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Etude comparative de la substitution partielle de la farine du blé par la patate douce dans la panification( Télécharger le fichier original )par Fiston Aldo Risasi Université de Goma ( UNIGOM ) - Ingénieur agronome, chimie et industrie agricole 2012 |
UNIVERSITE DE GOMA
B.P. 204 GOMA FACULTE DES SCIENCES AGRONOMIQUES
ETUDE COMPARATIVE DE LA SUBSTITUTION PARTIELLE DE LA FARINE DU BLE PAR LA PATATE DOUCE DANS LA PANIFICATION ANNEE ACADEMIQUE 2011 - 2012 Par : Aldo RISASI RUVETTE Mémoire présenté et défendu en vue de l'obtention du grade d'Ingénieur Agronome. Option : Agronomie générale Orientation : Chimie et Industries Agricoles Directeur : Dr. Ir. Eric SUMBU ZOLA Professeur Ordinaire Encadreur : Ir. Juste YAMONEKA WASSO Assistant i EPIGRAPHE Ton travail sera ta joie si tu l'insères dans
cette univers. ii IN MEMORIUM A toi très cher Papa RISASI MAJORO Hilaire que le destin n'a pas voulu associer à cette exaltation. Que la terre de nos ancêtres te soit toujours douce et que cette oeuvre enjolive ta tombe et l'immortalise à jamais. iii DEDICACE A nos chers et généreux RISASI MAJORO Hilaire et BABIKIRE MUFANZALA Christiane, votre sévérité nous a poussées à aller de l'avant, pour nous avoir donné le gout et l'amour des études et pour l'espoir que vous avez en votre fils. A la famille KAHAMIRE YASSABA, pour le soutient tant morale que matériel et les conseils que vous n'avez cessé de nous prodiguer en vue de solidifier notre connaissance. A nos frère et soeurs que nous aimons beaucoup SIFA Esperance, OLIVIER Kamondo, YVETTE Maua, NICOLE Bahati, DIDIER Kajibwami, SAFI Mymy, DEBORAH Youyou, CHRISTIAN Amani, TONY Maisha, THIERRY Mapatano, LAURENCE Mercy, FABRICE Muhimuzi pour leur amour fraternel. A nos cousins et cousines PATRICK Manegabe, DORCELLE Sifa, ODON D'AUDREY, ARMEL Odilon, CHARLENE Feza, DOMITIEN Guelord, LANDRY Raha, CEDRIC Heri, CHRISTIANE Neema pour l'amour et l'encouragement. A nos oncles et tantes, A nos neveux et nièces, pour l'amour familial, A vous tous. Aldo RISASI RUVETTE iv REMERCIEMENTS Au Terme de ce travail de fin de cycle qui couronne la fin de notre premier cycle universitaire, nous nous faisons un devoir particulier de remercier sincèrement toutes les personnes qui ont contribué à l'élaboration et la rédaction de ce présent travail. Nous remercions de tout coeur le Professeur Docteur Ingénieur Eric SUMBU ZOLA, directeur de ce travail qui, en dépit de ses nombreuses occupations, a bien voulu se consacrer avec ingéniosité à ce modeste travail, ses directives, remarques et observations nous ont été fort indispensables afin de constituer le présent travail. Nos remerciements s'adressent à l'Assistant Ingénieur Juste YAMONEKA WASSO, notre encadreur qui, malgré ses multiples charges et occupations, a pu nous fournir des amples conseils dans le cadre de ce sujet. Nous devons également marquer une reconnaissance à tous les professeurs, chefs de travaux et assistants de la faculté des Sciences Agronomiques pour leur bonne volonté afin de contribuer à notre formation. Si nous avons forgé notre caractère dans l'épreuve de la souffrance, en revanche, la compassion des collègues, amis, connaissances et compagnons des luttes nous a fortifié et encouragé ; CLAUDIA Safi, CLAUDINE Mwamini, IRENE Neema, MBILIZI Aline, MUBALAMA Franck, NDIVITO Moise, AGANZE Freddy, MUGABO Bienvenu, WITANDAYE SAMUEL, MUGANDA Patrick, Ruphine CUBAKA, MAPATANO Guylain, la famille MATUMWABIRI ELIE acceptez de croire à l'expression de notre profonde gratitude. Nous ne pouvons pas terminer ces quelques mots sans penser à tous ceux qui de près ou de loin, directement ou indirectement nous ont apporté leur concours tant matériel, spirituel que moral ; qu'ils veuillent trouver ici l'expression de notre profonde gratitude. Aldo RISASI RUVETTE 1 INTRODUCTION La patate douce est consommée en Afrique à l'état frais. L'absence presque complète de transformation contraste fortement avec la situation en Asie où les produits de transformation sont aussi variés et nombreux que ceux du manioc en Afrique. Ceci est certainement lié aux difficultés de transformer la patate en produits beaucoup plus attrayants par les moyens traditionnels disponibles en Afrique. Le séchage à l'air, notamment, donne souvent des produits d'une couleur peu appétissante et d'une valeur très réduite. (GURA, 1991) Pourtant, les excédents de production, les conditions peu rentables d'écoulement sur les marchés locaux et les pertes élevées dues au stockage exposent les producteurs à une activité peu rémunératrice, d'où la nécessité de réfléchir davantage aux possibilités de transformation. La transformation en farine est la plus courante en Afrique. L'utilisation de la farine de patate douce en pâtisserie donne des résultats acceptables, mais difficiles à exploiter et à vulgariser en raison des habitudes alimentaires. Le potentiel futur de ce tubercule semble beaucoup plus grand que ne le croient bon nombre de gens, à condition toute fois que la transformation puisse se développer en s'inspirant des exemples de l'Asie et de l'Amérique latine. Il convient de noter qu'actuellement l'Afrique ne constitue pas l'une des principales régions productrices de blé dans le monde. Toutefois, l'obligation de satisfaire une demande accrue de blé et de pain constitue un problème d'une acuité croissante. La consommation du pain de plus en plus croissante dans les milieux urbains des pays en voie de développement force les gouvernements à des dépenses croissantes en devise pour l'importation du blé. (ALTESIAL, 1981 cité par MOSITHO 2002) Cette situation ne peut laisser indifférents les chercheurs des pays en voie de développement qui oeuvrent dans le domaine de la technologie alimentaire. C'est ainsi que des essais de panification à base des produits locaux (plus précisément en 2 Afrique de l'Ouest) ont fait l'objet de plusieurs travaux qui tendent déjà vers des formules de panifications acceptables. (FAQ, 1988) Dès lors, des efforts vers la substitution partielle de farine de blé par les farines locales sont déjà fort louables, il est donc préférable de se pencher sur des sources locales de farine de façon à ce que la réduction de l'importation de blé puisse réellement contribuer à l'économie des devises à affecter dans d'autres secteurs de l'économie nationale, principalement dans l'agriculture, et à stimuler le passage d'une agriculture paysanne vers une agriculture industrielle.(NAKU, 1989) C'est pourquoi ce travail abordera la problématique de la substitution partielle de la farine du blé par celle de la patate douce dans la panification. Nos observations préliminaires nous poussent à dire que la farine de patate douce peut substituer dans certaines proportions (à 25%, 50% et 75%), la farine de blé dans la panification. Par rapport à l'utilisation exclusive du blé, les avantages d'une production et de l'utilisation de farines issues de la patate douce dans la panification résultent des considérations économiques et des justifications suivantes : ? Réduction de la dépendance des importations de blé, ce qui représente des économies substantielles de devises étrangères. ? Expansion des industries céréalières utilisant des matières premières alimentaires locales; ? Autosuffisance alimentaire accrue; ? Sécurité alimentaire accrue en période de réduction des importations de blé. C'est pourquoi ce travail, abordant ces aspects de substitution de la farine de blé par une farine locale (celle de la patate douce), offrant les ouvertures de sa valorisation, prouve sa pertinence dans notre milieu. Le présent travail est subdivisé en 3 chapitres, le premier chapitre est consacré aux généralités, le deuxième se focalise sur les matériels et les méthodes utilisées pour atteindre les résultats interprétés et commentés dans le troisième chapitre. 3 Premier Chapitre : GENERALITES I.1. LA PATATE DOUCE
La patate douce est une des sources nutritives parmi les meilleures au monde. Le rapport protéines/hydrates de carbone est plus élevé que celui de la plupart des céréales et même que celui d'autres tubercules ou racines. (Encarta®, Op. cit) La teneur en eau de la racine tubérisée de la patate douce varie de 57 à 78% du poids frais. Le restant est constitué principalement par les matières amylacées (13 à 33%), du saccharose (2.5 à 6.0%), des sucres réducteurs (0.3 à 0.8%), des matières minérales (0.8 à 2.2%) ainsi que par des protéines et de la cellulose (0.9 à 1.2%). Les patates douces contiennent ordinairement plus de protéines que tous les autres tubercules, y compris le manioc et l'igname. La teneur en protéines varie entre 1 et 2.5 pour cent. (FAQ, 1990) A cela s'ajoute, les variétés à chair orange qui ont des teneurs en carotène suffisantes pour les besoins humains courants, 12 mg de carotène par 100g. (FAQ, op. cit). Tableau N° 1 : Valeur nutritionnelle de tubercule de patate douce
Source : ( http://fr.google.com/patate douce) 4 3. Utilisation
Outre l'amidon, les tubercules contenant aussi du saccharose (de l'ordre de 6 %) servent à la production d'alcool par fermentation et distillation, ainsi qu'à la production de fécule. 4. Transformation de la patate douce en farine (DEGRAS, 1998) La transformation de la patate douce en farine pour la fabrication du pain est une technique simple dont le procédé n'est pas coûteux. Le produit obtenu est sucré. Il contient plus de calories que les farines de céréales habituelles. Pour obtenir de la farine à partir des tubercules de la patate douce, il faut procéder comme suit : - Laver soigneusement les tubercules et les éplucher, - Les découper en lamelles (tranches) fines appelées chips pour permettre un séchage rapide, - Les sécher ensuite au soleil jusqu'à ce que les chips soient complètement secs, - Les concasser pour en réduire la grosseur, - Les faire moudre (écraser) dans un moulin à marteau pour obtenir la farine blanche. Le rendement de la transformation est de 20%, c'est-à-dire pour avoir 1kg de farine, il faut prévoir environ 4 à 5 kg de patate douce fraîche. 5 Certains produits appelés « agents anti-brunissant » peuvent être utilisés, comme le bisulfite de sodium, pour conserver la couleur blanchâtre de la farine. En Indonésie, les racines fraîches sont parfois plongées dans une solution salée à 810% pendant une heure, avant d'être découpées en chips pour être séchées au soleil. Ce qui a pour rôle d'arrêter le développement microbien pendant le séchage et améliorer par là la qualité de la farine obtenue. Lorsqu'on mélange la farine de patate douce à la farine de blé, on améliore considérablement la valeur nutritive totale du produit boulanger. 5. Critères de panification de la farine de la patate douce Pour bien convenir à la fabrication de pain, gâteaux, biscuits, beignets etc...., la farine de la patate douce doit répondre aux caractéristiques physico-chimiques suivantes (caractéristiques d'une farine utilisée en panification) :
6 I.2. LE BLE
Lorsque le blé est livré au moulin, il est aspiré dans les silos. Il est séparé des impuretés par diverses opérations (passage dans des " séparateurs-aspirateurs " et trieurs à grains). Il faut ensuite l'amener au bon degré d'humidité au moyen d'un mouilleur. En effet, si l'enveloppe est trop molle, elle est difficile à détacher. Par contre, si elle est trop cassante, elle risquerait de s'émietter. Le blé parfaitement nettoyé repose alors dans les boisseaux à blé propre pendant 24 à 48 heures et est prêt à la mouture. Le grain est broyé dans de gros cylindres métalliques qui ont remplacé les meules d'autrefois. Des tamis perfectionnés, les plansichters, agités par un mouvement circulaire horizontal et continu, séparent les produits de chaque broyage et les classent selon leur grosseur. Les produits finis sont séparés. Les premières issues de ce blutage (autre nom du tamisage) sont le son (principal sous-produit de la mouture constitué par l'ensemble des enveloppes extérieures et de l'assise protéique), gros et fin, et la farine de broyage. 7
Le blé est une céréale aux grandes valeurs nutritives qui ne fournit que 359 calories pour 100 g. Il contient de 20 à 40 % plus de protéines que le blé tendre, ainsi qu'une proportion supérieure d'acides aminés essentiels et d'acides gras non saturés. De plus, sa richesse en sélénium aide à combattre la formation des radicaux libres et l'apparition des maladies cardiovasculaires. Le blé a aussi une très bonne teneur en zinc et magnésium, ce qui fait de lui un excellent aliment antifatigue. Enfin, sa richesse en glucides, lipides et potassium lui confère une valeur nutritionnelle élevée. Tableau n° 2 : Composition du blé Le tableau N°2 présente la composition et la valeur nutritive du blé
Source: LEON, B 1997 8
L'utilisation du blé est la même que celle du froment. On peut ainsi le trouver sous différentes formes : ? En grains entiers (boulgour, semoule, flocons...) ; ? En grains soufflés dans certains mueslis ; ? Sous forme de farines alimentaires. Ces farines sont ensuite utilisées à la manière de la farine de blé, pour les pâtisseries, ou encore les pains et les pâtes alimentaires. 9 I.3. LE PAIN 1. Type des pains Il y a plusieurs types de pains. Nous avons suivant qu'on utilise le levain ou non, du pain levé et du pain non levé. Le terme pain est défini comme aliment fait d'une pâte composée essentiellement de farine, d'eau, de sel et de levure (ou de levain), pétrie et fermenté puis cuite au four. (LAROUSSE, 2007)
a. Préparation de la pate La pate est obtenue en mélangeant la farine, l'eau, le sel et la levure. Après pétrissage (20 à 25 minutes) on a une pate lisse et homogène. Celle-ci est un mélange complexe de plusieurs phases, dont deux sont continues. Le réseau de 10 gluten hydraté, qui confère une forte cohésion, et la solution formée par l'eau libre ; dont deux autres sont discontinues : les grains d'amidon enchâssés dans le gluten et l'air inclus au cours de pétrissage. (ALAIS et LINDEN, 1987) b. Fermentation panaire Elle se déroule en deux temps dans un milieu qui n'est pas complètement anaérobie : ? Le 13 amylase attaque en premier lieu ces granules d'amidon endommagées au cours de la mouture ; il se forme du maltose et dextrine limite. (KAYISU 1988) ? Le á amylase scinde les chaines des dextrines lesquels deviennent un nouveau substrat pour la 13 amylase. Il est permis dans certains pays, d'ajouter des amylases microbiennes pour
accélérer cette phase. 5. Les étapes de la panification (Léon B, 1997) Le pétrissage Geste premier, fondamental, le pétrissage est le moment décisif où le boulanger mélange tous les éléments qui vont former la pâte. Il est réalisé par un pétrin mécanique qui permet le mélange des différents éléments pour obtenir une pâte homogène. Le gluten contenu dans la farine fixe l'eau versée dans le pétrin. La pâte devient élastique et emprisonne l'air. Le pointage ou première transformation Le pointage permet à la fermentation de se développer à l'intérieur de la pâte. A ce stade, la production de gaz carbonique commence. La pâte se met à lever. Elle devient plus tenace et plus élastique. C'est une étape très importante pour la formation des arômes. Le tour de main du boulanger lui permet de décider si la pâte est prête. 11 Le pesage Il s'effectue dès que la pâte est suffisamment levée avec une balance (pesage individuel) ou avec diviseuse mécanique. La pâte perdant 15 à 20% de son poids à la cuisson, il est nécessaire de prévoir cette perte afin de respecter la législation sur le poids légal du pain. Le façonnage du pain (mise en forme) Il exige un tour de main tout spécial. La pâte doit être bien serrée sans la déchirer pour qu'elle conserve la forme souhaitée. L'apprêt Il s'agit de la deuxième période de repos de la pâte. Il débute dès la fin de la mise en forme et se termine à la mise au four des pâtons. Au cours de l'apprêt, la levure se nourrit de sucre que renferme la pâte, et dégage du gaz carbonique qui fait gonfler la pâte et la creuse en une multitude de petites cavités. S'il était libre, le gaz carbonique s'échapperait. Mais il est prisonnier du gluten qui rend la pâte bien élastique et sert à le retenir. C'est pour cela que la quantité de gluten contenue dans le blé, puis dans la farine est un élément déterminant de sa qualité pour la panification. A ce stade en effet, si la farine est bonne et si la pâte est bien faite, chaque pâton atteint trois fois le volume qu'il avait au début. L'enfournement et la cuisson L'enfournement s'effectue soit avec des tapis roulants, chariots ou à l'aide d'une pelle en bois à long manche. La cuisson s'effectue dans un four chauffé à plus ou moins 250°C pendant 45 minutes. La température de la pâte à l'enfournement est de plus ou moins 30°C. La durée de la cuisson varie suivant la forme et le poids des pâtons et la température du four. 12 Le défournement et le ressuage Le pain est sorti du four avec beaucoup de soins et précautions parce qu'il est chaud et que sa croûte est encore fragile. Il est déposé sur les rayonnages pour permettre à la vapeur d'eau et au gaz carbonique de s'échapper. C'est le ressuage.
Par le fait que le pain est sujet à des attaques de plusieurs sortes de microorganismes, les règles d'hygiène doivent être strictement suivies en matière de stockage, d'emballages, et de vente pour minimiser les contaminations. (GIRAUX et GALDY, op cit). Ces mesures allongeraient la conservation. 13 8. Valeur nutritionnelle comparées de pains (André, 1992) La teneur en éléments nutritifs dépend surtout de la farine à partir de laquelle le pain a été fait et de la quantité d'eau qu'il contient. La composition du pain fabriqué d'une farine extraite à un taux moyen est la suivante : Tableau n° 3 : Valeurs nutritionnelles moyennes de pains
Source : André, 1992 14 Deuxième Chapitre : MATERIELS ET METHODES 1. MATERIELS
Il s'agit d'une table en bois pour le pétrissage, une cuisinière pour la préparation des pains, une balance de précision, un bassin pour le mélange, des couteaux, sel de cuisine, sont les matériels expérimentaux utilisés dans ce travail. 2. METHODES |
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