fait, la fraction d'azote insoluble passait de 9,4 pour cent dans le ma�s � 61,7 pour cent dans les tortillas.

TABLEAU 20 Modifications des teneurs en acides amin�s durant la cuisson du ma�s � la chaux (g/16 9 N)

Des modifications analogues ont �t� observ�es par Ortega, Villegas et Vasal ( 1986), aussi bien dans le ma�s commun que dans le ma�s � prot�ines de qualit� (QPM), au moyen de la technique de fractionnement des prot�ines de Landry-Moureaux (1970). La solubilit� des z�ines vraies diminuait de 58 pour cent dans les tortillas pr�par�es � partir de ma�s commun et de 52 pour cent dans les tortillas de ma�s � prot�ines de qualit�. Les auteurs ont indiqu� que des interactions hydrophobes auraient pu intervenir dans la modification observ�e en ce qui concerne la solubilit� des prot�ines. Sproule et al. ( 1988) ont not� une diminution des albumines plus globulines, exprim�es en pourcentage de l'azote total' lorsqu'on passait du ma�s aux tortillas.

TABLEAU 21 - Teneur en vitamines du ma�s cru et des tortillas (mg/100 g)

Le tableau 20 r�sume les modifications de la teneur en acides amin�s observ�es lorsqu'on passe du ma�s aux tortillas. Des �tudes enzymatiques in v itro portant sur les acides amin�s ont indiqu� que l'azote total et l'azote alphaamin� �taient lib�r�s plus rapidement du ma�s que des tortillas. Les valeurs de l'azote alpha-amin� lib�r�, exprim� en pourcentage du total de l'azote lib�r�, �taient plus �lev�es au bout de 12 heures d'hydrolyse � la pepsine pour les tortillas que pour le ma�s cru. Le pourcentage d'azote alphaamin� par rapport au total �tait semblable pour le ma�s et les tortillas apr�s 60 heures d'hydrolyse � la trypsine et � la pancr�atine. Apr�s 60 heures d'hydrolyse � la pepsine, � la trypsine et � la pancr�atine, le pourcentage d'acides amin�s lib�r�s par les enzymes par rapport aux acides amin�s hydrolys�s en milieu acide indiquait une lib�ration plus rapide � partir des tortillas que du ma�s. L'information se v�rifiait jusqu'� une dur�e de 36 heures sauf pour la leucine, la ph�nylalanine, le tryptophane et la valine. qui �taient lib�r�s � peu pr�s au m�me rythme. A 60 heures d'hydrolyse, les concentrations d'acides amin�s des hydrolysats de ma�s et de tortilla atteignaient des niveaux comparables, sauf pour la m�thionine (Bressani et Scrimshaw, 1958). Ces auteurs ont mentionn� des pertes d'arginine ( 18,7 pour cent), d histidine ( 11,7 pour cent), de lysine (5,3 pour cent), de leucine (21 pour cent), de cystine ( 12,5 pour cent) et de petites quantit�s d'acide glutamique, de praline et de s�rine.

Sanderson et al. ( 1978) ont observ� de l�g�res pertes d'arginine et de cystine apr�s traitement alcalin du ma�s commun et du ma�s � haute teneur en lysine. Ces m�mes auteurs ont d�cel� 0,059 g et 0,049 g de Iysino-alanine par 100 g de prot�ines dans le mars commun et le ma�s � haute teneur en lysine. respectivement, mais n'en ont pas d�cel� dans le mais cru. Dans la masa du commerce, ils ont d�cel� 0,020 g de Iysino-alanine par 100 g de prot�ines, alors que dans les tortillas le niveau observ� �tait de 0,081 g par 100 g de prot�ines.

En utilisant sa propre technique de chromatographie sur colonne, Lunven ( 1968 ) a observ� une perte significative de lysine et de tryptophane au cours du traitement � la chaux du ma�s commun. Ortega, Villegas et Vasal ( 1986) ont constat� une faible d�perdition de tryptophane dans les tortillas confectionn�cs � partir de ma�s commun ( 11 pour cent) et de ma�s � prot�ines de qualit� ( 15 pour cent). D'autre part, ils ont signal� des pertes minimes de lysine dans les deux types de ma�s, du m�me ordre que celles pr�c�demment indiqu�es. Des d�perditions plus �lev�es des deux acides amin�s ont �t� r�cemment signal�es par Bressani et al. ( 1990) dans le ma�s commun et le ma�s � prot�ines de qualit� (Nutricta) transform�s en tortillas selon les techniques rurales. Ortega, Villegas et Vasal ( 1986) ont �galement indiqu� que' si l`on s'en rapporte � la perte tr�s faible <le lysine observ�e dans le produit alcalin' des quantit�s minimes de Iysino-alanine �taient vraisemblablement pr�sente N dans les tortillas confectionn�e s� partir demais commun et de ma�s � prot�ines de qualit� utilis�s pour leur �tude.

Vitamines. Des pertes de thiamine, riboflavine, niacine et carot�ne se sont produites au cours de la transformation du ma�s en tortillas par cuisson � la chaux. On trouvera r�sum�es au tableau 21 un certain nombre de donn�es � ce sujet. La vitamine qui a surtout retenu l'attention des chercheurs �tait la niacine en raison de ses liens avec la pellagre. Les incidences biologiques de la cuisson � la chaux sur la disponibilit� de la niacine et la pellagre sont discut�es � la section suivante.

La pr�sente section traite des modifications de la concentration de niacine caus�es par la cuisson � la chaux. Bressani, G�mez-Brenes et Scrimshaw ( 1961 ) ont indiqu� que le t�gument s�minal du ma�s contenait 4,2 mg par 100 g de niacine, alors que dans le germe et l'albumen la proportion �tait d'environ 2 mg par 100 g. Environ 79,5 pour cent de la niacine du grain �taient fournis par l'albumen, ainsi que 10 pour cent par le germe et 10 pour cent par le t�gument. Apr�s cuisson � la chaux, l'albumen fournissait environ 68 pour cent de la niacine totale et le germe environ 5,5 pour cent. Apr�s cuisson, 26 pour cent du total se retrouvaient dans l'eau de cuisson. Le pourcentage de niacine extrait dans1'eau � partir du grain cru repr�sentait 68,5 pour cent du total, et 76 pour cent pour le ma�s cuit � la chaux. En outre, l'hydrolyse enzymatique � la pepsine fournissait 69 pour cent de la niacine de l'ensemble des �chantillons, tandis qu'apr�s hydrolyse � la trypsine et � la pancr�utine on observait des rendements de 78 et 100 pour cent de niacine, respectivement. L'interpr�tation donn�e � cette information �tait que la macine est l�g�rement plus disponible � partir du ma�s trait� � la chaux que du ma�s cru.

Continu�e

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