BATIONO Fabrice IRSAT/DTA Septembre 2014

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1 COMPOSITION ET VALEUR NUTRITIONNELLE DU SORGHO,MIL ET MAÏS BATIONO Fabrice IRSAT/DTA Septembre 2014

2 Introduction PLAN DE PRESENTATION Définitions Groupes d aliments Nutriments dans les céréales Facteurs antinutritionnels dans les céréales Distribution des nutriments et facteurs antinutritionnels Composition nutritionnelle de quelques variétés locales Conclusion

3 OBJECTIFS Connaître les différents nutriments et leur distribution dans les grains; Connaître les facteurs antinutritionnels et leurs distribution dans la graine; Pouvoir utiliser judicieusement les céréales dans les régimes alimentaires

4 INTRODUCTION (1) Le Sorgho, le mil et le maïs: trois premières céréales au Burkina tant d un point de vue des superficies que la production Ces trois céréales occupaient plus de 80% des superficies cultivables (DGPER,2010 et 2011) Principales sources d'énergie, de protéines, de vitamines et de sels minéraux pour des millions d'habitants parmi les plus pauvres. La disponibilité céréalière au Burkina Faso contraste avec une situation de malnutrition préoccupante, Prévalences(INSD, 2011). malnutrition aiguë:16% malnutrition chronique: 35% insuffisance pondérale 26%

5 INTRODUCTION (2) L une des raisons justificative de cette situation La méconnaissance de la valeur nutritionnelle des céréales Pourquoi: ne permet pas d exploiter au maximum les potentialités disponibles et constitue souvent y compris dans les milieux favorisés et lettrés une source d erreurs conduisant à des pratiques alimentaires inadéquates et incompatibles avec une bonne santé. Connaître la composition nutritionnelle des céréales permet: Choix éclairé de céréales en vue d atteindre l objectif visé ; Formulation des produits céréaliers ;Traitements technologiques à appliquer ; utilisation rationnelle etc,

6 Qu est ce qu un aliment? DEFINITIONS (1) Selon Larousse: l aliment est une substance qui sert à la nutrition des êtres vivants Selon la réglementation CE N 178/2002 du parlement Européen, on entend par aliment ou denrée alimentaire, toute substance ou produit, transformé, partiellement transformé ou non transformé, destiné à être ingéré ou raisonnablement susceptible d être ingéré par l être humain.

7 DEFINITIONS (2) Les nutriments: les aliments sont très variés mais ils sont un mélange de substances plus simples appelés nutriments. Les nutriments sont au nombre de six, lesquels: Eau; Glucides; Lipides; Protéines; Vitamines; Sels minéraux. Nutrition: c est l approvisionnement de nos organes en molécules directement utilisables

8 GROUPES D ALIMENTS Les aliments sont classés dans les groupes d aliments suivants (Table de composition des aliments d Afrique de l Ouest, 2012) : N Groupes d aliments 1 Céréales et produits céréaliers 2 Racines féculents, tubercules et produits dérivés 3 Légumineuses et produits dérivés 4 Légumes et produits dérivés 5 Fruits et produits dérivés 6 Noix, Graines et produits dérivés 7 Viandes, volaille et produits dérivés 8 Œufs et produits dérivés 9 Poissons et produits dérivés 10 Laits et produits laitiers 11 Matières grasses 12 Boissons 13 Divers

9 NUTRIMENTS DANS LES CEREALES Hydrates de carbone ou glucides: Les glucides: composés complexes (amidon) et simples (glucoses, fructoses etc.) Rôles: ils fournissent l énergie nécessaire aux fonctions de l organisme (aliments énergétiques ou de force) L'amidon:Principale forme de stockage des glucides dans les céréales. Composition: amylopectine (polymère à chaînes ramifiées du glucose), amylose (polymère à chaîne droite). La digestibilité de l'amidon (l'hydrolyse par les enzymes pancréatiques: la teneur en énergie métabolisable des grains de céréales.

10 NUTRIMENTS DANS LES CEREALES Hydrates de carbone ou glucides: Traitement thermiques (cuissons, à la vapeur etc): accroissent digestibilité. les granules d'amidon étaient libérés de la matrice protéique, ce qui les rendait plus faciles à digérer par les enzymes (McNeill et al., 1975; Harbers, 1 975). Sorgho : La teneur en amidon entre 56 et 73% du poids du grain (moyenne de 69,5 %), Maïs : L amidon constitue 72 à 73 %du poids du maïs. Mil : la teneur en amidon du grain varie de 62,8 à 70,5%, Autres sucres simples: glucose, de saccharose et de fructose

11 NUTRIMENTS DANS LES CEREALES Protéines: Assemblages de plusieurs acides aminés (20 acides aminés dont 8 acides aminés essentiels) ; Rôles : développement/construction du corps humain (matériaux de construction des membranes cellulaires et organites, renouvellement des tissus) ;(aliments constructeurs ou réparateurs), Si pas assez d aliments énergétique, peuvent être source d énergie Les protéines constituent la deuxième composante principale des grains de sorgho, de mil et du maïs.

12 NUTRIMENTS DANS LES CEREALES Protéines: Maïs : dans les variétés courantes de maïs, la teneur en protéines varie d'environ 8 à11 % du poids du grain. Sorgho, le mil : la teneur en protéine se situe généralement entre 9 et 13 % du poids de la graine. Qualité protéique : La qualité d'une protéine est essentiellement fonction de sa composition en acides aminés essentiels. La lysine: acide aminé le plus limitant des protéines du sorgho et du mil La lysine et le tryptophane sont les premiers acides aminés limitant de la protéine du maïs..

13 NUTRIMENTS DANS LES CEREALES Matières grasses ou lipides: Source d énergie et d acides gras essentiels. Ils produisent de l énergie deux fois plus que les glucides et les protéines. Ce sont des précurseurs de molécules indispensables à l organisme Rôles : ils jouent le rôle de réserve, de structure et favorisent l absorption des vitamines liposolubles (A,D,E,K) Les lipides constituent la troisième composante principale des grains de sorgho, de mil et du maïs.

14 NUTRIMENTS DANS LES CEREALES Matières grasses ou lipides: Les lipides constituent la troisième composante principale des grains de sorgho, de mil et du maïs. la teneur en matière grasse brute du sorgho est de 3 pour cent, plus que celle du blé et du riz mais moins que celle du maïs. L'huile de maïs a une faible teneur en acides gras saturés, à savoir 11 pour cent d'acide palmitique et 2 pour cent d'acide stéarique. En revanche, elle contient des niveaux relativement élevés d'acides gras polyinsaturés, essentiellement d'acide linolénique, avec une valeur moyenne d'environ 24 pour cent.

15 NUTRIMENTS DANS LES CEREALES Fibres alimentaires Polysaccharides végétaux non assimilables (non hydrolysés par les enzymes endogènes du tube digestif de l'homme): cellulose, hémicelluloses, pectines, oligosaccharides, gommes et divers composés lignifiés. Rôles : interviennent dans l accélération du transit intestinal, dans le métabolisme lipidique et glucidique (effet hypocholestérolémiant et hypoglycémiant), dans la protection contre certaines maladies (affections coronariennes et métaboliques, cancer du colon et du rectum, hernies etc.). Inconvenant: biodisponibilité des micronutriments réduite

16 NUTRIMENTS DANS LES CEREALES Fibres alimentaires Quatrième rang après les glucides, les protéines et les graisses, Fibre alimentaire totale du mil (20,4 %) plus élevée que dans le sorgho (14,2 %). Sels minéraux Sels minéraux (minéraux majeurs et oligoéléments) : ce sont des substances indispensables à la croissance. Ils sont solubles dans l eau, sans valeur énergétique, chacun jouant un rôle spécifique. Rôles (aliments protecteurs) : rôle protecteur, assurant le bon fonctionnement de l organisme et sont impliqués dans de nombreux processus métaboliques.

17 NUTRIMENTS DANS LES CEREALES Sels minéraux Composition minérale du sorgho et des mils (mg%) Graine Mg Ca Fe Zn Cu Mn Mo Cr Sorgho ,2 2,5 0,44 1, ,017 Petit mil Complet , , ,240 Décortiqué 13 9,3 37 1, ,180

18 NUTRIMENTS DANS LES CEREALES Vitamines Substances organiques indispensables à très faibles doses, apport obligatoire par l alimentation. Deux groupes : hydrosolubles (vitamines C, du groupe B etc.) et liposolubles (A,D,E,K). Rôles (aliments fonctionnels ou protecteurs): necessaire à la croissance et au bon fonctionnement de l organisme. Le sorgho et les mils : sources riches de vitamines du complexe B. Certaines variétés de sorgho à endosperme jaune contiennent du bêta-carotène précurseur de vitamine A dans le corps humain. Dans le sorgho: des quantités détectables de D, E et K. Le sorgho tel qu'il est généralement consommé n'est pas source de vitamine C.

19 NUTRIMENTS DANS LES CEREALES Vitamines La teneur du mil en thiamine et en riboflavine n'est pas très différente de celle du sorgho. Maïs : contient deux vitamines liposolubles: la provitamine A ou caroténoïdes, et la vitamine E. Les caroténoïdes se trouvent principalement dans le maïs jaune tandis que le maïs blanc ne contient que peu ou pas de caroténoïdes. Les caroténoïdes du maïs jaune sont sujets à destruction après le stockage. Des quantités variables de thiamine et de riboflavine ont été observées. Le maïs ne contient pas de vitamine B12, et le grain mûr ne contient au mieux que de faibles quantités d'acide ascorbique.

20 FACTEURS ANTINUTRITIONNELS DANS LES CEREALES Substances: modifiant la valeur nutritionnelle des graines où elles sont présentes, et certaines ont des conséquences graves Exemples: deux des substances anti nutritives et toxiques associées au sorgho, maïs et aux mils Phytates : L'acide phytique possède une forte capacité de liaison et peut donc constituer des complexes avec des protéines et des cations multivalents. La plupart des complexes phytate-métal sont insolubles au ph physiologique et rendent par conséquent plusieurs minéraux biologiquement indisponibles pour les animaux et les humains.

21 FACTEURS ANTINUTRITIONNELS DANS LES CEREALES Tanins : Les tanins sont le composé phénolique le plus abondant que l'on rencontre dans le sorgho brun résistant aux oiseaux. Au cours de la maturation, la graine de sorgho brun devient astringente, ce qui lui confère une résistance aux oiseaux et à la moisissure. Si les tanins confèrent un avantage agronomique de résistance aux oiseaux, ils ont aussi des effets négatifs sur la qualité nutritionnelle de la graine. Les tanins se lient à la fois aux protéines, y compris les enzymes du tube digestif, ce qui a un effet négatif sur l'utilisation des protéines

22 DISTRIBUTION DES NUTRIMENTS ET FACTEURS ANTINUTRITIONNELS DANS LES GRAINS Grain de sorgho (1) Le son de sorgho: faible en protéines et en cendres mais riche en fibres alimentaire. Les phytates aussi ++ Le décorticage (1 ère opération): séparation des déchets (péricarpe et parfois le germe) de la partie comestible du grain Elimination des fibres alimentaires, de 40 à 50 %des phytates Dans les fractions obtenues par la mouture traditionnelle, la teneur en phosphore phytique était maximale dans le son, moindre dans la graine entière et minimale dans la graine décortiquée. Le son e de la graine est un réservoir important de phytates dans le sorgho. Mouture!!! Les tanins et les polyphénols associés sont concentrés dans l'enveloppe de la graine et peuvent être éliminés par la mouture. Ils empêchent la croissance des micro-organismes, permettant ainsi probablement à la graine de résister à la moisissure.

23 DISTRIBUTION DES NUTRIMENTS ET FACTEURS ANTINUTRITIONNELS DANS LES GRAINS Grain de sorgho (2) La fraction germe du sorgho: est riche en cendres, protéines et huile, mais très pauvre en amidon. Plus de 68 % de la matière minérale totale et 75 % de l'huile du grain complet se situent dans la fraction germe, dont la contribution à la teneur en protéines du grain n'est que de 15 %. Le germe de sorgho est également riche en vitamines du complexe B. Phytates +++ L'endosperme: partie la plus importante du grain, est relativement pauvre en matières minérales, cendres et huile. Il contient en revanche 80 % des protéines du grain entier, 94 % de l'amidon et 75 % des vitamines du complexe B. Phytates -

24 DISTRIBUTION DES NUTRIMENTS ET FACTEURS ANTINUTRITIONNELS DANS LES GRAINS Grain de mil Le son de mil: faible en matières minérales, comme celui du sorgho, mais il est remarquablement riche en protéines (17,1 %). La fraction germe: riche en huile (32%), protéines (19 %) et cendres (10,4 %). Pratiquement toute l'huile (87 %) du grain complet se situe dans la fraction germe, qui représente également plus de 72 % du total de la matière minérale. La teneur en matière grasse du mil est semblable à celle du sorgho.

25 DISTRIBUTION DES NUTRIMENTS ET FACTEURS ANTINUTRITIONNELS DANS LES GRAINS Grain de maïs Le tégument séminal ou péricarpe: forte teneur en fibres brutes environ 87 %, L'albumen :haute teneur en amidon (87,6 %) et des niveaux de protéines d'environ 8 %. La teneur en graisses brutes de l'albumen est relativement faible. La plupart des caroténoïdes sont présentes dans l'albumen corné du grain Le germe: forte teneur en graisses brutes, de 33 % en moyenne; il a également une teneur relativement élevée en protéines (18,4 %) et en sels minéraux.

26 DISTRIBUTION DES NUTRIMENTS ET FACTEURS ANTINUTRITIONNELS DANS LES GRAINS Grain de maïs La teneur en huile du grain de maïs provient essentiellement du germe. De ce point de vue, les populations qui consomment du maïs dégermé en tirent moins de profit en ce qui concerne l'huile et les acides gras que les populations qui consomment des produits à base de grains entiers. Les fibres alimentaires du grain de maïs proviennent du péricarpe et de la coiffe, mais ils sont également fournis par les parois des cellules de l'albumen et, dans une moindre mesure, les parois des cellules du germe. Il va sans dire que la teneur en fibres alimentaires des grains décortiqués sera inférieure à celle des grains entiers.

27 DISTRIBUTION DES NUTRIMENTS ET FACTEURS ANTINUTRITIONNELS DANS LES GRAINS Grain de maïs L'autre vitamine liposoluble, la vitamine E, se trouve surtout dans le germe. Les vitamines hydrosolubles se trouvent principalement dans la couche à aleurone du grain de maïs, suivie du germe et de l'albumen. Cette distribution a son importance pour la transformation qui, comme on le verra plus loin, entraîne des pertes de vitamines non négligeables.

28 COMPOSITION NUTRITIONNELLE DE VARIETES LOCALES Mil Sorgho Maïs IKMP1 Tiéblé Wari IKMP5 Fibmigou Espoir IKMV8201 Kapelga Bondofa SOSAT Sariaso 14 SR21 C88 GB 8735 Sariaso 11 Barka Tabi ICSV 1049 FBC6 Gampéla Framida Massongo FBMS1

29 COMPOSITION NUTRITIONNELLE DE VARIETES LOCALES Variété de sorgho (1) Teneurs en lipides: entre 3 (Sariaso 11) et 6,3% MS, avec une moyenne de 4,5± 0,1 %, la variété ICSV1049 (6,3 %). Teneurs en protéines: elles vont de 9,5 % (Sariaso 11) à 12,2% MS (Kapelga), soit une moyenne de10,7 ± 0,1 % MS. Sur l ensemble des 7 sept variétés de sorgho analysés, 2 variétés ont de faibles teneurs en protéines (inférieure à 10 % MS). Il s agit des variétés Fibmigou (9,9 %) et Sariaso 11 (9,5 %).

30 COMPOSITION NUTRITIONNELLE DE VARIETES LOCALES Variété de sorgho (2) Teneurs en sels minéraux : de 1,2% MS (Sariaso11)à 2% MS (Framida) avec une moyenne d ensemble de 1,6 %MS La teneur en hydrate de carbone: entre 81,2 %MS (ICSV 1049) et 86,2 %MS (Sariaso 11) avec une moyenne d ensemble de 83,3 %MS Les teneurs en tanins: inférieures à 0,4%MS, exceptée la variété Framida qui présente une valeur de 1,11 %MS. Valeur énergétique des variétés de sorgho est comprises entre 410,2 à 425,3 kcal/100g de matière sèche avec une moyenne de 415,9 kcal / 100 g matière sèche.

31 COMPOSITION NUTRITIONNELLE DE VARIETES LOCALES Variétés de mil Lipides: les variétés de mil ont des teneurs en matière grasse sensiblement égales, comprises entre 5 et 6 %MS, excepté la variété IKMV 8201 dont la teneur est de l ordre de 9,3 %MS. Protéines: elles vont de 11,7 % (IKMV 8201) à 8,2 % MS (Gampéla), ), soit une moyenne d ensemble de 10,8 ± 0,1 %MS Sels minéraux: les teneurs vont de 1,5 %(IKMP1) à 1,8 % MS (Sosat C88), avec une moyenne d ensemble de 1,6 %MS Hydrate de carbone: de 77,3 % (IKMV 8201) à 84,7 %MS (Gampela) avec une moyenne d ensemble de 81,6 %MS. Tanin: faibles teneurs en tanins car inférieures à 0,2%MS, Valeurs énergétiques: entre 419 et 440,2 kcal / 100g de MS, une moyenne d ensemble de 423,3 kcal / 100 g de matière sèche

32 COMPOSITION NUTRITIONNELLE DE VARIETES LOCALES Variétés de maïs Lipides: entre 4,8 (Bondofa) et 11,9%MS (FBMS1), avec une moyenne de 6,1 ± 0,1 %MS. Protéines: de 8,9 % (Massongo) à 15,3 %MS (FBMSI), une moyenne d ensemble de 10,8 ± 0,1 %MS. A l exception de FBMS1 qui présente une teneur très élevée (15,3%MS), les autres variétés de maïs présentent des teneurs comprises dans l intervalle 8 % à 11 %MS. Sels minéraux: de 1,3 % (FBC6)à 2,5 %MS (FBMS1) avec une moyenne d ensemble de 1,6 %MS, La teneur la plus élevée est observée avec la variété FBMS1 (2,5 %). Hydrate de carbone: de70,3 % (FBMS1) à 84,7 %MS (Massongo), avec une moyenne de 81,6 %MS.

33 COMPOSITION NUTRITIONNELLE DE VARIETES LOCALES Variétés de maïs Tanin: très peu de tanin comparativement au sorgho et au mil, inférieures à 0,04%MS pour les variétés Barka, FBSMS1, Massongo et FBC6. Absence:Wari, Espoir, Bondofa et SR21 Valeur énergétique: entre 418,1 et 449,7 kcal/100g de matière sèche, une moyenne d ensemble de 423,9 kcal/100 g de MS Fer: assez faibles par rapport aux variétés de mil et de sorghos. Elles varient entre 1 mg / 100 g de MS (Espoir) à 2,4 mg / 100 g de MS (Wari), Les teneurs les plus élevées sont observées avec les variétés Wari (2,4 mg/100 g), Bondofa (2,3 mg/100 g de MS), SR21 (2,1 mg / 100 g de MS) et FBMS1 (2,0 mg / 100 g de MS) Bêta-carotène : de 8,6 µg/100 g de MS pour la variété espoir et de 2,5 µg/100 g de MS pour la variété SR 21 et de 6,6 µg/100 g de MS pour FBMS1.

34 CONCLUSION(1) Aucune céréale: ne peut satisfaire les besoins nutritionnels d'un individu. Solutions: mélanger ou d'enrichir une denrée alimentaire avec d'autres éléments, une meilleure qualité nutritionnelle La qualité nutritionnelle du sorgho, du maïs et des mils, en particulier celle du sorgho, est médiocre. Il y a donc plusieurs process pour enrichir ces céréales avec d'autres céréales et/ou des légumineuses de façon à rendre les produits supérieurs du point de vue nutritionnel et acceptables. Cas: farines composites, céréales/légumes secs

35 CONCLUSION(2) «QUE TON ALIMENT SOIT TON REMEDE ET QUE TON REMEDE SOIT TON ALIMENT» HIPPOCRATE-V è siècle AV-JC