Abstract :
[en] Starches of sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) and pearl millet (Pennisetum glaucum (L.)) cultivated in Tidikelt (In Salah) and Ahaggar (Tamanrasset), were the subject of a characterization study. The approach consists of the isolation of starches, the determination of physico-chemical and functional properties and the study of enzymatic hydrolysis modification.
The starches with a rate ranging from 63.1 to 66.8 % were isolated according to the alkaline method. The purity of the obtained starches is satisfactory (91.4-96.7 %).However the extraction yield remains average (59.1-61.2 %). The physical properties (color, shape and size of the granules), chemical composition (moisture, starch and amylose) and rheological properties (solubility, swelling power and viscosity) of the isolated starches were determined.
Important results were obtained highlighting interesting functional properties of these starches. Indeed, the average diameter of native starches granules had reached 18 and 10µm for sorghum and pearl millet respectively. These values are lower than those of others regions cultivars and close to those of corn and cassava. The amylose content (23.0 and 27.1 %) revealed that the analyzed cereals are normal varieties. The analysis of viscosity showed a very high peak viscosity that is reached rapidly. The DSC analysis has revealed higher gelatinization temperatures, attributed to high maturity temperatures. The X-rays diffraction patterns show the type A characteristic of cereals and allowed deducing the relative degrees of cristallinity.
The kinetic studies of hydrolysis showed that the sorghum and pearl millet starches present susceptibility for hydrolysis in presence of fungal, bacterial and human amylases. However, this susceptibility varies according to the treatment used with the integral grinding (flour) and to enzyme source.
The experimental conditions allowing to enzymatic hydrolysis reactions of isolated starches to follow the Michaelis-Menten model were determined and kinetic constants (KM and Vmax) were calculated. The HPAEC-PAD profiles of oligosaccharides in sorghum starches hydrolysates were determinated for highlight the amylases activities.
The study demonstrated the potential of sorghum and pearl millet starches and considers their applications and bioprocessing.
[fr] Les amidons de sorgho (Sorghum bicolor (L.) Moench) et de mil perlé (Pennisetum glaucum (L.)) cultivés dans les régions du Tidikelt (In Salah) et de l’Ahaggar (Tamanrasset) ont fait l’objet d’une étude de caractérisation. L’approche suivie a consisté à isoler les amidons, à déterminer leurs propriétés physicochimiques et fonctionnelles et à étudier leur modification par hydrolyse enzymatique
Les amidons présents avec un taux de 63,1 à 66,8 %, ont été isolés selon la méthode alcaline. La pureté des amidons obtenus est satisfaisante (91,9-96,7 %). Cependant, les rendements d’extraction restent moyens (59,1-61,2 %). Les propriétés physiques (couleur, forme et taille des granules), la composition chimique (teneur en humidité, amidon et amylose) et les propriétés fonctionnelles (solubilité, pouvoir de gonflement et viscosité) des amidons isolés ont été déterminées.
Des résultats importants ont été obtenus, mettant en évidence des propriétés physicochimiques spécifiques de ces amidons. En effet, la taille moyenne des granules natifs est de18 et 10 µm respectivement pour le sorgho et le mil. Ces valeurs sont plus faibles que celles des amidons de cultivars d’autres régions. La taille est voisine de celle des amidons de maïs et de manioc. La teneur en amylose comprise entre 23,0 et 27,1 % a révélé que les céréales analysées sont des variétés normales. L’analyse du comportement à l’empesage a montré une viscosité au pic très importante atteinte rapidement. L’analyse calorimétrique a révélé des températures de gélatinisation élevées dues aux hautes températures de croissance. Les diffractogrammes aux rayons X présentent le type caractéristique des céréales et ont permis de déduire les degrés de cristallinité.
Les études cinétiques d’hydrolyse ont montré que des amidons isolés présentent une susceptibilité à l'hydrolyse en présence des amylases pures d'origine fongique ou bactérienne. Cependant, cette susceptibilité diffère selon le prétraitement préconisé pour la mouture intégrale et selon le type d’enzyme. Les conditions expérimentales, permettant aux réactions d’hydrolyse enzymatique des amidons isolés d’obéir au modèle de Michaelis-Menten ont été déterminées et ont permis de calculer les valeurs des constantes cinétiques (KM et Vmax). Les profils de maltooligosaccharides contenus dans les hydrolysats d’amidon de sorgho ont été déterminés par HPAEC-PAD afin de définir le mode d’action des amylases.
L’étude a permis de montrer les potentialités des amidons de sorgho et de mil perlé et d’envisager leurs applications et leur bioconversion.
