thumb|Des graines de quinoa cuites La graine de quinoa est une graine alimentaire provenant de la pseudo-céréale quinoa, une plante herbacée annuelle, originaire des hauts plateaux andins de la région du lac Titicaca à d'altitude. Sa culture d'abord limitée à la zone andine d'Amérique du Sud s'est étendue, au , à l'Amérique du Nord, l'Europe, l'Australie, la Chine et le Japon.
Dépourvues de gluten, riches en protéines et idéalement équilibrées en acides aminés, les graines de quinoa sont également une excellente source de minéraux essentiels, vitamines, antioxydants, acides gras et phytostérols, tous d'un grand intérêt, pour l'alimentation et la santé.
Toutefois la présence de substances antinutritionnelles (saponines et acide phytique) diminue la biodisponibilité de tous ces nutriments. Pour la consommation, les saponines sont éliminées par lavage et abrasion mécanique de la graine.
En français, le terme « quinoa », peut désigner, suivant le contexte, l'espèce Chenopodium quinoa ou la graine alimentaire, produite par cette planteExemples des deux acceptions 1) 2) . Le terme n'est pas un nom comptable (on ne dit pas ou ), mais un nom massique dénotant des substances cumulatives (). Pour avoir des grandeurs comptables, il faut le mettre en position déterminante d'un nom comptable ().
Description de la graine
Le fruit du quinoa est un akène comportant les trois couches : périgone (reste des tépales de la fleur), péricarpe (issu de la paroi de l'ovaire) et épiderme. Le périgone se détache en général facilement à maturation, par lavage ou par frottement à l'état sec. La graine mature possède trois compartiments de stockage principaux (du centre au bord) : un grand périsperme central entouré d'un embryon périphérique et un endosperme dans la région micropylaire entourant l'axe hypocotyle-radicule de l'embryon.
La graine est ronde et plate ; elle mesure de de diamètre à . Il faut environ pour atteindre le poids de . La couleur de la graine va du blanc au gris jusqu'au noir, avec éventuellement des tons jaunes, roses, rouges, pourpres ou violets. La même panicule porte souvent des graines de couleurs différentes.
La graine comporte un embryon formé d'un axe hypocotyle-radicule et de deux cotylédons. La plante est une dicotylédone et non une monocotylédone comme les céréales. C'est pourquoi on parle d'elle comme d'une pseudo-céréale.
Le périsperme est le principal tissu de stockage des graines de quinoa. L'amidon, le glucide le plus important, est localisé dans ce périsperme avec de petites quantité dans l'enveloppe de la graine et l'embryon alors que les protéines sont principalement localisées dans l'embryon.
L'endosperme entoure complètement l'embryon et en est séparé par une mince couche d'air.
Analyse nutritive
Selon la table de composition nutritionnelle du Ciqual, la graine de quinoa crue a la composition ci-contre :
Macronutriments
Avec , le quinoa est un aliment relativement énergétique. En moyenne, il comporte 14,1 % de protéines (entre 12,2 et 15,2 %), 58,1 % de glucides et 6,07 % de lipides. Ces trois classes de nutriments sont des composés bâtisseurs, apportant l'énergie nécessaire à la vie, appelés macronutriments.
La teneur moyenne en protéines de 14,1 % du quinoa est supérieure à celle de la farine de sarrasin (11,5 %), de la farine de blé tendre T80 (10,9 %) ou de riz complet (7,7 %) mais très inférieure à celle des graines de soja (34,5 %).
% protéines : soja >> quinoa > sarrasin > blé tendre > riz complet
Les principales fractions de protéines du quinoa sont des globulines et des albumines. La globuline de (coefficient de sédimentation) appelée chenopodine, représente 37 % des protéines totales. La globuline de , appelée « albumine », représente 35 % des protéines totales. Par contre, les protéines de quinoa ne contiennent pas ou très peu de prolamines qui sont collectivement appelées « gluten » et induisent des réponses auto-immunes chez les patients cœliaques. Le quinoa est un aliment sans gluten recherché par les personnes allergiques à cette protéine.
Les protéines de quinoa possèdent une importante valeur nutritionnelle en raison de leur spectre équilibré d'acides aminés essentiels, c'est-à-dire ceux que le corps ne peut synthétiser lui-même. Si un de ces acides aminés est en quantité insuffisante pour synthétiser une protéine du corps, alors les autres acides aminés disponibles ne pourront être utilisés et seront excrétés. Les protéines de quinoa contiennent moins d'acide glutamique et de proline que les céréales mais davantage d'acides aminés essentiels comme la lysine (acide aminé limitant dans la plupart des céréales), la méthionine (acide aminé soufré limitant dans les légumineuses), la cystine et l'histidine. Le quinoa présente des teneurs intéressantes en acides aminés dits « semi-essentiels ». Il contient, par exemple, 26,4 % de plus du montant en histidine du blé, un composé essentiel pour les nourrissons qui ne peuvent le synthétiser avant l'âge adulte.
Le quinoa fournit les apports quotidiens en acides aminés essentiels dans des rapports adéquats.
Les graines de quinoa brutes contiennent de l'acide phytique et des saponines, des substances antinutritionnelles qui interfèrent avec l'utilisation biologique des nutriments : l'acide phytique diminue la biodisponibilité des minéraux et les saponines empêchent les acides aminés d'être entièrement disponibles. L'élimination de ces substances est donc nécessaire pour accroître la biodisponibilité. Comme elles se trouvent dans l'enveloppe de la graine, en les frottant et en les lavant, on réduit de 30 % le contenu en acide phytique et on élimine la totalité des .
Les nombreuses études expérimentales qui ont été menées en nutrition animale et humaine, ont toutes confirmé la bonne qualité des protéines du quinoa, en montrant notamment que celle-ci est comparable à la qualité protéique de la caséine, protéine de lait souvent citée comme référence. L'élimination des couches externes de la graine contenant des saponines ainsi que la cuisson des graines augmentent la digestibilité des protéines.
Les glucides constituent le macronutriment principal des graines de quinoa. Leur teneur moyenne est de 58 %, une teneur inférieure à celle de la farine de blé tendre T80 (73 %), selon les tables Ciqual.
Les glucides des plantes sont constituées majoritairement de polysaccharides (amidon), d'oligosaccharides et de sucres (monosaccharides, disaccharides, polyols). Les fibres alimentaires sont aussi des polysaccharides, mais elles ne sont pas classées parmi les macronutriments de type glucide car non assimilables.
L'amidon est la principale source d'énergie physiologique dans l'alimentation humaine. Il est stocké principalement dans les cellules du périsperme de la graine. On le trouve à la fois sous forme de petits granules individuels et de gros agrégats composés de centaines de granules. Il est constitué d'un mélange de deux polymères : l'amylose soluble dans l'eau à avec laquelle il forme un gel et l'amylopectine, le plus abondant et insoluble dans l'eau. La teneur en amylose de l'amidon du quinoa est très variable, avec une moyenne de 11 % (les mesures vont 3,5 % à 22 %). L'amidon du quinoa forme un gel à des températures relativement basses (), présente une viscosité élevée, une grande capacité de rétention d'eau et un pouvoir de gonflement important. C'est donc un bon agent épaississant. Cependant, les pains et les gâteaux cuits avec de l'amidon de quinoa sont de mauvaise qualité en raison de l'absence de glutenles recettes de boulangerie et pâtisseries européennes ont été développées dans une civilisation du blé. La fabrication d'une pâte avec de la farine de froment, de l'eau et de la levure de boulanger utilise les propriétés du gluten de s'agglutiner pour former une structure maillée, un réseau glutineux qui enrobe les grains d'amidon. La levure consomme du glucose et du fructose (tirés de l'amidon) pour produire du . Les propriétés viscoélastiques de la pâte lui permettent de gonfler pour donner un pain aéré. C'est pourquoi la fabrication de produits de boulangerie de haute qualité et sans gluten, représente un véritable défi technologique. Le sarrasin, une plante originaire de Chine, est arrivée en Europe au . Sa farine « sans gluten » permet de faire des galettes et des crêpes dans les régions à sols pauvres (Bretagne, Limousin et Cantal)..
Les graines de quinoa contiennent un peu de sucre, essentiellement du maltose, suivi par du D-galactose et du D-ribose et de faibles niveaux de fructose et glucose. La haute teneur en amidon des glucides du quinoa en font une très bonne source d'énergie qui est libérée lentement dans le corps. L'Indice glycémique de la farine de quinoa est moyen : 40.
La teneur moyenne des graines de quinoa en lipides est de 6 %, soit beaucoup plus que le blé tendre qui est de 1,2 % mais beaucoup moins que la graine entière de soja (19,2 %), selon les tables Ciqual. Ce macronutriment est localisé dans les cellules de l'endosperme et dans les tissus embryonnaire de la graine.
Les lipides sont de nature végétale, c'est-à-dire riches en acides gras insaturés. La composition en acides gras du quinoa se caractérise par des acides gras saturés AGS (avec principalement de l'acide palmitique), des acides gras mono-insaturés AGMI (avec principalement de l'acide oléique C18 :1 ω9) et des acides gras poly-insaturés AGPI (avec l'acide linoléique C18:2, ω6 et acide α-linolénique C18:3, ω3).
Acides gras du quinoa cru en g/100 g de la graine AGS AGMI AGPI0,71 1,61 3,29 12,6 % 28,7 % 58,7 % acide palmitique: 0,60acide stéarique:0,037 acide oléique: 1,53acide tétracosaénoïque acide linoléique: 2,21acide α-linolénique: 0,13 L'acide palmitique consommé en excès présente des effets athérogènes, thrombogènes et hypercholestérolémiants : il augmente donc le risque de maladies cardiovasculaires, alors que les acides gras insaturés jouent un rôle protecteurs contre ces mêmes maladies. Avec 59 % de ses acides gras qui sont insaturés, le quinoa devrait avoir cet effet protecteur.
Micronutriments
Les micronutriments sont les vitamines et les minéraux, jouant un rôle fonctionnel et n'apportant pas d'énergie.
La composition en vitamines des graines de quinoa est similaire à celle des céréales. Le quinoa présente des quantités significatives de vitamines du groupe B, tout particulièrement en thiamine (B1), riboflavine (B2), et folates (B9). Le quinoa est aussi une bonne source de , avec une teneur similaire à celle des céréales comme le blé. Toutefois la composition est différente : le γ-tocophérol est prépondérant pour tous les génotypes étudiés (au lieu de l'α-tocophérol dans le blé), sa teneur de est le double de celle de l'α-tocophérol . Le γ-tocophérol et ses produits de dégradation ont une activité cyclooxygénase et possèdent donc des propriétés anti-inflammatoires. Ce qui n'est pas le cas de l'α-tocophérol.
La teneur en minéraux des plantes est influencée par les conditions environnementales au cours de la croissance et de la germination. Les graines de quinoa sont très riches en minéraux : avec une teneur de 2,3 % - la teneur est plus élevée que dans le blé (1,78 %) et le maïs (1,20 %) et comparable à l'orge (2,29 %).
En moyenne, le quinoa est riche en potassium, en calcium, en magnésium, en phosphore et en fer. Les régimes sans gluten sont souvent carencés en calcium, magnésium et fer. L'inclusion du quinoa dans ces régimes peut contribuer à réduire ces carences.
Toutefois la disponibilité de ces minéraux peut être affectée par les procédés mécaniques ou de lavage utilisés pour enlever l'enveloppe des graines. L'acide phytique présent dans le quinoa diminue aussi la biodisponibilité des minéraux. La perte peut être considérable (46 % du potassium).
Fibres alimentaires