La poudre de cacao est un produit alimentaire obtenu à partir des fèves de cacao du cacaoyer après une série d'opérations de transformation.
Elle est relativement riche en protéines (en moyenne ) et très riche en fibres alimentaires (). Elle se distingue parmi les aliments comme étant la meilleure source de flavanols (épicatéchine, catéchine, proanthocyanidine). Elle compte, cependant, parmi les aliments les plus concentrés en aluminium, plomb et cadmium, dont la toxicité est avérée pour l'organisme.
Fabrication de la poudre de cacao
Dans les pays producteurs de cacao, les planteurs de cacaol'usage dans le milieu de la filière du cacao, est de dire « planteur de cacao » pour planteur de cacaoyers, ou « producteur de cacao » pour producteur de fèves de cacao effectuent les premières étapes de transformation du fruit: cueillette, écabossage, fermentation des fèves, séchage, calibrage. Les fèves fermentées sont ensuite achetées par des broyeurs, situés en général dans les pays de consommation du chocolat, qui effectuent les opérations de torréfaction, concassage, broyage à chaud, pour produire la masse de cacao (aussi appelée pâte de cacao). Celle-ci sert ensuite à élaborer divers produits alimentaires intermédiaire (poudre et beurre de cacao) eux-mêmes utilisés pour des produits alimentaires finis : cacao en poudre, chocolat, confiseries chocolatées etc.:
Analyse nutritive La fermentation des fèves humides (et l'augmentation de la durée d'entreposage des cabosses) entraînent une diminution significative (P < 0,05) de la teneur en cendres (4 à 3 %), en protéines (22 à 18 %) et en matières grasses (55 à 50 %) des fèves, ainsi que de la caféine, et de la théobromine, tandis que la teneur en glucides est passée de 15 % à 25 % dans les deux traitements. Une fois passée dans une presse hydraulique pour enlever une bonne partie des matières grasses, il reste des galettes qui seront broyées pour donner la poudre de cacao.
Selon la base Ciqual de l'anses (et la table DTU pour les acides aminés) la poudre de cacao, non sucrée, a la composition ci-contre:
La poudre de cacao est riche en protéines (entre 19 et , en moyenne comme le rumsteck) et contient environ de lipides et de glucides.
Les lipides, sont constitués essentiellement d'acides gras saturés (AGS) et d'acides gras monoinsaturés (AGMI) ; les acides gras polyinsaturés (AGPI) sont en quantités négligeables. Acides gras, en g/ AGS AGMI AGPI stéarique: 7 palmitique:5 oléique:6,5 linoléique:0,58 Les acides gras saturés à chaîne longue comme l'acide palmitique (C16:0) sont associés à une augmentation du LDL et de l'athérogenèse, contrairement à l'acide stéarique (C18:0) qui est assez abondant puisqu'il représente des AGS. L'acide stéarique a un statut unique parmi les AGS: non athérogénique et exerçant une réponse cholestérolémique neutre chez l'homme.
La teneur en protéines de la poudre de cacao est en moyenne assez élevée (). La composition des protéines a changé durant les traitements post-récoltes qui ont fait passer de la fève fraîche à la poudre de cacao: la fermentation, le séchage puis la torréfaction provoquent des dislocations et des interactions des protéines avec les composés phénoliques. La teneur en protéines brutes augmente lors de la fermentation. La leucine et la phénylalanine sont les acides aminés dominants après la fermentation. Les meilleurs arômes de cacao sont obtenus lorsque beaucoup d'acides aminés libres sont libérés. À la fin de la fermentation, les acides aminés hydrophobes ont augmenté ; à savoir l'alanine, la leucine, l'isoleucine, la phénylalanine, la valine, la tyrosine et la méthionine.
La poudre de cacao contient de glucides assimilables. Les sucres réducteurs obtenus durant la fermentation, sont les principaux composés du développement des arômes.
Les polysaccharides des parois cellulaires de la fève non fermentée ne sont pas influencés par la fermentation. Ils apportent de la cellulose, des pectines, des hémicelluloses, des gallactoglucomannanes. La majorité des fibres sont insolubles. La poudre de cacao est une excellente source de fibres ().
La poudre de cacao est une bonne source de magnésium, de cuivre et manganèse (en termes de % de l'apport journalier recommandé).
Composés phytochimiques Composés phénoliques La fève de cacao non fermentée contient de polyphénols totaux. Durant la fermentation, l'activité enzymatique permet la polymérisation des polyphénols, ce qui diminue leur solubilité et donc l'amertume des grains.
Après fermentation, torréfaction, extraction d'une partie des matières grasses et broyage, d'après les données de la base Phenol-Explorer, on obtient la poudre de cacao qui contient les composés phénoliques suivants: Composés phénoliques de la poudre de cacao, en mg/100g MF Flavanols (+)-catéchine:107,75 ; (-)-épicatéchine: ; cinnamtannin A2:33,17 Proanthocyanidine dimère B1: ; Proanthocyanidine dimère B2:71,57 Proanthocyanidine trimère C1:23,83 Acides phénoliques Acide benzoïque:0,06 ; Acide caffeoyl aspartique:37,00 ; acide protocatéchique:40,00 ; acide syringique:4,10 Autres polyphénols 3-méthylcatéchol:1,00e-02 ; 4-éthylcathécol:1,80e-03 ; 4-méthylcatéchol:9,80e-03 vanilline:0,10 ; melleine:0,03 ; catéchol:0,12 ; pyrogallol:0,18
La poudre de cacao est une très bonne source de flavanols (ou flavan-3-ol). C'est même la meilleure source parmi les aliments trouvés sur le marché français. Les flavanols forment des complexes avec les protéines de la salive qui sont responsables de l'amertume du cacao pur.
Avec d'(-)-épicatéchine, la poudre de cacao est l'aliment qui en est le plus richement doté, un taux plus du double que celui du chocolat noir (), suivi en troisième position par les pommes à cidre, pelées () ; l'infusion de thé vert (, 22 fois moins) pourtant très réputée pour sa richesse en catéchines (flavanols) ne vient qu'en septième position dans le classement de Phenol-Explorer. Autre record, la (+)-catéchine de la poudre de cacao, avec une teneur de , devance le pur jus de prunes (). La poudre de cacao bat aussi les records de teneur en proanthocyanidine dimère B1, avec , très au-dessus des pêches qui viennent après avec seulement . Les proanthocyanidols ou tanins condensés du vin rouge seraient pour le professeur Roger Corder, responsables de la santé vasculaire des buveurs réguliers (à dose modérée) de vin rouge. Pourtant leur teneur en procyanidine dimère B1 n'est que de (28 fois moins) selon la base Phenol-Explorer.
Les polyphénols totaux mesurés par la méthode de Folin donnent les valeurs décroissantes suivantes : Polyphénols totaux, en mg/ Polyphénols totaux Valeur moyenne min max Poudre de cacao 5 624,23 3 712 8 033 Chocolat noir 1 859,88 1 173 4 437 Chocolat au lait 854,34 325 2 439 La teneur en polyphénols totaux de la poudre de cacao est 3 fois supérieure à celle du chocolat noir et presque 7 fois supérieure à celle du chocolat au lait. C'est une teneur très élevée qui est seulement dépassée d'après la table Phenol-Explorer par les haricots rouges du Japon (azuki), entier, cru () ou alors des épices, comme les clous de girofle ou la cannelle de Ceylan; mais ceux-ci n'étant consommés qu'en petites quantités, ne peuvent apporter des polyphénols qu'en quantités limitées.
Méthylxanthines Les méthylxanthines du cacao sont représentées par la théobromine, la caféine et accessoirement par la théophylline, molécules proches formées d'une base xanthinique sur laquelle trois hydrogènes pour la caféine et deux hydrogènes (en des positions différentes pour la théobromine et la théophylline) ont été substitués par un groupement méthyl-.
Ces trois molécules peuvent être déterminées simultanément par une méthode de chromatographie en phase liquide à haute performance (HPLC) en phase inverse. Les mesures effectuées sur de la pâte de cacao brute et torréfiée, ainsi que de la poudre de cacao obtenue par pressage à forte pression et à chaud, de ces pâtes ont donné les résultats suivants: Teneur en méthylxanthines des fèves de cacao et de la poudre de cacao en mg/ Théobromine Caféine Théophylline Pâte de cacao crue 3 300 560 20 Pâte de cacao torréfiée 3 600 330 - Poudre de cacao crue 4 200 600 20 Poudre de cacao (à partir des fèves torré.) 5 950 800 200 On observe une augmentation des teneurs dans les trois molécules de méthylxanthines par passage de la fève crue à la poudre de cacao (crue ou torréfiée). Même si la torréfaction fait baisser la teneur de la caféine et de la théophylline, le pressage de la pâte en éliminant une partie des matières grasses permet de concentrer les trois méthylxanthines, notamment de la théobromine qui atteint le taux de .
Si on compare une tasse de cacao fait à partir de de poudre de cacao à un expresso Teneur en méthylxanthines d'une tasse de cacao et d'expresso, mg/tasse Théobromine Caféine Théophylline Tasse de cacao ( de poudre) 416 56 14 Café expresso - 140 (de 50 à 532) - on constate que la tasse de cacao apporte beaucoup de théobromine et peu de caféine, sachant que l'apport de caféine de l'expresso est extrêmement variable (une analyse HPLC faite à Glasgow, de 20 cafés expresso du commerce, a révélé des différences de 6 fois dans les taux de caféine).
Activités antioxydantes Miller et al. ont montré que les teneurs en catéchine + épicatéchine allaient en décroissant pour poudre de cacao > chocolat à cuire > chocolat noir > chocolat au lait et que cette hiérarchie reproduisait celle des activités antioxydantes.
Les mesures de l'activité antioxydante ORACoxygen radical absorbance capacity et VCEAvitamin C equivalence antioxidant capacity, des polyphénols totaux (en acide gallique équivalent) et des monomères de flavanol ont donné:
Composés phénoliques et activité antioxydante de la poudre de cacao, du chocolat à cuire et du chocolat noir d'après Miller et al. Aliment Lipide % Polyph tota. gall. équiv. Epicatéchinemg/g Catéchinemg/g ORACμmol TE VCEACvit C équivPoudre cacao 112,4 60,2 2,827 0,896 875 42,3Poudre cacao 2 21,7 45,3 1,263 0,347 720 37,4Choco. à cuire 53,1 27,2 1,148 0,727 481 27,8Choco. noir 33,4 11,7 0,326 0,151 196 13,7
Les auteurs ont analysé au moins 3 échantillons d'origine différente de chaque aliment, et même en tenant compte des intervalles de variation, la hiérarchie des aliments selon leur teneur en polyphénol total (TPT) ou leur teneur en épicatéchine est reproduite selon l'activité antioxydante ORAC et VCEAC. Toutefois, on observe de plus grandes variations des teneurs de catéchine dans chaque catégorie que d'épicatéchine.
Une méthode normalisée pour la détermination des propriétés antioxydantes des aliments et boissons n'a pas encore été établie ; il est donc recommandé d'utiliser plus d'une méthode pour évaluer la capacité antioxydante. Batista et al. (2016) ont procédé à des mesures des teneurs en polyphénols totaux (TPT) et des capacités antioxydantes totales (CAT) de 6 variétés différentes de cacao en suivant l'évolution des fèves crues avant et après fermentation jusqu'au chocolat final à de cacao et de sucre glace. Ils ont trouvé des augmentations des TPT et des CAT (par DPPH et ABTS) fortement corrélées: Polyphénols totaux et activités antioxydantes des fèves de cacao de la variété CEPEC2004I, avant et après fermentation puis du chocolat Fève crue Fève fermentée Chocolat Polyphénols totauxmg GAE/g 8,17 19,66 65,24 DPPH mM TE/g0,35 0,79 2,20 ABTS mM TE/g 1,72 3,87 10,62 Les activités antioxydantes du café, du cacao et du thé, évaluées par le modèle de l'oxydation in vitro des lipoprotéines de basse densité LDL, quoique très variables, vont en décroissant, dans l'ordre café soluble > cacao > thé vert > thé noir Activité antioxydante mesurée par le temps de latence de l'oxydation du LDL Café soluble Cacao Thé vert Thé noir 292-948 217-444 186-338 67-277 Les boissons ont été préparées avec un taux de café soluble de , un taux de poudre de cacao de et les thés avec un sachet de thé infusé pendant cinq minutes dans d'eau chaude. Développement des arômes