Contrôle de qualité chimique et physique
par Mohammed Mobarak, Biologie MSc, Bastak Instruments, Turquie
Le maïs (Zea mays L.) est l’une des cultures céréalières les plus importantes au monde en termes de volume de production et de diversité d’utilisation. Les grains de maïs et la farine qui en est dérivée sont utilisés comme matières premières pour la consommation humaine, l’alimentation animale et une large gamme de produits industriels tels que tels que l’amidon, l’huile et les biocarburants. Il est donc essentiel de garantir la qualité des grains et de la farine de maïs en termes de valeur nutritionnelle, d’aptitude à la transformation et de durée de conservation.
Le contrôle de la qualité du maïs implique l’analyse de paramètres chimiques (tels que l’humidité, la teneur en cendres, les protéines, la teneur en matières grasses et la teneur en amidon) et de paramètres physiques (tels que la dureté du grain, la couleur et la distribution de la taille des particules ou la granulométrie). Ces indicateurs de qualité ont une incidence directe sur l’adéquation et la sécurité du maïs pour diverses utilisations.
Par exemple, la teneur en eau détermine la durée de stockage – une humidité élevée accélère le développement des moisissures et la formation de mycotoxines – tandis que la dureté du grain affecte les performances de mouture et la texture du produit final. Cet article passe en revue les principaux paramètres de contrôle de la qualité du grain et de la farine de maïs, en mettant l’accent sur les fourchettes de valeurs typiques et sur l’importance de chaque paramètre.
Paramètres de qualité chimique et physique
Des méthodes analytiques standard sont utilisées pour déterminer les caractéristiques chimiques et physiques de la qualité du maïs. La teneur en eau est généralement mesurée en séchant l’échantillon à 105°C (ou sous vide) jusqu’à l’obtention d’un poids constant; les méthodes officielles ISO 6540 ou AACC 44-15.02 sont couramment utilisées. La teneur en cendres (teneur totale en minéraux) est déterminée par incinération de l’échantillon dans un four à moufle à 550°C jusqu’à obtention d’un poids constant (norme ISO 749).
La teneur en protéines est mesurée par détermination de l’azote (méthode Kjedahl ou Dumas) et conversion de la valeur de l’azote à l’aide d’un facteur standard (~6,25) conformément au protocole AACC 46-16.01. La teneur en matières grasses (lipides) est généralement mesurée par extraction au solvant (méthode Soxhlet; AOAC 920.85). La teneur en amidon peut être mesurée par analyse enzymatique ou par différence; l’amidon étant le principal composant du maïs, il représente généralement 60 à 75 % du poids sec.
Pour les propriétés physiques, des équipements et des tests appropriés sont utilisés. La couleur est mesurée à l’aide d’un colorimètre basé sur les valeurs du système CIELAB (L*, a*, b*). La dureté du grain peut être évaluée à l’aide de méthodes indirectes telles que des tests de flottaison dans des solutions salines; en outre, des appareils mesurant la force d’écrasement ou des indicateurs tels que le poids à l’hectolitre fournissent également des indications. La granulométrie (distribution de la taille des particules) est mesurée par tamisage avec des ensembles de mailles standard ou à l’aide de systèmes de diffraction laser pour déterminer la proportion de matière passant à travers des mailles spécifiques et le diamètre moyen des particules. Toutes ces mesures sont effectuées sur des échantillons représentatifs de grain ou de farine de maïs, et des échantillons de contrôle sont analysés en parallèle pour garantir la précision.
Impact de l’humidité sur le stockage
La teneur en eau est un paramètre de qualité essentiel pour le grain de maïs et la farine. Le maïs est généralement récolté à des niveaux d’humidité élevés (20 % et plus), puis séché pour être stocké en toute sécurité. Pour le stockage à long terme, le maïs est séché à environ 13-14 % afin d’éviter le développement de moisissures. Lorsque le maïs est stocké ou moulu à un taux d’humidité élevé, des moisissures nocives peuvent se développer et produire des mycotoxines qui compromettent la sécurité alimentaire. La farine de maïs contient généralement moins d’humidité que le grain entier; les farines de maïs sec dont le taux d’humidité est inférieur à 13 % sont considérées comme stables à l’entreposage. Dans la pratique, la farine de maïs commerciale contient généralement entre 10 et 12 % d’humidité. Il est donc essentiel de contrôler l’humidité. Avec l’humidimètre Bastak 16000, la mesure de l’humidité est effectuée en huit à dix secondes en utilisant le princie diélectrique sur 40 matières premières différentes.
La teneur en cendres est un indicateur de la teneur totale en minéraux du maïs. Les grains de maïs entiers contiennent environ 1 % de cendres en moyenne (généralement entre 0,7 et 1,9 %). La teneur en cendres de la farine reflète la quantité de son et de germe riches en minéraux. La farine de maïs complète a une teneur en cendres similaire à celle du grain (~1,2-1,5 %), tandis que la farine de maïs raffinée a une teneur en cendres nettement inférieure (généralement 0,3-0,5 %), car une grande partie de la teneur en minéraux est éliminée au cours de la mouture. La mesure de la teneur en cendres affecte directement le rendement de la farine et sa qualité nutritionnelle. L’efficacité de la détermination des cendres dans le maïs peut être maximisée avec le four à cendres Bastak 12000.
Les protéines sont l’un des éléments clés qui déterminent la valeur nutritionnelle du maïs. Les grains de maïs contiennent généralement entre 8 et 11 % des protéines brutes en poids, les variétés courantes de maïs jaune ayant généralement une teneur en protéines de l’ordre de 9 à 10 %. Les protéines de zéine stockées dans l’endosperme constituent la majeure partie des protéines totales du maïs, et leur teneur globale varie en fonction du génotype. La farine de maïs raffinée peut avoir une teneur en protéines légèrement inférieure en raison de l’élimination des couches de germe et d’aleurone lors de la mouture. L’expérience de laboratoire peut être améliorée grâce à l’analyseur de protéines de la société.
Méthodes de mesure de la matière grasse et de l’amidon
Les grains de maïs, en particulier le germe, contiennent une quantité importante d’huile. Les grains de maïs entiers contiennent généralement de 3 à 5 % de matières grasses brutes. La majeure partie de l’huile étant concentrée dans le germe, la farine de maïs complet conserve cette huile, tandis que les farines dégermées ont une teneur en huile nettement inférieure. La teneur en huile a une incidence directe sur la valeur énergétique, la saveur et la durée de conservation du produit. L’analyseur de graisse Bastak permet d’obtenir une teneur en huile de maïs de la plus haute qualité, conforme aux normes européennes.
L’amidon est la principale fraction du maïs sur la base de la matière sèche, et se situe généralement entre 60 et 75 %. Il s’agit d’un paramètre fondamental dans la détermination de la valeur énergétique et de l’utilisation industrielle du maïs. La qualité maximale de la matière sèche peut être identifiée à l’aide du polarimètre de la société.
Garantir un maïs sûr et de haute qualité
En conclusion, les analyses chimiques et physiques utilisées pour le contrôle de la qualité du grain et de la farine de maïs jouent un rôle essentiel dans la détermination de l’adéquation du produit, de sa valeur nutritionnelle et de sa sécurité. Ces analyses sont essentielles pour optimiser les processus de production, contrôler les conditions de stockage et améliorer la qualité du produit final. Le contrôle des paramètres définis conformément aux normes garantit une utilisation efficace du maïs dans le cadre de systèmes agricoles et alimentaires durables. Il est possible d’optimiser parfaitement les processus grâce à 54 types différents d’appareils de contrôle de la qualité Bastak, tous certifiés selon les normes 189 et 192 de l’ICC (International Cereal Science and Technology Association).