evaluation et amelioration de la technologie traditionnelle de production de kpete un ferment...

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UNIVERSITE D’ABOMEY-CALAVI (BENIN) =*=*=*=*=*=*==* FACULTE DES SCIENCES AGRONOMIQUES =*=*=*=*=*==*=*=*= DEPARTEMENT DE NUTRITION ET SCIENCES ALIMENTAIRES =*=*=*=*=*=*==* THEME THEME THEME THEME THESE THESE THESE THESE Pour l’obtention du diplôme d’Ingénieur Agronome Option : Nutrition et Sciences Alimentaires Présentée et soutenue par : Mênouwesso Harold HOUNHOUIGAN Le 19 Décembre 2007 Superviseur : Dr. Ir. Polycarpe KAYODE Co-superviseur : Prof Joseph D. HOUNHOUIGAN EVALUATION ET AMÉLIORATION DE LA EVALUATION ET AMÉLIORATION DE LA EVALUATION ET AMÉLIORATION DE LA EVALUATION ET AMÉLIORATION DE LA TECHNOLOGIE TRADITIONNELLE DE PRODUCTION TECHNOLOGIE TRADITIONNELLE DE PRODUCTION TECHNOLOGIE TRADITIONNELLE DE PRODUCTION TECHNOLOGIE TRADITIONNELLE DE PRODUCTION DE KPÈTÈ DE KPÈTÈ DE KPÈTÈ DE KPÈTÈ- - -KPÈTÈ, UN FERMENT UTILISE POUR LA KPÈTÈ, UN FERMENT UTILISE POUR LA KPÈTÈ, UN FERMENT UTILISE POUR LA KPÈTÈ, UN FERMENT UTILISE POUR LA FERMENTATION DU FERMENTATION DU FERMENTATION DU FERMENTATION DU TCHOUKOUTOU TCHOUKOUTOU TCHOUKOUTOU TCHOUKOUTOU

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cette etude a consiste essentiellementa caracteriser le ferment traditionel utilise dans la production du tchoukoutou, une boisson alcolisee a base de sorgho consommee dans le nord du Benin et ensuite d'ameliorer la viabilite des microorganismes lors de la conservation du ferment. cette etube se presente comme une etude de base dans l'elaboration d'un starter industriel pour la production de la biere locale.

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Page 1: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

UNIVERSITE D’ABOMEY-CALAVI (BENIN)

=*=*=*=*=*=*==*

FACULTE DES SCIENCES AGRONOMIQUES

=*=*=*=*=*==*=*=*=

DEPARTEMENT DE NUTRITION ET SCIENCES ALIMENTAIRES

=*=*=*=*=*=*==*

THEMETHEMETHEMETHEME

THESETHESETHESETHESE

Pour l’obtention du diplôme d’Ingénieur Agronome

Option : Nutrition et Sciences Alimentaires

Présentée et soutenue par :

Mênouwesso Harold HOUNHOUIGAN

Le 19 Décembre 2007

Superviseur: Dr. Ir. Polycarpe KAYODE

Co-superviseur: Prof Joseph D. HOUNHOUIGAN

EVALUATION ET AMÉLIORATION DE LA EVALUATION ET AMÉLIORATION DE LA EVALUATION ET AMÉLIORATION DE LA EVALUATION ET AMÉLIORATION DE LA

TECHNOLOGIE TRADITIONNELLE DE PRODUCTION TECHNOLOGIE TRADITIONNELLE DE PRODUCTION TECHNOLOGIE TRADITIONNELLE DE PRODUCTION TECHNOLOGIE TRADITIONNELLE DE PRODUCTION

DE KPÈTÈDE KPÈTÈDE KPÈTÈDE KPÈTÈ----KPÈTÈ, UN FERMENT UTILISE POUR LA KPÈTÈ, UN FERMENT UTILISE POUR LA KPÈTÈ, UN FERMENT UTILISE POUR LA KPÈTÈ, UN FERMENT UTILISE POUR LA

FERMENTATION DUFERMENTATION DUFERMENTATION DUFERMENTATION DU TCHOUKOUTOUTCHOUKOUTOUTCHOUKOUTOUTCHOUKOUTOU

Page 2: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

UNIVERSITY OF ABOMEY-CALAVI

=*=*=*=*=*=*==*

FACULTY OF AGRICULTURAL SCIENCES

=*=*=*=*=*==*=*=*=

DEPARTMENT OF NUTRITION AND FOOD SCIENCES

=*=*=*=*=*=*==*

TOPICTOPICTOPICTOPIC

THESISTHESISTHESISTHESIS

Submitted to obtain the degree of “Ingenieur Agrono me”

Option : Nutrition and food sciences

Presented by:

Mênouwesso Harold HOUNHOUIGANMênouwesso Harold HOUNHOUIGANMênouwesso Harold HOUNHOUIGANMênouwesso Harold HOUNHOUIGAN

The 19 of December, 2007

Supervisor: Dr. Ir. Polycarpe KAYODE

Co-supervisor: Prof. Joseph D. HOUNHOUIGAN

EEEEVALUATION AND IMPROVEMEVALUATION AND IMPROVEMEVALUATION AND IMPROVEMEVALUATION AND IMPROVEMENT OF THE NT OF THE NT OF THE NT OF THE

TRADITIONAL PROCESS OF KPÈTÈTRADITIONAL PROCESS OF KPÈTÈTRADITIONAL PROCESS OF KPÈTÈTRADITIONAL PROCESS OF KPÈTÈ----KPÈTÈ:KPÈTÈ:KPÈTÈ:KPÈTÈ: A A A A

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TCHOUKOUTOUTCHOUKOUTOUTCHOUKOUTOUTCHOUKOUTOU

Page 3: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

CERTIFICATION

Je certifie que le présent travail a été réalisé sous ma supervision par Mênouwesso

Harold HOUNHOUIGAN, à la Faculté des Sciences Agronomiques de l’Université

d’Abomey-Calavi en République du Bénin.

Le superviseur

Dr. Ir. A.P.P. KAYODE

Page 4: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

ii

DEDICACES

Ce travail, je le dédie: A Jésus-christ, pour avoir été mon meilleur compagnon tout au long de ce travail.

A mes parents : Félicité et Joseph HOUNHOUIGAN,

Vous qui m’avez donné la vie et entretenu avec beaucoup d’amour, de tendresse, de rigueur et

de patience, recevez par ce travail le témoignage de ma filiale reconnaissance.

Puisse l’Eternel vous accorder de jouir des fruits de ce travail.

A tous mes oncles et tantes : Michel et Sophie HOUNGA, François-marie et Sidonie

DJIVOH, Révérend père Mellon DJIVOH, Virginie et Boris ZOUGNON, Christine et

Faustin ATCHADE,

Vous qui m’avez moralement, affectivement et financièrement soutenu, recevez ici

l’expression de ma reconnaissance.

A mes frères Eric et Cynthia HOUNHOUIGAN, que ce travail suscite en vous la volonté de

réussir dans vos études.

Aux familles ATTONDE et SEBAPO, particulièrement à Akofa SEBAPO qui durant ces

cinq (05) ans m’a soutenu affectivement, moralement et spirituellement. Reçois par ce travail

l’expression de ma profonde gratitude.

A tout les amis étudiants de la Faculté des Sciences Agronomiques pour l’ambiance qui a

prévalu tout au long de ces années d’études.

A tous mes cousins et cousines, que ce travail soit pour vous un exemple et une exhortation à

la persévérance dans vos études.

Page 5: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

iii

REMERCIEMENTS

A toutes les personnes qui ont, de près ou de loin, contribué à la réalisation du présent travail,

je dis merci.

Je suis particulièrement reconnaissant à mon superviseur le Dr. A. P. Polycarpe KAYODE

qui s’est investit entièrement pour le suivi permanent de ce travail.

Je remercie également le Professeur Joseph D. HOUNHOUIGAN qui m’a donné le goût des

sciences alimentaires et qui durant tout mon cursus m’a inculqué les valeurs du travail bien

fait et de l’esprit critique dans la recherche.

Mes remerciements vont également à tous les enseignants de la Faculté des Sciences

agronomiques en particulier à MM Victor ANIHOUVI , Paulin AZOKPOTA , Joseph

DOSSOU, Noël AKISSOE pour leur appui scientifique.

A tout le personnel du Département de Nutrition et Sciences Alimentaires en particulier,

Mmes Thérèse GNONLONFOUN, Générose DALODE, et MM. Alain

HOUNHOUIGAN, Yann MADODE, Judicaël GOUSSANOU, PADONOU Wilfried,

Carole SOSSA, Issa AMADOU, Mathias HOUNSOU pour leur assistance permanente.

A Akofa SEBAPO, pour s’être investie avec beaucoup de joie et d’amour dans la réalisation

de ce travail, un sincère merci.

A la 31ème promotion, en particulier aux étudiants du Département de Nutrition et Sciences

Alimentaires.

Enfin que tous ceux qui ont contribué d’une manière ou d’une autre à la réalisation de ce

travail, trouvent ici l’expression de ma profonde gratitude.

Page 6: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

iv

RESUME

La présente étude s’est proposée d’améliorer, par un essai de stabilisation, la

technologie traditionnelle de production de ferment utilisée pour la fermentation du

tchoukoutou, une bière béninoise à base de céréales.

Pour atteindre cet objectif nous avons fait une enquête de terrain pour identifier les

types de ferments traditionnels et leur mode de production. Ensuite au niveau du laboratoire,

nous avons effectué des analyses microbiologiques et physico-chimiques sur le ferment

humide et sec collectés sur le terrain d’une part, et sur le ferment humide lors de sa

conservation d’autre part. Enfin nous avons fait un essai de stabilisation du ferment humide.

Les travaux réalisés au cours de cette étude ont permis de montrer que :

� Les différents types de ferments utilisés pour la fermentation du tchoukoutou

sont le kpètè-kpètè humide ou séché (le produit humide étant plus utilisé), les

calebasses de fermentation.

� Les microorganismes qui prédominent dans les deux types de kpètè-kpètè

identifiés sont les levures et les bactéries lactiques.

� Au cours de la conservation du kpètè-kpètè, les levures et les bactéries lactiques

subissent une diminution significative notamment au troisième jour de la

conservation.

� Sur le plan physico-chimique, l’acidité, les taux de sucres totaux, de sucres

réducteurs, et le degré brix diminuent tout au cours de la conservation du kpètè-

kpètè, à cause de l’activité microbienne mais aussi du fait du renouvellement

d’eau.

� Les levures et les bactéries lactiques après la stabilisation par voie de séchage

ont conservé quelque peu leur viabilité. Le tchoukoutou produit à partir du

ferment stabilisé présente les propriétés microbiologiques et physico-chimiques

semblables au tchoukoutou traditionnel produit par les productrices.

Page 7: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

v

ABSTRACT

The purpose of the present study was to improve the processing technique of kpètè-

kpètè, a traditional starter used for the fermentation of tchoukoutou, a local cereal beer from

Benin.

To achieve this goal we conducted a field survey to identify the types of starter and

their mode of production. At the laboratory, we performed microbiological and

physicochemical analyses on wet and dry starters collected from the field and on starters

sampled at various interval during storage. Finally we conducted a trial to stabilize the kpètè-

kpètè in view of improving the starter.

The work carried out during the study showed that:

� The different types of starter used for the fermentation of tchoukoutou are kpètè-

kpètè which can be wet or dried (the product being used wet), the pumpkins

fermentation;

� The microorganisms that predominate in the two types of kpètè-kpètè identified

are yeasts and lactic acid bacteria;

� During the storage of kpètè-kpètè, yeast and lactic acid bacteria undergo a

significant reduction especially after three day of preservation;

� In terms of physicochemical, acidity, levels of total and reduced sugars and the

degree brix decrease during the conservation of kpètè-kpètè, due to microbial

activity, but also because of the renewal of water;

� The yeast and lactic acid bacteria after stabilization through drying somewhat

kept their viability. The tchoukoutou produced from stabilized starter presents

microbiological and physicochemical properties similar to traditional

tchoukoutou produced by the producers.

Page 8: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

vi

LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS

aw: Activité de l’eau

CO2 : Dioxyde de carbone

HR: Humidité relative

(P): Pression de la vapeur d’eau

(Po): Pression de l’eau pure

MEA: Malt Extract Agar

MRSA: Man Agar Rogosa et Sharpe Agar

MS: Matière sèche

PCA: Plate Count Agar

VRBGA: Violet Red Bile Glucose Agar

Page 9: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

vii

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1: Microorganismes associés à la fermentation de quelques bières africaines ......... 14

Tableau 2: pH limites de croissance de quelques microorganismes ....................................... 17

Tableau 3: Caractéristiques microbiologiques (Log CFU) du ferment sec et du ferment

humide après six jours de conservation .................................................................................... 39

Tableau 4: Comparaison des caractéristiques microbiologiques et physico-chimiques du

ferment amélioré et des ferments traditionnels ........................................................................ 46

Tableau 5: Effet des ferments sur les propriétés physico-chimiques et microbiologiques du

tchoukoutou .............................................................................................................................. 47

Page 10: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

viii

LISTE DES FIGURES

Figure 1: Diagramme de production du tchoukoutou lourd .................................................... 10

Figure 2: Diagramme de production du tchoukoutou .............................................................. 32

Figure 3: Diagramme de production du ferment humide ........................................................ 35

Figure 4: Diagramme de production du ferment séché ........................................................... 36

Figure 5: Diagramme d’obtention d’une calebasse de fermentation ....................................... 37

Figure 6: Evolution des microorganismes dans le ferment humide au cours de la conservation

.................................................................................................................................................. 41

Figure 7: Evolution du pH et de l’acidité titrable au cours de la conservation par voie humide

(avec renouvellement de l’eau tout les vingt quatre (24) heures pendant trois (3) jours ......... 43

Figure 8: Evolution des sucres totaux et des sucres réducteurs au cours de la conservation du

ferment par voie humide .......................................................................................................... 43

Figure 9: Corrélation entre les levures et les sucres réducteurs .............................................. 44

Figure 10: Evolution du degré brix en fonction du temps au cours de la conservation du

kpètè-kpètè ................................................................................................................................ 45

Page 11: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

ix

LISTE DES PLANCHES

Planche 1 : le kpètè-kpètè ........................................................................................................ 33

Planche 2 : La Calebasse de fermentation ............................................................................... 34

Planche 3 : Les Calebasses de vente ....................................................................................... 34

Page 12: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

x

LISTE DES ANNEXES

Annexe 1: Questionnaire d’enquête ......................................................................................... 58

Annexe 2: Evolution des levures et des sucres réducteurs au cours de la conservation

traditionnelle du kpètè-kpètè .................................................................................................... 62

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TABLE DES MATIERES CERTIFICATION ....................................................................................................................... i DEDICACES ............................................................................................................................. ii RESUME ................................................................................................................................... iv ABSTRACT ............................................................................................................................... v LISTE DES TABLEAUX ........................................................................................................ vii LISTE DES FIGURES ............................................................................................................ viii LISTE DES PLANCHES .......................................................................................................... ix LISTE DES ANNEXES ............................................................................................................. x INTRODUCTION ...................................................................................................................... 2 1. SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE ...................................................................................... 6

1.1 Technologie de production des bières traditionnelles en Afrique. ................................... 6 1.2 La production de tchoukoutou au Bénin........................................................................... 8

1.2.1 Technologie de production ........................................................................................ 8 1.2.2 La qualité sanitaire du tchoukoutou......................................................................... 11

1.3 Influence de la fermentation sur les caractéristiques des produits à base de sorgho...... 11 1.3.1 Microorganismes impliqués dans la fermentation des bières locales. .................... 13 1.3.2 Facteurs influençant la performance des ferments traditionnels. ............................ 15

1.3.2.1 Présence de substances nutritives .................................................................... 15 1.3.2.2 L’eau ................................................................................................................. 15 1.3.2.3 Le pH ................................................................................................................ 16 1.3.3.4 La température ................................................................................................. 17

1.4 L’interaction bactéries lactiques-levures dans les fermentations. .................................. 19 1.5 Importance de l’utilisation des starters dans la fermentation. ........................................ 19 1.6 Les ferments traditionnels. ............................................................................................ 20 1.7 Les ferments améliorés ................................................................................................... 21

2. MATERIELS ET METHODES ........................................................................................... 24 2.1 Enquête de terrain ........................................................................................................... 24 2.2 Analyses de laboratoire .................................................................................................. 24

2.2.1 Matériels .................................................................................................................. 24 2.2.1.1 Collecte d’échantillons pour l’évaluation des caractéristiques du ferment traditionnel. .................................................................................................................. 24 2.2.1.2 Collecte des échantillons pour l’étude de la dynamique du ferment au cours de la conservation. ............................................................................................................ 25

2.2.2 Evaluation des caractéristiques physico-chimiques du ferment traditionnel .......... 25 2.2.2.1 Détermination du taux de matière sèche .......................................................... 25 2.2.2.2 Détermination du pH et de l’acidité titrable .................................................... 25 2.2.2.3 Dosage des sucres totaux ................................................................................. 26 2.2.2.4 Dosage des sucres réducteurs .......................................................................... 26 2.2.2.5 Détermination du degré brix ............................................................................ 27

2.2.3 Evaluation des caractéristiques microbiologiques du ferment traditionnel............. 27 2.2.3.1 Préparation des échantillons ........................................................................... 27 2.2.3.2 Dénombrement des germes aérobies mésophiles totaux ................................. 27 2.2.3.3 Dénombrement des bactéries lactiques ............................................................ 27 2.2.3.4 Dénombrement des levures et moisissures ....................................................... 28 2.2.3.5 Dénombrement des entérobactéries ................................................................. 28

2.3 Essai de stabilisation ...................................................................................................... 28 2.4 Analyse statistique .......................................................................................................... 29

3. RESULTATS ET DISCUSSION ......................................................................................... 31

Page 14: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

xii

3.1 Analyse de l’enquête ...................................................................................................... 31 3.1.1 Description de la technologie traditionnelle de production de tchoukoutou ........... 31 3.1.2 Les différentes formes de ferment traditionnel ....................................................... 33 3.1.3 Autres facteurs affectant la fermentation ................................................................ 38

3.2 Caractéristique microbiologique du kpètè-kpètè ........................................................... 38 3.3 Caractérisation du kpètè-kpètè au cours de sa conservation par renouvellement d’eau . 40

3.3.1 Dynamique microbiologique du kpètè-kpètè au cours de la conservation .............. 40 3.3.2 Dynamique physico-chimique du kpètè-kpètè ........................................................ 41

3.3.2.1 Evolution du pH et de l’acidité titrable ............................................................ 41 3.3.2.2 Evolution des sucres totaux et réducteurs ........................................................ 43

3.4 Essai de stabilisation du kpètè-kpètè par séchage .......................................................... 45 3.4.1 Effet des traitements technologiques de stabilisation sur la qualité du kpètè-kpètè 45 3.4.2 Effet des ferments sur les propriétés physico-chimiques et microbiologiques du tchoukoutou ...................................................................................................................... 47

CONCLUSION ET SUGGESTION ........................................................................................ 50 REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES ................................................................................. 51

Page 15: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

INTRODUCTION

Page 16: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

2

INTRODUCTION

Le sorgho (Sorghum bicolor (L.) Moench), une plante céréalière appartenant à la

famille des graminées et à la tribu des andropogonés, joue un rôle crucial dans la sécurité

alimentaire des pays en Afrique. En effet la production mondiale de sorgho en 2006 est

d’environ 55 millions de tonnes dont 40% proviennent de l’Afrique. Utilisé comme aliment

de base dans les zones arides d’Afrique et du monde (Kayodé et al, 2005), le sorgho constitue

une source importante d’énergie et de protéines pour les habitants d’Afrique et d’Asie. Au

Bénin, le sorgho représente environ 15,70% de la production céréalière nationale et sert de

matière première pour la fabrication de nombreux aliments (FAO, 1995). Nago et

Hounhouigan (1998) ont recensé trois principaux groupes d’aliments à base de sorgho au

Bénin : les boissons (tchoukoutou, chapkalo), les bouillies (gowé, koko, sorou) et les pâtes

(Ogui, akassa, dibou, foura). Ces différents aliments ont des avantages nutritionnels et

organoleptiques variés selon les opérations unitaires utilisées pour leur production :

augmentation de la teneur en vitamines et en acides aminés, meilleure biodisponibilité des

minéraux et diminution de la concentration de certains facteurs antinutritionnels tels que les

tannins et composés toxiques (Wang et Flields, 1978 ; Kazanas et Flields, 1981 ;

Hounhouigan, 1994; Elhag et al., 2002 ).

Le tchoukoutou est une bière opaque principalement produite avec du sorgho et

vendue comme aliment de rue au Bénin. Cette boisson est également rencontrée dans presque

toutes les régions d’Afrique sous des noms variés. Elle est connue notamment sous le nom de

dolo au Burkina-Faso, au Mali et au Sénégal, de pito au Ghana, de armawa au Rwanda, de

bili bili au Tchad, et de burukutu ou otika au Nigeria (Odounfa 1985 ; Kayodé et al. 2005). Il

est largement consommé par les pauvres et contribue significativement à l’alimentation de

millions de personnes.

La production de tchoukoutou revêt un caractère socio-économique remarquable

puisqu’il est abondamment utilisé au cours des cérémonies traditionnelles et constitue une

importante source de revenus pour les femmes qui le produisent à l’échelle locale en utilisant

la technologie traditionnelle (Kayodé et al 2005). Cependant, un certain nombre de

contraintes freinent le développement de ce secteur d’activité.

D’une part, la production reste strictement artisanale, et donne un produit conservable

pendant seulement quelques jours.

Page 17: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

3

D’autre part, le faible rendement de la production et les caractéristiques

organoleptiques de cette bière la rendent moins attrayante que la bière occidentale très

appréciée dans les villes africaines.

Les exigences de qualité de plus en plus strictes, notamment au niveau des populations

urbaines nécessitent la mise au point d’une bière africaine standardisée bien conditionnée et

de bonne qualité organoleptique et sanitaire, aussi compétitive que la bière de malt d’orge.

Ainsi des essais d’amélioration de la qualité et de conditionnement des bières locales

africaines ont été réalisées notamment au Nigeria et en Afrique du sud (Odunfa, 1985). Très

peu d’études ont porté sur la caractérisation et l’amélioration du ferment traditionnel utilisé

pour la production de ces bières.

La production de tchoukoutou se réalise en trois (3) phases principales à savoir : le

maltage du sorgho, le brassage du malt de sorgho et la fermentation du moût en tchoukoutou

(Kayodé et al 2005). La fermentation est assurée par l’ajout d’un ferment naturel du nom de

kpètè-kpètè (en bariba) obtenu lors d’une production antérieure de tchoukoutou (Kayodé et

al., 2005). Pendant la conservation de ce ferment, ce dernier pourrait perdre son pouvoir de

fermentation du fait de la réduction des activités des microorganismes impliqués. De plus des

contaminations non désirables pourraient avoir lieu lors de la production et de la conservation

du ferment et affecter la qualité organoleptique et sanitaire du tchoukoutou dérivé. Le

tchoukoutou ne peut en l’état faire l’objet d’une production de masse pour le marché béninois

et même africain de plus en plus exigeant sur le plan qualitatif si sa qualité n’est pas maîtrisée.

La maîtrise de cette qualité passe par la caractérisation et l’amélioration du ferment

traditionnel utilisé pour la fermentation de cette bière.

Holpzapfel (2002) définit un starter comme une préparation ou un matériel contenant

un grand nombre d’un ou plusieurs microorganismes qui est ajouté pour accélérer le processus

de fermentation.

Sanni (1993), Kirmaryo et al. (2000) et Holpzapfel (2002) ont proposé l’approche

starter comme méthode appropriée d’amélioration de la qualité des aliments fermentés

traditionnels en Afrique. Achi (2005) indique à ce titre que cette approche permet la

stabilisation, le contrôle et l’optimisation des fermentations spontanées des produits

traditionnels. Aussi l’isolation, la sélection, la conservation des souches les plus performantes

provenant des processus traditionnels, et la mise au point de starters en prélude à

l’industrialisation sont préconisées.

Page 18: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

4

Quand le starter est adapté au substrat, son utilisation améliore le contrôle et

l’optimisation du processus de fermentation et la prédictibilité des produits dérivés

(Holzapfel, 1997). De même, la qualité sanitaire et l’acceptabilité des aliments traditionnels

africains pourraient être améliorées avec l’utilisation de starter adéquat (Gran et al., 2003).

Sanni (1993) et Kirmaryo et al. (2000) remarquent également que l’utilisation des starters

pourrait réduire les variations de caractéristiques organoleptiques et l’instabilité

microbiologique des aliments fermentés africains.

L’utilisation des starters sous forme de cultures pures ou mixtes paraît donc être une

option prometteuse pour la maîtrise de la qualité des bières locales.

Notre étude vise à évaluer le système technique de production du kpètè-kpètè, un

ferment traditionnel utilisé au Bénin pour la fermentation de la bière locale tchoukoutou. Plus

spécifiquement, l’étude vise à capitaliser les savoir-faire endogènes de production et de

conservation du ferment et à le caractériser au plan microbiologique et physico-chimique au

cours de la période normale de conservation.

Page 19: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE

Page 20: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

1. SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE

1.1 Technologie de production des bières traditionnelles en Afrique.

Les bières traditionnelles africaines sont des boissons faiblement alcoolisées (2 à 4,5

% v/v) issues de la fermentation d’un moût sucré généralement obtenu à partir du malt de mil,

de maïs ou de sorgho. La durée de conservation de ces produits traditionnels est courte (2 à 3

jours), mais des essais de stabilisation permettent d’envisager une distribution plus large de ce

type de bière.

Les étapes souvent distinguées dans la production des bières africaines sont en général

au nombre de trois. Il s’agit du maltage (trempage, germination, séchage, mouture), du

brassage (première cuisson, acidification, filtration, deuxième cuisson) et de la fermentation.

La fermentation intervient à deux niveaux. Une première fermentation intervient juste après la

première cuisson avec acidification du produit et suivi de la deuxième fermentation mixte

lactique et alcoolique. L’étape d’acidification est une étape durant laquelle il y a production

d’acide par les bactéries lactiques après la seconde cuisson. La seconde fermentation produit

de l’alcool et du dioxyde de carbone. Les bières sont consommées pendant qu’elles sont

chaudes donc en pleine fermentation. Lorsque la bière n’est pas consommée dans les délais de

un à deux jours elle devient insipide, trop acide avec un arôme déplaisant à cause de

l’accumulation de l’acide lactique et est donc rejetée par les consommateurs.

La courte durée de vie des bières africaines crée plusieurs problèmes de production et

de distribution commerciale. Il y a en effet, une grande différence entre les bières de type

européen (lager beer) et les bières africaines. Les bières africaines sont rarement aromatisées

avec des herbes ou des épices. Les bières africaines sont pour la plupart consommées avec les

levures qu’elles contiennent et présentent un aspect opaque dû en partie à ces levures qui

restent en suspension dans la bière. Des granules d’amidon et des petites particules de son ou

de grains de céréales qui sont maintenus en suspension par des bulles de dioxyde de carbone

contribuent également au caractère opaque des bières africaines. Plusieurs consommateurs

sont intéressés par l’apparence de la bière, son arôme et son taux d’alcool. Les bières Sud-

africaines sont décrites comme ayant une acidité comparable à celle du yaourt, avec pour

caractéristique une odeur fruitée. Les taux d’alcool varient entre 1 et 8%, mais des valeurs

comprises entre 2,5-4,5% sont les plus usuelles. Avec une couleur marron rosé, ces bières ont

un pH variant entre 3,3 et 3,6; le taux d’acide lactique est de l’ordre de 0,26% avec un taux de

Page 21: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

7

matière sèche de 6%. Toutefois, il existe de grandes variations dans la composition des bières

traditionnelles africaines (Haggblade et Holzapfel, 1989 ; Harris, 1997 ; Novellie, 1966 ;

Novellie and De Shaepdrijver, 1986). Les bières traditionnelles africaines sont diverses dans

leur dénomination et leurs caractéristiques. Ainsi on distingue le bouza en Egypte, le merissa

au Soudan, le pito au Ghana et le dolo au Burkina Faso qui présentent des caractéristiques

proches du tchoukoutou béninois.

• Le bouza

Le bouza (bouzah, bowza, etc.) est une bière produite en Égypte et au Soudan à partir

du blé, de l’orge ou du mil, utilisant des méthodes qui ressemblent à celles employées par les

anciens Mésopotamiens et Egyptiens (Briggs, 1998; Morcos et al, 1973). Les grains moulus,

mélangés avec un peu de malt sont délayés dans de l’eau et l’on introduit un peu de levure

dans la pâte acide ainsi obtenue. Le mélange est légèrement cuit et commence à se fermenter

spontanément ou après ajout d’une vieille production de bouza. Après une période de

fermentation active le mélange est filtré à travers un tamis de crin.

La boisson est lourde et levurée, jaune clair, acide avec une odeur caractéristique. Le

pH se situe entre 3,5-4 avec un taux d’alcool de 4-5,5g/100g. Elle doit être vite consommée

avant que la détérioration ne commence (Briggs, 1998).

• Le merissa

Au Soudan une bière nommée merissa est produite. Dirar (1978) décrit un schéma

complexe pour la production du merissa. Des grains de sorgho sont maltés, séchés et réduits

en farine. Cette farine est répartie en trois lots, chaque lot subit des traitements différents. Le

premier lot est légèrement cuit. Le second lot est bien cuit et donne une pâte de couleur

marron. Ces deux lots sont mélangés et laissés refroidir. Le troisième lot est mouillé avec la

quantité d’eau nécessaire à une bonne humidification et est laissé pendant trente six (36)

heures jusqu’à ce que la fermentation lactique se produise. La pâte acide obtenue est cuite

dans un récipient, le malaxage est fait jusqu’à ce que l’ensemble prenne une couleur marron

sombre, avec une acidification élevée et un arôme de caramel. Elle est refroidie et mélangée

avec 5% de malt, de l’eau et une production antérieure de merissa. La fermentation s’établit

après 4-5 heures. Ce produit étant trop acide à boire, les deux premiers lots y sont ajoutés.

Après 8 à 10 h de fermentation le mélange est filtré au travers d’un tissu de maille adéquat

pour retenir partiellement les particules solides. Le produit est consommé en pleine

fermentation. Le merissa a un pH de 4 et un taux d’alcool de 5 %.

Page 22: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

8

• Le busaa et autres bières

Le busaa et les produits similaires sont produits au Kenya, Ouganda et en Tanzanie

(Nout, 1980 ; O’Rourke, 2001). Dans la production du busaa, les grits de maïs sont mélangés

avec de l’eau et laissés pendant 2 à 3 jours à une température de 25˚ C pour l’acidification. Le

millet (Eleusine coracana) est trempé pendant 12 à 24 h ; la germination dure deux à trois

jours, puis il est séché au soleil pendant 1 à 2 jours puis moulu. La pâte de maïs acidifiée est

cuite sur un feu de charbon à 65-75˚C pendant trois (3) heures, est refroidie et coupée en

morceau. Une partie est mélangée avec de la farine de malt et de l’eau pour la fermentation

qui peut durer 2 à 4 jours. Le mélange est filtré et consommé le même jour sinon on assiste à

une détérioration du produit due à une augmentation de l’acidité pouvant atteindre 2% d’acide

lactique. Lorsqu’elle est consommée, la bière contient 0,5 à 1% d’acide lactique avec un taux

d’alcool compris entre 2 et 4%. Les investigations dans le procédé de fabrication du mérissa

ont montré que le contrôle de la température et l’utilisation de culture pure de Lactobacilli

peuvent permettre d’obtenir des produits stables qui pourraient être préservés par un arrêt de

fermentation ou une pasteurisation en bouteille. Des bières similaires au mérissa sont

produites en ouganda (le ajou) et en Tanzanie (le mbweje) (o’Rourke, 2001).

1.2 La production de tchoukoutou au Bénin.

1.2.1 Technologie de production

Le tchoukoutou est une boisson opaque, qui est souvent produite à base de sorgho, de

mil ou de maïs. Globalement, il existe deux types de tchoukoutou : le tchoukoutou léger et le

tchoukoutou lourd (Glidja et al., 2006). Ces deux types sont différents l’un de l’autre du point

de vue de la texture. L’un est plus raffiné (tchoukoutou léger) que l’autre (tchoukoutou lourd)

c'est-à-dire qu’il subit une filtration plus poussée. A Cotonou on rencontre le tchoukoutou

lourd tandis qu’à Parakou les deux types coexistent.

Le tchoukoutou est produit par des femmes utilisant diverses opérations unitaires. En

général, comme dans le cas des bières conventionnelles de type lager, la production de cette

bière locale se fait en trois phases: le maltage, le brassage et la fermentation. Une quantité de

27 kg de grains en moyenne est utilisée pour la production. Les grains sont trempés dans l’eau

(9-12h), germés (72-85h), séchés au soleil (7-15h), moulus, délayés dans l’eau puis décantés.

Ensuite on sépare le surnageant du dépôt qui est chauffé graduellement pendant 2 heures.

Après ébullition, le dépôt est mélangé avec le surnageant et ce mélange laissé toute la nuit

pour permettre son acidification. Le mélange est ensuite filtré, bouilli (6-9h) et refroidi pour

Page 23: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

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donner le moût qui est enfin inoculé avec un ferment issu d’une production antérieure de

tchoukoutou (ce ferment est appelé kpètè-kpètè en bariba, dendi et Yoruba). La fermentation

du moût ainsi enclenchée dure toute la nuit (13-14h) (Kayodé 2006).

Le choix du type de sorgho est crucial car il déterminera avec d’autres facteurs la

réussite du brassage de la bière. Les productrices affirment souvent que toutes les variétés de

sorgho ne sont pas appropriées pour la production de la bière. La durée de stockage est un

important critère sur lequel les productrices portent une attention spéciale lors du choix des

grains pour le brassage ; particulièrement pendant la période de septembre à décembre. Les

dommages causés par les insectes, la présence de trou, de poussière constituent un indicateur

efficient de la non convenance des grains au brassage. D’autres facteurs importants de

sélection des grains de sorgho pour le brassage incluent la taille, la couleur et dans une

moindre mesure l’origine des grains (Kayodé et al., 2005).

Page 24: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

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Figure 1: Diagramme de production du tchoukoutou lourd (Cotonou et Parakou) Source : Glidja et al., (2006)

Page 25: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

11

1.2.2 La qualité sanitaire du tchoukoutou.

Le tchoukoutou est une boisson aigre avec un pH de 3,2 (+/- 0,2) et une acidité titrable

s’élevant à 0,8 +/- 0,1 (en pourcentage d’acide lactique) (Kayodé, 2006). Le produit contient

en proportion relativement élevée mais variable des particules solides et des protéines brutes.

La majorité des microorganismes impliqués dans la fermentation de cette boisson sont

essentiellement les bactéries lactiques et les levures. L’activité symbiotique entre les deux

groupes de microorganismes a été mise en évidence. Les bactéries lactiques créent un

environnement acide favorisant la prolifération des levures qui produisent des vitamines et

l’augmentation d’autres facteurs tels que les acides aminés pour les bactéries lactiques

(Muyanja et al., 2003). Les bactéries lactiques produisent l’acide lactique et d’autres acides

organiques qui réduisent le pH des produits de 6,5 à 3,6 (Hounhouigan et al, 1993). Si le pH

des produits alimentaires est en dessous de 4.0, l’augmentation des diarrhées causées par des

bactéries pathogènes est inhibée (Nout et al., 1989; Motarjemi et Nout, 1996). En

conséquence le tchoukoutou ne constitue pas une source de bactéries pathogènes et reste sûr

lorsqu’il est produit dans de bonnes conditions hygiéniques (Kayodé 2006).

Du point de vue qualité sanitaire, les différentes pratiques du procédé de fabrication

peuvent avoir d’importants risques sur la santé des consommateurs de bière de sorgho. La

croissance des moisissures a été observée sur des grains germés après trois jours de

fermentation. Ces champignons peuvent impliquer Aspergillus spp., un genre pouvant

produire des mycotoxines et prédominant dans la zone septentrionale du Bénin (Setamou et

al., 1997). Aspergillus spp. peut produire l’aflatoxine, lequel peut constituer un danger de

santé chez les humains et les animaux (Miller, 1995). Par ailleurs, les aflatoxines sont tout à

fait stables pendant les processus d’ébullition et de fermentation. Ainsi, une quantité

significative de ces toxines pourrait se retrouver dans la bière (Kayodé, 2006).

1.3 Influence de la fermentation sur les caractéristiques des produits à

base de sorgho.

La fermentation constitue un processus de conservation des aliments datant de milliers

d’années (Streinkraus et al., 1983 ; Chavan et Kadam, 1989 ; Hounhouigan, 1994 ; Ross et

al., 2002). Son importance est liée aux nombreux avantages qu’elle leur confère et cela

explique que ce soit une pratique largement répandue en Afrique de l’Ouest et ailleurs sur le

Page 26: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

12

continent (Hounhouigan et al., 1993). La fermentation lactique améliore les caractéristiques

organoleptiques des divers produits en produisant des flaveurs variées (Hounhouigan, 1994).

Dirar (1993) rapporte également que la fermentation confère aux pâtes fermentées

soudanaises une meilleure apparence, notamment plus de brillance et une texture plus

onctueuse. Hounhouigan (1994) a prouvé que les caractéristiques de couleur notamment la

luminance (clarté) du « mawè », une pâte fermentée à base de maïs, s’accroissent et donc

s’améliorent au cours de la fermentation. La texture plus onctueuse des pâtes fermentées est

liée, selon Novellie (1982), à leur acidité. Cette acidité attendrirait les matrices protéiques

autour des granules d’amidon, ce qui pourrait libérer ces granules et accroître la viscosité des

bouillies qui en sont issues après cuisson.

La fermentation, essentiellement lactique, accroît aussi la valeur nutritive ou la

digestibilité du produit de base utilisé (Au et Fields, 1981 ; Chavan et Kadam, 1989 ;

Hounhouigan, 1994). Ainsi, la fermentation, au moyen des souches pures de bactéries

lactiques, réduit les teneurs en sucres réducteurs, mais accroît la teneur en sucres totaux du

sorgho et en acides aminés (Correia et al., 2005). Cependant, ces auteurs ont observé une

augmentation simultanée des sucres réducteurs et des sucres totaux pendant la fermentation

naturelle. Cette augmentation des sucres totaux pourrait résulter de l’hydrolyse de l’amidon

qui libère plus de dextrines en solution lors des fermentations naturelles (Kazanas et Fields,

1981 ; Odunfa et Adéyélé, 1985 ; Hounhouigan, 1994 ; Correia et al., 2005). Hounhouigan

(1994) explique également l’augmentation des sucres dans le milieu de fermentation naturelle

par l’activité des amylases endogènes du produit. A contrario, au cours des fermentations avec

des souches pures, l’utilisation des sucres induit une réduction des sucres réducteurs et totaux

(Hounhouigan, 1994 ; Correia et al., 2005). Les sucres réducteurs sont utilisés dans ces

fermentations comme source d’énergie par les microorganismes introduits (Corréia et al.,

2005).

La fermentation induit aussi une augmentation de la teneur en vitamines surtout du

groupe B dans les céréales fermentées africaines (Dirar, 1993). Certaines de ces vitamines

comme la thiamine sont produites par l’activité microbienne.

De plus, la fermentation améliore la digestibilité des protéines (Chavan et al., 1988 ;

Dirar , 1993) ainsi que celle des acides aminés et pourrait accroître celle des glucides

(Kazanas et Fields, 1981) et la biodisponibilité des minéraux (Khetarpaul et Chauhan, 1989).

Osman (2004) signale à cet effet une augmentation significative de la digestibilité in vitro des

protéines du sorgho. Ceci est le résultat probable d’une réduction de la teneur en acide

phytique et autres facteurs antinutritionnels susceptibles de complexer les protéines et

Page 27: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

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d’affecter leur digestibilité (Mahajan et Chauhan, 1987 ; Abdalla et al., 1998 ; Osman, 2004 ;

El Hag et al. 2002). La fermentation, grâce à la réduction du pH, contribuerait à l’activation

de la phytase dont l’optimum d’activité se situerait à un pH compris entre 4,5 et 5 (Kayodé,

2006). L’amélioration de la biodisponibilité des nutriments pourrait aussi s’expliquer par la

réduction de la teneur en tannins (El Khalil et El Tinay 1994 ; Hasan et El Tinay, 1995 ;

Osman, 2004). Cette réduction des tannins est plus forte quand la fermentation a lieu avec les

lactobacilles (surtout Lactobacillus fermentum) qu’avec les levures. L’activité des

polyphénoloxidases pourrait expliquer cette diminution des polyphénols (Khetarpaul et

Chauhan, 1989). La fermentation permet aussi de diminuer de façon notable le taux de

proanthocyanidines solubles dans l’eau (Bvochora et al., 1999).

En outre, il faut noter que la fermentation lactique inhibe le développement des

bactéries pathogènes nuisibles aux aliments et aux consommateurs (Au et Fields, 1981 ; Nout

et al., 1989).

1.3.1 Microorganismes impliqués dans la fermentation des bières locales.

Plusieurs bières africaines ont fait l’objet d’études microbiologiques. Le tableau ci-

après montre les types de microorganismes associés à la fermentation de ces boissons

alcoolisées.

Page 28: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

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Tableau 1: Microorganismes associés à la fermentation de quelques bières africaines

Nom de la

bière

Microorganismes

associés

Matière (s)

première (s)

Pays

d’origine Référence

Sekete

Saccharomyces (S) cerevisiae, S.

elegans,

Lactobacillus plantarum,

Lactococcus lactis, Bacillus

substilus, Aspergillus niger, A.

flavus, Mucor rouxii

Maïs

Afrique du

sud/

Nigéria

Sanni (1988)

Agadagidi

Saccharomyces cerevisiae,

Leuconostoc mesenteroides,

Lactococcus lacus, Bacillus

substilis

Plantain Nigéria (Sud-

ouest) Sanni, Oso (1988)

Busaa

Lactobacillus helieticus, L.

salivarius, candida Krusei,

Penicillium damnosus,

Saccharomyces cerevisiae, L.

casei

Maïs Afrique de

l’est Nout (1980)

Kaffir beer

Lactobacillus delbruku, L.

plantarum, S. cerevisiae,

Kloeckera apiculata,

Leuconostoc spp. L. casei

Kaffir Afrique du sud Novellie

(1968),

Merissa Bactéries lactiques, levures

Sorgho Soudan Dirar

(1978 )

Pito

Aspergillus niger, Penicillium

spp. Rhyzopus orizae, candida

spp

Mil ou sorgho Nigéria (ouest) Ekundayo (1969)

Malawa beer

and zambia

opaque maize

beer

Lactobacillus spp., divers

levures et bactéries Maïs

Uganda,

Zambie

Lovelace, Ngath

(1977)

Kishk Levures, Bacillus spp et

Lactobacillus spp blé Egypte Morcos et al, (1973)

Chang’aa

(Nubiangin)

Levures sorgho Kenya Nout (1979)

Ogoro

S. cerevisiae,

Schizosaccharomyces pombe,

Candida spp

Vin de palme Nigéria/

Ghana Odeyemi (1977)

Tchoukoutou S. cerevisiae, Lb. Divergens, Lb. sorgho Bénin Kayodé et al 2006

Page 29: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

15

Fermentum,

Lb bifermentans, Lb

fructivorans, Lb viridescens, Lb.

hilgardii, Lb. kandleri et Lb.

casei

1.3.2 Facteurs influençant la performance des ferments traditionnels.

Les ferments traditionnels sont composés de plusieurs microorganismes responsables

de la fermentation des produits pour lesquels ils sont utilisés. Pour leur vie (entretien ou

maintenance), leur développement (croissance et multiplication) et pour l’expression de leurs

propriétés (mobilité, luminance…) ces microorganismes ont besoin d’énergie et d’éléments

nutritifs.

1.3.2.1 Présence de substances nutritives

Les glucides, plus spécialement les sucres sont généralement utilisés comme sources

d’énergie par les microorganismes mais d’autres sources de carbone telles que les esters, les

alcools, les peptides, les acides aminés, les acides organiques et leurs sels peuvent être

également utilisés ( Frazier, 1958). Les glucides complexes tels que la cellulose, peuvent être

utilisés par peu de microorganismes. L’amidon quant à lui peut être hydrolysé par un nombre

limité de microorganismes. Les microorganismes diffèrent souvent par leur habileté à utiliser

certains sucres solubles. Certains microorganismes sont incapables d’utiliser le lactose (sucre

du lait) et de ce fait sont incapables de s’y développer convenablement. Par exemple le

maltose ne peut être dégradé par les levures. Les bactéries sont souvent identifiées et classées

sur la base de leur habileté ou non à utiliser les différents types de sucres et alcools. Les

bactéries lactiques ont besoin de lactose et d’une gamme large d’acides aminés, de vitamines

et d’autres facteurs pour leur croissance (wood, 1985). Elles peuvent également utiliser

l’éthanol comme substrat et le transformer en acide lactique (Frazier, 1958). En général, les

sucres sont les meilleurs nutriments des levures (Frazier 1958).

1.3.2.2 L’eau

L’eau est utilisée pour la croissance des microorganismes de deux manières

différentes :

- Comme solvant des nutriments, ce qui permet leur transport et leur disponibilité

dans le cytoplasme ;

Page 30: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

16

- Comme agent chimique des réactions d’hydrolyse, génératrices des monomères

(acides aminés, sucres, acides gras) nécessaires aux synthèses microbiennes et aux

réactions énergétiques.

L’activité de l’eau (aw) indique la disponibilité de l’eau d’un milieu pour des réactions

chimiques, biochimiques, un changement d’état ou un transfert au travers d’une membrane

semi-perméable. Sa valeur est comprise entre 0 et 1.

Elle peut être mesurée par le rapport pression de vapeur de la solution (P) sur pression

de vapeur de l’eau pure (Po) (Nout et al, 1989).

Dans les produits alimentaires à aw faible (de 0,61 à 0,85) on observe le plus souvent

des altérations dues à des champignons, car les bactéries sont peu compétitives. Les levures

osmophiles et les moisissures xérophiles se développent dans la partie basse de cette

fourchette. Un temps de doublement de deux mois à été relevé chez Saccharomyces rouxii

pour une aw de 0,62 à 0,70, ainsi qu’une fermentation perceptible à une aw de 0,70 Beuchat,

1983 (1)). La formation de spores fongiques et la production de mycotoxines exigent une aw

plus élevée que celle requise par la croissance ou la germination au sein d’une même espèce

(Troller, 1980).

Tout abaissement de l’aw affecte le taux de croissance bactérienne; la plupart des

bactéries ont un taux optimum de l’ordre de 0,990-0,995. Pour des valeurs plus basses, la

croissance est ralentie ; ainsi Staphylococcus aureus a un taux de croissance réduit à 10% de

son maximum pour une aw de 0,90 (Beuchat, 1983). La nature du soluté influence les minima

d’aw requis par les bactéries ; ainsi Clostridium perfringens supporte mieux le glycérol que le

glucose ou le NaCl (Strong, 1970) à Aw égale.

1.3.2.3 Le pH

Tous les microorganismes ont besoin d’un pH donné pour bien se développer. En

général, les levures et les moisissures sont plus acido tolérantes que les bactéries (Frazier,

1958)

Les bactéries se développent sur des milieux dont le pH varie de 4,5 à 9, mais avec un

optimum de 6,5 à 7,5. Ils existent des exceptions, telles les bactéries acétiques ou les bactéries

lactiques qui supportent des pH inférieurs à 3,5.

Page 31: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

17

Tableau 2: pH limites de croissance de quelques microorganismes (d’après Jay, 1986 ;

Carlier, 1983)

Minimum Optimum Maximum Moisissure 1,5-3,5 4,5-6,8 8-11 Levure 1,5-3,5 4,0-6,5 8-8,5 Bactérie 4,5 6,5-7,5 11 Bactérie acétique

4,0 5,4-6,3 9,2

Bactérie lactique

3,2 5,5-6,5 10,5

L. plantarum 3,5 5,5-6,5 8 Leu. cremoris 5,0 5,5-6,0 6,5 S. lactis 4,1-4,8 6,4 9,2 L. acidophilus 4,0-4,6 5,5-6,0 7,0 Pseudomonas 5,6 6,6-7,0 8,0 P. aeroginosa 4,4-4,5 6,5-7,5 8,0-9,0 Entérobactérie 5,6 6,5-7,2 9,0 S. tiphy 4-4,5 6,0-8,0 8,0-9,6 E. coli 4,3 6,8-7,5 9,0 Staphilococcus 4,2 - 9,3 Clostridium 4,6-4,5 - 9,0 C.botulinum 4,8 - 8,2 C. perfringens 5,5 6,0-7,6 8,5 S.sporogenes 5-5,8 6,0-7,6 8,5-9 Bacillus 5-6 6,8-7,5 9,4-10

1.3.3.4 La température

C’est un des facteurs les plus importants agissant sur le développement des

microorganismes, et qui a une application presque généralisée dans la conservation des

produits frais et bien sûr congelés.

La majeure partie des microorganismes prolifère à des températures moyennes

supérieures ou égales à 20˚C. On admet généralement que les cellules microbiennes peuvent

croître lorsque les températures sont comprises entre -18˚C et 90˚C. A ces valeurs extrêmes la

prolifération est limitée mais la croissance métabolique peut être significative. Ainsi on décèle

une activité lipasique après quatre (4) jours d’incubation de Pseudomonas fragi à -7˚C et

même après vingt et un (21) jours à -29˚c. On a l’habitude de distinguer l’effet de la

température sur la croissance des cellules microbiennes et sur leur survie.

• Les psychrotrophes :

Ils sont vraiment adaptés au froid ; on les rencontre peu en milieu alimentaire, mais

plutôt dans les régions polaires (Uydess, 1976). Ils se développent à 0˚C et ont un optimum

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compris entre 15 et 20˚C. Les psychrotrophes sont capables de s’adapter et de se développer

aux températures proches de 0˚C mais ont un optimum de 25 à 35˚C, ce qui les rapproche des

mésophiles. Ils sont caractérisés par un métabolisme lent, et sont peu compétitifs avec les

autres germes quand la température augmente.

Notons que les levures et moisissures sont pour la plupart psychrotrophes.

• Les mésophiles:

Ils se multiplient à des températures allant de +20˚C à +45˚C avec un optimum à

+37˚C. Leur taux de croissance est élevé et la durée de leur prolifération relativement courte

(1 à quelques jours pour atteindre la phase stationnaire).

• Les thermophiles:

Ils sont capables de proliférer à de hautes températures allant de +45˚C à +65˚C avec

un optimum de +55˚C. Ils se caractérisent par un taux de croissance très élevé et une durée de

croissance courte.

Parmi les thermophiles, on distingue les germes dits thermotrophes qui sont des

mésophiles susceptibles de se développer à des températures élevées. On peut donner

l’exemple des bactéries lactiques telles que Streptococcus thermophilus ou Lactobacillus

bulgaricus qui se multiplient activement à +45˚C.

Lorsqu’on s’intéresse à l’effet de la température sur la résistance des microorganismes,

on est frappé par les valeurs élevées que ces microorganismes peuvent supporter. Les spores

bactériennes sont parmi les plus résistantes avec les spores de certaines moisissures qui

supportent des traitements de plusieurs heures à des températures supérieures à +100˚C.

La thermorésistance n’est pas obligatoirement reliée à la thermophilie. C’est le cas par

exemple des moisissures mésophiles (Byssochlamys, Aspergillus…) et les bactéries sporulées

mésophiles (Bacillus cereus, Bacillus substilis…).

Pour ce qui concerne la résistance des cellules aux basses températures, il est à noter

que la plupart d’entre elles résistent mieux à un traitement de congélation lorsque ce dernier

est effectué très rapidement. Ceci est à relier à la formation de microcristaux intracellulaires

altérant beaucoup moins les cellules que de gros cristaux formés lors d’une congélation lente.

Quel que soit le mode de congélation, il se traduit par des déformations, des lésions,

des destructions des structures cellulaires et il entraîne une plus ou moins forte mortalité des

cellules. En général les bactéries gram + sont plus résistants que les gram - . La survie des

cellules est augmentée si le traitement est appliqué à des cellules en phase stationnaire (Ray et

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19

Speck, 1973). Elle est considérablement augmentée pour les formes sporulées des cellules de

clostridium (38% de survie après trois mois de stockage à -18˚C au lieu de 4% pour les

formes végétatives: Strong et coll., 1964).

1.4 L’interaction bactéries lactiques-levures dans les fermentations.

Les associations levures – bactéries lactiques sont fréquemment utilisées lors de la

production des boissons et aliments fermentés.

L’utilisation des glucides par les bactéries lactiques et la production d’acide lactique et

d’acide acétique est fortement influencée par l’association avec les levures et varie selon les

types de sucres.

Le développement des bactéries lactiques est probablement stimulé par la présence des

levures qui fournissent des composés azotés et les facteurs comme la vitamine B (Nout, 1991)

et d’autres composés comme le CO2, le pyruvate, le propionate, l’acétate et le succinate dans

le kefir. Il est à noter que les levures sont tolérantes à l’acide lactique et aux antibiotiques

produits par les bactéries (Sugihara et al., 1971). De plus, S. cerevisiae principale levure des

boissons alcoolisées est capable d’utiliser les métabolites bactériens comme source de carbone

(Nout et al, 2005).

Au plan organoleptique, les bactéries lactiques créent un environnement acide

favorisant le développement des levures (Nout, 1991) et cette association est responsable de la

production d’un goût spécial et de certaines flaveurs dans les aliments fermentés (Hansen et

Hansen, 1996).

Au total, la pratique traditionnelle très répandue en Afrique et consistant à utiliser des

starters mixtes composés de bactéries lactiques et de levures semblent répondre à cette double

exigence physiologique (aspect symbiotique) et organoleptique.

1.5 Importance de l’utilisation des starters dans la fermentation.

Holzapfel (2002) définit un starter comme une préparation ou un matériel contenant un

grand nombre d’un ou plusieurs microorganismes qui est ajouté pour accélérer le processus de

fermentation.

L’utilisation des starters paraît être une méthode moderne de fermentation. Cependant,

depuis des millénaires les fermentations sont conduites suivant une méthode traditionnelle

consistant à initier la fermentation avec un surnageant ou un produit issu d’une fermentation

précédente (Holzapfel, 2002). En se référant à la définition de starter fournie plus haut, il est

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évident que l’usage de starter existe bien dans les communautés traditionnelles. Dans ce

processus, les souches désirées ou non désirées de la fermentation spontanée sont

réintroduites à chaque fermentation pour induire une accélération du processus.

Quand il est adapté au substrat, l’utilisation du starter améliore le contrôle et l’optimisation du

processus de fermentation et la prédictibilité des produits (Holzapfel, 1997). Aussi, la qualité

sanitaire et l’acceptabilité des aliments traditionnels africains pourraient être améliorées (Gran

et al., 2003), Sanni (1993) et Kirmaryo et al. (2002) remarquent également que l’utilisation

des starters pourrait réduire les variations de caractéristiques organoleptiques et la stabilité

microbiologique des aliments fermentés africains.

Cependant, pour qu’une culture pure puisse être introduite dans les systèmes

traditionnels de fermentation à petite échelle, elle doit contribuer significativement à

l’amélioration des conditions de production et à l’amélioration de la qualité des produits. En

particulier, elle doit constituer un processus amélioré et prédictible de fermentation qui permet

une acidification rapide du produit, et une amélioration des caractéristiques sensorielles, de la

qualité sanitaire et hygiénique du produit (Holzapfel, 1997).

Actuellement les starters traditionnels utilisés en Afrique sont mixtes et comportent

des microorganismes variés dont les levures et les bactéries qui confèrent aux produits dérivés

des caractéristiques organoleptiques spécifiques adaptées aux goûts des consommateurs

locaux. Toute amélioration dans le processus de production de ferments traditionnels devrait

donc prendre en compte les préférences des consommateurs pour garantir une acceptabilité du

produit.

Même si à long terme, le génie génétique pourrait favoriser le développement de

souches pures aux propriétés génétiques stables (Achi, 2005) et des avantages nutritionnels et

organoleptiques diverses plus intéressants (Nout, 1985), une option certainement prometteuse

pour préserver les qualités des produits traditionnels est de travailler à améliorer les ferments

traditionnels dans le respect de leur diversité génétique.

1.6 Les ferments traditionnels.

En Afrique, l’usage de starters traditionnels se fait sous des formes variées. Au

Ghana, les microorganismes provenant des fonds d’une production antérieure de pito sont

déposés sur des lianes tressées et séchées au soleil. Le starter ainsi obtenu sert à l’inoculation

d’un nouveau moût pour la fermentation du pito. Au Bénin, Kayodé (2006) a rapporté que

pour fermenter le tchoukoutou dans la zone septentrionale du pays, les productrices locales

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21

font usage d’un starter dénommé kpètè-kpètè produit à partir des dépôts d’une production

antérieure du tchoukoutou.

Une fermentation naturelle accélérée de l’aflata à été obtenue par l’inoculation de

bactéries lactiques enrichie avec une pâte (starter), obtenue par un ‘’ Back-slopping’’ (Nche et

al., 1994). En Tanzanie un starter traditionnel est utilisé pour la fermentation du togwa, une

pâte fermentée à base de céréale obtenue par fermentation lactique. Une étude réalisée par

Lorri et Svanberg (1993a) a montré que l’utilisation de ce starter traditionnel était plus

efficace que l’utisation de culture pure de L.b plantarum en termes d’amélioration de la

digestibilité in vitro des protéines des variétés de sorgho à haute teneur en tanin. Banigo et al.

(1974) ont développé un starter traditionnel composé de mélange de culture de Lactobacillus

plantarum, Lactococcus lactis et saccharomyces Rouxii pour la production du ogui.

1.7 Les ferments améliorés

Des essais d’utilisation de souches pures de microorganismes isolés des fermentations

spontanées ont déjà été réalisés sur certains produits céréaliers fermentés africains.

La bouillie fermentée de sorgho appelé “uji” a fait l’objet de fermentation avec des

souches de bactéries lactiques au Kenya (Mbugua, 1984). Khetarpaul et Chauhan (1989) ont

évalué l’effet de la fermentation avec des cultures pures de bactéries lactiques et de levures

sur le taux d’acide phytique et de polyphénols du petit mil. Ils ont noté une nette réduction du

taux de phytates et de polyphénols dans le produit dérivé. Cette réduction est plus prononcée

pour Lactobacillus fermentum que pour l’association Lactobacillus fermentum -

Saccharomyces diastaticus.

Hounhouigan et al. (1999) ont utilisé des souches de Lactobacillus et de levures pour

la fermentation du “mawè” et ont obtenu une meilleure acidification du produit fermenté avec

des Lactobacillus comparativement au produit fermenté avec les levures. Par ailleurs, une

diminution du taux de sucres totaux et de sucres réducteurs a été notée lors des fermentations

contrôlées sur la bouillie de « mawè ».

Annan et al. (2003) ont déterminé les composés aromatiques volatiles produits lors de

l’utilisation de Lactobacillus fermentum, Saccharomyces cerevisiae et Candida krusei pour la

fermentation de la pâte de maïs ghanéenne. La fermentation avec Lactobacillus fermentum

présente la plus forte concentration d’acide acétique et celle de Saccharomyces cerevisiae la

plus forte concentration d’alcools ; et les auteurs ont par ailleurs observé une augmentation du

taux d’esters tout au long de la fermentation.

Page 36: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

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La fermentation avec des souches de bactéries lactiques du sorgho a été suivie à l’aide

des méthodes spectroscopiques (Correia et al., 2005). Une augmentation des acides aminés

libres et du taux de protéines a été constatée. Les sucres réducteurs, les protéines solubles et

l’amidon, par contre, ont diminué au cours de la fermentation.

Page 37: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

23

MATERIELS ET METHODES

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2. MATERIELS ET METHODES

Cette étude s’est déroulée en deux phases à savoir : une phase d’enquête de terrain et

une phase d’analyse au laboratoire.

2.1 Enquête de terrain

L’enquête de terrain a été effectuée au moyen d’un questionnaire non structuré. Le

questionnaire a porté sur la description du procédé de fabrication de tchoukoutou, les

différents types de ferments, et leur effet sur la fermentation, le mode d’obtention du ferment

traditionnel et les facteurs pouvant affecter la fermentation. Cette enquête a été conduite sur

un panel de trente (30) productrices de tchoukoutou opérant dans différents quartiers de

Parakou, l’une des plus importantes zones de production et de consommation de tchoukoutou

au Nord du Bénin.

Au cours de cette enquête, des échantillons de ferment ont été collectés chez dix productrices

pour des analyses au laboratoire.

2.2 Analyses de laboratoire

2.2.1 Matériels

2.2.1.1 Collecte d’échantillons pour l’évaluation des caractéristiques du ferment

traditionnel.

Dans un premier temps nous avons collecté et analysé deux types de ferments

traditionnels (kpètè-kpètè en bariba). Il s’agit du kpètè-kpètè humide et du kpètè-kpètè sec.

Ces échantillons ont été recueillis chez des productrices de Parakou. Ainsi nous avons collecté

cinq (05) échantillons d’environ 250ml de ferment humide et cinq (05) échantillons d’environ

200 g de ferment séchés. Une fois collectés, les échantillons humides ont subi un

renouvellement journalier d’eau pendant une période maximale de cinq (05) jours. A chaque

renouvellement d’eau, 100 ml d’eau de pompe est ajoutée au ferment après retrait du

surnageant de fermentation conformément à la méthode traditionnelle de conservation. Quant

aux échantillons destinés au séchage, il a fallu cinq (05) jours pour qu’ils soient jugés

suffisamment secs par les productrices (vue que l’enquête s’est déroulée en saison pluvieuse).

Page 39: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

25

2.2.1.2 Collecte des échantillons pour l’étude la dynamique du ferment au cours de

la conservation.

L’évolution de la flore fermentaire et des caractéristiques physico-chimiques du

ferment pendant la conservation traditionnelle par renouvellement d’eau a été réalisée sur le

kpètè-kpètè humide. Le kpètè-kpètè humide a été produit par deux productrices sur deux sites

différents à raison de deux répétitions par productrice. Au total quatre échantillons de kpètè-

kpètè ont été ainsi collectés chez les deux productrices. Ces échantillons collectés ont été

conservés suivant la méthode de conservation traditionnelle précédemment décrite. Le

renouvellement du surnageant a été effectué toutes les vingt quatre (24) heures pendant 3

jours et les échantillons à analyser ont été prélevés toutes les vingt quatre (24) heures juste

avant le retrait du surnageant.

2.2.2 Evaluation des caractéristiques physico-chimiques du ferment

traditionnel

Les paramètres physico-chimiques suivant ont été déterminés : le taux de matière

sèche, le pH, l’acidité titrable, le degré brix et la teneur en sucres totaux et réducteurs.

2.2.2.1 Détermination du taux de matière sèche

La teneur en matière sèche des échantillons a été déterminée par séchage à l’étuve à

105˚C suivi de pesée différentielle suivant la méthode AACC 44-15A (AACC, 1984). Le taux

de matière a été calculé suivant la formule ci-après :

Taux de matière sèche (%) = 10001

02 xPP

PP

−−

P0 = Poids vide du creuset

P1= Poids de l’échantillon frais

P2= Poids de l’échantillon séché

2.2.2.2 Détermination du pH et de l’acidité titrable

Le pH et l’acidité titrable ont été déterminés sur chaque échantillon de kpètè-kpètè

suivant la méthode modifiée de Nout et al. (1989). Un pH-mètre (inolab 730) a servi à la

lecture du pH dans une suspension aqueuse constituée de 10 g d’échantillon et 20 ml d’eau

distillée. Cette suspension a ensuite été utilisée pour la détermination de l’acidité titrable par

Page 40: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

26

titration avec du NaOH 0,1N jusqu’à la stabilisation du pH du mélange à 8,2. Les résultats

sont exprimés en % d’acide lactique (base sèche).

Le pourcentage d’acide lactique (b.s) est calculé selon la formule suivante :

% d’acide lactique (b.s) = )(9,0.

gxmsM

V

V = Volume de NaOH 0,1 N (en ml)

M = masse de l’échantillon humide (g)

ms = taux de matière sèche de l’échantillon humide

2.2.2.3 Dosage des sucres totaux

La méthode de Luff-Schoorl (Lees, 1969) a été utilisée pour doser les sucres totaux.

Après extraction des sucres avec de l’éthanol 40% (v/v), la solution a été déféquée au moyen

des réactifs carrez 1 et carrez 2. L’évaporation de l’éthanol et l’inversion du saccharose

contenu dans la solution déféquée avec de l’acide chlorhydrique ont été suivies de la titration

des sucres totaux avec le thiosulfate de sodium (0,1N). Les résultats sont exprimés en

pourcentage de glucose (base sèche).

(mg glucose dans 25ml x 2 x 10) % sucres totaux = X 100

(mg échantillon dans 250 ml )

2.2.2.4 Dosage des sucres réducteurs

Le dosage des sucres réducteurs s’est fait en pipetant 25 ml de réactif de luff-

schoorl dans un erlenmeyer de 250 ml à rodage normalisé auquel on a ajouté 25 ml de la

solution déféquée et quelques granules de pierres ponces ; le tout est porté à ébullition pour

une durée d’environ deux (02) minutes. L’erlenmeyer est ensuite placé immédiatement sur

une toile métallique, pourvue d’un écran d’amiante, sous laquelle une flamme a été

préalablement allumée. Un réfrigérant est adapté à l’erlenmeyer qui est chauffé pendant dix

(10) minutes puis refroidit dans l’eau glacée. On procède alors à la titration avec la solution de

thiosulfate de sodium 0,1N.

(Mg glucose dans 25ml x 10) % sucres réducteurs = X 100 (Mg échantillon dans 250ml)

Page 41: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

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2.2.2.5 Détermination du degré brix

La mesure du degré brix a été réalisée à l’aide d’un réfractomètre (Sopelem 9596,

France). On dépose une goutte d’échantillon humide sur la lentille du réfractomètre et la

lecture est fait directement après exposition à la lumière.

2.2.3 Evaluation des caractéristiques microbiologiques du ferment

traditionnel

Les analyses microbiologiques ont été réalisées dans un premier temps sur dix (10)

échantillons de kpètè-kpètè (dont cinq (05) échantillons humides et cinq (05) échantillons

secs) tous collectés à Parakou. Ensuite pour l’étude de la dynamique microbiologique du

ferment, les échantillons prélevés à différents intervalles de temps (0 à 72 heures) au cours de

la conservation du kpètè-kpètè humide ont été aussi analysés pour leur composition

microbiologique. L’étude a pris en compte le dénombrement des germes aérobiques totaux,

des bactéries lactiques, des levures et des moisissures et enfin des entérobactéries.

2.2.3.1 Préparation des échantillons

Une suspension mère ou solution de travail a été préparée à partir de 10g d’échantillon

de ferment dilué avec 90 ml d’eau peptonée salée (5g peptone, 8,5g NaCl, pH = 7,2±0,2). Le

mélange est homogénéisé à l’aide d’un stomacher (Lab blender 400, London, England). Des

dilutions décimales successives ont été ensuite réalisées et utilisées pour l’incubation des

boîtes.

2.2.3.2 Dénombrement des germes aérobies mésophiles totaux

La flore aérobie mésophile totale à été dénombrée sur le milieu Plate Count Agar

(PCA, oxoid, CM 325, Hampshire, England) après incubation à 30 ºC pendant trois (03) jours.

2.2.3.3 Dénombrement des bactéries lactiques

Les bactéries lactiques ont été dénombrées sur le milieu MRSA ‘’ Man Agar Rogosa

et Sharpe Agar (MRSA, CM 361, Oxoid, Hampshire, England) contenant 0,1% (W/V) de

natamycine (Delvocid, Gist-brocades, Delft, Netherland) après incubation à 30°C pendant

trois (03) à (04) jours.

Page 42: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

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2.2.3.4 Dénombrement des levures et moisissures

Les levures et les moisissures ont été dénombrées suite à une incubation de 1 ml de

chaque dilution sur du MEA agar (Malt Extract Agar) à 25°C pendant trois (03) à cinq (05)

jours.

2.2.3.5 Dénombrement des entérobactéries

Les entérobactéries (coliformes totaux) ont été dénombrées sur le milieu VRBG agar

après incubation pendant 24 h à 37°C.

Tous les résultats microbiologiques ont été exprimés en Log10 C.F.U/gramme de

produit.

2.3 Essai de stabilisation

En vue de contribuer à l’amélioration de la qualité et de la stabilité du ferment

traditionnel, un essai de stabilisation a été effectué suivant un protocole expérimental basé sur

la technologie traditionnelle identifiée lors de l’enquête.

� Dispositif expérimental

Les différents ingrédients utilisés sont : le kpètè-kpètè obtenue après fermentation et la

farine de malt de sorgho. Le malt de sorgho a été fourni par le projet DURAS. Le kpètè-kpètè

a été récolté frais chez une productrice de tchoukoutou, juste après la fermentation de la

boisson, c'est-à-dire après environ vingt quatre (24) heures de fermentation du moût. Le

produit obtenu est bien homogénéisé et subdivisé en trois lots. Un lot a servi de témoin

(ferment frais), un deuxième lot est conservé suivant la méthode traditionnelle pendant trois

(03) jours (ferment traditionnel) et le troisième lot est incorporé dans du malt et séché à 45°C

pendant vingt quatre (24) heures pour obtenir le ferment amélioré.

� Préparation du ferment amélioré

Le malt de sorgho fourni par l’entreprise Alitech Industries est transformé en farine au

moyen d’un moulin à cylindre de type Amuda. Cent cinquante grammes (150 g) de cette

farine ont été introduits dans une fiole de 250 ml fermée avec du coton, puis soumis à un

traitement thermique (100˚C pendant 45 minutes) au bain- marie pour détruire la flore

microbienne de contamination du produit. Après traitement, la farine a été refroidie sous

hotte, en conditions stériles pour éviter d’éventuelles contaminations, à une température

comprise entre 30 et 45˚C.

Page 43: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

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L’humidité de la farine a été ajustée 50 % en utilisant la formule ci-dessous :

m (Hf – Hi) Qe = M - Hf Qe = Volume d’eau à ajouter à la farine (ml)

m = masse initiale de la farine avant addition d’eau (g)

M = masse finale des grains (g)

Hf = teneur en eau finale (g/g)

Hi = teneur en eau initiale de la farine (g/g)

Pour l’inoculation de la masse de malt ainsi préparée, 20 g de ferment est utilisé pour

180 grammes de malt. Le mélange bien protégé est laissé pendant 24h pour subir une

fermentation à la température ambiante. Après fermentation le produit est séché pendant 24h à

une température de 45˚C (Dung, 2004).

Ce ferment a été utilisé pour fermenter 500g de tchoukoutou.

� Test de fermentation

Les trois types de ferments ainsi obtenus ont été utilisés pour fermenter du moût frais

destiné à la préparation du tchoukoutou. Pour le ferment frais et pour le ferment traditionnel

obtenu par renouvellement d’eau 1,07 g ont été prélevé pour fermenter respectivement 500g

de tchoukoutou et environ 3g de ferment amélioré ont été utilisé pour fermenter la même

quantité de boisson.

2.4 Analyse statistique Les données de l’enquête ont été synthétisées et traitées grâce au logiciel SPSS.

L’analyse de variance par l’utilisation du logiciel MINITAB a permis de comparer les

moyennes relatives aux variables chimiques et microbiologiques. Des corrélations entre les

différents variables chimiques et microbiologiques ont aussi été réalisées grâce au même

logiciel.

Page 44: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

RESULTATS ET DISCUSSION

Page 45: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

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3. RESULTATS ET DISCUSSION

3.1 Analyse de l’enquête

3.1.1 Description de la technologie traditionnelle de production de

tchoukoutou

Les enquêtes effectuées à Parakou ont montré que le tchoukoutou est produit en

majorité par les femmes. Plusieurs variantes technologiques ont été identifiées. Mais en

général, comme dans le cas des bières conventionnelles de type ‘’lager’’, la méthode de

production se résume en trois phases : le maltage du sorgho, le brassage et la fermentation.

Les grains de sorgho sont trempés dans l’eau (9-12h), germés (72-85h) et séchés (7-

15h). Les grains germés et séchés sont ensuite concassés. La farine grossière, obtenue après

concassage est ensuite empâtée dans de l’eau ; le mélange est décanté et le surnageant est

séparé du dépôt ; le dépôt auquel on ajoute de l’eau subit une cuisson graduelle pendant deux

(02) heures environ jusqu’à ébullition. Après refroidissement, le surnageant est ajouté et le

mélange homogénéisé est laissé au repos toute la nuit (13 à 14h), période au cours de laquelle

il subit une fermentation. Suite à la filtration du mélange, on obtient un liquide appelé moût

qui est à nouveau cuit pendant 6 à 9h de temps. Au moût refroidi l’on ajoute un ferment

traditionnel appelé le kpètè-kpètè qui est une substance épaisse qui se dépose au fond du

récipient au cours d’une fermentation antérieure. Le moût ainsi ensemencé est laissé

fermenter pendant une seconde nuit (13 à14h). Notons que la fermentation ne peut avoir lieu

qu’après refroidissement du moût. Tout ajout de kpètè-kpètè au moût chaud conduit

inévitablement à l’échec de la fermentation. Ceci peut s’expliquer par le fait que les levures

soient sensibles à un traitement thermique à 72˚c pendant quelques secondes (Leclerc et al.,

1983). En effet les microorganismes responsables de la fermentation à savoir les bactéries

lactiques et les levures sont sensibles aux températures élevées.

La fermentation constitue la dernière étape de la production de tchoukoutou. 46,7%

des productrices enquêtées (soit 14 sur 30 productrices) estiment que la fermentation serait

l’étape la plus importante de la production de tchoukoutou.

La technologie de production de tchoukoutou peut être définie selon le diagramme ci-

après :

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Eau 1/3 (m/v)

Malaxage

Surnageant Décantation (1à 2h)

Cuisson (1h15 à 2h)

Malaxage (manuel)

Fermentation (13h-14h)

Filtration

Moût

Cuisson (6 à 9h)

Refroidissement

Ajout de kpètè-kpètè

Fermentation (13 à 14h)

Figure 2: Diagramme de production du tchoukoutou

Farine maltée de sorgho

Culot

Son

Tchoukoutou

Page 47: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

33

3.1.2 Les différentes formes de ferment traditionnel

Selon 50% des productrices, il existe plusieurs types de ferment à savoir le kpètè-

kpètè, la calebasse de fermentation, les calebasses de production et de vente, le tchoukoutou

fermenté.

• Le kpètè-kpètè, (planche 1) s’obtient directement à partir de la production du

tchoukoutou. Après la fermentation, le ferment se dépose au fond de la marmite et il faut

attendre au moins dix (10) heures de temps pour que la totalité du kpètè-kpètè puisse se

déposer complètement. La productrice ne prélève donc le ferment seulement qu’à la fin de la

journée, moment correspondant à la fin de la vente. Le prélèvement se fait ainsi beaucoup

plus aisément sans risque de mélanger à nouveau le ferment et la boisson. Une fois retiré, le

ferment est conservé dans une calebasse. Le renouvellement de l’eau est obligatoire tous les

jours mais il ne peut dépasser trois (3) jours car il ralentit la fermentation et ne conserve donc

le ferment que pendant cette durée selon les productrices. Cette méthode traditionnelle de

conservation du kpètè-kpètè tend à ralentir la fermentation au point d’augmenter le pH et

diminuer l’acidité du produit. Cette diminution de l’acidité pourrait être une conséquence de

la dilution du substrat de fermentation (Michodjéhoun, 2000), de l’utilisation de l’acide

lactique par les levures (Akinrele, 1970) ou du ralentissement de l’activité bactérienne.

Planche 1 : le kpètè-kpètè

• La calebasse de fermentation (planche 2) s’obtient à partir d’une calebasse en

forme de gourde achetée pour la plupart du temps au marché. Cette calebasse soigneusement

lavée est perforée en plusieurs endroits. Elle est alors lavée de nouveau puis séchée au soleil.

On y dépose ensuite des pierres (cailloux ou granites), auparavant lavées soigneusement. On

verse ensuite le kpètè-kpètè sur les cailloux dans la calebasse puis on sèche le tout pendant

une journée au moins en fonction du niveau d’ensoleillement. Le séchage se fait sur les

toitures des maisons. Par contre, cette gourde ne doit jamais être en contact direct avec le sol

au risque de rater la fermentation. Une fois bien séchée, la gourde introduite dans n’importe

Page 48: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

34

quelle boisson non fermentée peut en provoquer la fermentation. La calebasse peut être

réutilisée indéfiniment ; il suffit juste de la sécher après chaque utilisation.

Planche 2 : Calebasse de fermentation

• Les calebasses de production (planche 3) et de vente sont celles utilisées

fréquemment par la productrice lors de la production et de la vente. Selon les productrices,

ces calebasses ne subissent aucun traitement particulier et sont capables de fermenter la

boisson aussi rapidement que le kpètè-kpètè lui-même. Ces calebasses seraient donc

colonisées par les microorganismes responsables de la fermentation et par conséquent elles

jouent également le rôle de ferment.

Planche 3 : Calebasses de vente

• Le tchoukoutou issu directement d’une production antérieure peut aussi servir

de ferment pour la fermentation du tchoukoutou.

Notons par ailleurs que la bière et le sodabi sont achetés et utilisés de façon brute sans

une quelconque modification, pour semble t-il obtenir une bonne fermentation.

Selon notre enquête 76,7% des productrices utilisent le kpètè-kpètè et 20% utilisent la

calebasse de fermentation ; l’utilisation du kpètè-kpètè est donc généralisée et constitue le

moyen le plus efficace de faire la fermentation en ce sens que 76,7% des enquêtées estiment

que la qualité du tchoukoutou dépend du type de ferment. 96,7% des productrices estiment

que le ferment peut être utilisé aussitôt après sa collecte. L’utilisation de la bière ou du sodabi

est occasionnellement observée chez certaines productrices, surtout en période de pénurie du

ferment.

Page 49: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

35

Le ferment joue un rôle important dans le processus de fermentation et sa qualité n’est

pas constante durant sa période de conservation qui ne peut excéder 3 jours. C’est ainsi que

73,3% des productrices estiment que la capacité à fermenter le produit diminue avec la durée

de conservation. Dans le cas où l’eau ne serait pas renouvelée, on assiste à une dégradation du

ferment, ce qui constitue l’un des problèmes les plus importants de la production du

tchoukoutou. 63,3% des productrices sont favorables pour adopter et acheter un ferment

amélioré si l’occasion s’en présentait.

Décantation (24h)

Dépôt de kpètè-kpètè

tchoukoutou

Figure 3: diagramme de production du ferment humide

Kpètè-kpètè humide

Tchoukoutou fermenté

Tchoukoutou fermenté

Page 50: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

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Décantation (24h)

Dépôt de kpètè-kpètè

tchoukoutou

Séchage (3jours)

Figure 4: Diagramme de production du ferment séché

Page 51: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

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Lavage

Séchage au soleil

Granite Perforation kpètè-kpètè humide

ou

Cailloux Calebasse perforée

Calebasse de fermentation

Séchage au soleil (toiture ou sur branchage)

Figure 5: diagramme d’obtention d’une calebasse de fermentation

La bière industrielle de type lager est parfois utilisée pour accélérer la fermentation,

ou même la boisson déjà fermentée peut être utilisée comme ferment lors de la préparation du

tchoukoutou. Le sodabi est aussi utilisé, mais apparemment pour augmenter le taux d’alcool

du tchoukoutou. 63,3% des productrices affirment de façon très sûre que la fermentation du

tchoukoutou est provoquée par le kpètè-kpètè issue de la production antérieure ; ceci confirme

les résultats de Kayodé et al (2006). Le kpètè-kpètè provoque et même accélère la

fermentation et devient donc le moyen le plus rapide de fermenter le tchoukoutou. Par contre

20% des productrices enquêtées estiment que la fermentation du tchoukoutou est provoquée

par l’ensemble constitué par le kpètè-kpètè et la calebasse de fermentation. Pour ces dernières,

la fermentation est extrêmement rapide lorsque la calebasse de fermentation est utilisée en

même temps que le kpètè-kpètè. Dans ce cas, la calebasse contenant les pierres et le ferment

est plongée dans le moût à chaque fermentation et y séjourne le temps nécessaire à la

Calebasse de fermentation séchée

Calebasse (forme de

gourde)

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fermentation (6-9h) contre 14h de fermentation lorsqu’il s’agit du ferment unique. 46,7% des

enquêtées estiment qu’il est impossible de préparer le tchoukoutou sans faire recours au kpètè-

kpètè. Par contre 53,3% pensent que la fermentation du tchoukoutou peut avoir lieu sans ajout

de ferment et pour ce faire il suffit de laisser le moût pendant une période beaucoup plus

longue pour assister à une fermentation spontanée.

3.1.3 Autres facteurs affectant la fermentation

La fermentation du tchoukoutou est une activité qui peut être menée aussi bien par les

femmes que par les hommes même si toutes les productrices enquêtées sont des femmes.

Néanmoins les femmes en menstrues ne sont pas autorisées à produire le tchoukoutou et par

conséquent ne peuvent introduire le ferment dans le moût.

80% des productrices notent la courte conservation du ferment comme le problème

majeur de la production. A cela elles ajoutent le problème de source d’énergie lors de la

production ; en effet, la production de tchoukoutou nécessite beaucoup de bois de chauffe

pour couvrir les différentes cuissons de la production. Il n’existe pas d’autres contraintes en ce

qui concerne la fermentation de la boisson.

Le kpètè-kpètè est donc un matériel de fermentation très indispensable à la production

de tchoukoutou.

L’évaluation du rapport entre la quantité de ferment et la quantité de tchoukoutou a

révélée qu’il faudrait en moyenne 80,12g de ferment (base sèche) pour fermenter 12 Kg de

tchoukoutou (base sèche).

3.2 Caractéristique microbiologique du kpètè-kpètè

Le tableau 3 présente les grands groupes de microorganismes identifiés dans les

différents types de kpètè-kpètè (humide et séchée). Les groupes de microorganismes

dénombrés sont les bactéries lactiques, les levures et les entérobactéries au niveau du kpètè-

kpètè humide. Ces mêmes microorganismes avaient été identifiés dans le tchoukoutou

(Kayodé, 2006). Cependant les entérobactéries n’étaient pas détectées dans le tchoukoutou et

leur présence dans le kpètè-kpètè humide peut être attribuée à la faible acidité de ce produit

qui serait favorable au développement de ces microorganismes. L’absence d’entérobactéries

dans le ferment sec pourrait être due au pH relativement faible du ferment sec (pH=3,56).

Kazanas et al. (1981) montrent en effet que la production d’acides au cours de la fermentation

abaisse le pH et permet, par ce biais, d’éliminer les coliformes.

Page 53: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

39

Tableau 3: Caractéristiques microbiologiques (Log CFU) du ferment sec et du ferment humide après six jours de conservation

Type de

ferments

Germes

totaux (Log

cfu/g)

Bactéries.

lactiques

(Log cfu/g)

Levures

(Log cfu/g)

Entérobactéries

(Log cfu/g) pH

Acidité titrable

(% acide

lactique b.s)

Kpètè-

kpètè

sec

(n=5)1

9,25±1,05a2 8,89±0,20a 8,63±0,31a < 1a 3,56±0,4a 1,81±0,4a

Kpètè-

kpètè

humide

(n=5)1

9,40±1,96a 8,35±0,10a 8,26±0,26a 3,34±0,41b 4,52±0,34a 0,15 ±0,05b

1 n = nombre d’échantillons analysés 2 moyenne ± écart-type ; les chiffres portant la même lettre dans la même colonne ne sont pas significativement différents au seuil de 5%

La flore aérobie mésophile, les levures et les bactéries lactiques prédominent au

niveau des deux types de kpètè-kpètè en quantités similaires. Ce résultat est en accord avec les

travaux de Kayodé et al., (2006) qui ont rapporté que ces microorganismes sont ceux qui

prédominent dans le tchoukoutou. La présence de ces deux microorganismes dans le ferment

séché et le ferment humide laisse signifier que le séchage n’entraîne pas la disparition de l’un

ou l’autre des microorganismes fermentaires. En effet la présence des entérobactéries peut

être expliquée par une contamination de l’environnement.

Sur le plan physico-chimique, il n’existe pas une différence significative entre le pH

des ferments humides (pH = 4,52) et le pH des ferments secs (pH = 3,56). Néanmoins le

niveau de ces valeurs de pH notamment celui du ferment sec, est comparable au pH des

boissons fermentés alcooliques. Selon Akinrele (1970) le faible niveau de pH dans ces genres

de produit est le résultat de la production d’acides organiques dans le milieu par les bactéries

lactiques. On a également observé que l’acidité titrable des ferments secs est supérieure à

celle des ferments humides. La faible valeur de l’acidité titrable des ferments humides peut

s’expliquer par le renouvellement quotidien de l’eau surnageante qui est susceptible de

s’accompagner d’un départ d’acides solubles. D’un autre côté, le produit séché présentant un

taux d’humidité de 30% reste favorable à la croissance et l’activité des microorganismes qui

conduirait à une production d’acides organiques augmentant l’acidité du produit. De plus lors

du séchage seul les acides organiques volatiles sont susceptibles de s’échapper, le reste des

acides se concentrant dans le produit favorisant ainsi son acidité.

Page 54: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

40

La présence simultanée des levures et des bactéries lactiques dans les produits

fermentés a été attribuée à leur activité symbiotique. En effet il existe une interaction entre les

levures et les bactéries lactiques, l’utilisation des glucides par les bactéries lactiques et la

production d’acide lactique et d’acide acétique est fortement influencée par l’association avec

les levures et varie selon les types de sucre (Gobetti, 1998). De plus le développement des

bactéries lactiques est probablement stimulé par la présence des levures qui fournissent des

composés azotés et les substances comme la vitamine B, le pyruvate et les acides aminés. Les

bactéries lactiques créent un environnement acide favorisant le développement des levures

(Nout, 1991).

3.3 Caractérisation du kpètè-kpètè au cours de sa conservation par

renouvellement d’eau

Nous avons étudié l’évolution de la flore microbienne du kpètè-kpètè pendant sa

conservation traditionnelle. Le pH, l’acidité titrable, le degré brix et les taux de sucre totaux et

de sucres réducteurs ont été mesurés afin d’établir une relation entre les différentes

caractéristiques physico-chimiques et microbiologiques du ferment.

3.3.1 Dynamique microbiologique du kpètè-kpètè au cours de la

conservation

La figure 6 présente l’évolution des bactéries lactiques, des levures et des

entérobactéries au bout de trois (3) jours de conservation.

Page 55: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

41

Figure 6: Evolution des microorganismes dans le ferment humide au cours de la conservation

La flore microbienne (bactéries lactiques, levures et entérobactéries) est relativement

stable les deux premiers jours, avec les bactéries lactiques et les levures en proportion

similaire de l’ordre de 8,9 Log cfu/g. Les entérobactéries sont en proportion plus faible (2,43

Log cfu/g). Le troisième jour, le nombre de bactéries lactiques et de levures diminue de

manière significative (P<0,05), en passant respectivement de 8,86 Log cfu/g à 2,92 Log cfu/g

et de 8,87 Log cfu/g à 4,13 Log cfu/g; Ce résultat semble justifier en partie la technologie des

productrices de tchoukoutou qui affirment que le renouvellement de l’eau pour la

conservation du kpètè-kpètè ne peut dépasser trois (3) jours mais aussi que la capacité du

kpètè-kpètè à fermenter diminue avec le temps en ce sens que les microorganismes

responsables des différentes fermentations diminuent dans le temps. La diminution des

microorganismes au cours de la conservation du ferment peut s’expliquer par le

renouvellement de l’eau effectué tous les jours, et ce durant 3 jours. Lors du renouvellement

d’eau, on élimine une partie des microorganismes ; ce phénomène étant accentué par

l’appauvrissement du milieu en nutriments du fait du non renouvellement du substrat. Il serait

alors mieux que les productrices conservent le ferment humide pendant au maximum deux

jours.

3.3.2 Dynamique physico-chimique du kpètè-kpètè

3.3.2.1 Evolution du pH et de l’acidité titrable

L’évolution du pH et de l’acidité titrable est présentée sur la figure 7. Au cours des 3

jours de conservation, l’augmentation du pH est significative (P<0,01) d’une journée à une

0

1

23

4

5

6

78

9

10

0h 24h 48h 72h

Temps

nom

bre

de m

icro

orga

nism

es

logu

fc/g

de

prod

uit

Entérobacteries

Levures

Bactérie

Page 56: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

42

autre. Cette augmentation pourrait être expliquée par l’ajout d’eau à chaque heure de

fermentation, ce qui provoque une dilution du milieu le rendant ainsi moins acide. Le fait que

l’acidité titrable du produit diminue journalièrement suite au renouvellement de l’eau

surnageante confirme cette hypothèse de dilution. Un phénomène similaire est observé par

Sossa (2001), lors de l’ajout d’une bouillie chaude au gowé en fermentation.

Page 57: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

43

Figure 7: Evolution du pH et de l’acidité titrable au cours de la conservation par voie humide (avec renouvellement de l’eau tout les vingt quatre (24) heures pendant trois (3) jours

De plus, la baisse du taux de bactéries lactiques du ferment pourrait également

contribuer à la diminution de l’acidité du ferment. Il existe une corrélation significative

(P<0,05) entre le taux de bactéries lactiques et l’acidité titrable du ferment (R2 = 0,759). Ceci

confirme l’hypothèse selon laquelle la production de l’acidité dépend de l’activité

bactérienne.

3.3.2.2 Evolution des sucres totaux et des sucres réducteurs

La figure 8 montre l’évolution des sucres réducteurs et des sucres totaux pendant la

conservation par voie humide du ferment.

Figure 8: Evolution des sucres totaux et des sucres réducteurs au cours de la conservation du ferment par voie humide

3,1

3,2

3,3

3,4

3,5

3,6

3,7

0h 24h 48h 72h

Temps

pH

1,4

1,45

1,5

1,55

1,6

1,65

1,7

1,75

1,8

1,85

1,9

Aci

dite

titra

ble

(% d

'aci

de

lact

ique

)

pH

AT

0

0,1

0,20,3

0,4

0,5

0,6

0,70,8

0,9

1

0h 24h 48h 72h

temps

% e

n su

cres

sucre totaux

sucre reduct.

Page 58: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

44

La figure 8 montre l’évolution des sucres totaux, et des sucres réducteurs du kpètè-

kpètè pendant la conservation du ferment. Au bout de 72 heures de conservation du ferment,

les sucres totaux ont baissés significativement (P<0,01) passant de 0,8 à 0 h à 0,59 à 72 h de

conservation. De même, les sucres réducteurs diminuent significativement (P<0,01) tous les

24 h jusqu’au troisième jour. Cette diminution est certainement due aux pertes de matières

solubles lors du renouvellement de surnageant du ferment et à l’effet de dilution dû à l’ajout

d’eau.

Par ailleurs, il existe une corrélation (P<0,05) entre l’évolution des levures et celle des

sucres réducteurs (R2 = 0,97). Cette corrélation s’observe sur la Figure 9.

Figure 9 : corrélation entre les levures et les sucres réducteurs

En effet les levures étant dépourvues de chlorophylle, elles sont incapables de produire

les composés organiques nécessaires à leur croissance à partir de substrats minéraux. De ce

fait pour leur croissance, les levures ont besoin d’oxygène, de sources organiques de carbone,

d’azote minéral ou organique. Elles sont également capables d’utiliser directement le D-

glucose, le D-fructose et le D-mannose (Bourgeois et al, 1988) qui sont des sucres réducteurs.

Par conséquent la diminution des sucres réducteurs dans le milieu par l’effet de perte observé

lors du changement d’eau affecte également les levures.

La figure 9 présente une corrélation polynomiale, et peut être divisée en deux parties.

En effet, de 0 à 48 h de conservation, la charge en levures passe de 8,9 à 7,8 log cfu/g et de

7,81 à 4,13 (Log cfu/g) après 72h de conservation (Annexe2). La première diminution est

principalement liée à l’appauvrissement du milieu en sucres réducteurs causer par les pertes

en substrats et surtout en sucres, principaux nutriments des levures (Frazier 1958). Néanmoins

cette diminution non significative des levures pourrait s’expliquer par le fait que les levures

sont capables en plus des sucres d’assimiler l’acide lactique pour produire de l’alcool (Nout

et al, 2005). Leur multiplication se poursuit donc. Mais de 48 à 72h, on remarque que la

y = -552,68x2 + 223,63x - 13,676R2 = 0,9778

0

2

4

6

8

10

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25

sucres reducteurs en %

levu

res Levures

Polynomial (Levures)

Page 59: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

45

courbe présente une diminution significative (Annexe 2). Ceci indique une forte baisse des

levures toujours dues à la diminution des sucres réducteurs dans le milieu mais également des

bactéries lactiques responsables de la production d’acides organiques utilisables par les

levures. La figure 10 montre l’évolution du degré brix au cours de la conservation

traditionnelle par voie humide du kpètè-kpètè.

Le degré brix correspond à la proportion de matières sèches totales solubles dans le

ferment. Au cours des 72h de conservation, la diminution du degré brix est très nette et

significative (P<0,01). Elle passe de 8,37 pour le ferment fraîchement récolté à 2,25 à 72h.

Cette diminution s’explique également par la perte de matières solubles lors de l’enlèvement

du surnageant du ferment et par l’effet de dilution exercé par le renouvellement de l’eau

pendant la conservation. De plus il existe une corrélation significative (R2 = 0,99 P< 0,05)

entre les levures et le degré brix.

Figure 10: Evolution du degré brix en fonction du temps au cours de la conservation du kpètè-kpètè

3.4 Essai de stabilisation du kpètè-kpètè par séchage

3.4.1 Effet des traitements technologiques de stabilisation sur la qualité du

kpètè-kpètè

Le tableau 4 présente les caractéristiques microbiologiques et physico-chimiques des

ferments (kpété-kpété) conservés par voie traditionnelle humide (renouvellement d’eau

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0h 24h 48h 72h

Temps

degr

e br

ix

degré Brix

Page 60: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

46

surnageante pendant trois jours) et du ferment amélioré obtenu par incorporation du kpètè-

kpètè dans du malt suivie de séchage.

Tableau 4 : Comparaison des caractéristiques microbiologiques et physico-chimiques du ferment amélioré et des ferments traditionnels

Bactéries lactiques

(Logcfu/g)

Levures (Logcfu/g) pH

Acidité titrable (% acide lactique

b.s)

Degré brix Matière sèche (%)

Ferment frais (collecté juste après préparation) (n = 4) 2

8,55±0,85a1 8,58±0,37a 3,35±0,008a 1,32±0,01a 8,0±0,0a 16,71±0,01a

Ferment conservé (pendant 3 jrs par renouvellement d’eau surnageante) (n = 4)

2,55±0,008b 4,16±0,01b 4,2±0,08a 0,80±0,02b

3,0±0,0b 06,80±0,01b

Ferment amélioré par séchage (n = 4)

6,07±0,02c 6,20±0,01c 3,65±0,008a 1,12±0,02a 6,0±0,02c 85,20±0,008c

1 moyenne ± écart-type ; les chiffres portant la même lettre dans la même colonne ne sont pas significativement différents au seuil de 5% 2 n= nombre d’échantillons analysés

Le tableau ci-dessus présente les caractéristiques microbiologiques et

physicochimiques des ferments conservés par voie humide et des ferments ayant subi la

technologie améliorée (conservation du kpètè-kpètè par incorporation dans du malt suivie de

séchage).

Dans le ferment conservé par voie traditionnelle, les charges de levures et de bactéries

lactiques sont respectivement de l’ordre de 4,16 et 2,55 Log cfu/g après 3 jrs de conservation.

Par contre, le kpètè-kpètè amélioré compte environ 6,07 Log cfu de bactéries lactiques et 6,20

log cfu de levures par gramme de produit sec. S’il est évident que cette différence de charge

microbienne reste partiellement liée à la différence de matière sèche au niveau des deux

produits, on peut toutefois affirmer que cette différence, significative (P<0,01), est favorable

au kpètè-kpètè amélioré. En comparaison avec le ferment frais on remarque toutefois que les

deux types de ferments (conservé et amélioré) présentent une flore en levures et en bactéries

lactiques plus faible. La nouvelle technologie de conservation du ferment a donc certainement

induit une réduction de la flore microbienne mais cette réduction est deux à trois fois moins

importante que celle induite par la technique traditionnelle de conservation par

renouvellement d’eau.

L’utilisation du malt de sorgho est une source de nutriments pour les

microorganismes. De plus les levures sont pour la plupart psychrotrophes et ont un optimum

Page 61: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

47

de 25 à 35 ˚C ce qui les rapproche des mésophiles (Frazier, 1958), un séchage de 45˚ C a donc

quelque peu affecter le développement de ces dernières. Toutefois selon l’encyclopédie

Wikipédia la destruction des levures commencent à partir de 52˚C. De même les bactéries

lactiques mésophiles du kpètè-kpètè ont un optimum de 37˚C et sont donc capables de se

développer à 45˚ C, quoiqu’ils ne soient pas à leur optimum.

Sur le plan physico-chimique, l’acidité titrable du ferment humide frais de base est

significativement supérieure (P<0,05) à l’acidité titrable du ferment ayant subi le

renouvellement de l’eau. Ce résultat confirme les résultats précédemment obtenus. Cette

différence significative (P<0,05) est également observée quand on compare le ferment humide

frais de base au ferment amélioré par séchage. Toutefois, l’écart est moins important.

En somme les microorganismes responsables de la fermentation à savoir les levures et

les bactéries lactiques sont toujours viables et mieux représentés dans le ferment amélioré que

dans le ferment conservé par renouvellement d’eau. La technique de stabilisation développée

a donc permis de réduire de façon considérable les pertes en microorganismes fonctionnels du

kpètè-kpètè observées lors la technique traditionnelle de conservation par renouvellement

d’eau.

3.4.2 Effet des ferments sur les propriétés physico chimiques et

microbiologiques du tchoukoutou

Le tableau 5 présente les caractéristiques des différents types de tchoukoutou obtenus

à partir de différents ferments.

Sur le plan microbiologique, on remarque que le nombre des levures et des bactéries

lactiques au niveau du tchoukoutou C obtenu à partir du ferment amélioré est

significativement supérieur à celui du tchoukoutou B obtenu à partir du ferment conservé

traditionnellement. Ce résultat confirme les résultats des analyses microbiologiques

précédemment obtenus au niveau des deux types de ferment. Le ferment amélioré avait

montré une charge microbienne (levures et bactéries lactiques) supérieure par rapport au

ferment conservé traditionnellement.

Page 62: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

48

Tableau 5 : Effet des ferments sur les propriétés physicochimiques et microbiologiques du tchoukoutou

Bactéries lactiques

(Logcfu/g)

Levures (Log cfu/g) pH

Acidité titrable (% acide.

lactique b.s)

Tchoukoutou A (fermenté avec le kpètè-kpètè frais de base) (n=4)2

7,8±0,16a1 8,2±0,36a 3,4±0,6a 0,8±0,20a

Tchoukoutou B (fermenté avec le kpètè-kpètè conservé pendant 3 jours par renouvellement d’eau) (n=4)

3,6±0,24b 3,2±0,50b 4,8±0,16b 0,4±0,16b

Tchoukoutou C (fermenté avec le kpètè-kpètè amélioré) (n=4)

6,8±0,16c 6,9±0,24c 3,6±0,12a 0,72±0,06a

1 moyenne ± écart-type ; les chiffres portant la même lettre dans la même colonne ne sont pas significativement différents au seuil de 5% 2 n= nombre d’échantillons analysés

Le pH et l’acidité titrable du tchoukoutou obtenu avec le ferment amélioré sont

significativement différents (P<0,05) de ceux du tchoukoutou obtenu avec le ferment humide

conservé pendant 3 jours par la technologie de renouvellement d’eau mais restent similaires

(P<0,05) au pH et à l’acidité titrable du tchoukoutou fermenté avec le ferment frais.

Il est vraisemblable que le tchoukoutou obtenue à partir du ferment amélioré ait des

caractéristiques organoleptiques proche du tchoukoutou obtenue par les productrices mais des

études ultérieures devraient le prouver.

Les analyses sensorielles n’ont pas été effectuées sur le tchoukoutou obtenu à partir du

ferment amélioré mais un groupe de productrices estime que le tchoukoutou obtenu à partir du

ferment amélioré est d’aussi bonne qualité que le tchoukoutou produit habituellement.

Page 63: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

CONCLUSION ET SUGGESTIONS

Page 64: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

CONCLUSION ET SUGGESTION

L’étude que nous avons menée nous a permis de décrire les différentes technologies

traditionnelles de production de ferment pour la production de tchoukoutou, et le rôle des

ferments dans la fermentation de la boisson.

Notre étude nous a permis de distinguer plusieurs types de ferments dont deux ont été

mieux étudiés : les ferments séchés obtenues par séchage au soleil et les ferments humides

dont la conservation se fait par renouvellement d’eau.

Le mode de conservation de ces ferments affecte la viabilité des microorganismes tant sur le

plan quantitatif que qualitatif.

Une analyse physico-chimique du ferment humide utilisant la technologie

traditionnelle révèle une diminution de l’acidité au bout de 3 jours due principalement au

renouvellement d’eau. Cette technologie de conservation permet de préserver le ferment

d’une altération due à l’augmentation de l’acidité du milieu mais réduit fortement son acidité

la rendant moins efficace.

Quelques facteurs pouvant influencer la viabilité des microorganismes ont été

mesurés. C’est ainsi que l’on observe une diminution significative des sucres totaux, des

sucres réducteurs et du degré brix au bout de 72h.

Une analyse microbiologique des deux types de ferment révèle que les bactéries

lactiques et les levures sont les principaux microorganismes responsables de la fermentation.

De plus une étude dynamique au bout de 3 jours révèle que ces microorganismes diminuent

considérablement et seraient donc influencés par le renouvellement d’eau par la perte de

certains nutriments.

En somme cette technologie de conservation du kpètè-kpètè paraît inefficace et

pourrait être l’une des sources de variabilité du tchoukoutou lors de sa production.

Une nouvelle technique de conservation du ferment a été développée. Elle consiste à

mélanger le kpètè-kpètè avec le malt de sorgho et à le sécher à une température de 45˚C

pendant 24h.

L’essai de stabilisation du ferment humide à permis de diminuer les pertes de bactéries

lactiques d’environ 40% et les pertes en levures d’environ 45%. De plus nous remarquons que

le tchoukoutou dérivé de ce ferment à des caractéristiques physico-chimiques et

microbiologiques proche du tchoukoutou localement produit.

Une étude d’optimisation de la production de ferment amélioré pourrait contribuer à

obtenir de meilleurs résultats.

Page 65: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

51

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Page 71: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

ANNEXE

Page 72: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

58

Annexe 1 : Questionnaire d’enquête

Questionnaire d’enquête

1- Identification de la productrice

Nom : Prénoms : Age : Village d’origine :………………………………………………………………. Lieu de production :…………………………………………………………… Activité principale :……………………………………………………………..

2- Description de la production du tchoukoutou

a) Quelle est votre fréquence de production de tchoukoutou ?

b) Quelles sont les différentes étapes de production du tchoukoutou ?

Sorgho

Etape

Opération unitaire

Durée

Equipement

Autres ingrédients

Produit obtenu

c) Quelle est selon vous l’étape la plus importante de la production du

tchoukoutou ?...................................................................................... ………………………………………………………………………. Pourquoi ?............................................................................................

Page 73: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

59

3- Perception du ferment traditionnel par la productrice

a) Qu’est ce qui provoque la fermentation du tchoukoutou ?......................................................................................... …………………………………………………………………………

………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………

b) Selon vous quel est le rôle du ferment dans le tchoukoutou ?................ ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………

c) Utilisez vous toujours ce ferment ?........................................................ d) Comment est-ce que vous vous en

procurez ?...............................................................................................

e) Peut-on préparer le tchoukoutou sans avoir recours à ce ferment pour la fermentation ?........................................................................................... …………………………………………………………………………..

4- Mode d’obtention du ferment traditionnel et influence sur la fermentation

a) Existe-t-il plusieurs types de ferment ?.................................................. si oui lesquels ?...................................................................................... …………………………………………………………………………

b) Quelles sont les différentes manières d’obtenir chaque type de ferment ? ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Page 74: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

60

Etape Opération unitaire

Durée Equipement Autres ingrédients

Produits obtenus

Type 1

Type 2

Type 3

c) Quelle option aviez- vous choisie et pourquoi ?.................................................................................................. …………………………………………………………………………... …………………………………………………………………………...

d) A quel moment est-ce que vous prélevez le ferment ?.............................. …………………………………………………………………………... …………………………………………………………………………... …………………………………………………………………………...

e) Pensez-vous que la qualité du produit dépend du type de ferment

utilisé ?........................................................................................................ ……………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………….

f) Comment conservez-vous le ferment pour la production

prochaine ?................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................................................

g) Est-ce que sa capacité à fermenter le produit (force) diminue avec la durée de

conservation ?................................................................................ …………………………………………………………………………….

Page 75: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

61

……………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………….

h) Quand vous avez fini de produire fraîchement le ferment, après combien de temps

est-il prêt à être utilisé ?............................................................. …………………………………………………………………………... …………………………………………………………………………...

i) Pendant combien de jours pouvez-vous conserver le ferment

traditionnel ?..............................................................................................

j) Quelle est la durée minimale de conservation pour avoir une boisson de bonne qualité organoleptique ?...................................................................

k) Lorsque vous introduisez le ferment dans le moût, combien de temps ça met pour

fermenter la boisson c’est-à-dire pour que la boisson soit prête à être consommer ?........................................................................................

l) Est-ce que ce temps varie selon le type du ferment ?

.....................................................................................................................

m) Est-ce que ce temps varie selon l’état du ferment (frais ou vieux) ? ................................................................................................................................................................ ………………………………………………………………………………………………………….

n) Sous quelle forme se présente le ferment lors de la fermentation ?.............................................................

…………………………………………………………………………………………………………… o) Aviez vous toujours les mêmes résultats après chaque fermentation et

pourquoi ?.................................................................................................................................................. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………................................................................................................... ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

p) Si on vous proposait un ferment amélioré pour la fermentation, l’achèteriez-vous et à quel prix ?................................................................ ……………………………………………………………………………

5) Autres facteurs affectant la fermentation

Page 76: Evaluation Et Amelioration de La Technologie Traditionnelle de Production de kpete Un Ferment Traditionnel Utilise Dans La Fermentation Du Tchoukoutou

62

a) Est-ce que la réussite de la fermentation dépend d’autres facteurs? ................................................................................................................ ………………………………………………………………………….

b) Est-ce que la fermentation dépend de l’individu qui a introduit le ferment ?.................................................................................................. …………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………….

c) Est-ce que la fermentation dépend de l’état de la femme (grossesse, allaitement, etc.) qui a introduit le ferment ? ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

6) Problèmes

a) Quels problèmes rencontrez-vous lors de la conservation du ferment et lors de la fermentation ?................................................. ……………………………………………………………………. ……………………………………………………………………. ……………………………………………………………………. …………………………………………………………………….. …………………………………………………………………….. …………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………..

b) Avez-vous d’autres choses à dire sur le ferment ?

Annexe 2: Evolution des levures et des sucres réducteurs au cours de la conservation traditionnelle du kpètè-kpètè

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

10

0H 24H 48H 72H Temps

0

0, 05

0,1

0, 15

0,2

0,25 %de sucres réducteurs

Levures Sucres réducteurs.

Levu

res

Log

(cf

u/g)