Chapitre 6: Effet de la transformation sur la valeur nutritive

Les racines ne sont pas faciles à digérer à l'état cru et il est préférable de les faire cuire avant de les consommer. La cuisson améliore leur digestibilité, rend leur goût plus agréable, prolonge leur durée de conservation et réduit leur toxicité. La chaleur utilisée durant la cuisson peut être la chaleur sèche de la cuisson au four ou sur feu ouvert, ou la chaleur humide de la cuisson à l'eau, à la vapeur, ou la friture. Elle sert à stériliser les aliments en tuant les bactéries et autres micro-organismes nuisibles, et accroït l'assimilabilité des éléments nutritifs. Les protéines sont dénaturées par la chaleur. Sous cette forme, elles sont plus facilement digérées par les enzymes protéolytiques; les parois cellulosiques des cellules qui ne peuvent être dégradées par les animaux monogastriques comme l'homme sont décomposées, et certains facteurs antinutritifs tels les inhibiteurs d'enzymes sont rendus inactifs. Cependant, la transformation peut réduire la valeur nutritive de certaines racines à cause des pertes et des modifications dans les éléments nutritifs importants, dont les protéines, les glucides, les sels minéraux et les vitamines.

Durant la cuisson, les éléments nutritifs se perdent de deux façons. Premièrement, par dégradation, qui peut se produire par destruction ou par d'autres transformations chimiques comme l'oxydation, et deuxièmement, par dissolution dans le milieu de cuisson. Les vitamines sont sensibles à ces deux processus, tandis que les sels minéraux ne sont affectés que par la dissolution. Les acides aminés libres peuvent aussi être dissous ou encore réagir avec les sucres pour former des complexes. Les amidons peuvent être décomposés en sucres par hydrolyse. La perte en pourcentage dépendra en partie de la température de cuisson et du mode de cuisson, selon que l'aliment est cuit à l'eau, au four ou au gril. Les pertes durant la cuisson au four donnent parfois l'illusion d'être faibles si elles sont exprimées en poids de matière fraîche, à cause de la concentration des éléments nutritifs due à la perte d'eau. Toutefois, la cuisson au four causera moins de dommages que la mise en conserve ou le séchage au tambour (Purcell et Walter, 1982).

La première étape dans la transformation de n'importe quelle racine est l'épluchage au cours duquel une partie des éléments nutritifs peut disparaïtre s'il n'est pas fait avec soin. On limitera les pertes durant la cuisson en conservant la peau pour réduire au minimum la dissolution et protéger les éléments nutritifs. Il quelquefois préférable d'éplucher la racine après la cuisson à l'eau et d'utiliser l'eau de cuisson de façon à conserver les nutriments hydrosolubles.

La vitamine C est la vitamine la plus thermolabile et elle se dissout facilement dans l'eau ou le liquide de conservation. Elkins (1979) a signalé la conservation complète de la vitamine C dans des patates venant d'être mises en boîte, mais la teneur en vitamine se réduit à 60 pour cent de sa valeur originelle après 18 mois de stockage. La concentration du liquide de conservation n'a pas d'influence sur la conservation de la vitamine (Arthur et McLemore, 1957). Le séchage à l'air de fines rondelles de patate ne provoque que de légères pertes de vitamine C.

La cuisson à l'eau peut causer une perte de 20 à 30 pour cent de la vitamine C contenue dans les racines et les tubercules non épluchés comme l'indique le tableau 6.1. Quand ils sont épluchés, la perte peut être beaucoup plus élevée, jusqu'à 40 pour cent. Swaminathan et Gangwar (1961) ont estimé que de 10 à 21 pour cent de la perte sont dus à la dissolution dans l'eau de cuisson et le reste à la destruction par la chaleur. La pomme de terre non épluchée cuite au four perd à peu près autant de vitamine C que si elle est cuite à l'eau; rôtie, elle en perd beaucoup plus, tandis que, transformée en chips, elle semble en conserver davantage. La friture provoque une perte de 50 à 56 pour cent contre 20 à 28 pour cent quand la pomme de terre est cuite à l'eau avec la peau (Roy-Choudhuri, 1963). Streghtoff et al. (1946) ont signalé une perte de 28 pour cent durant la cuisson au four et de 13 pour cent seulement quand la pomme de terre est cuite à l'eau sans peau. La différence peut être attribuée à la température plus élevée lors de la cuisson au four qui entraînerait une plus forte destruction de la vitamine.

Tableau 6.1 Composition des pommes de terre, du manioc et des plantains cuits selon différentes méthodes (pour 100 g)

Tableau 6.1 (fin) Composition des pommes de terre, du manioc et des plantains cuits selon différentes méthodes (pour 100 g)

L'igname cuite avec la peau peut conserver jusqu'à 95 pour cent de la vitamine C, mais ce chiffre tombe à 65 pour cent si on la fait cuire épluchée; 93 pour cent sont conservés avec la friture et 85 pour cent avec le rôtissage (Coursey et Aidoo, 1966).

De 40 à 60 pour cent de la vitamine C contenue dans la pomme de terre peuvent être perdus durant l'entreposage (Sweeney et al., 1969; Augustin et alFaulks., 1978; Faulks et al., 1982) selon la température. Un entreposage de 30 semaines à 5° ou 10 °C a entraîné une perte respectivement de 72 pour cent et de 78 pour cent (Yamaguchi et al., 1960), et sur huit mois et demi, la perte a été de 49 pour cent (Roine et al., 1955). D 'autre part, l 'entreposage pendant 12 semaines à une température tropicale humide de 16 °C ou 28 °C et avec, respectivement, 55 pour cent et 60 pour cent d'humidité relative, a provoqué l'apparition de germes et un ramollissement de la pomme de terre, puis une élévation de la teneur en vitamine C, qui est passée de 8,2 mg à 10,1 mg et 10,5 mg pour 100 g respectivement. Cela signifie que, pour la pomme de terre, les pertes de vitamine C durant l'entreposage sont plus faibles en milieu tropical humide qu'en milieu tempéré sec (Linnemann et ai., 1985).

La vitamine A est liposoluble et thermostable de sorte que, normalement, elle ne se dégrade pas pendant la cuisson. Au cours d'études sur la mise en conserve des patates, Arthur et McLemore (1957) ont constaté que la teneur en vitamine A du produit n'est affectée ni par la concentration du liquide de conservation, de O à 35 pour cent de saccharose, ni par le temps de cuisson, de 50 à 90 minutes, ni parle fait que la patate est épluchée ou non. Cependant, Elkins (1979) a signalé une perte de vitamine A de quelque 14 pour cent après le traitement de la patate mais pas de déficit supplémentaire sur 18 mois, alors que d'autres chercheurs ont relevé une perte de vitamine A de 20 à 25 pour cent durant la cuisson. Cela est probablement dû à la destruction du bêta-carotène. La principale réaction qui pourrait avoir lieu pendant la mise en conserve de la patate est l'isomérisation du bêta-carotène en néobêta-carotène, conduisant à une réduction de la teneur en vitamine A qui passerait de 95 à 91 pour cent. Plus la température est élevée, plus la perte est importante (Panalaks et Murray, 1970). Les pertes de carotène et la formation de faux goûts se produisent quand les patates sont entreposées dans un milieu où la concentration de l'oxygène est telle que les antioxydants n'agissent pas. De 20 à 40 pour cent du carotène pourraient être détruits les 30 premiers jours par l'auto-oxydation (Deobald et McLemore, 1964). Il produit parfois en même temps une auto-oxydation des lipides, qui sont fortement insaturés; elle peut conduire à la formation de faux goûts.

Certaines des pertes signalées dans le groupe des vitamines B ne sont pas significatives, étant donné les différences existant dans la thermolabilité des vitamines. La thiamine est thermolabile, mais des pommes de terre cuites à l'eau dans leur peau ont vu leur teneur en thiamine baisser de 23 pour cent seulement, les pommes de terre séchées dans leur peau de 20 pour cent seulement et les pommes de terre frites après épluchage de 55 à 65 pour cent (Hentschel, 1969). La riboflavine et la niacine sont thermostables, aussi ces substances nutritives sont-elles entièrement conservées par la cuisson à l'eau, le rôtissages, la friture, la cuisson à la vapeur, et seules quelques pertes par dissolution peuvent se produire (Finglas et Faulks, 1985). L'effet de la cuisson sur la valeur nutritive du taro bouilli, cuit à la vapeur et au four est indiqué au tableau 6.2. La pyridoxine est conservée à 98 pour cent dans les pommes de terre cuites à l'eau, mais les pertes sont supérieures si elles ont été épluchées (Augustin et al., 1978). Cependant, aucune perte n'a été signalée dans la cuisson au four, le rôtissages ou la friture, à cause sans doute de la concentration des éléments nutritifs due à la perte d'eau (Finglas et Faulks, 1985). La conservation complète de la thiamine et de l'acide nicotinique dans la patate en boîte a été signalée, même après un stockage de 18 mois (Elkins, 1979).

L'entreposage a des effets variables sur différents composants du groupe des vitamines B. Dans les pommes de terre entreposées à 5° ou 10 °C, la teneur en thiamine a baissé de 30 à SO pour cent après six à sept mois. Il y a eu un accroissement important de la teneur en pyridoxine, 154 pour cent et 86 pour cent respectivement pour deux variétés de pomme de terre conservées pendant six mois à 4,5 °C (Page et Hanning, 1963).

La fécule de pomme de terre crue est indigeste, mais sa digestibilité augmente avec le temps de cuisson pour atteindre 75 pour cent après 15 minutes et 90 pour cent après 40 minutes (Hellendoom et al., 1975). Si l'on fait cuire au four le tubercule entier, comme c'est le cas pour la patate, presque toute la fécule est hydrolysée en dextrine et en sucres, principalement en maltose. La concentration des sucres réducteurs est faible, probablement à cause de la réaction de Maillard avec la lysine.

Tableau 6.2 Effet de la cuisson sur la composition du taro (Résultats rapportés au poids frais)1

1On a fait la moyenne des résultats obtenus avec cinq tubercules du cultivar Samoa; les écarts types sont donnés entre parenthèses, les différences marquées d'un astérisque sont significatives pour P<0,05, celles marquées de deux astérisques pour P<0,01. D'autres résultats non indiqués dans le tableau sont les suivants: protéines 9,6 (1,5), matières grasses 0.5 (0.3).raffinoseO,3 (0.1) g/kg-1. Fe 7,9 (1.8), Cu 2,0(0,7 mg/kg-1).
2La teneur en eau au moment de la récolte à Fidji était de 655;1& teneur en eau avant la cuisson à Canberra était de 582 (17) g/kg-1
Source: Bradbury & Holloway. 1988.

La cuisson au four peut faire baisser la quantité de pectine contenue dans les racines et le degré d'estérification, et réduire ainsi leur teneur en fibres alimentaires, mais cet aspect est sans importance au point de vue nutritionnel.

Le principal changement se produisant dans les amino-acides lors de la cuisson est la réaction de Maillard, qui rend la lysine inassimilable et réduit par là même la valeur nutritive des racines. La perte d'amino-acides libres a lieu aussi par dissolution (Meredith et Dull, 1979). Quand la patate a été mise en boîte dans 30 pour cent de saccharose ou d'eau, les concentrations des amino-acides essentiels en pourcentage des valeurs originelles étaient respectivement de 70 pour cent et de 58 pour cent, les amino-acides aromatiques de 69 pour cent et de 48 pour cent et les acides aminés soufrés de 86 pour cent et de 60 pour cent. Purcell et Walter (1982) ont observé une réduction importante de la teneur en lysine et en méthionine de la patate durant la mi se en conserve, probablement causée en partie par la dissolution.

La cuisson à l'eau ne réduit pas sensiblement la teneur en azote total de la pomme de terre à l'exception d'une petite perte due à l'épluchage. Il y a une perte de 0,8 pourcent dans le tubercule cuit à l'eau, non épluché, contre une perte de 6,5 pour cent dans le tubercule épluché (Herrera, 1979). La perte d'azote durant le rôtissages est aussi très limitée, mise à part une perte de lysine, plus marquée avec la friture qu'avec la cuisson au four.

Les minéraux sont généralement perdus par dissolution dans le liquide de conservation, notamment le potassium, le calcium et le magnésium (Lopez et al., 1980), mais ils peuvent être intégralement conservés si les tubercules sont conditionnés sous vide (Elkins, 1979). La teneur en fer de la patate en boîte est multipliée par trois après 18 mois, cela étant dû à la boite de métal. On réduira les pertes par dissolution dans les pommes de terre cuites à l'eau en conservant la peau, comme le précisent True et al. (1979), qui ont relevé un taux de conservation de 90 pour cent quand la pomme de terre a cuit dans l'eau avec sa peau pendant 14 minutes. Il n'y a pas de perte par dissolution dans le cas du cuivre et du zinc (Finglas et Faulks, 1985).

Dans certaines préparations culinaires traditionnelles, il arrive qu'une quantité importante de protéines soit perdue. Par exemple, dans la préparation du chuño blanco, la teneur en protéines de la pomme de terre passe de 2,1 pour cent à 1,9 pour cent, comme le montre le tableau 6.3. Cette perte est en partie causée par l'élimination dans l'exudat, mais la moitié environ du déficit intervient lors du trempage. La plupart des vitamines sont aussi détruites durant ce processus. II y a une perte de 90 pour cent de la vitamine B de 75 pour cent de la vitamine B2, et moins de 50 pour cent de la niacine est conservée. La papa seca est le produit qui retient le plus de vitamines. Il y a une augmentation de la teneur en fer, calcium et phosphore dans toutes les préparations (tableau 6.3) à cause de la concentration accrue du produit.

Tableau 6.3 Composition de la pomme de terre crue, du chuño de la papa papa (pour 100 9)

Source: Wolfe 1987.

Durant la préparation du gari (tableau 6.5), plus d'un tiers des protéines disparaît, et les pertes sont plus élevées avec le foufou et le lafun (Oke, 1968). Les minéraux subissent aussi une réduction sensible, à l'exception du ter qui augmente, probablement parce qu'on utilise une poêle en fer pour faire frire le produit (tableau 6.6). Quand l'igname est cuite à l'eau, à la vapeur ou au four, sa teneur en fibres augmente à cause d'une modification de l'amidon et certains minéraux sont détruits, en particulier le phosphore et le potassium (tableau 6.4). La transformation influe sur le pourcentage des éléments nutritifs qui seront fournis par la patate, comme le montre le tableau 6.8. L'augmentation de 6,6 pour cent de la teneur en maltose de la patate durant la cuisson ne se retrouve pas dans d'autres racines, qui contiennent probablement moins d'amylases (Tamate et Bradbury, 1985).

Tableau 6.4 Effet de la cuisson sur la composition de l'igname (Résultats rapportés au poids frais')

1On a fait la moyenne des résultats obtenus avec cinq tubercules du cultivar Da 10; les écarts types sont donnés entre parenthèses; les différences marquées d'un astérisque sont significatives pour P<0,05. celles marquées de deux astérisques pour P<0,01. D'autres résultats non indiqués dans le tableau sont les suivants: protéines 17,8 (3,9) matières grasses 0,6 (0,5). raffinose 0 4 (0,3) g/kg-1: Fe 6.5 (39). Cu 1,7 (0.3) mg/kg-1.
2766 était la teneur en eau au moment de la récolte au Samoa-Occidental; la teneur en eau avant la cuisson à Canberra était de 752 (16) g/kg-1. Source: Bradbury & Holloway, 1988.

Tableau 6.5 Analyse approximative du manioc et de ses dérivés (Résultats exprimés en pourcentage de matière sèche)

Sources: Oke, 1968.

Tableau 6.6 Eléments mineurs présents dans le manioc et ses dérivés au Nigéria

Source: Oke. 1968.

Tableau 6.7 Effet de la cuisson sur la composition de la patate (Résultats rapportés au poids frais)

1D'autres résultat concernent les protéines brutes 17,7 (2,4) g /kg , Fe ?,0 (2,6), C 2,2 (0,6) mg/kg Les écarte types sont donnée entre parenthèses.
2On a fait la moyenne des résultats obtenu avec trois tubercules de 83003 15, un tubercule de chaque 83003-13 et Hawii. Les différences marquées d'un asrtérisque indiquent un changement significatif (P<0,05) à la cuisson deux astérisque indiquent P<0,01
3 684 était la teneur en eau au moment de la récolte aux Tong La teneur en eau avant la cuisson i Canberra était de 634 (30) g/kg
4Sucre total contrôle 345, bouilli 985, cuit à la v peur 104,4, cuit au four 1015 g/kg.
Source: Bradbury & Holloway, 1988

Tableau 6.8 Pourcentages des allocations journalières recommandées pour un adulte fournies par des portions de 100 9 de produits transformés à base de pomme de terre

1Sauf indication contraire, les calculs ont été faits à partir des chiffres donnés pour les produits transformés à base de pomme de terre du tableau 6.1 comme pourcentages des allocations journalières recornmandées, donnés par Passmore et al. (1974).
2Comme pourcentage dos allocations journalières recommandées aux Etats-Unis.
3Préparation familiale
4Portion de 33,3 B. considérée comme une estimation plus réaliste pour une seule portion de chips.
Source: Woolfe, 1987.

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