NUM6 UNIVERSITE NANGUI 140318 113057 1
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:Ministère de f P.nseifJnement Supérieur et ae fa (}?Jcfiercfie Scientifique
UFR des Sciences et Technologies des Aliments
Année Universitaire 2015-2016
Numéro d'ordre
iutenu publiquement le
25 Novembre 2016
Mémoire Présenté pour l'obtention de l'UE de stage de Master II
des Sciences et Technologies des Aliments
Option : Biochimie et Technologies des Aliments
Par:
KOUAKOU Koffi Jean-Michel
THEME
INFLUENCE DU TRAITEMENT H OTHERMIQUESUR
LES CARACTERISTIQUES PHYSICO-CHIMIQUES DU
HARICOT BLANC (Phaseolus vulgaris)
Commission d'examen :
-Prof (Présidente du jury)
-Prof (Membre du jury)
-Prof (Membre du jury)
-Prof (Membre du jury)
-Prof. N'DRI Yao Denis (Directeur du Mémoire)
-Dr. KOUASSI Kouakou Nestor (Encadreur scientifique)
1
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:Ministère dé l'P.nseitJnement Supérieur et dé fa <J<,cnerclie Scientifalue
UFR des Sciences et Technologies des Aliments
Année Universitaire 2015-2016
Numéro d'ordre
Soutenu publiquement le
25 Novembre 2016
Mémoire Présenté pour l'obtention de l'UE de stage de Master II
des Sciences et Technologies des Aliments
Option : Biochimie et Technologies des Aliments
Par:
KOUAKOU Koffi Jean-Michel
THEME
INFLUENCE DU TRAITEMENT HYDROTHE~,.... .•. ~
LES CARACTERISTIQUES PHYSICO-CHIMIQUES DU
HARICOT BLANC (Phaseolus vulgaris)
Commission d'examen :
-Prof. DUE Ahipo Edmond (Présidente du jury)
-Prof. TETCID Achille Fabrice (Membre du jury)
-Dr. YAPI Assoi Yapi Désiré (Membre du jury)
-Dr. DJENI N'dédé Théodore (Membre du jury)
-Prof. N'DRI Yao Denis (Directeur du Mémoire)
-Dr. KOUASSI Kouakou Nestor (Encadreur scientifique)
KOUAKOU Koffi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTAI UFR STAI Année universitaire 2015-2016
Dédicace A
Tous ceux qui m'ont soutenu durant toutes ces années d'études
A Mon très cher père pour tous les sacrifices
qu'il a déployé à mon égard
A Ma très chère mère qui ne cesse de veiller sur moi
A Mes frères et sœurs
A Toute la famille Kouakou
1 KOUAKOU Koffi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTAI UFR STA/ Année universitaire 2015-2016
REMERCIEMENTS
Ce travail n'aurait pu être achevé sans le soutien de nombreuses personnes qui ont
contribué de près ou de loin à la réalisation de ce mémoire. Qu'elles trouvent ici l'expression
de ma plus profonde gratitude.
Qu'il me soit permis d'exprimer ma reconnaissance et ma profonde gratitude au
Professeur TANO Yao, Président de l'Université Nangui Abrogoua et au Professeur
BOHOUA Louis Guichard, Vice-Président de cette institution.
Mes remerciements sont également adressés au Professeur ASSEMAND Emma
Fernande, Doyenne de !'Unité de Formation et de Recherche des Sciences et Technologies
des Aliments (UFR-STA) de l'Université Nangui Abrogoua.
Mes vifs remerciements et profonde gratitude vont particulièrement à mon Directeur
de mémoire Professeur N'DRI Yao Denis, Maître de conférences à l'Université Nangui
Abrogoua pour m'avoir proposé ce thème de mémoire, pour le temps qu'il m'a consacré tout
au long de mon cursus universitaire et de la réalisation de ce travail, pour ces orientations et
ces conseils.
Je voudrais vivement remercier tous les enseignants-chercheurs du Laboratoire de
Biochimie Alimentaire et Technologie des Produit Tropicaux, avec à sa tête Professeur
AMANI Georges, Professeur Titulaire à l'Université Nangui Abrogoua. Particulièrement, j'adresse un grand merci à Docteur KOUASSI Kouakou Nestor Maître-Assistant à
l'Université Nangui Abrogoua pour l'encadrement et les sages conseils qu'il m'a prodigué.
Remerciements sincères à Madame SIDIBE Orokia, Proviseur du Lycée Technique de
Yopougon ainsi qu'au responsable du laboratoire de biochimie dudit Lycée, pour m'avoir
accueilli lors de mes analyses.
Un merci tout particulier à Mademoiselle Assoko Victoire pour son soutien moral,
spirituel et sa profonde amitié.
Je tiens à exprimer ma gratitude à monsieur Tchimou Messou, Doctorant, pour m'avoir
aidé dans la réalisation de ce document.
Pour finir, j'adresse tout mon amour à mes parents, à toute ma famille et à mes amis (e)
qui m'ont toujours soutenu dans cette aventure. Vous comptez plus que tout pour moi.
II
1 KOUAKOU Koffi Jean-Mie/tel/Mémoire Master 2 BTA/ UFR STA/ Année universitaire 2015-2016
TABLE DES MATIERES
Dédicace I
Remerciements II
Table des matières III
Liste des figures VI
Liste des tableaux VII
Liste des sigles et abréviations VIII
Résumé IX
INTRODUCTION 1
1. REVlJE DE LITTERATURE 3
1. Généralités 4
1.1. Historique 4
1.2. Taxonomie et description botanique 4
1.2.1. Taxonomie 4
1.2.2. Description 5
1.3. Importance 6
1.3 .1. Taux de production 6
1.3 .2. Taux de consommation 6
2. Caractéristiques physico-chimiques 7
2.1. Composés nutritionnels 7
2.1.1. Macro nutriments 7
2.1.2. Micro nutriments 7
2.2. Composés antinutritionnels 7
3. Modes de cuisson 8
3.1. Cuisson à l'eau 8
3.2. Cuisson à la vapeur 8
3.3. Influence de la cuisson sur les composé nutritionnels 9
3.4. Influence de la cuisson sur les composés antinutritionnels 10
II. MATERIEL ET METHODES 12
1. MATERIEL 13
2. METHODES 14
2.1. Echantillonnage 14
2.1.1. Cuisson des grains de haricot à l'eau et à la vapeur 14
III
KOUAKOU Koffi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTAI UFR STA/ Année universitaire 2015-2016
2.2. Analyses biochimiques 15
2.2.1. Humidité et matière sèche 15
2.2.2. Cendre 15
2.2.3. pH et acidité titrable 16
2.2.4. Lipides 16
2.2.5. Protéines 17
2.2.6. Polyphénols 17
2.2. 7. Oxalates 18
2.2.8. Phytates 18
2.2.9. Flavonoïdes 19
2.2.1 O. Fibres brutes 19
2.2.11. Sucres réducteurs 20
2.3. Analyse Statistique 21
Ill. RE SUL TA TS ET D ISCUTI ON 22
1. RESULTATS 23
1. 1. Influence de la cuisson sur les composants nutritionnels 23
1.1. l. Humidité et matière sèche 23
1.1.2. Cendre 23
1.1.3. Protéine 23
1.1.4. Lipides 24
1.1.5. Sucre réducteur 24
1.1.6. Flavonoïdes 24
1.1. 7. pH et acidité titrable 24
1.2. Influence de la cuisson sur les composés antinutritionnels 27
1.2.1. Phytates 27
1.2.2. Oxalate 27
1.2.3. Phénol totaux 27
2. DISCUSSION 29
CONCLUSION ET PERSPECTIVES 32
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 33
IV ,
KOUAKOU Koffi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTAI UFR STA/ Année universitaire 2015-2016
LISTE DES FIGURES
Figure 1 : Grains sec de haricot commun (Phaseolus vulgaris 14
Figure 2 : Taux de perte des composés biochimiques 30
Figure 3 : Taux de perte des composés antinutritionnels 32
V ,
KOUAKOU Koffi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTAI UFR STA/ Année universitaire 2015-2016
LISTE DES TABLEAUX
Tableau I
Tableau Il
Espèces étroitement liées à Phaseolus vulgaris 5
Composition biochimique et minérale de quatre variétés de haricot commun (Phaseolus vulgaris) sur la base de la matière sèche 11
Tableau Ill : Facteur anti nutritionnel en mg/1 Oûg de grain de haricot commun (Phaseolus vulgaris 11
Tableau IV : Evolution de la composition chimique de deux variétés du haricot commun sec avant cuisson et après cuisson 12
Tableau V : Teneur en composés nutritionnels dans le haricot Phaseolus vulgaris avant et après cuisson 29
Tableau VI : Teneur en composés antinutritionnels dans le haricot Phaseolus vulgaris avant et après cuisson 30
VI ,
KOUAKOU Koffi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTAI UFR STAI Année universitaire 2015-2016
SIGLES ET ABREVIATIONS
AFNOR
AOAC
Ce
CNRA
Cv
ETC
EtS
FAO
HTC
INS
MPE
Ms
RGPH
TMS
: Association Française de Normalisation
: Association of Official Agricultural Chemists
: Cuisson à l'eau
: Centre Nation de Recherche Agronomique
: Cuisson à la vapeur
: Easy to cook
: Etat Sec
: Food and Agricultural Organization
: Hard to cook
: Institut National de la Statistique
: Malnutrition Protéino Energétique
: Matière sèche
: Recensement Général de la Population et de l'Habitat
: Taux de matière sèche
VII ,
KOUAKOU Koffi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTAI UFR STAI Année universitaire 2015-2016
RESUME
La cuisson des légumineuses permet d'améliorer la digestibilité en modifiant la structure
de certains constituants alimentaires. Ainsi, l'objectif de cette étude, était d'évaluer l'influence
du mode de cuisson (cuisson à l'eau bouillante et à la vapeur) sur les caractéristiques physico
chimiques des grains de haricot blanc (Phaseolus vulgaris) sec. Les teneurs en matière sèche,
cendres, protéines, lipides, fibres, sucres réducteurs, flavonoïdes et de certains facteurs
antinutritionnels ont été analysées conformément aux méthodes standards. Les résultats
montrent que la cuisson à l'eau diminue la teneur en matière sèche, cendre et protéine avec
une perte moyenne allant respectivement de 65,98 %; 31,18 % à 37,50 %. Pour ce qui est de
la teneur en lipide, sucre réducteur, flavonoïde et oxalate, les pertes vont respectivement de
39,37 %; 68,43 %; 87,60 % à 62,88 %. Cette diminution est également observée avec la cuisson
à la vapeur mais pour des proportions moins importantes (39,20 %; 13,06; 10,31; 23,99 et 13, 17
%) respectivement pour les teneurs en matière sèche, cendre, protéine et sucres réducteurs.
Excepté la teneur en phytates où les pertes dues à la cuisson à la vapeur sont légèrement en
hausse (6,38 %) par rapport à la cuisson à l'eau (5,42 %). De cette étude il faut retenir que la
cuisson impacte les caractéristiques physico-chimiques du haricot (Phaseolus vulgaris). La
cuisson entraine la perte des composés nutritionnels certes, mais favorise une baisse de la teneur
en composés antinutritionnels contenus dans les grains de haricot. Cependant, deux modes de
cuissons, la cuisson à la vapeur préserve mieux les micronutrirnents que la cuisson à l'eau.
Mots clés : Cuisson à l'eau, cuisson à la vapeur, caractéristiques physico-chimiques,
légumineuse, haricot blanc.
VIII ,
1 KOUAKOU Koffi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTAI UFR STAI Année universitaire 2015-2016
INTRODUCTION
Comme la plupart des pays en voie de développement, la Côte d'Ivoire n'échappe pas
au phénomène de la croissance démographique galopante ces dernières années (Fondio et al.,
2013). En effet, la population ivoirienne est passée à 22.671.331 millions d'habitants selon les
estimations de l'Institut National de la Statistique (INS) établies en 2015 sur la base du
quatrième Recensement Général de la Population et de l'Habitat (RGPH) de 2014. Soit un taux
d'accroissement annuel moyen de 2,6% depuis 1998 (INS, 2016).
Malheureusement, cette croissance de la population n'est pas suivie par une
augmentation proportionnelle de la production agricole alimentaire. En effet le bilan entre
production et consommation est négatif avec une production moyenne nationale en viande et
poisson de 104254 tonnes contre une consommation totale de viande et de poisson de 371475
tonnes. Ce qui traduit bien le caractère déficitaire de la production nationale en protéines
animales pour une population dont la principale source protéique est animale (FAO, 2008). A
l'instar de la viande, du poisson et des champignons; les légumineuses représentent une source
importante de protéine alimentaire. Et cette richesse en protéine fait des légumineuses une
source protéique d'origine végétale qui pourra être une alternative à la consommation des
protéines d'origine animale. Ainsi, il est évident que consommer des légumineuses permettrait
d'assurer un apport régulier en protéines à faible coût (Ben-Souilah, 2015; Ranjani, 2009).
Les légumineuses peuvent être consommées sous plusieurs formes. Soit sous forme de légume
vert (feuille et gousses), de graines sèches ou de farine (Hedjal-chebheb, 2014). Le haricot
commun (Phaseolus vulgaris) n'est pas en reste de cette caractéristique commune aux
légumineuses. Il est de ce fait l'une des espèces de haricot les plus importantes en termes de
production et consommation dans le monde entier, en Afrique et particulièrement en Côte
d'Ivoire avec des taux de production et consommation annuelle respectifs de 4800 tonnes et de
97,50 g/personne/jour (FAOSTAT, 2013). En Côte d'Ivoire, les variétés les plus consommées
sont les variétés rouge et blanche (Kinyanjui et al., 2015; Njoroge et al., 2015;). Les grains
secs de haricots (Phaseolus vulgaris L.) sont en plus de leur forte teneur en protéine, une bonne
source d'hydrates de carbone, de vitamines, et de minéraux. Ces caractéristiques font du haricot
une denrée de bonne valeur nutritive (Delgado-salinas et al., 2006 ; Wu et al., 2004).
Toutefois, toutes ces informations sur le potentiel nutritionnel du haricot ne concernent
que les grains à l'état cru. Il existe toujours un gap d'information à combler, notamment au
niveau de l'impact des technologies de transformations sur la valeur nutritionnelle des grains
de haricot Vodouhe et al. (2012). La qualité nutritionnelle du haricot est fortement influencée
1 ,
KOUAKOU Ko/fi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTA/ UFR STA/ Année universitaire 2015-2016
par de nombreux facteurs parmi lesquels compte le mode cuisson. En effet, la cuisson entraîne
une perte plus ou moins marquée en certains nutriments, soit par la diffusion des constituants
hydrosolubles dans l'eau de cuisson, soit par la destruction de substances thermolabiles (Rocca
Poliméni, 2007). Il apparait donc opportun d'évaluer la qualité nutritionnelle du haricot
Phaseolus vulgaris après cuisson. Plus spécifiquement il s'agira (i) de déterminer la teneur en
composés nutritionnels et antinutritionnels des grains de haricot après cuisson à l'eau et à la
vapeur, puis (ii) déterminer le taux de perte engendré par chaque mode de cuisson.
2 ,
KOUAKOU Ko/fi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTAI UFR STAI Année universitaire 2015-2016
L REVUE DE LITTERATURE
3 r
1 KOUAKOU Ko/fi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTA/ UFR STA/ Année universitaire 2015-2016
1. GENERALITES
1.1. Historique
Selon Vanderbourg and Baudoin (1998) et Kaplan (1965), la culture du haricot connu
sous le nom de Phaseolus a commencé sur le continent américain, spécifiquement aux Etats
Unis méridionaux, au Mexique, en Amérique Centrale, et dans la partie nord de l'Amérique du
Sud, en particulier dans les régions de la culture d'lnca (empire Inca). Les mesures radioactives
de carbone indiquent que Phaseolus d'espèce vulgarisa été adapté aux conditions écologiques
et de culture de l'Amérique Centrale il y a environ 7000 ans, étant l'une des plantes cultivées
les plus anciennes dans cette région du monde (Kaplan, 1965). Il a été présenté dans l'Europe
au seizième siècle et depuis lors c'est devenu une récolte très importante dans plusieurs régions
du monde.
1.2. Taxonomie et description botanique
1.2.1. Taxonomie
Le nom scientifique du haricot commun est Phaseolus vulgaris L. (OECD, 2015 ; ITIS,
2014). Le haricot commun est un membre de la famille de légumineuse, et sa hiérarchie
taxonomique est :
Ordre : Fabales
Famille : Fabaceae
Genre: Phaseolus L.
Espèce : Phaseolus vulgaris L.
Le genre Phaseolus est vaste, incluant approximativement quatre-vingt (80) espèces cultivés
et espèces sauvages, mais le P. vulgaris est l'espèce la plus largement cultivée Porch et al.,
2013 ; Freytag and Debouck , 2002).
Le Tableau I montre les espèces les plus étroitement liées à P. vulgaris: ce sont Phaseolus
albescens, Phaseolus coccineus, Phaseolus costaricensis, Phaseolus dumosus, Phaseolus
parvifolius, Phaseolus persistentus. Phaseolus coccineus, Phaseolus acutifolius, et Phaseolus
lunatus (haricot de lima) (Bellucci et al., 2014).
4 ,
KOUAKOU Koffi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTAI UFR STA/ Année universitaire 2015-2016
Tableau I : Espèces étroitement liées à Phaseolus vulgaris
Espèces Localisation géographique historique
P. acutifolius
P. albescens
P. coccineus
P. costaricensis
P. parvif olius
P. persistentus
Mexique, Etats-Unis du sud-ouest
Mexique occidental
Mexique, Guatemala, Honduras
Guatemala, Mexique Occidental
Etats-Unis du sud-ouest, Guatemala, côte Pacifique du Mexique et l'Amérique Centrale. Guatemala
Sources : Porch et al. (2013); Bellucci et al. (2014)
Phaseolus vulgaris est une plante herbacée annuelle avec un système racinaire pivotant
caractérisé par de nombreuses ramifications latérales et adventives. La germination épigée,
c'est-à-dire les cotylédons émergent au-dessus du sol. Les feuilles primaires des plantules sont
simples, opposées, stipulées et souvent stipellées. Les stipules sont des appendices foliacés
insérés par deux à la base du pétiole tandis que les stipelles sont des appendices insérés par
deux à la feuille. Les feuilles sont trifoliolées, les fleurs sont réunies en inflorescence en grappes
axillaires, les fruits sont des gousses. Le haricot est une plante à autofécondation (Barikissou
et al., 2012; Abid et al., 2009). En réalité, ces fleurs sont insérées sur des latéraux très contractés
qui cessent de croitre après la formation de deux ou trois nœuds. Le calice est campanulé avec
les 5 sépales soudés tandis que la corolle Papilionaceae, avec un étendard prononcé au dos de
la fleur, des ailes de chaque côté et le carène formé de deux petits pétales soudés. Les étamines
sont diadelphes (9 étamines soudés et une libre) et disposés en deux cycles. Il faut distinguer
les formes naines suivant le port de tige. Ces formes sont les plus cultivées car ne demandent
aucun matériel de support (tuteur) et les formes grimpantes qui exigent des rames (Winandy et
al., 1959). Le haricot commun est la légumineuse de consommation courante dans le monde
entier, et c'est la légumineuse la plus importante produite pour la consommation directe, avec
une valeur marchande excédant celle de toute les autres cultures de légumineuses confondues
(Porch et al., 2013; Broughton et al., 2003; Graham and Vance, 2003). Bien qu'ayant une
faible teneur en méthionine et cystéine, les grains secs de Phaseolus vulgaris sont une source
importante de protéine diététique pour des millions de personnes dans presque tous les pays
tropicaux, complétant les acides aminés manquant dans les régimes basés sur le maïs, riz, ou
d'autres céréales (Broughton et al., 2003; Wortmann, 2006). Les haricots sont une source
importante d'acides aminés tels que lysine et tryptophane, de minéraux (fer, cuivre, et zinc),
d'antioxydants et de flavonoïdes (FAO, 1999).
5 ,
KOUAKOU Ko/fi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTAI UFR STAI Année universitaire 2015-2016
Les gousses des graines sont allongées, (8 à 20 Cm de long et 1 à 2 Cm de large), avec
jusqu'à 12 graines par cosse, mais la plupart des variétés ont 4 - 6 graines. Des graines sont de
couleurs très variétés allant de blanc, rouge, à brun, selon le cultivar (Wortmann, 2006), et les
graines changent considérablement dans la taille, avec une gamme de 150 à 900 g par 1 000
grains (Brink and Belay, 2006; Wortmann, 2006).
Les grains de haricots secs sont habituellement cuits à l'eau avant d'être consommé.
Cependant d'autres traitements technologique tels que la torréfaction et le frasage peuvent lui
être applique avant consommation (Siddiq et al., 2010 ; Tohme et al., 1995 ;). Par ailleurs le
haricot peut être consommé sous d'autres formes. Il se consomme à l'état frais (haricot vert) où
les grains de haricot en gousse sont consommés comme légume vert (Broughton et al., 2003).
De plus les feuilles de quelques variétés sont consommées comme légume feuille (Wortmann,
2006).
1.3. Importance
Classé parmi les grandes récoltes mondiales, le haricot commun (Phaseolus vulgaris) est
une denrée très nutritive qui contient de faible teneur en lipides, des teneurs très élevées en
protéines et minéraux ainsi que des vitamines multiplexes (Shang et al., 2016 ; Anonyme ,
2008). Etant riche en protéines, le haricot joue un grand rôle dans la couverture des besoins
alimentaires en protéines pour les populations des pays en voie de développement et compense
le manque de source de protéines animales pour une grande partie de la population
(Nyabyenda, 2005).
1.3.1. Taux de production
Les légumineuses sont des semences comestibles récoltées à l'état de gousse d'une
variété de plantes légumineuses annuelles. Les légumineuses cultivées en Côte d'Ivoire
comprennent, notamment, les haricots secs, le soja, le niébé. Selon les données de la FAO
(2013), la production annuelle en Afrique des haricots secs toutes variétés confondues,
représentaient environ 6048036 de tonnes et en Côte d'Ivoire, 35000 tonnes.
1.3.2. Taux de consommation
Le haricot sec est une denrée régulièrement consommée en Afrique avec les plus fortes
consommations enregistrées au niveau de l'Afrique de l'Est. En Côte d'Ivoire
57g/personne/jour de haricots secs ont été consommées en 2011 et 58 g/personne/jour en 2013.
Il est important de souligner que l'Asie est la plus grande consommatrice de haricot sec avec
un taux de 71 g/personne/ jour, contre 69 g/personne/ jour en Afrique selon les données de la
FAO (2013).
6 ,
KOUAKOU Ko/fi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTAI UFR STA/ Année universitaire 2015-2016
2. Caractéristiques physico-chimiques
2.1. Composés nutritionnels
2.1.1. Macronutriments
Les macronutriments sont les substances nutritives dont l'organisme humain a besoin
en grande quantité pour son bon fonctionnement. La concentration en macronutriments dans le
haricot est variable selon la variété, le climat, le sol, la méthode culturale et bien d'autres
conditions. Cependant comme le montre le Tableau II, les principaux macronutriments
observés dans les légumineuses et en particulier le haricot commun sont les glucides, les
protéines, les lipides et les fibres (Ovando et al., 2013; Siddiq et al., 2010 ; EI-Tinay et al.,
1989)
La teneur en humidité des grains de haricot (Phaseolus vulgaris) est comprise entre des
valeurs allant de 10,4 % à 13,59 % selon la variété. La teneur en cendres quant à elle, varie de
3,4 % à 4,49 % (Hedjal-chebheb, 2014; Martinez et al., 2013; EI-Tinay et al., 1989). Les
légumineuses sont connues pour leur teneurs élevées en protéine. En effet, la teneur en protéine
du haricot sec (Phaseolus vulgaris) est comprise entre 19 % et 29, 21 % selon la variété et la
méthode de dosage (Anton et al., 2009; Nwaga et al., 2000 Berrios et al., 1999).
La teneur en glucides moyenne dans le haricot commun se situe entre 50 et 60 % (El Tinay et
al., 1989). Quant à la matière grasse, elle a un taux moins élevé que celui des protéines avec
des teneurs allant de 0,9 à 1, 7 % (Martinez et al., 2013 ; Anton et al., 2009). La teneur
moyenne en glucides totaux et fibres dans le haricot commun se situe respectivement entre 50
et 60 % ; 3,4 et 4,8 % (Martinez et al., 2013 ; El Tinay et al., 1989).
2.1.2. Micronutriments
Les principaux minéraux sont le calcium (Ca2+), le phosphore (P), le potassium (K+), le
sodium (Na+), le magnésium (Mg), le fer (Fe), l'iode (I), le fluor (F) et le zinc (Zn). La teneur
en calcium est comprise entre 1,02 et 1,46 mg/g ; le Fer ( 61,8 et 80,6 mg/kg) ; Zinc (21 et 25, 1
mg/kg) ; Phosphore ( 4 et 4,68 mg/g) et le Magnésium (184 mg/1 OOg) (Hedjal-chebheb, 2014;
Martinez et al., 2013). Toutefois, certains minéraux sont chélatés par des substances anti
nutritionnelles rendant ces minéraux moins disponibles pour l'organisme.
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KOUAKOU Ko/fi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTA/ UFR STAI Année universitaire 2015-2016
2.2. Composés antinutritionnels
Dans le Tableau III figures la teneur en quelques composés antinutritionnels contenu dans
les grains de Phaseolus vulgaris. Les facteurs antinutritionnels sont des composés qui réduisent
la valeur nutritionnelle des aliments. Ils peuvent par exemple réduire la biodisponibilité de
certains composés ou inhiber des enzymes nécessaires à la digestion. Dans les légumineuses, il
existe plusieurs facteurs antinutritionnels comme les facteurs anti-trypsiques, les alpha
galactosides et les phytates. Les phytates sont des agents chélateurs de cations bivalents tels
que le Fe, le Zn et le Mg). Leur mode d'action consiste à former des complexes insolubles et
non digestibles avec ces composés. C'est ainsi qu'ils réduisent la biodisponibilité des différents
minéraux. Les phytates influencent aussi l'activité de certaines enzymes telle que la pepsine, la
trypsine et certaines amylases. Ils peuvent aussi former des complexes avec les protéines, ce
qui réduit leur solubilité et leur digestibilité. Outre cet effet antinutritionnel, les phytates
représentent une bonne source de phosphore dans les légumineuses. Les teneurs en phytates
sont variables et elles vont de 0,3 à 5 % (g/lOOg) (Diaz et al., 2010; El-Tinay et al., 1989).
3. Modes de cuisson des grains de haricot
3.1. Cuisson à l'eau des grains de haricot
Elle consiste en l'immersion du produit dans un grand volume de solution bouillante. Le
temps d'ébullition est variable. Il est court pour les traitements tels que le blanchiment et long
pour la cuisson (Soudy, 2001). Dans ce cas, les aliments les plus concernés sont les légumes,
les pâtes alimentaires, les céréales, légumineuses, viandes, poissons et quelques fois les racines
et tubercules (Aboubakar, 2009).
Les légumineuses telles que les haricots sont caractérisées par leur temps de cuisson
relativement long. Il existe à cet effet deux groupes dans les variétés de haricot (Phaseolus
vulgaris) en fonction de leur aptitude à la cuisson. Les variétés HTC (hard to cook) et les ETC
(easy to cook) qui sont respectivement des variétés difficiles à cuir et facile à cuir (Kinyanjui
et al., 2015).
De façon générale, la consommation des grains de haricots nécessite au préalable une
cuisson à l'eau avant d'être consommés. Les préparations culinaires du haricot comme pratiqué
dans nos ménages se font en deux phases : une première phase de pré-cuisson des grains suivi
d'une seconde phase cuisson avec les ingrédients.
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3.2. Cuisson à la vapeur des grains de haricot
La cuisson à la vapeur d'eau est un traitement thermique appliqué aux denrées alimentaires.
Elle consiste ordinairement à immerger le produit pendant un temps (variable avec la nature du
produit) dans de la vapeur d'eau au voisinage de 100 °C. En effet, il s'agit de porter à ébullition
un fond d'eau dans un récipient, puis réduire le feu lorsque l'eau bout de façon à ce qu'elle soit
frémissante. Ensuite, poser sur le récipient un panier à cuisson perforé ou une couscoussière,
dans lequel sont déposés les aliments à cuire, puis recouvrir d'un couvercle. De cette manière,
les aliments cuisent dans cet espace clos sous l'action de la vapeur qui se dégage de l'eau
bouillante, leur évitant le contact avec l'eau (Martine, 2009).
Cette technique de cuisson concerne tous les aliments traditionnellement pochés ou cuits à
l'anglaise. Mais elle s'applique aussi à la décongélation, à la remise et au maintien en
température des plats cuisinés à l'avance, au blanchiment de certaines viandes et de certains
légumes (Aboubakar, 2009).
3.3. Influence de la cuisson sur les composés nutritionnels des grains de haricot
La cuisson à l'eau est le mode de cuisson le plus utilisé dans les pays en voie de
développement, notamment la Côte d'Ivoire. Ses effets sur les composants des denrées
alimentaires sont multiples et divers. En effet la cuisson entraine la baisse d'une part de certains
constituants et l'augmentation de la teneur en d'autres constituants d'autre part. La teneur en
certains phytostérols dans le haricot augment après cuisson. C'est le cas du cholestérol qui passe
de 2,96 à 4,87 % après cuisson dans le haricot (Kaloustian et al., 2008). Cependant une
diminution notable de beaucoup de substances toutes aussi bénéfiques les unes que les autres
pour le fonctionnement de notre organisme est à noter. Il s'agit ici des lipides (7,18 à 6,79 %).
La teneur en amidon du haricot à l'état frais est comprise entre 27,55% à 39,84 % pour chuter
après cuisson entre 28,73 à 32,43%. Les valeurs de la teneur en protéine, amylose et en hydrates
de carbone soluble sont aussi décroissantes (Tableau IV). La baisse de la teneur en amylose
traduit une destruction des grains d'amidon suite au gonflement (Ovado-Martinez et al., 2011).
Au cours de la cuisson à eau, des pertes de substances solubles de l'aliment vers l'eau
de cuisson sont observées. En effet, pendant l'opération de cuisson, l'eau de constitution
diffuse, en même temps que la diffusion des solutés propres à l'aliment tels que les vitamines,
les sucres, les acides ou de la matière grasse dans le cas des produits initialement riches en
graisses (Cheftel and Cheftel, 1977). Aussi, ce traitement détruit les vitamines hydrosolubles
en éliminant jusqu'à 40 % des vitamines et sels minéraux qui se retrouvent dans l'eau de cuisson
(Martine, 2009). Aussi, faut-il ajouter les modifications physiques apportées par la cuisson à
9 ,.
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l'eau, notamment la couleur, la texture, le volume des grains qui varient d'une variété à une
autre (Wani et al., 2015).
La cuisson à l'eau est de loin le seul mode de cuisson qui entrainerait des modifications sur le contenu en nutriments des grains de haricot commun. La cuisson à vapeur quant à elle
entraine une perte de 30 % de la vitamine C en raison du processus d'oxydation lié à la chaleur.
Aussi, elle peut parfois demander un peu plus de temps qu'une cuisson ordinaire (Martine,
2011). Tout comme la cuisson à eau, la cuisson à vapeur entraine des pertes des
micronutriments. Toutefois, ces pertes se font par destruction de substances thermolabiles et/ou
oxydables et sont moins importantes que celles de la cuisson à l'eau (Nafir-zenati, 1993). Les
modes de cuisson utilisés entrainent certes des pertes au niveau des caractéristiques physico
chimiques des haricots, mais quelques avantages notables à leur utilisation leur sont conférés.
En effet, pendant la cuisson à l'eau, il y a une diffusion des composés phénoliques, substrat du
brunissement enzymatique. Ce phénomène permet de limiter les pertes de couleur. La cuisson
à l'eau a aussi un rôle antimicrobien car elle favorise l'élimination de la microflore aérobie de
surface (Aboubakar, 2009). Selon Kaloustian et al. (2008), la cuisson à l'eau augmenterait la
teneur en phytostérols dans les aliments dont la consommation procurerait une meilleure
protection contre de maladies cardiovasculaires. La cuisson à vapeur permet de réduire
fortement les pertes de qualité, notamment des sels minéraux et vitamines car les aliments ne
trempent pas dans l'eau (Martine, 2011). Ces nutriments sont mieux préservés si les aliments
ne sont pas coupés en petits morceaux. En plus, elle a pour objet de détruire, par la chaleur, les
systèmes enzymatiques des denrées alimentaires tels que les polyphénol-oxydases (PPO). De
ce fait, ce mode de cuisson permet de ralentir fortement les pertes et préserve la qualité de la
couleur.
3.4. Influence de la cuisson sur les composés antinutritionnels des grains de haricot.
Les légumineuses renferment des substances antinutritives telles que les phytates,
l'oxalate et de grandes quantités de tanins à l'image de Phaseolus vulgaris (Diaz, et al. 2010).
Des études ont prouvé que des composés chimiques spécifiques au haricot commun tels que
l'acide phytique, la saponine et l'inhibiteur de trypsine, sont des facteurs antinutritionnels,
(O'Deli & Savage, 1960) qui sont fortement réduits à de fortes températures (Zhang et al.,
2010).
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Tableau II : Composition biochimique et minérale de quatre variétés de haricot commun
(Phaseolus vulgaris) sur la base de la matière sèche.
Variétés de Lipide Protéine Cendre Amidon Sucres Phytate Ca Fe Zn
haricot % % % % % mg/g mg/kg m7kg mg/kg
Sen40 0,75 24,4 4,15 35,3 6,08 9,62 1,03 80,6 23,9
Linea 628-08 0,85 23,3 4,66 34,1 5,52 9,02 1,41 61,8 21,0
Linea 628-09 1,02 22,2 4,79 38,1 6,52 8,61 1,26 71,9 25,1
Iota Rojo 1,06 23,5 4,48 37,6 7,59 8,86 1,02 64,0 23,0
Source : Martinez et al. (2013)
Tableau ID: Facteur antinutritionnel (mg/lOOg Ms) de grain de haricot commun (Phaseolus
vulgaris)
Facteurs antinutritionnel Teneur
Phytates
Tanins
Polyphénols
151,83±0,2
20 ± 0,00
646,78 ± 1,08
Source : Abusin et al. (2009)
Tableau IV: Evolution de la composition chimique de deux variétés du haricot commun sec
avant cuisson et après cuisson
Cendre(%) Lipide(%) Protéine(%) Amidon total(%)
Avant cuisson
Black 8025 4,49 ± 0,03 2,15 ± 0,11 23,14 ± 0,05 35,27 ± 0,37
Pinto Durango 4,59 ± 0,01 1,66 ± 0,06 27,32 ± 0,08 39,84 ± 0,49
Après cuisson --
Black 8025 4,43 ± 0,02 1,60±0,16 22,18 ± 0,04 28,73 ± 0,49
Pinto Durango 4,65 ± 0,02 1,51 ± 0,10 26,12 ± 0,10 31,84 ± 0,36
Source : Ovando-Martinez et al. (2011)
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IL MATERIEL ET METHODES
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1. MATERIEL
Les grains secs de la variété blanche du haricot commun (Phaseolus vulgaris) (Figure 1)
ont été utilisés comme matériel biologique au cours de cette étude.
Figure 1 : Grains sec de haricot commun (Phaseolus vulgaris)
13
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2. METHODES
2.1. Echantillonnage
Pour les analyses, 3 kg de grains de haricots sec ont été achetés au grand marché de la
commune d' Abobo dans le district d'Abidjan (Côte d'Ivoire). Ces grains ont été conditionnés
dans des bocaux en plastique (Polyéthylène), puis acheminés au Laboratoire de Biochimie du
Lycée Technique de Yopougon pour les analyses. Les grains ont été répartis en trois (3) lots
pour les analyses. Trois (3) lots de 500 g chacun ont été faits pour la suite des analyses. Le
premier lot a servi aux analyses avant cuisson, le second lot pour la cuisson à l'eau et le dernier
pour la cuisson à la vapeur. Les grains sont broyés à l'aide d'un micro-broyeur (CULATTI)
équipé d'un tamis de maille I O µm.
2.1.1. Cuisson des grains de haricot à l'eau et à la vapeur
Selon la méthode décrite par Kinyanjui et al. (2015), les grains ont été cuits à l'eau
distillée dans un rapport de 100 grains/ 500 mL. Pour la cuisson à l'eau, les grains sont portés à ébullition dans un récipient en acier inoxydable à 100 °C. Quant à la cuisson à la vapeur, les
grains ont été cuits dans les mêmes proportions que la cuisson à l'eau (100 grains/ 500 mL).
Cette fois-ci les grains sont placés dans une couscoussière en acier inoxydable, qui surmonte le
récipient contenant l'eau en ébullition. La fin de la cuisson est déterminée par le test des doigts
« Finger pressing test». Ce test consiste à presser entre deux doigts (le pouce et l'index) les
grains. Le temps de cuisson correspondait au temps nécessaire pour que plus de 80 % des grains
soit écrasés par la pression des doigts. Ce temps varie d'un mode de cuisson à un autre. Pour la
cuisson à l'eau, le temps de cuisson varie de 45 à 50 minutes. La cuisson à la vapeur quant à
elle fait plus de 90 minutes. Après cuisson les grains sont égouttés et refroidis à la température
ambiante.
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2.2. Analyses biochimiques
2.2.1. Humidité et matière sèche
Le taux de matière sèche (TMS) a été déterminé suivant la méthode AOAC (1990) ; norme
925. l O. Elle consiste en un étuvage sous pression atmosphérique à 105°C jusqu'à poids
constant. Cinq grammes (5 g) (Pl) d'échantillon a été mis dans une étuve (MEMMERT, 854,
Schwabach, Allemagne) à 105 °C pendant 24 h dans un creuset de masse connue (PO). Après
refroidissement au dessiccateur, l'ensemble (échantillon et creuset) est pesé à nouveau (P2).
L'opération est renouvelée jusqu'à l'obtention d'un poids constant. Les différentes teneurs ont
été déterminées à partir de l'équation 1. Le taux d'humidité (TH) a été obtenu par la différence
du taux de la matière totale c'est-à-dire 100 % aux taux de matière sèche (Equation 2).
(PZ - PO) TMS (%) = -· x 100 Equation 1
TMS: Taux de Matière sèche; Po: masse (g) du creuset; P1 : masse (g) de l'échantillon, Pi : masse (g) ( échantillon + creuset)
TH(%) = 100 (%) -TMS (%) Equation 2
TH: Taux d'Humidité (%); TMS: Taux de Matière sèche(%)
2.2.2. Cendres
Les teneurs en cendres (TC) ont été déterminées suivant la méthode AOAC (1990) ; norme
920.87. Elle avait consisté à incinérer 10 g ms (Pl) d'échantillon contenu dans un creuset de
masse connue (PO) dans un four à moufle (P. SELECTA, Select-Horn 96, Barcelone,
Espagne) à une température de 550 °C pendant 24 h. Après refroidissement au dessiccateur,
l'ensemble échantillon et creuset a été de nouveau pesé (P2). Les teneurs en cendres ont été
déterminées à partir de l'équation 3.
(P2 - PO) TC(%) = __ X 100 Equation 3
TC: Teneur en Cendres(%); Po: masse (g) du creuset; Pl: masse (g) de l'échantillon, P2: masse (g) (échantillon+ creuset)
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2.2.3. pH et acidité titrable
Une quantité de 10g d'échantillon a été broyée dans 100 ml d'eau distillée. Après filtration,
le filtrat a été centrifugé à 4200 tours/ 10 minutes. Le surnageant a servi d'une part à la lecture
du pH et au dosage de l'acidité titrable. L'acidité titrable a été dosée par une solution de NaOH
(0, 1 N) dans 10 ml de surnageant en présence de 1 à 2 gouttes de phénophtaléine. La fin du
dosage a été marquée par le virage du surnageant au rose (AOAC, 1990).
Acidité (meq/100g) = N X Veq X 104
me X V0 Equation 4
Vo: volume (mL) de la prise d'essai.
Veq: volume (mL) de NaOH (0,1 N) versé à l'équivalence.
me: masse (g) de l'échantillon de feuilles fraîches.
N: normalité de la solution de soude : 0, 1
2.2.4. Lipides
Les lipides ont été dosés par la méthode d'extraction au Soxhlet (BIPEA, 1976). Cinq
grammes de matière sèche d'échantillon (MO) ont été pesés dans une cartouche d'extraction
Wattman et fermés par du coton cardé. Un ballon d'extraction a été pesé (Ml) dans lequel 60
mL d'hexane sont introduits. L'ensemble (cartouche et ballon) était monté sur l'extracteur
Soxhlet (TECATOR, Hëganâs, Suède) et la matière grasse a été extraite par un système de
flux et de reflux pendant 6 h. Le ballon d'extraction a été par la suite retiré et placé à l'étuve à
130 °C pendant 30 min pour l'évaporation de traces de solvant. Après refroidissement pendant
5 min au dessiccateur, le ballon était pesé (M2) et l'équation 5 a permis de déterminer la teneur
en lipides.
M2-Ml Lipides(%) = . __ x 100 Equation 5
Mo: masse (g) de l'échantillon, M1: masse (g) du ballon d'extraction à vide; M2: masse (g) (ballon+ matière grasse)
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2.2.5. Protéines
La teneur en protéines (TP) a été déterminée à partir du dosage de l'azote total suivant la
méthode de Kjeldhal (AOAC, 1990). Cette méthode a consisté à doser l'azote total contenu
dans l'échantillon par une solution d'acide chlorhydrique (HCl) en présence d'indicateur de fin
de réaction. Après la minéralisation, la distillation et le titrage, le taux de protéines a été
déterminé grâce à un facteur de conversion (GLOWA, 1974). Environ 0,5 g d'échantillon sec
des aliments a été introduit dans un matras et minéralisé en présence de 10 ml de H2S04
concentré et de 0,5 g de catalyseur de minéralisation Dumazert. La minéralisation a été réalisée
à chaud durant une heure sur une rampe de minéralisation (TECATOR, 2006, Hôganâs,
Suède). Après minéralisation et refroidissement des échantillons, 50 ml d'eau distillée ont été
ajoutés dans chaque matras contenant le minéralisât. Celui-ci a alors été positionné dans une
unité de distillation (TECATOR, Kjeltec System 1002 Distilling Unit) et environ 50 ml de
NaOH 40% ont été introduits dans le matras. La distillation a été effectuée et environ 175 ml
de distillât collectés dans un erlenrneyer contenant 25 ml d'acide borique 4 % et 3 gouttes de
l'indicateur rouge méthyle-bleu méthyle. Le distillât obtenus ci-dessus a par la suite été titré
sous agitation avec une solution de H2S04 à 0,1 N jusqu'à ce que la couleur vire du vert au
pourpre. Un blanc (V blanc) contenant l'ensemble des réactifs à l'exception de l'échantillon a
été réalisé parallèlement et la teneur en protéine a été calculée à partir de l'équation 6.
(VH2S04 - vblanc) X 0,1 X 14,01 X 6,25 100 TP = -------------X--- Echantillon (g) MS(%)
Equation 6
où V H2S04 Volume de l'acide sulfurique (mL) ;
est le facteur de conversion de l'azote en protéine,
14,01 l'azote équivalent à 0, 1 N de H2SÜ4 en g/mole d'azote et
MS le taux de matière sèche de l'échantillon.
2.2.6. Polyphénols
Les polyphénols ont été dosés suivant la méthode décrite par Singleton et al., 1999. A
un gramme (lg) d'échantillon séché et broyé, seront ajouté 10 Ml de méthanol (70% v/v). Le
mélange sera homogénéisé puis centrifugé à 1000 trs/min pendant 10 min. Le surnageant est
conservé et le culot est récupéré dans 10 mL de méthanol (70%) puis centrifugé dans les mêmes
conditions que précédemment. Le surnageant obtenu est récupéré dans une fiole puis le volume
est complété à 50 mL avec de l'eau distillée. Cet extrait constituera l'extrait polyphénolique.
17 ,
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Ensuite 1 mL d'extrait polyphénolique est introduit dans un tube auquel est ajouté 1 mL de
réactif de Folin-Ciocateu. Le tube est laissé au repos pendant 3 min, puis on y ajoutera 1 mL de
solution de carbonate de sodium à 20% (p/v). Le mélange sera ajusté à 10 mL avec de l'eau
distillé jusqu'au trait de jauge. Le tube est ensuite placé à l'obscurité pendant 30 min puis la
lecture de fera au spectrophotomètre à 725 nm contre le blanc. Une gamme étalon à partir d'une
solution mère d'acide gallique (1 mg/m.L) dans les mêmes conditions que l'essai.
D0ns X 103 Polyphénols (mg/lOOg) = 5,04 x me Equation 7
me: masse (g) de l'échantillon.
2.2. 7. Oxalates
La méthode utilisée pour Je dosage des oxalates est celle décrite par Day and
Underwood (1986). Deux (2) grammes d'échantillon ont été séché et broyé et homogénéisé
dans 25 mL de H2SÜ4 (3M) sous agitation magnétique pendant 1 h. le mélange est ensuite filtré
avec du papier filtre Whatman. Un volume de 25 mL de ce filtrat est titré par une solution de
KMn04 à (0,05 M) jusqu'au virage au rose persistant.
Oxalates (mg/100g) = 2,2 X Veq X 100 me
Equation 8
me: masse (g) de l'échantillon.
2.2.8. Phytates
Le dosage des phytates est effectué selon la méthode décrite par Latta and Eskin
(1980). Une masse de 1 g d'échantillon séché et broyé est homogénéisée dans 20 mL d'acide
chlorhydrique (HCL 0,65 N) sous agitation pendant 40 min. Un volume de 0,5 mL du
surnageant est prélevé auquel sont ajoutés 3 mL de réactif de Wade. Les tubes à essais sont
ensuite laissés au repos pendant 15 min et la densité optique est lue à 490 nm contre le témoin.
Une gamme étalon établie dans les mêmes conditions que l'essai, à partir d'une solution mère
de phytate de sodium (10 µg/mL) permet de déterminer la quantité de phytate de l'échantillon.
00490 X 4 Phytates (mg/lOOg) = 0,033 X me Equation 9
me: masse (g) de l'échantillon
18 ,,
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2.2.9. Flavonoïdes
La teneur en flavonoïde est déterminée par la méthode décrite par Meda et al. 2005.
Cinq (0,5) mL de surnageant issu de l'extraction des polyphénols sont prélevés auxquels on
ajoute successivement 0,5 mL d'eau distillée, 0,5 mL chlorure d'aluminium (10%, p/v), 0,5 mL
d'acétate de sodium (lM) et 2 mL d'eau distillée. Le mélange est ensuite laissé reposer les tubes
pendant 30 min à température ambiante et lire l'absorbance au spectrophotomètre à 415 nm
contre le blanc. Une gamme étalon réalisée à partir d'une solution étalon de quercetine à 0,1 mg/mL.
Flavonoïdes (mg/10ûg) = D041s x 2 x 103
18,12 X m e
me: masse (g) de l'échantillon.
Equation 10
2.2.10. Fibres brutes
Les fibres ont été déterminées selon la méthode de Weende (Multon, 1991). Une masse
(Pl) de 1 g (MS) contenu dans un ballon est portée à ébullition pendant l h sur une lampe
rampante (LABCONCO, 64132, Kansas City, USA) dans laquelle 3 gouttes d'acide
octanoïque et 100 mL de solution de détergent neutre (150 g de sodium lauryl sulfate+ 93,05
g d'EDTA + 34,05 g de sodium borate décahydrate + 22,8 g de phosphate de sodium anhydre
+ 50 mL de triéthylène glycol dans 5 mL d'eau distillée) sont ajoutées. L'hydrolysat obtenu a
été lavé par filtrage avec 30 mL d'eau chaude (95 °C) puis 10 mL d'acétone dans un creuset de
Gooch de masse connue (PO). L'ensemble creuset de Gooch et filtrat ainsi obtenu a été séché à
105 °C pendant 24 h puis pesé (P2) pour la détermination des fibres brutes suivant l'équation
l l.
P2-PO Fibres brutes (%) = ( n~ ) X 100 Equation 11
Po: masse (g) du creuset; Pl: masse (g) de l'échantillon, P2: masse (g) (filtrat+ creuset)
19 ,
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2.2.11. Sucres réducteur
La teneur en sucre réducteur est déterminée selon la technique décrite par (Miller, 1959)
utilisant l'acide 3,5-dinitro-salicylique (DNS). La préparation du DNS consiste à mélanger 2 g
de DNS dans 40 rnL d'eau et3,2g de NaOH dans 30rnL d'eau distillée. Puis 60 g de tartrate de
potassium et de sodium sont ajoutés lentement, sous agitateur chauffant et tout est amené à 200
rnL avec de l'eau distillée. Le dosage des sucres réducteurs est effectué comme suit :
Dans un tube à essai contenant 1 rnL de DNS est ajouté 1 rnL de filtrat de farine
préalablement dilué (1/10 dans de l'eau distillée). L'ensemble est homogénéisé et porté au bain
marie bouillant pendant 5 minutes. Ensuite, 2 rnL d'eau distillée sont ajoutés au milieu pendant
le refroidissement. La lecture de la densité optique au spectrophotomètre (BETASL, FUSE
TYPE T) s'effectue à 540 nm contre un tube témoin ne contenant pas d'extrait sucré. Le tube
témoin contient à la place de 1 rnL de filtrat de farine, lrnL d'eau distillée. Le dosage des
solutions standard de glucose se fait de la même manière en utilisant à la place du filtrat de
farine,lrnL de chaque dilution de la solution mère de glucose. (0,1 mg/rnL ; 0,2 mg/rnL; 0,25
mg/rnL ; 0,3 mg/rnL ; 0,35 mg/rnL ; 0,4 mg/rnL ; 0,5 mg/rnL ; 0,6 mg/mL ; 0, 7 mg/rnL ; 0,8
mg/rnL). La courbe d'étalonnage déterminée a permis de calculer les concentrations en sucre
réducteurs des échantillons de filtrat de farine.
Expression de la teneur en sucre réducteurs
X (g /IOOrnL) = (1mg x Y x 0,001g x 100) / (lrnL x 0,1796 x 1mg) Equation 12
X= quantité de sucres réducteurs pour 100 rnL de filtrat de farine
Y= densité optique du matériel biologique lue à 450 nm au spectrophotomètre
~ Le pourcentage de perte de composés nutritionnels et antinutritionnels dans les grains
de haricot après cuisson est donné par l'équation 13
Pourcentage de perte Teneur avant cuisson - Teneur après cuisson ---------------- X 100
Teneur avant cuisson Equation 13
20 r
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2.3. Analyse statistique
Tous les essais ont été réalisés en triple et les résultats sont exprimés en moyenne ± écart
type. Les analyses statistiques ont été effectuées à l'aide du logiciel statistica7. l. Le test de
Duncan a été utilisé pour les comparaisons des moyennes au seuil de 5%.
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IILRESULTATS ET DISCUSSION
22 ,
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1. RESULTATS
1.1. Influence de la cuisson sur les composés nutritionnels
Les teneurs en composés nutritionnels de chaque échantillon sont représentées dans le
Tableau V. Au cours des différentes cuissons, des pertes plus ou moins importantes sont
enregistrées (Figure 2).
1.1.1. Humidité et matière sèche
Les grains de haricot sec ont une teneur en matière sèche inversement corrélées à celle
de l'humidité. Ainsi, la teneur en matière sèche des trois échantillons sont statistiquement
différents (p<0,05) et ont pour valeur 90,59 ± 0,922 g/1 OOg Ms; 30,81 ± 0,492 g/1 OOg Ms; 55,07
± 0,750 g/IOOg Ms respectivement pour les grains secs, les grains cuits à l'eau et ceux cuits à
la vapeur. Les teneurs en matière sèche des grains cuits à l'eau et à la vapeur sont inférieurs à
celle des grains secs non cuits. Cependant la matière sèche de la cuisson à l'eau est plus basse
que celle des deux autres échantillons.
1.1.2. Cendres
La teneur en cendres des grains de haricot sec diffère du point de vu statistique (P<0,05)
de celle des grains cuits à l'eau et à la vapeur. La teneur en cendre dans les grains secs de haricot
est de l'ordre de 5,13 ± 0,208 g/lOOg Ms contre 3,53 ± 0,208 g/lOOg Ms et 4,46 ± 0381 g/lOOg
Ms respectivement pour la cuisson à l'eau et la cuisson à la vapeur. La cuisson à la vapeur
présente une teneur en cendre plus élevée que celle de la cuisson à l'eau. Inversement le taux
de perte est de 13,06 % avec la cuisson à la vapeur contre 31,18 % avec la cuisson à l'eau.
1.1.3. Protéines
Les grains secs de haricot sont caractérisés par leur teneur élevée en protéines. Cependant les
cuissons à l'eau et à la vapeur entrainent une diminution de la teneur en protéine dans les grains
de haricot (Tableau V). Les grains secs de haricot ont une teneur en protéines plus élevée
(23,315 ± 1,421 g/lOOgMs) que les grains ayant subi différentes cuissons (20,91 ± 0,127 g/lOOg
Ms) pour la cuisson à la vapeur et. 14,57 ± 0,806 g/1 OOg Ms pour la cuisson à l'eau). Les taux
de perte au cours de la cuisson vont de 37,50% avec la cuisson à l'eau à 10,31 % pour la cuisson
à la vapeur. Toutefois, il n'existe aucune différence significative (p < 0,05) entre la teneur en
protéine des grains sec et celle des grains cuits à la vapeur. Par ailleurs une différence
significative (p < 0,05) est à noter en la teneur en protéines des grains cuits à l'eau et celle des
grains secs suivit de celle des grains cuits à la vapeur.
23 ,
1 KOUAKOU Ko/fi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTAI UFR STAI Année universitaire 2015-2016
1.1.4. Lipides
Les résultats représentés sur la Figure 2, révèlent que les cuissons à la vapeur et à l'eau
entrainent la diminution de la teneur en lipide dans les grains de haricot. En effet, il existe une
différence significative (p < 0,05) entre la teneur en lipide dans les grains secs (5,46 ± 0,130 %)
et celle obtenue avec la cuisson à l'eau (3,31 ± 0,228%) et à la vapeur (4,15 ± 0,05 %).
Cependant entre les deux modes de cuisson, les pertes de lipide sont plus importantes avec la
cuisson à l'eau (39,37%) qu'avec la cuisson à la vapeur (23,99 %) (Figure 2).
1.1.5. Sucres réducteurs
La teneur en sucres réducteurs (Tableau V), déterminée dans l'échantillon de grains sec de
haricot est de l'ordre de 8,65 ± 2,35 mg/100 g de matière sèche. Cette teneur varie d'un mode
cuisson à un autre. Elle est de 2,73± 1,051 mg/lOOg de matière sèche pour la cuisson à l'eau,
contre 7,51 ± 0,127 mg/lOOg de matière sèche pour la vapeur. Ces valeurs sont statistiquement
différentes (p<0,05) les unes des autres Ce qui révèle que la cuisson entraine des pertes de
constituants du haricot. Et ces pertes vont de 13, 17 à 68,43 % respectivement pour la cuisson
à la vapeur et à l'eau (Figure 2).
1.1.6. Flavonoïdes
Les grains secs de haricot contiennent les quantités les plus élevées de flavonoïdes (5,85
± 0,056 mg/100 g) contrairement aux grains de haricots cuits à l'eau (0,725 ± 0,128 mg/lOOg)
et à la vapeur (1,770 ± 0,106mg/100g). Ces valeurs sont statistiquement différentes (P< 0,05)
les unes des autres avec la plus faible teneur enregistrée par les grains cuits à l'eau.
1 1
1.1.7. pH et acidité titrable
Les valeurs de pH et de l'acidité titrable de ces trois échantillons diffèrent entre elles du
point de vue statistique (p < 0,05). Le pH proche de la neutralité tourne autour de 6. Il est de :
6,09 ± 0,041; 6,75 ± 0,026 et 6,81 ± 0,011 respectivement pour les grains de haricot sec; les
grains cuits à l'eau et à la vapeur. Quant à l'acidité titrable elle varie inversement au pH. Elle
est de : 11,33 ± 0,577; 2,67 ± 0,289 et 2,07 ± 0, 115 meq/100 g respectivement pour les grains
de haricot sec; les grains cuits à l'eau et à la vapeur. Il faut noter que l'acidité titrable des grains
cuits à l'eau n'est pas significativement différente (p< 0,05) de celle des grains cuits à la vapeur.
Par contre l'acidité des grains sec est significativement différente (p<0,05) de celles de la
cuisson à l'eau et à la vapeur (Tableau V).
24 ,
1 KOUAKOU Ko/fi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTAI UFR STAI Année universitaire 2015-2016
Tableau V : Teneur en composés nutritionnels dans le haricot Phaseolus vulgaris avant et après
cuisson
Sur une même ligne, les valeurs moyennes affectées d'une même lettre alphabétique ne sont pas significativement différentes au seuil de signification 5%
Paramètres Et.S Ce Cv
Humidité (g/lOOg Ms) 9,40 ± 0,9223 69,19 ± 0,492b 44,93 ± 0,750c
Matière sèche (g/1 OOg Ms) 90,59 ± 0,922c 30,81 ± 0,4923 55,07 ± 0,750b
Cendre (g/lOOg Ms) 5,13 ± 0,208c 3,53 ± 0,2083 4,46 ± 0381 b
pH 6,09 ± 0,0413 6,75 ± 0,026b 6,81 ± o.ou- Acidité titrable (meq/lOOg Mv) 11,33 ± 0,577b 2,67 ± 0,2893 2,07 ± 0,1153
Protéine (g/lOOg Ms) 23,315 ± 1,421b 14,57 ± 0,8063 20,91 ± 0, 127b
Lipide (g/lOOg Ms) 5,46 ± 0,130c 3,31 ± 0,2283 4,15 ± 0,05b
1 Sucre réducteur (mg/lOOg Ms) 8,65 ± 2,357 C 2,73 ± 0,127 3 7,57 ± 1,051 b
1 Flavonoïdes (mg/lOOg Ms) 5,85 ± 0,056 C 0,725 ± 0,128 3 1,770 ± 0,106 b
Et.S : Etat sec des grains de haricot Ce : Cuisson à l'eau Cv : Cuisson à la vapeur
1 1
1 25 ,
KOUAKOU Ko/fi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTAI UFR STAI Année universitaire 2015-2016
120
100
~ 80 a C QJ QJ t::'. 60 QJ Q.. QJ
"O X 40 :::, <1l f-
20
0
Ms
a
Cendre Protéine Lipide Flavonoide
a
suer red
• Cuisson à l'eau • Cuisson à la vapeur
Figure 2 : Taux de perte des composés nutritionnels du haricot Phaseolus vulgaris
Tableau VI : Teneur en composés antinutritionnels dans le haricot Phaseolus vulgaris avant et
après cuisson
Paramètres EtS Ce Cv
Phénols totaux (mg/lOOg Ms) 298,56 ± 0,992 C 79,35 ±0,000 b 53,89 ± 0,57 a
Phytate (mg/lOOg Ms) 57 ± 0,173 b 53,91 ± 2,304 a 53,36 ± 0,342 a
Oxalate (g/lOOg Ms) 0,644 ± 0,048 C 0,239 ± 0,073 a 0,398 ± 0,023 b
Sur une même ligne, les valeurs moyennes affectées d'une même lettre alphabétique ne sont pas significativement différentes au seuil de signification 5%
Et.S : Etat sec des grains de haricot Ce: Cuisson à l'eau Cv : Cuisson à la vapeur
26 ,.
KOUAKOU Ko/fi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTAI UFR STA/ Année universitaire 2015-2016
1.2. Influence de la cuisson sur les composés antinutritionnels
Le Tableau VI indique les résultats en composé antinutritionnel des grains de haricot
avant et après cuisson. Tout comme les composés nutritionnels, les facteurs antinutritionnels
contenus initialement dans les grains de haricot sec subissent également des pertes. Ces pertes
sont exprimées en pourcentage sur la Figure 3.
1.2.1. Phytates
Les grains secs de haricot sont caractérisés par leur teneur élevée en phytate ( 57 ± 0, 173
mg/lOOg Ms). Cette valeur est significativement différente (P<0,05) de celles des grains cuits
à l'eau et à la vapeur. Elle baisse en effet de 20 % avec la cuisson à l'eau (53,91 ± 2,304 mil OOg
Ms) et 30 % pour la cuisson à la vapeur (53,36 ± 0,342 m/lOOg Ms). Cependant il n'y a pas de
différence significative (P>0,05) entre le contenu en phytate des grains cuits à la vapeur et ceux
cuits à l'eau (Figure 3).
1.2.2. Oxalate
Les résultats représentés sur la Figure 3 révèlent que les cuissons à l'eau et à la vapeur
entrainent des pertes de la teneur en oxalate allant de (5,42% à 6,38%.). Ces teneurs sont de
0,644 ± 0,048 g/1 OOg Ms pour les grains secs ; 0,239 ± 0,073 g/1 OOg Ms pour la cuisson à l'eau
et 0,398 ± 0,023 g/lOOg Ms. Il faut noter qu'il existe une différence significative entre (p<0,05)
la teneur en oxalate des grains sec et celle des deux modes de cuisson.
1.2.3. Phénols totaux
La cuisson à la vapeur a engendré une perte (81,95%) plus importante en phénols totaux
que la cuisson à l'eau (73%) (Figure 3). Avec des valeurs allant de 53,89 ± 0,57 mg/lOOg Ms
à 79,35 ±0,000 mg/100 g Ms respectivement pour la cuisson à l'eau et la cuisson à la vapeur.
Ces pertes sont enregistrées sur la base de la teneur initiale en phénols totaux des grains de
haricot sec non cuit 298,56 ± 0,992 mg/100 g Ms (Tableau VI).
27 ,
1 1 1 1
KOUAKOU Koffi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTAI UFR STAI Année universitaire 2015-2016
120
100 ~
80 ~ C: Q) 60 Q) t: Q) a. Q) 40 "O X a a ::, ro ~ 20
0 Phytate Oxalate
• Cuisson à l'eau • Cuisson à la vapeur
Phénol totaux
Figure 3 : Taux de perte des composés antinutritionnels des grains de haricot Phaseolus Vulgaris
28 r
1 1 KOUAKOU Ko/fi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTAI UFR STAI Année universitaire 2015-2016
2. DISCUSSION
La présente étude a eu pour objectif d'évaluer la qualité nutritionnelle du haricot Phaseolus
vulgaris après cuisson.
Les résultats de l'ensemble des travaux montrent que les deux modes de cuisson appliqués
aux grains de haricot sec engendrent des pertes au niveau des constituants de ces légumineuses
comme l'ont déjà rapporté certains auteurs. En effet, les résultats de ces analyses montrent que
la cuisson entraine des pertes de la matière sèche des grains de haricots. Ces pertes sont
beaucoup plus prononcées avec la cuisson à l'eau (65,98 %) qu'avec la cuisson à la vapeur
(39%). En ce qui concerne les cendres, la teneur élevée serait un indicateur de la richesse en
éléments minéraux du haricot (Nielsen & Harbers, 2003). Cependant les pertes sont évaluées
à 31,18 % lorsque la cuisson est à l'eau et 13,06 % quand il s'agit d'une cuisson à la vapeur.
Ces résultats suggèrent que la cuisson à l'eau des grains de haricot entraine deux fois plus de
pertes que la cuisson à la vapeur. Des résultats similaires ont été observés par Abusin et al
(2009) et plus récemment par Shah et al (2011) dans l'ordre respectif de 76% et 16, 13 %. Ces
pertes pourraient s'expliquer par une désintégration de la coque des grains de haricot. Cette
hypothèse est corroborée par plusieurs auteurs qui ont attribué ces pertes au phénomène de
lixiviation des macro et micro éléments dans l'eau de cuisson dû à la perméabilité et aux
brisures de la coque des grains (Shah et al., 2011 ; Abusin et al., 2009).
L'une des caractéristiques nutritives parmi les plus importantes du haricot est sa teneur en
protéine. Malheureusement la cuisson à l'eau qui est la méthode couramment employée induit
des pertes protéiques comme attesté par Ranjani, (2009). La teneur en protéines des grains
initialement fixée à 23,31 g/lOOg, passe à 14,57 g/lOOg après la cuisson à l'eau à 20,91 g/lOOg
après une cuisson à la vapeur soit des pertes respectives de 37 % et 10,31 %. Ovando-Martinez
et al 2011 et Abusin et al 2009 ont trouvé des résultats similaires des teneurs en protéines du
haricot (21,91 % à 18%) après cuisson. Cette réduction de la teneur en protéines après cuisson
pourrait être attribuée à une diffusion partielle de certains acides aminés et d'autres composés
azotés comme rapporté par Ranjani (2009). C'est le cas des acides aminés tels que la lysine, le
tryptophane et la totalité des acides aminés aromatiques (Hefnawy, 2011. Ereifej and Haddad,
2001).
Relativement aux résultats de cette étude, la teneur en lipides des grains de haricot avant
cuisson est de 5,46 g/100 g de matière sèche. Après cuisson à l'eau et à la vapeur, cette teneur
passe respectivement à 3,31 g/1 OOg et à 4, 15 g/1 OOg de matière sèche, soit des pertes de 39,37
% contre 23,99 %. Ces valeurs corroborent les résultats des travaux de Abusin et al. (2009)
avec des teneurs allant de 2,13 g/lOOg pour les grains de Phaseolus vulgaris non cuits à 1,60
29 r
1 KOUAKOU Kojfi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTAI UFR STA/ Année universitaire 2015-2016
g/1 OOg après cuisson avec une perte de 24,88 %. Ces résultats montrent que la cuisson à l'eau
entraine effectivement des pertes qui sont dues au fait que les lipides n'étant pas soluble dans
l'eau, ils ne pouvaient diffuser que suite à l'éclatement des cellules végétale au cours de la
cuisson (Al-Masri, 2015).
L'effet de la cuisson sur la teneur en sucres réducteurs de certaines légumineuses tropicales
ont été étudié par Apata (2008). Cette étude révèle que la teneur en sucre réducteur du haricot
commun (Phaseolus vulgaris) baisse de 0,88 g/1 OOg à 0,65 g/1 OOg de matière sèche après
cuisson à l'eau avec un taux de perte d'environ 21%. Les résultats issus de cette étude (8,65
mg/lOOg; 2,73 g/lOOg et 7,57 g/lOOg) diffèrent de ceux de Apata (2008). Toutefois, les taux
de pertes de 68,43 % et 13,17 % respectivement pour la cuisson à l'eau et à la vapeur
corroborent ceux de Rehman (2007). Cet auteur a trouvé que la cuisson à l'eau entraine près
de 5 fois les pertes que pourrait entrainer la cuisson à la vapeur. Ces pertes pourraient être la
conséquence de la lixiviation des parties solubles d'amidon, et des sucres solubles par l'eau
bouillante pendant le processus de cuisson comme démontré par Al-Masri (2015).
Les résultats de ces analyses montrent que la cuisson à l'eau entraine une diminution de
l'acidité des grains de haricot sec par rapport à la cuisson à la vapeur. Inversement, la valeur du
pH augmente légèrement et tend vers la neutralité. En effet, au cours de la cuisson à l'eau, il y
a une diffusion des ions hydrogène (H+) dans l'eau de cuisson dont la concentration détermine
l'acidité de la solution (Alais C and Linden G, 1997).
Les légumineuses en général et plus particulièrement les haricots sont reconnus pour leur
forte teneur en composés antinutritionnels (Shang et al 2016; Hefnawy, 2011). En ce qui
concerne les phytates, la teneur dans les grains du haricot (Phaseolus vulgaris) baisse avec la
cuisson. Initialement évaluée à 57 mg/1 OOg Ms dans les grains non cuits, la teneur en phytates
décroit jusqu'à atteindre les valeurs de 53,91 mg/1 OOg après cuisson à l'eau et 53,36 mg/1 OOg
de Ms pour la cuisson à la vapeur. Soit des pertes respectives de 5,42 % et 6, 38 %. Ces teneurs
sont inférieures à celles rapportées par Hefnawy (2011) et Abusin et al. (2009) qui ont trouvé
des teneurs moyennes allant de 30,93 à 41,32 % et de 36,04 à 38,89 % respectivement après
cuisson à l'eau et au micro-onde. La cuisson à la vapeur diminue plus les teneurs en phytates
par rapport à la cuisson à l'eau (6,38% pour la cuisson à la vapeur contre 5,42% pour la cuisson
à l'eau). Quant aux teneurs en oxalates, elles baissent avec la cuisson à l'eau (62%) qu'avec la
cuisson à vapeur (38%). Cette perte pourrait s'expliquer par le temps d'exposition à la chaleur.
En effet la cuisson à la vapeur met plus de temps à cuire les légumineuses que la cuisson à l'eau
selon les études menées par Kinyanjui et al. (2015). Les oxalates et les phytates constituent
30 ,,
KOUAKOU Ko/fi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTAI UFR STA/ Année universitaire 2015-2016
des facteurs antinutritionnels qui interfèrent dans la biodisponibilité des minéraux comme le
calcium, le magnésium, le zinc et le fer (Hassan et al., 2011).
Les polyphénols totaux, qui regroupent en leur sein les flavonoïdes, ont une activité
inhibitrice sur les enzymes digestives en se complexant avec les protéines (Carnovale et al.,
1991). Les résultats de l'étude montrent que la cuisson baisse la teneur en polyphénols totaux
y compris celle des flavonoïdes de l'ordre de 73,42% et 81,95% en ce qui concerne les
polyphénols et 87,60% et 69,74 % en ce qui concerne les flavonoïdes respectivement cuits à
l'eau et à la vapeur. Cette baisse pourrait être la conséquence d'une destruction de la structure
cellulaire lors de la cuisson. Les cellules gonflent et s'éclatent en présence d'un excès d'eau au
cours de la cuisson libérant par la suite leur contenu. Cette baisse pourrait faciliter l'absorption
des minéraux et des protéines qui étaient chélater par ces composants antinutritionnels. En effet,
la cuisson des légumineuses améliore significativement la digestibilité des protéines (Abusin
et al., 2009).
1
1
31 ,
KOUAKOU Ko/fi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTA/ UFR STA/ Année universitaire 2015-2016
CONCLUSION ET PERSPECTIVES
Cette étude a révélé que la cuisson a un impact sur les caractéristiques physico
chimiques du haricot (Phaseolus vulgaris). Les résultats obtenus indiquent que la cuisson à
l'eau comme la cuisson à la vapeur entrainent certes une diminution des composés nutritionnels
mais elle entraîne également une perte des composés antinutritionnels contenus dans les grains
de haricot. Cependant, des deux modes de cuisson, la cuisson à l'eau apparait comme le mode
de cuisson qui entraine le plus de perte comparée à la cuisson à la vapeur. Cette étude révèle un
taux de perte de la teneur en matière sèche, en cendres, en protéines, en lipides et en sucres
réducteurs respectivement de 65,95%; 31,18%; 37,50%; 39,37% et 68,43 % pour la cuisson
à l'eau. Contrairement à la cuisson à la vapeur où des pertes plus modérées de l'ordre de
39,20%; 13,06%; 10,31%; 23,99% et 13,17 % sont enregistrées pour ces mêmes composés.
Excepté les phytates dont les pertes sont sensiblement égales, les facteurs antinutritionnels
enregistrent des pertes plus élevés avec le mode de cuisson à l'eau, qu'avec la cuisson à la
vapeur. De ce fait l'adoption d'une cuisson à la vapeur des grains de haricots dans les habitudes
alimentaires devrait être privilégiée puisqu'elle offre moins de risque de perte excessive des
nutriments contenus dans le haricot.
Par ailleurs, le temps de cuisson n'ayant pas été pris en compte dans cette étude, il serait
intéressent d'envisager comme perspective d'étude l'influence du couple temps de
cuisson/mode de cuisson sur le profil nutritionnel des grains de Phaseolus vulgaris afin de
déterminer le couple idéal pour avoir un produit final de bonne valeur nutritionnelle.
32 ,
1 KOUAKOU Ko/fi Jean-MicheVMémoire Master 2 BTAI UFR STA/ Année universitaire 2015-2016
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
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KOUAKOU Ko/fi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTAI UFR STAI Année universitaire 2015-2016
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ANNEXES
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KOUAKOU Koffi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTA/ UFR STA/ Année universitaire 2015-2016
Annexe 1 : Grains secs de haricot transformés en farine
Annexe 2 : Trois (3) états d'analyse des grains (grains secs, grains cuis à l'eau et grains cuits à la vapeur)
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KOUAKOU Ko/fi Jean-Michel/Mémoire Master 2 BTA/ UFR STA/ Année universitaire 2015-2016
Annexe 3 : Dispositif pour la cuisson à la vapeur
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Annexe 4 : Microbroyeur
Annexe 5 : Extracteur de type Soxhlet
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