N°01_2019_2020_LGIA_ENSP
UNIVERSITE MARIEN NGOUABI
ECOLE NATIONALE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE
Présenté pour l'obtention de la licence des
Sciences et Technologie Alimentaire
Option : Génie Industriel
Alimentaire
ETUDE DE L'EVOLUTION DES PARAMETRES
PHYSICO-
CHIMIQUES LORS DE LA FERMENTATION ALCOOLIQUE
ET
PRODUCTION D'UNE BOISSON ALCOOLISEE A BASE
D'Hibiscus
sabdariffa(Roselle)
Présenté et soutenu publiquement par
:
DZANVOULA Harvey Innocent
Le 07 décembre 2020
Devant le jury
:
Président : Professeur DZONDO Gadet
Michel, Maître de Conférence CAMES/ENSP-UMNG Rapporteur :
Docteur NAKAVOUA Aristide Herlyn Wilfrid, Maître Assistant
CAMES/ENSP-UMNG Membre : Docteur-ingénieur N'DEMBE -
BIBALOU, Chercheur à l'IRA / ENSP-UNMG
DEDICACE
Je dédie ce modeste travail à :
Mes parents : mon père DZANVOULA Innocent pour sa
présence, son soutien et son aide multiforme ; ma mère ONDOUMA
Praxède pour ses nombreux sacrifices, son attention et son affection,
pour ses prières à mon égard et à qui je dois mon
éducation, celle qui m'a supporté et m'a mis sur la bonne
voie.
Mes frères et soeurs en témoignage de la
fraternité et de l'amour qui nous unis
Mes nièces et neveux que ce travail leur sert
d'exemple et les encourage à persévérer dans leurs
études
Puissent-ils trouver ici, l'expression de mon amour et de mon
attachement envers eux.
i
HARVEY DZANVOULA/UMNG/ENSP/DSTA/LGIA3/PROJET
TECHNIQUE/2020
REMERCIEMENTS
Nous ne pouvons présenter ce travail sans adresser
nos sincères remerciements à tous ceux qui ont contribué
de près ou de loin à l'accomplissement de cette oeuvre. Ainsi, je
tiens sincèrement à remercier :
Le Président du Jury, Monsieur DZONDO Godet Michel,
Maître de Conférences, CAMES / ENSP-UMNG pour avoir accepté
de diriger cette soutenance malgré ses innombrables occupations
,
Les membres du Jury : Monsieur NAKAVOUA Aristide Herlyn,
Maître Assistant, CAMES / ENSP-UMNG et Monsieur N'DEMBE-BIBALOU,
Docteur-Ingénieur, chercheur à l'IRA / ENSP-UNMG pour avoir
accepté d'examiner ce travail ,
La Direction Générale de l'Ecole Nationale
Supérieure Polytechnique, tout le personnel enseignant et administratif
pour leur rôle dans ma formation qualifiante. Je pense tout
particulièrement à :
Monsieur Désiré LILONGA BOYENGA, Directeur
de l'ENSP ,
Monsieur Richard Romain NIERE, Directeur adjoint de l'ENSP
, Monsieur Germain NGUIMBI, Chef de département du cycle licence
,
Monsieur Daniel MASSAMBA, ancien Chef de parcours licence
des Sciences et Technologies Alimentaires ,
Monsieur Wilfrid Armand Désiré KOMBO, Chef
du Bureau des Stages, d'Information et
d'Orientation.
Monsieur Roch EDOURA, Docteur en génie des
procédés, Maître Assistant dont les conseils, critiques et
remarques m'ont permis de faire une meilleure version de
moi-même.
Je remercie le Docteur Claude N'DEMBE-BIBALOU, Chef de
laboratoire de Bromatologie et des Technologies Agro-alimentaires (LBTA)
à l'Institut national de Recherche Agronomique (IRA), Directeur de ce
mémoire pour m'avoir fait confiance en m'acceptant dans son laboratoire,
ainsi que pour son soutien, son suivi exceptionnel, ses conseils, et
orientations, de sa rigueur scientifique, sa disponibilité et surtout
son expérience dans le monde de la recherche qui m'ont permis de
réaliser ce projet . Aussi je remercie tout le personnel de l'Institut
National de Recherche Agronomique pour le bon accueil et l'encadrement
méthodique dont j'ai bénéficié au cours de mon
stage. Je pense spécialement à :
HARVEY DZANVOULA/UMNG/ENSP/DSTA/LGIA3/PROJET
TECHNIQUE/2020 II
Docteur Armand Claude MVILLA, Directeur Général
de l'IRA;
Docteur Emmanuelle Auguste ISSALI, Maître de
Conférences CAMES, Directeur Scientifique; Monsieur Alain MBERI,
Directeur de l'administration des Ressources Humaines;
Monsieur Jérémie ITOUA, Directeur des Finances
et Comptabilité ;
Monsieur Prince MOUKOUYOU BISSONBOLO, Chercheur au LBTA/IRA
pour sa disponibilité, ses éclaircissements, son aide et pour
l'intérêt qu'il a manifesté à ce travail. Il m'est
agréable de lui témoigner ma gratitude.
A toute ma famille, mes amis pour l'aide apporté dans
la réalisation de ce travail et leur soutien moral et à tous ceux
qui ont compulse ce modeste travail.
Qu'ils trouvent ici l'expression de ma totale gratitude et
mes sincères remerciements.
III
HARVEY DZANVOULA/UMNG/ENSP/DSTA/LGIA3/PROJET
TECHNIQUE/2020
Table des matières
DEDICACE i
REMERCIEMENTS ii
LISTE DES TABLEAUX vii
LISTE DES PHOTOS viii
LISTE DES FIGURES ix
SIGLES ET ABREVIATIONS x
INTRODUCTION 1
CHAPITRE I : REVUE BIBLIOGRAPHIQUE
I-1. Hibiscus sabdariffa L 3
I-1.1. Description et origine de l'Hibiscus
sabdariffa 3
I-1.2. Les variétés d'Hibiscus
sabdariffa 3
I-1.3. Valeurs nutritionnelles et Utilisation de
l'Hibiscus sabdariffa 3
1. Valeurs nutritionnelles 3
2. Utilisations 4
I-2. Fermentation alcoolique 5
I-3. Paramètres influençant la fermentation
alcoolique 6
I-3.1. Température 6
I-3.2. Oxygène 6
I-3.3. Ethanol 6
I-4. Les boissons 7
I-4.1. Les boissons alcoolisées 7
1. Définition 7
2. Le vin 8
I.4.2. Les boissons non alcoolisées 8
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TECHNIQUE/2020 iv
1. Définition 8
2. Les jus de fruits 8
a. Définition 8
b. Obtention 8
I-5. Pasteurisation 9
I-5.1. Définition et principe 9
I-5.2. Différents types de pasteurisation
9
I-6. Saccharomyces cerevisiae 10
I-6.1. Description et caractéristiques
10
I-6.2. Taxonomie 10
I-6.3. Reproduction 11
I-6.4. Utilisations 11
CHAPITRE II : MATERIELS ET METHODES
II-1. Matériels 13
1-1. Matériels de laboratoire 13
1-2. Réactifs de laboratoire 14
1-3. Matériel biologique 14
II-2. METHODES 15
II-2.1. Préparation de la boisson
alcoolisée 15
1. Préparation du jus 15
2. Préparation du moût 17
3. Fermentation 17
II-2.2 ANALYSES SENSORIELLES ET PHYSICO-CHIMIQUES
20
II-2.2.1 Analyses sensorielles 20
II.2.2.2 Analyses physico-chimiques 20
1. Mesure du pH 20
2. Mesure du degré Brix 21
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TECHNIQUE/2020 v
3. Degré alcoolique 21
CHAPITRE III : RESULTATS ET INTERPRETATIONS
III-1. Fabrication du jus et de la boisson
alcoolisée à base d'Hibiscus sabdariffa 23
III-2. Paramètres sensoriels et physico-chimiques
23
III-2.1. Paramètres sensoriels 23
III-2.1.1. Paramètres sensoriels du jus d'Hibiscus
sabdariffa 23
III-2.1.2. Paramètres sensoriels de la boisson
alcoolisée à base d'Hibiscus sabdariffa
23
III-2.2 Paramètres physico-chimiques
25
CONCLUSION ET PERSPECTIVES 30
CHAPITRE IV : REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
Bibliographie 32
Webographie 33
ANNEXES 34
vi
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LISTE DES TABLEAUX
Tableau I : Exemples de fabrication de boissons
alcoolisées 7
Tableau II : Classification de Saccharomyces
cérevisiae 10
Tableau III : Matériels de laboratoire 13
Tableau IV : Réactifs de laboratoire 14
Tableau V : Paramètres sensoriels du jus d'Hibiscus
sabdariffa 23
Tableau VI : Paramètres sensoriels de la boisson
alcoolisée en fin de fermentation à base
d'Hibiscus sabdariffa 24
VII
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LISTE DES PHOTOS
Photo 1 : Hibiscus sabdariffa 15
Photo 2 : Saccharomyces cerevisiae 17
Photo 3 : Jus d'Hibiscus sabdariffa 23
Photo 4: Boisson alcoolisée à base
d'Hibiscus sabdariffa 23
viii
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ix
LISTE DES FIGURES
Figure 1 : Diagramme de fabrication du jus d'Hibiscus
sabdariffa 16
Figure 2 : Diagramme de fabrication de la boisson
alcoolisée 19
Figure 3 : Points focaux de l'évaluation sensorielle
25
Figure 4 : Evolution du degré Brix et du degré
alcoolique les 12 premiers jours de fermentation
alcoolique 26
Figure 5 : Evolution du pH les 12 premiers jours de
fermentation alcoolique 26
Figure 6 : Evolution du degré Brix et du degré
alcoolique du 16ème au 24ème jour de
fermentation
alcoolique 27
Figure 7 : Evolution du Ph du 16ème au
24ème jour de fermentation alcoolique 28
Figure 8 : Evolution du degré Brix et du degré
alcoolique du 28ème au 40ème jour de
fermentation
alcoolique 28
Figure 9 : Evolution du Ph du 28ème au
40ème jour de fermentation alcoolique 29
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x
SIGLES ET ABREVIATIONS
ADP : Adénosine di phosphate
ATP : Adénosine tri phosphate
ENSP : Ecole Nationale Supérieure
Polytechnique
UMNG : Université Marien Ngouabi
H. : Hibiscus
S. : Saccharomyces
Pi : phosphore inorganique
mg : milligramme
min : minute
ug : microgramme
°C : degré Celsius
< : Inferieur
INTRODUCTION :
Dans un marché mondial de commercialisation des vins de
plus en plus concurrentiel, la tendance actuelle pour les producteurs est
d'augmenter leur compétitivité en limitant les pertes, en
produisant le plus rapidement possible des vins aux caractéristiques
répondant à un cahier des charges précis. Dans cet
objectif, améliorer la maîtrise du procédé de
fabrication est devenu obligatoire pour les producteurs. Ainsi, depuis quelques
décennies, de nombreuses études sont menées sur le
processus fermentaire dans le domaine oenologique. Effectuée pendant des
siècles de façon empirique, la fermentation alcoolique lors de
l'élaboration du vin ou de toute autre boisson alcoolisée reste
encore aujourd'hui mal maîtrisée (AKIN, 2008).
Cette étape de fermentation alcoolique est complexe car
elle fait intervenir de nombreux processus biologiques, chimiques, physiques
qui entraînent une évolution continuelle de la composition et des
propriétés physico-chimiques du milieu. Dans cette perspective,
l'étude de l'évolution des paramètres physico-chimiques
tels que le pH, le degré Brix et le degré alcoolique lors de la
fermentation alcoolique des jus sucré s'avère être
déterminant dans le cadre de l'optimisation des procédés
de fabrication des boissons alcoolisées et éventuellement
permettre de mieux assimiler les phénomènes physiques et/ou
chimiques qui accompagnent cette fermentation.
En outre, la République du Congo est fortement
tributaire des importations de produits alimentaires, agro-pastoraux et
halieutiques. Le niveau de ces importations qui était de 163 milliards
en 2010, avoisine en 2011 le montant de 200 milliards de FCFA pour une
population estimée à 4,1 millions d'habitants. En réponse
à cette situation préoccupante, tous les documents d'orientation
politique, portant sur le développement de ces secteurs, mettent un
accent particulier sur la relance des activités agricoles afin de
participer à la diversification et à l'industrialisation de
l'économie congolaise et assurer ainsi la sécurité
alimentaire et la réduction de la pauvreté.
L'objectif général de ce travail est de contribuer
à la valorisation des produits locaux. Les objectifs spécifiques
sont les suivants :
? Produire le jus ;
? Réaliser la fermentation alcoolique ;
? Déterminer les paramètres physico-chimiques ;
? Apprécier la qualité organoleptique.
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2
Après une introduction, nous présenterons au
premier chapitre une revue bibliographique, au deuxième chapitre les
matériels et méthodes, au troisième chapitre les
résultats et interprétations et nous terminerons par une
conclusion et perspectives.
CHAPITRE I : REVUE BIBLIOGRAPHIQUE
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3
I-1. Hibiscus sabdariffa L
I-1.1. Description et origine de l'Hibiscus sabdariffa
L'Hibiscus sabdariffa est une plante herbacée
de la famille des malvacées comme le gombo ou le coton, qui pousse
exclusivement dans les zones tropicales. Ornée de calices et de feuilles
vertes (lancéolées) ou rouge vif, elle peut atteindre 2 à
4 mètres de haut selon ses conditions de vie, peu ramifiée,
vigoureuse et très fibreuse.
L'Hibiscus sabdariffa L., était cultivé
à l'origine en Afrique (DALZIEL, 1973). Il a
été largement distribué dans les zones tropicales et
subtropicales, des Indes occidentales à l'Amérique centrale et en
Asie, où l'espèce s'est adaptée. L'Hibiscus sabdariffa
est présent en Thaïlande, au Vietnam, en Malaisie, en Chine,
au Soudan et en Mexique. Il est aussi présent dans d'autres pays, tels
que l'Egypte, la Tanzanie, le Sénégal, le Mali, le Tchad et la
Jamaïque, qui en produit en petite quantité (Endrias, 2006). Cette
variété d'Hibiscus est selon les régions
appelée roselle(Anglais), groseille de Noël ou oseille de
Guinée(Français). Le nom de bissap vient du wolof (langue la plus
parlée au Sénégal). Traditionnellement, ce sont les femmes
qui récoltent ses calices.
I-1.2. Les variétés d'Hibiscus sabdariffa
Plus de 500 espèces d'Hibiscus sont connues
dans le monde. La majorité des variétés sont
utilisées comme plantes ornementales à l'exception du type
sabdariffa dont deux variétés ont été
identifiées. Il s'agit d'Hibiscus sabdariffa
variété altissima et d'Hibiscus sabdariffa
variété sabdariffa L (CI55E et al.,
2009). Ce travail est essentiellement basé sur la
variété sabdariffa L.
I-1.3. Valeurs nutritionnelles et Utilisation de l'Hibiscus
sabdariffa
1. Valeurs nutritionnelles
Valeur nutritionnelle pour une portion de 100g (
http://baobab-des-saveurs.com)
:
· Energie : 350kcal
· Protéines : 7,2 à 9g
· Glucides : 74,1 g
· Lipides : 2,6g
· Fibres alimentaires : 12 à 15g
· Eau : 9,2 à 15g
· Anthocyanes : 1 à 5g
· Vitamines : C (7 à 31mg) ; B1 (0,12mg) ; B2 (0,28
à 0,45mg) ; PP (3,8mg) ; A (63ui)
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TECHNIQUE/2020
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? Minéraux (dont Ca, Fe et P) : 9
à 10g ? Acidité : 21 à 27%
Le bissap est une source de vitamines PP ou B3. Aussi
appelée niacine, la vitamine PP participe à de nombreuses
réactions métabolique et contribue particulièrement
à la production d'énergie à partir des glucides, des
lipides, des protéines et de l'alcool que nous ingérons. La
vitamine PP est un précurseur de coenzyme NAD+ lors de la
fermentation alcoolique (Dassy, 2018).
2. Utilisations
Toutes les parties de la plantes (calices, feuilles et
graines) d'Hibiscus sabdariffa sont utilisées soit dans
l'alimentation humaine soit dans la médecine traditionnelle.
? Dans l'alimentation humaine
L'espèce H. sabdariffa est utilisée
dans l'alimentation humaine et dans l'industrie agro-alimentaire. La plante est
exploitée pour ses feuilles, graines et calices.
? Calices
Les calices, du fait de leur concentration
élevée en acides gras, pectines, vitamine C et surtout en
anthocyanes, constituent la partie de la plante la plus utilisée. Ils
interviennent dans la production de boissons désaltérantes et
tonifiantes sans alcool (CISSE et al., 2009). Eût égard à
ses potentialités (goût, couleur, acidité), le jus
d'Hibiscus sabdariffa peut être mélangé à
d'autres jus de fruit: orange, ananas, goyave, tamarin, anacarde (KONAN, 2015).
Le jus de bissap supplante merveilleusement certaines boissons occidentales
(ENDRIAS, 2006). En outre, les extraits de calices sous forme de
concentré ou de poudre sont utilisés comme colorants naturels
dans les industries alimentaires (pâtisseries, jus de fruits, boissons
etc.). La production de confiture, gelée et dessert à partir des
calices est aussi largement répandue. Les calices sont utilisés
également pour fabriquer une boisson fermentée alcoolisée
qui s'apparenterait à du vin (CISSE et al., 2009) et possédant
plus de 3 % de pectine, les calices d'H. sabdariffa ont
été recommandés comme source de pectine pour l'industrie
du préservatif (ENDRIAS, 2006).
? Graines
Les graines d'H. sabdariffa sont riches en
protéines et contiennent environ 20 % de matières grasses. Elles
servent ainsi à la production d'huile, constituée essentiellement
d'acides gras insaturés et riche en tocophérols. Elle peut entrer
également dans la fabrication de savon et de produits
cosmétiques.
? Feuilles
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TECHNIQUE/2020
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La composition des feuilles d'H. sabdariffa est
également propice à leur utilisation dans l'alimentation humaine.
Au Sénégal, ces feuilles (vertes) sont utilisées pour
fabriquer une sauce aigre, épaisse, appelée «
bëkëj », servie avec le riz au poisson. Au Mali, elles sont
bouillies pour fabriquer des sauces accompagnant différents plats
à base de tubercules.
? Dans la médecine traditionnelle
La roselle est réputée pour être un
anti-inflammatoire et un antiasthénique, adoucissante et
antispasmodique, laxatif léger et diurétique, antiseptique
urinaire et antihypertenseur (
https://www.fasodia.com).
Elle a une action antispasmodique, relâchant les muscles lisses de
l'utérus et de l'intestin. L'H. sabdariffa a une action
hypotensive en raison du pouvoir d'abaisser la pression sanguine sans effet
secondaire (Ngom, 2001). Cette plante médicinale est très
bénéfique dans le traitement pour diminuer le mauvais
cholestérol, son action antiseptique est d'une grande efficacité
dans les colibacilloses chroniques, elle apaise les inflammations des voies
respiratoires, diminue les états fiévreux et la toux,
réduit les douleurs menstruelles. De plus par sa richesse en vitamine C,
il remonte les organismes fatigués; Il agit sur les spasmes
gastro-intestinaux et les douleurs d'estomac, bénéfique pour le
foie il serait d'une aide précieuse dans les problèmes
hépatiques, il agit dans les cas de diabète, facilite la
digestion et renforce l'élimination des toxines des reins (
https://www.fasodia.com).
Plusieurs de ces propriétés médicinales
sont attribuées aux concentrations élevées en acides
organiques, notamment en acide malique, ascorbique et acide citrique. D'autres
activités biologiques seraient liées aux composés
anthocyaniques qui sont dotés d'activités antioxydantes
importantes. Cependant, en dépit de l'utilisation populaire de cette
plante dans le domaine de la pharmacologie, peu ou pas d'informations ont
été fournies jusqu'à présent sur sa
toxicité. Des travaux complémentaires seraient donc
nécessaires dans ce domaine. (CI55E et al., 2009).
I-2. Fermentation alcoolique
La fermentation alcoolique est un phénomène
chimique connu depuis longtemps. Elle est définie comme la
transformation des matières organiques sous l'action d'un ferment, soit
en présence de l'air (fermentation aérobie) soit à l'abri
de l'air (fermentation anaérobie). Ces transformations peuvent
être des décompositions ou des oxydations ou des hydratations.
Elle a lieu dans un milieu à pH acide et riche en sucre. Le glucose est
utilisé comme substrat énergétique pour synthétiser
de l'éthanol et du dioxyde de carbone (CO2). Cette fermentation
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TECHNIQUE/2020
6
est réalisée principalement par des levures, le
plus utilisé étant Saccharomyces cerevisiae et par
certaines bactéries appartenant au genre Zymomonas.
La fermentation alcoolique fait partie du processus de
fabrication des boissons alcoolisées comme la bière, le whisky,
le cidre, mais aussi des boissons à base de riz fermenté comme le
saké. Elle entre également dans le processus de panification
utilisée en boulangerie-pâtisserie où la production du CO2
est plus utile.
Le bilan de la réaction est comme suit :
C6H1206 + 2Pi + 2ADP 2CO2 + 2CH3CH2OH + 2ATP
Outre la production de l'éthanol et du dioxyde de
carbone, la fermentation alcoolique conduit à la formation des produits
secondaires tels que les alcools supérieurs, les composés
aromatiques.
I-3. Paramètres influençant la fermentation
alcoolique
I-3.1. Température
La grande majorité des levures ne se développe
et n'est activée que dans une étroite fourchette de 25°C
à 35°C. L'activité des levures cesse à une certaine
température, c'est-à-dire si la température dépasse
37°C, il y aura risque d'arrêt de fermentation par contre si elle
est trop basse (<25°C) le démarrage de la fermentation est
difficile. Le milieu idéal pour la fermentation est de 30°C
à 33°C (RAHERIMANDIMBY, 2003).
I-3.2. Oxygène
Bien que la fermentation soit un phénomène
anaérobie, les levures ont besoin d'un peu d'oxygène pour se
multiplier et synthétiser des stérols et acides gras
saturés qui permettent une meilleure résistance à
l'éthanol (et donc une survie améliorée).
Dans les conditions anaérobioses, la levure S.
cerevisiae nécessite un apport de 5 à 7mg/l d'oxygène
pour permettre une croissance optimale et une viabilité forte tout au
long de la fermentation
I-3.3. Ethanol
L'éthanol est une petite molécule amphiphile qui
traverse facilement la bicouche lipidique de la membrane cellulaire, par
ailleurs imperméable aux molécules hydrophiles (DASSY, 2018). La
production d'éthanol par S. cerevisiae au cours de la
fermentation alcoolique constitue une
HARVEY DZANVOULA/UMNG/ENSP/DSTA/LGIA3/PROJET
TECHNIQUE/2020
7
importante pression de sélection, et permet en partie
d'expliquer la prédominance de cette espèce sur d'autres
(HENSCHKE, 1997). L'éthanol modifie les systèmes de transports
actifs de la cellule ralentissant ainsi l'assimilation de composés
azotés ce qui paralyse la levure, et en interagissant avec l'eau il
diminue la stabilité de la membrane, la rend plus perméable, et
réduit la solubilité de certaines protéines (HENSCHKE et
JIRANEK, 1993 ; DASSY, 2018). Il peut de plus être oxydé en
acétaldéhyde et en acétate, qui ont eux aussi divers
effets cellulaires. Selon le type de cellule et son état physiologique,
l'éthanol est toxique pour des concentrations de 5 à 18 g/100mL
de solution. La fermentation alcoolique est généralement
inhibée à partir de 11% d'éthanol. Certaines souches de
levure ont une résistance accrue à l'éthanol, à la
suite d'une modification de la composition lipidique de leur membrane (DASSY,
2018).
I-4. Les boissons
I-4.1. Les boissons alcoolisées
1. Définition
Une boisson alcoolisée (ou alcoolique) est une boisson
qui contient de l'éthanol. Le goût, mais aussi l'effet
psychodysleptique de l'éthanol peuvent participer à
l'appétence pour ce type de boisson et favoriser sa consommation. Le
tableau I ci-dessous donne quelques exemples des boissons
alcoolisées.
TABLEAU I : EXEMPLES DE FABRICATION DE BOISSONS
ALCOOLISEES
Source :
Edu.mnhn.fr
HARVEY DZANVOULA/UMNG/ENSP/DSTA/LGIA3/PROJET
TECHNIQUE/2020
8
2. Le vin
Le vin est le produit obtenu exclusivement par la fermentation
alcoolique, totale ou partielle, de raisins frais, foulés ou non, ou de
moûts de raisin (RIBEREAU-GAYON, 1973). Mais en fonction de la nature et
de l'origine du raisin et des techniques de vinification, les produits sont
très différents (RENOUF et al., 2006). On parle de vin-fruit pour
distinguer ceux obtenus à base de fruits autres que le raisin (MIBANDZA,
2013).
I.4.2. Les boissons non alcoolisées
1. Définition
Une boisson non alcoolisée est une boisson froide, par
définition ne contient pas d'alcool. Cette catégorie de boissons
regroupe :
? L'eau ;
? Les jus de fruits ;
? Les sirops
? Les boissons rafraîchissantes sans alcool.
2. Les jus de fruits
a. Définition
La norme générale codex (CODEX STAN 247-2005)
définit le jus de fruits comme le liquide non fermenté, mais
fermentescible, tiré de la partie comestible de fruits sains, parvenus
au degré de maturation approprié et frais ou conservés
dans des conditions saines conformément aux dispositions pertinentes de
la commission de Codex alimentarius.
b. Obtention
Le jus est obtenu par des procédés
adaptés qui conservent les caractéristiques physiques, chimiques,
organoleptiques et nutritionnelles essentielles du fruit dont il provient.
Le jus peut être trouble ou clair et peut contenir des
substances aromatiques et des composés volatils restitués,
à condition qu'ils proviennent des mêmes espèces de fruits
et soient obtenus par des moyens physiques adaptés. De la pulpe et des
cellules obtenues par des moyens physiques adaptés à partir du
même type de fruits peuvent être ajoutées. Un jus simple est
obtenu à partir d'un seul type de fruits. Un jus mélangé
est obtenu en mélangeant deux ou plusieurs jus et purées obtenus
à partir de différents types de fruits.
I-5. Pasteurisation
I-5.1. Définition et principe
La pasteurisation est un procédé thermique qui
consiste à chauffer un produit pendant quelques minutes à des
températures généralement inférieures à
100°C. De ce fait, elle ne permet de détruire que les formes
végétatives des microorganismes et conduit à des produits
stables mais qui doivent être conservés à des
températures basses (réfrigération). De plus, il existe un
barème de pasteurisation unique à chaque produit qui rend cette
opération spécifique à chaque produit (ROUX, 1994).
Si le barème de pasteurisation n'est pas
respecté, il peut y avoir plusieurs conséquences (GUERRA et al.,
1998) :
> Sur pasteurisation
· Température trop élevé ou temps de
séjour trop long ;
· Entraine un goût de « cuit » ;
· Réaction de brunissement non enzymatique >
Sous pasteurisation
· Température trop basse ou temps de
séjour trop court ;
· Risque de ne pas détruire toute la flore
pathogène ;
I-5.2. Différents types de pasteurisation
On distingue quatre (04) types de traitement (TOUADI, 2020):
> Pasteurisation basse
Elle se fait à une température de 63°C
à 65°C pendant environ 30min. elle est utilisée pour les
oeufs et les appareils à glaces. Celle-ci a pratiquement disparu au
profit de la pasteurisation haute.
> Pasteurisation haute
Elle se fait à une température de 72°C
à 85°C pendant 5 à 20 secondes. Elle est employée
pour le lait pasteurisé, et le lait utilisé pour la fabrication
du yaourt, fromages, desserts lactés frais et semi conserves.
> Pasteurisation en vrac
Elle est utilisée pour les produits tels que le lait
pasteurisé, la crème destinée à la beurrerie et
lait au séchage.
> Pasteurisation en bouteille
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TECHNIQUE/2020 9
HARVEY DZANVOULA/UMNG/ENSP/DSTA/LGIA3/PROJET
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Elle est utilisée pour les liquides comme la
bière, le cidre, le jus de fruits et quelques fois le vin. Après
capsulage, les bouteilles sont soumises à une aspiration d'eau de plus
en plus chaude (entre 65°C et 75°C). Elles séjournent à
cette température pendant 20 à 30min puis elles sont refroidies
par l'eau de plus en plus froide. Ce type de pasteurisation nécessite de
gros appareils et tend à être remplacer par la pasteurisation en
vrac.
I-6. Saccharomyces cerevisiae
I-6.1. Description et caractéristiques
Saccharomyces cerevisiae (aussi appelé levure
de bière ou levure de boulanger) est un eucaryote unicellulaire, se
présentant sous forme de cellules isolées, ovoïdes à
arrondies, longues de 6 à 12 um et larges de 6 à 8um, d'un
diamètre compris entre 5 à 10um. À l'état naturel,
on retrouve Saccharomyces cerevisiae principalement sur les fruits
comme les raisins et sur la grande majorité des écorces d'arbres
(par exemple sur le chêne). Les S. cerevisiae sont
l'espèce le plus utilisé en fermentation alcoolique. Il
appartient à la famille des Saccharomycetaceae et au genre
Saccharomyces. Il possède un génome à double brin
linéaire, de treize (13) millions de paires de bases partagées en
seize (16) chromosomes (qui sont entièrement séquencés).
Il se réplique rapidement à 30°C, environ toutes les deux
(02) heures.
Cette levure présente la particularité de ne
présenter que peu ou pas d'effet Pasteur en présence de fortes
concentrations en glucose (DASSY, 2018); ceci étant dû à
une action plus forte de l'effet cabtrée. Il a un bon pouvoir
alcoogène (17°) et a un potentiel enzymatique, aromatique
généralement intéressant. L'action sur les sucres
fermentescibles est rapide et complète. Cette souche de levure
disparaît rapidement enfin de fermentation (RAHERIMANDIMBY, 2003).
I-6.2. Taxonomie
Le tableau II ci-dessous donne la classification de S.
cerevisiae selon E.C .Hansen, 1883.
TABLEAU II : CLASSIFICATION DE SACCHAROMYCES
CEREVISIAE
|
Saccharomyces cerevisiae
|
|
Règne
|
Fungi
|
|
Division
|
Ascomycota
|
|
Sous-division
|
Saccharomycotina
|
|
Classe
|
Saccharomycets
|
|
Ordre
|
Saccharomycetales
|
|
Famille
|
Saccharomycetaceae
|
|
Genre
|
Saccharomyces
|
|
Espèce
|
Saccharomyces cerevisiae
|
HARVEY DZANVOULA/UMNG/ENSP/DSTA/LGIA3/PROJET
TECHNIQUE/2020
11
I-6.3. Reproduction
Selon HERSKOWITZ (1988) le cycle cellulaire de S.
cerevisiae comprend deux modes de reproduction. Le premier est la
prolifération cellulaire ou bourgeonnement. C'est un processus par
lequel une cellule donne naissance à une autre cellule essentiellement
identique. Tandis que le second est la transition de la ploïdie au cours
du cycle cellulaire ou reproduction sexuée. Selon les conditions
environnementales externes, les cellules haploïdes et diploïdes
débutant la phase G1 «pré-Start» doivent faire un
choix. Si la quantité de nutriments est suffisante, elles poursuivent le
cycle cellulaire mitotique à ce niveau il s'agit de la reproduction
asexuée. Par contre, si elles jugent que la quantité de
nutriments est insuffisante (glucose) et qu'elles détectent la
présence du phéromones sexuelles, les cellules haploïdes
entrent alors en mode de conjugaison sexuelle. Donc, on parle de la
reproduction sexuée. Tandis que les cellules diploïdes entrent en
mode de sporulation (HERSKOWITZ et al. , 1988).
I-6.4. Utilisations
La levure Saccharomyces cerevisiae occupe une place
privilégiée dans les activités industrielles. Elle est
utilisée par l'homme depuis des millénaires pour la production de
boissons et produits fermentés (vin, bière, pain) et joue un
rôle très important dans l'industrie agroalimentaire comme agent
de fermentation et pour l'élaboration de produits dérivés.
De nos jours, la levure est également largement utilisée comme
usine cellulaire pour la production de molécules d'intérêt.
Dans le domaine pharmaceutique et médical, elle est utilisée pour
la production de vaccins, de pro biotiques ou de protéines comme
l'insuline (ROBERTS and OLIVER, 2010). Elle joue également un rôle
clé dans l'industrie chimique pour la synthèse de produits de
commodité comme l'acide lactique pour la production des plastiques et
dans le domaine des énergies renouvelables et des biocarburants (CELTON,
2011).
CHAPITRE II : MATERIELS ET METHODES
HARVEY DZANVOULA/UMNG/ENSP/DSTA/LGIA3/PROJET
TECHNIQUE/2020
II-1. Matériels
1-1. Matériels de laboratoire
Le matériel de laboratoire comprend les outils et
ustensiles que nous avons utilisés pour la production et les
différentes analyses de notre boisson alcoolisée. Le
matériel utilisé est répertorié dans le tableau
III.
TABLEAU III : MATERIELS DE LABORATOIRE
|
Matériels
|
Références/Capacités
|
Utilisation(s)
|
|
Réfractomètre
|
FG-103 Brix 0-32%
|
Mesurer le taux de sucre
|
|
Balance à précision 10-1 et
10-3
|
T500 ; YS1305069
|
Peser avec précision
|
|
pH mètre
|
POCKET-SIZED
|
Mesurer le pH
|
|
Thermomètre
|
4-1978 r. T-2
|
Mesurer la température
|
|
Distillateur
|
ELECTRIC-HEATED
STAINLESS STEEL
DISTILLER
|
Distiller l'eau de robinet
|
|
Verrerie (bécher, fiole
jaugée,
Erlenmeyer,
burette, éprouvette graduée,
ballon)
|
(100ml, 100, 200 et 250ml,
100ml, 50ml, 10, 50 et
500ml,
250ml)
|
Contenir et/ou mesurer les
échantillons
|
|
Etuve
|
KENTON
|
Chauffer les solutions
|
|
Agitateur magnétique et
Barreau aimanté
|
78-1 Magnetism Heating
|
Agiter et homogénéiser les
solutions
|
|
Pissette
|
BS 500
|
Rincer la verrerie
|
|
Poire
|
|
Prélever l'échantillon
|
|
Dispositif de distillation
|
|
Produire de l'éthanol
|
|
Autres petits matériels
(Seau avec pompe,
cuvette
en plastique)
|
(10L, 20L)
|
Contenir et servir à la
fabrication du produit
|
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TECHNIQUE/2020 13
HARVEY DZANVOULA/UMNG/ENSP/DSTA/LGIA3/PROJET
TECHNIQUE/2020
14
Mousseline
|
|
Filtrer le jus et la boisson
alcoolisée
|
|
Four Pasteur
|
FALC
|
Stériliser les bouteilles
|
|
Bain mari
|
HH-S
DIGITAL
THERMOSTATIC WATER
BATH
|
Pasteuriser le vin
|
1-2. Réactifs de laboratoire
Comme pour le matériel de laboratoire, les produits que
nous avons utilisés pendant la fabrication et les analyses sont
indiqués dans le tableau IV.
TABLEAU IV : REACTIFS DE LABORATOIRE
|
Produits
|
Utilisation(s)
|
|
Eau distillée
|
Nettoyer la verrerie et diluer les solutions
|
|
Solution tampon
|
Calibrer le pH mètre
|
|
Permanganate de Potassium
|
Réagir avec l'éthanol
|
|
Sulfate de fer II
|
Titrer l'excès de permanganate de potassium
|
|
Acide sulfurique concentré à 98%
|
Catalyser la réaction entre l'éthanol et
le
permanganate de potassium
|
1-3. Matériel biologique
Le matériel biologique est constitué
d'Hibiscus sabdariffa (photo 1 ci-dessous) que nous avons
acheté au marché Mikalou.
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TECHNIQUE/2020
15
PHOTO 1 : HIBISCUS SABDARIFFA (Source :
DZANVOULA)
II-2. METHODES
II-2.1. Préparation de la boisson
alcoolisée
Pour la préparation de la boisson alcoolisée, nous
avons procédé en trois (03) étapes :
? Préparation du jus ;
? Préparation du moût ;
? Fermentation alcoolique.
1. Préparation du jus
Pour la préparation du jus à base d'H.
sabdariffa, nous avons commencé par peser la matière
première dont 250g ont été versé dans une marmite
inoxydable contenant dix (10) litres d'eau chaude préalablement
chauffée à 95 ° C pendant 30 min. Nous avons laissé
bouillir le contenu pendant 1h 30min ceci afin de favoriser une extraction
complète du jus.
Après refroidissement, nous avons filtré trois
fois le mélange à l'aide d'un tissu (mousseline) afin d'obtenir
un jus propre et limpide. Pour finir nous y avons ajouté 1300g de
sucre.
Le diagramme de fabrication est illustré par la figure 1
ci-dessous.
Jus sucré
Jus de bissap pur
Sucre
Réception du bissap
Pesage
250g de bissap
Extraction à chaud
Homogénéisation
Refroidissement
Filtrage
Matières en suspension
FIGURE 1 : DIAGRAMME DE FABRICATION DU JUS D'HIBISCUS
SABDARIFFA
16
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TECHNIQUE/2020
2. HARVEY DZANVOULA/UMNG/ENSP/DSTA/LGIA3/PROJET
TECHNIQUE/2020
17
Préparation du moût
Nous avons préparé le moût à partir
du Saccharomyces cerevisiae, commercialisé sous forme de levure
sèche par le label saf-instant, présenté sur la photo
2.
Premièrement, nous avons pesé 150g de sucre que
nous avons mélangé à 585ml d'eau tiède. Puis
à l'aide d'une louche inoxydable nous avons
homogénéisé.
Deuxièmement, nous avons pesé 5g de la levure
Saccharomyces cerevisiae à mettre dans le mélange
précédemment homogénéisé.
PHOTO 2 : SACCHAROMYCES CEREVISIAE
(Source : DZANVOULA)
3. Fermentation
Après la fabrication de notre jus, nous avons
effectué deux fermentations.
? La fermentation primaire
Pour effectuer la fermentation primaire ou principale, nous avons
ensemencé la levure Saccharomyces cerevisiae dans le jus afin
de favoriser la fermentation alcoolique (figure 2 ci-dessous).
Le suivi de cette fermentation a été
réalisé pendant seize (16) jours, soit deux (02) semaines et deux
jours.
? Le soutirage
Le soutirage est une technique utilisée lors de
l'élaboration de la bière ou du vin qui consiste à changer
une boisson fermentée afin d'éliminer les particules qui se sont
déposées au fond.
HARVEY DZANVOULA/UMNG/ENSP/DSTA/LGIA3/PROJET
TECHNIQUE/2020
18
Cette opération met fin à la fermentation
primaire et marque le début de la fermentation secondaire ou de
garde.
Nous avons effectué deux soutirages : ? Premier
soutirage
Nous avons filtré trois fois notre boisson
alcoolisée à l'aide d'une mousseline pendant 9 min, à
raison de 3min par filtrage.
Le suivi de la fermentation après le premier soutirage a
été réalisé pendant huit (08) jours. ?
Deuxième soutirage
A l'aide d'une éprouvette graduée de 500ml, nous
avons premièrement effectué quatorze (14) mesures de notre
boisson alcoolisée (soit un volume de 7 litres) tout en effectuant une
filtration à l'aide d'une mousseline. Ensuite, nous avons pesé
70g de blanc d'oeuf que nous avons ajouté dans notre boisson (soit 10g/l
de boisson). Enfin, nous avons homogénéisé à l'aide
d'une louche inoxydable pendant 10 minutes. Ainsi ce poursuit la fermentation
de garde.
Il sied de noter que l'ajout du blanc d'oeuf constitue
l'opération de collage.
Jus sucré
Levure Saccharomyces cerevisiae
Ensemencement
Maturation
Lavage et stérilisation des bouteilles
Fermentation
alcoolique
1er soutirage
Filtration
2em soutirage
Conditionnement
Pasteurisation
Vin d'Hibiscus sabdariffa
Etiquetage
Blanc d'oeuf
Homogénéisation
FIGURE 2 : DIAGRAMME DE FABRICATION DE LA BOISSON ALCOOLISEE
19
HARVEY DZANVOULA/UMNG/ENSP/DSTA/LGIA3/PROJET
TECHNIQUE/2020
? Pasteurisation
Pour pasteuriser notre boisson alcoolisée, nous avons
utilisé le bain mari. Après stérilisation des bouteilles
au four pasteur, nous les avons remplies du vin et encapsulées. Les
bouteilles contenant du vin ont été placées au bain mari
à 90°C pendant 10min, puis refroidies avec de l'eau plate pendant
15min.
II-2.2 ANALYSES SENSORIELLES ET PHYSICO-CHIMIQUES
II-2.2.1 Analyses sensorielles
L'analyse sensorielle ou métrologie sensorielle,
représente l'ensemble des méthodes, des outils et des instruments
qui permettent d'évaluer les caractères organoleptiques d'un
produit.
Pour effectuer l'évaluation sensorielle, nous avons eu
recours aux différents organes :
? De la vue pour apprécier et déterminer la couleur
; ? De l'odorat pour apprécier l'odeur ;
? Du goût pour apprécier le goût.
Dans ce travail nous avons réalisé un test
hédonique et un test descriptif pour évaluer notre boisson
alcoolisée. Le premier vise à déterminer dans quelle
mesure notre produit plaît ou déplaît aux
dégustateurs et le deuxième vise à déterminer
l'intensité du stimulus perçu par les dégustateurs. Pour
ce faire, nous avons utilisé l'être humain comme instrument de
mesure en constituant un panel de 17 dégustateurs composé
d'hommes (11) et de femmes (06) âgés de 20ans à 64ans.
II.2.2.2 Analyses physico-chimiques
Les analyses physico-chimiques font référence
à toutes les actions de détermination d'une valeur sur un
échantillon, qu'il s'agisse d'analyses, de mesures, d'observations etc.
faites au laboratoire ou sur le site de la station de mesure.
1. Mesure du pH
Le pH est la mesure logarithmique de la concentration en ions
hydrogènes (SORENSEN, 1909). Il intervient sur les
différentes réactions qui marquent les propriétés
du vin comme sa résistance à l'oxydation, ses
caractéristiques chromatiques, sa stabilité protéique ou
microbienne etc. (AKIN, 2009)
Les mesures des valeurs du pH de nos produits ont
été réalisées selon la méthode
décrite par LANNABI (2015). Pour cela, nous avons utilisé 75ml de
l'échantillon réparties entre trois (03) béchers à
raison de 25ml par bécher. La mesure a été faite à
l'aide d'un pH-mètre digital muni
HARVEY DZANVOULA/UMNG/ENSP/DSTA/LGIA3/PROJET
TECHNIQUE/2020 20
HARVEY DZANVOULA/UMNG/ENSP/DSTA/LGIA3/PROJET
TECHNIQUE/2020
21
d'une électrode combinée. Le calibrage de
l'appareil a été obtenu avec une solution tampon de pH 7,41
2. Mesure du degré Brix
L'échelle du degré Brix sert à mesurer
en degré Brix (°B ou °Bx) la fraction de saccharose dans un
liquide c'est-à-dire le pourcentage de matière sèche
soluble. Plus le °B est élevé, plus l'échantillon est
sucré. Pour déterminer le degré Brix, nous avons
procédé par un prélèvement du jus de bissap que
nous avons recueillie dans un bécher. Puis nous avons mis au frais afin
d'abaisser la température à 20°C (température
vérifiée à l'aide d'un thermomètre). Ensuite,
à l'aide d'une poire nous avons prélevé une goutte du
liquide contenu dans le bécher que nous avons déposé sur
le prisme du réfractomètre. Enfin, nous avons lu le
résultat à travers l'oculaire. La valeur du °B correspond
à la ligne médiane entre le rose dégradé et le bleu
sur la colonne de l'échelle.
3. Degré alcoolique
Le degré alcoolique ou Titre alcoométrique
volumique (TAV) est égal au nombre de litres d'éthanol contenu
dans 100 litres de vin, ces volumes étant tous deux mesurés
à la température de 20°C. Son symbole est «% vol
»
Le calcul du degré alcoolique a été
réalisé par la méthode du titrage indirect. Pour ce faire,
trois (03) étapes ont été soulignées: la
distillation du vin, la réaction entre l'éthanol et le
permanganate de potassium (KMnO4) puis le titrage de l'excès de
KMnO4.
? Distillation :
Pour cela, nous avons procédé par un
prélèvement de 10ml de notre échantillon mis dans un
bécher ; puis nous avons dilué avec 60ml d'eau distillée.
Ensuite, nous avons transvasé le tout dans un ballon de 250ml et
placé sur un chauffe ballon afin d'effectuer la distillation. Enfin, Le
distillat a été recueilli dans une éprouvette
graduée de 50ml puis transféré dans une fiole
jaugée de 100ml et complété au trait de jauge avec de
l'eau distillée. On obtient ainsi tout l'éthanol contenu dans
notre échantillon, dilué dix (10) fois.
? Réaction entre l'éthanol et le
permanganate de potassium (KMnO4) :
Dans un Erlenmeyer de 100ml, nous avons mélangé
10ml de l'éthanol recueilli avec 20ml de permanganate de potassium et
5ml d'acide sulfurique concentré. Puis nous avons placé
l'Erlenmeyer à l'étuve à 40°C pendant 20min.
Ici, l'acide sulfurique sert de catalyseur.
? Titrage de l'excès de KMnO4 :
L'excès de permanganate de potassium a été
titré avec la solution de sulfate de fer II (Fe2SO4).
L'équivalence est atteinte au virage de la solution violette au clair.
Le volume à l'équivalence est noté et servira dans les
calculs.
Enfin, à l'aide d'un tableau Excel nous avons
effectué des calculs permettant de déterminer la valeur moyenne
du degré alcoolique.
Nous tenons à signaler que le TAV peut être
directement mesuré à l'aide d'un alcoomètre.
22
HARVEY DZANVOULA/UMNG/ENSP/DSTA/LGIA3/PROJET
TECHNIQUE/2020
CHAPITRE III : RESULTATS ET INTERPRETATIONS
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TECHNIQUE/2020
23
III-1. Fabrication du jus et de la boisson
alcoolisée à base d'Hibiscus sabdariffa
Le jus et la boisson alcoolisée à base d'H.
sabdariffa produits au laboratoire sont présentés
respectivement sur les photo 3 et 4 ci-dessous
Photo 3 : Jus d'Hibiscus sabdariffa Photo 4: Boisson
alcoolisée à base d'H. sabdariffa
(Source : DZANVOULA)
III-2. Paramètres sensoriels et
physico-chimiques
III-2.1. Paramètres sensoriels
III-2.1.1. Paramètres sensoriels du jus d'Hibiscus
sabdariffa
Les résultats des analyses sensorielles du jus à
base d'H. sabdariffa sont représentés dans le tableau
V.
TABLEAU V : PARAMETRES SENSORIELS DU JUS
D'HIBISCUS SABDARIFFA
|
Echantillon
|
Couleur
|
Odeur
|
Saveur
|
|
Jus de bissap
|
Rouge sombre
|
Oseille
|
Sucré, acidulé
|
III-2.1.2. Paramètres sensoriels de la boisson
alcoolisée à base d'Hibiscus sabdariffa Les
résultats globaux des analyses sensorielles de la boisson
alcoolisée à base d'H. sabdariffa sont
représentés dans le tableau VI et les résultats saillants
sont illustrés sur la figure 3 ci-dessous.
HARVEY DZANVOULA/UMNG/ENSP/DSTA/LGIA3/PROJET
TECHNIQUE/2020
24
TABLEAU VI : PARAMETRES SENSORIELS DE LA
BOISSON ALCOOLISEE EN FIN DE
FERMENTATION A BASE D'HIBISCUS SABDARIFFA
Boisson alcoolisée à base d'Hibiscus
sabdariffa
|
Paramètres
|
Appréciation
|
% des hommes
|
% des femmes
|
|
Couleur
|
Très bonne
|
0,000%
|
16,666%
|
|
Bonne
|
63,636%
|
83,333%
|
|
Mauvaise
|
36,363%
|
0,000%
|
|
Goût
|
J'aime beaucoup
|
9,090%
|
0,000%
|
|
J'aime
|
63,636%
|
50,000%
|
|
Je n'aime pas
|
27,272%
|
50,000%
|
|
Acidité
|
Pas acide
|
36,363%
|
16,666%
|
|
Ce qu'il faut
|
63,636%
|
33,333%
|
|
Très acide
|
0,000%
|
50,000%
|
|
Odeur de vin
|
Faiblement prononcée
|
54,545%
|
0,000%
|
|
Moyennement prononcée
|
18,181%
|
66,666%
|
|
Très prononcée
|
27,272%
|
33,333%
|
Ce tableau montre que sur le paramètre de la couleur, 1
dégustateur sur les 17 testés trouve que la boisson
alcoolisée à base d'Hibiscus sabdariffa a une
très bonne couleur, 12 la trouvent bonne et 4 la trouvent mauvaise.
Sur le paramètre du goût, 1 dégustateur sur
les 17 testés trouve que la boisson alcoolisée à base
d'Hibiscus sabdariffa a un très bon goût, 10 trouvent
qu'elle a bon goût et 6 trouvent qu'elle a mauvais goût.
Sur le paramètre de l'Odeur du vin, 6 dégustateurs
sur les 17 testés trouvent que l'odeur de vin est faiblement
prononcée, 6 trouvent qu'elle est moyennement prononcée et 5
trouvent qu'elle est fortement prononcée.
Sur le paramètre de l'acidité, 4
dégustateurs sur les 17 testés trouvent que la boisson
alcoolisée à base d'Hibiscus sabdariffa n'est pas acide,
9 trouvent que l'acidité de ce vin leur convient et 3
dégustateurs trouvent que ce vin est très acide.
Ces différents avis d'appréciation sont dus
à la variance inter individuel entre les dégustateurs.
0,8
0,6
0,4
0,2
0
1
% des hommes % des femmes
HARVEY DZANVOULA/UMNG/ENSP/DSTA/LGIA3/PROJET
TECHNIQUE/2020
25
FIGURE 3 : POINTS FOCAUX DE L'EVALUATION SENSORIELLE
La figure 3 ci-dessus montre les résultats saillants de
l'analyse sensorielle de la boisson alcoolisée à base
d'Hibiscus sabdariffa.
On note que la couleur et le goût de la boisson
alcoolisée sont très bien appréciés tant par les
hommes que par les femmes alors que pour l'acidité et l'odeur du vin il
y'a un nombre plus important des femmes qui trouvent que la boisson est
très acide et l'odeur de vin moyennement prononcé. Par contre les
hommes trouvent que la boisson alcoolisée à base d'Hibiscus
sabdariffa a une acidité satisfaisante mais l'odeur de vin est
faiblement prononcée. Ces résultats montrent que sur la base du
genre les femmes sont plus sensibles à l'acidité et au taux
d'alcool, élément clé de l'odeur du vin que les hommes.
III-2.2 Paramètres physico-chimiques
Les résultats des paramètres physico-chimiques
(degré alcoolique et degré Brix) sont donnés sur les
figures 4, 6 et 8 par contre ceux du pH sont donnés sur les figures 5, 7
et 9 ci-dessous.
HARVEY DZANVOULA/UMNG/ENSP/DSTA/LGIA3/PROJET
TECHNIQUE/2020
26
18 16 14 12 10 8 6 4 2 0
|
|
|
0 4 8 12
Jours
Degré Brix Degré alcoolique
|
FIGURE 4 : EVOLUTION DU DEGRE BRIX ET DU DEGRE ALCOOLIQUE LES 12
PREMIERS JOURS DE FERMENTATION ALCOOLIQUE
La figure 4 présente les courbes montrant
l'évolution du degré alcoolique et du degré Brix en 12
jours de la boisson alcoolisée.
Pour le degré alcoolique, les valeurs augmentent du
1er au 12ème jour (de 0 à 5,41). Cette
augmentation est due à une forte production d'alcool
(éthanol).
Pour le degré Brix les valeurs diminuent du 1er
au 12ème jour. Cette diminution se traduit par la
consommation abondante du sucre par Saccharomyces cerevisiae.
Ces résultats sont similaires à ceux trouvés
par MIBANDZA (2013), travaux portant sur la fabrication du vin à base
des calices d'Hibiscus sabdariffa L.
0 4 8 12
Jours
pH
2,9
2,8
2,8
2,7
2,7
2,6
2,6
2,5
2,5
2,4
2,4
FIGURE 5 : EVOLUTION DU PH LES 12 PREMIERS JOURS DE FERMENTATION
ALCOOLIQUE
La figure 5 ci-dessus présente la courbe montrant
l'évolution du pH en 12 jours de la boisson alcoolisée.
HARVEY DZANVOULA/UMNG/ENSP/DSTA/LGIA3/PROJET
TECHNIQUE/2020
27
Les valeurs du pH augmentent du 1er au
12ème jour, de 2,4 à 2,8. Bien que les valeurs du pH
augmentent, la boisson alcoolisée est toujours acide. L'acidité
est un indicateur pour la bonne conservation du produit.
Ces résultats diffèrent légèrement
d'avec ceux trouvés par DZIENGUE (2019) travaux portant sur
l'étude comparative de deux ferments (Saccharomyces cerevisiae
et Zea mays) dans la fabrication des boissons alcoolisées
à base de fruits locaux: Aframomum meleguetta où la
variation du pH de la boisson fermentée par Saccharomyces cerevisiae
présente deux tendances : une allure décroissante puis une
allure croissante.
16 20 24
Jours
Degré Brix Degré alcoolique
10,00
8,00
6,00
4,00
2,00
0,00
FIGURE 6 : EVOLUTION DU DEGRE BRIX ET DU DEGRE ALCOOLIQUE DU
16EME AU 24EME JOUR
DE FERMENTATION ALCOOLIQUE
La figure 6 ci-dessus présente les courbes montrant
l'évolution du degré alcoolique et du degré Brix les 12
jours précédents (du 16ème au
24ème jour) de la fermentation.
Pour le degré Brix, la courbe a une allure descendante
du 16ème au 24ème jour. Cette allure se
traduit par la consommation abondante du sucre par Saccharomyces
cerevisiae.
Pour le degré alcoolique, la courbe est ascendante du
16ème au 24ème jour, pour des valeurs
respectivement de 5,46 à 7,08. Cela s'explique par la production
d'alcool (éthanol).
Les résultats du degré Brix et du degré
alcoolique sont similaires à ceux trouvés par TOUADI (2020) sur
le suivi de la fermentation de la mélasse pour l'obtention des produits
alcooliques (alcool médical, Eaux-de-vie et liqueur). La variation du
degré Brix est aussi similaire aux travaux menés par DZIENGUE
(2019).
|
2,9 2,9 2,9 2,8 2,8 2,8 2,8 2,8 2,8
|
|
|
|
|
pH
|
|
|
|
|
|
|
|
16 20 24
Jours
FIGURE 7 : EVOLUTION DU PH DU 16EME AU
24EME JOUR DE FERMENTATION ALCOOLIQUE
La figure 7 ci-dessus montre la courbe traduisant
l'évolution du pH du 16ème au 24ème
jour de la fermentation alcoolique.
La courbe présente une légère
augmentation de 2,8 à 2,9 et forme un plateau, respectivement pour le
20ème et le 24ème jour. Cette constance
d'acidité peut être expliquée par la production de
différents composés (CO2, éthanol etc.) au cours de la
fermentation qui influencent la variation du pH.
28 32 36 40
Jours
Degré Brix Degré alcoolique
9,00
8,00
7,00
6,00
5,00
4,00
3,00
2,00
1,00
0,00
FIGURE 8 : EVOLUTION DU DEGRE BRIX ET DU DEGRE ALCOOLIQUE DU
28EME AU 40EME JOUR
DE FERMENTATION ALCOOLIQUE
La figure 8 ci-dessus présente les courbes montrant
l'évolution du degré alcoolique et du degré Brix, à
partir du 28ème au 40ème jour de la
fermentation.
La courbe du degré Brix est décroissante avec
des faibles écarts (de 6,27 à 6,03). Ces faibles variations du
degré Brix indiquent la non disponibilité du sucre (glucose) dans
la boisson alcoolisée.
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TECHNIQUE/2020 28
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TECHNIQUE/2020
29
La courbe du degré alcoolique est
légèrement croissante du 28ème jour au
40ème jour. Cela peut s'expliquer par une faible production
d'alcool (éthanol).
3,2
pH
3,1
3,0
2,9
3,3
2,8
28 32 36 40
Jours
FIGURE 9 : EVOLUTION DU PH DU 28EME AU
40EME JOUR DE FERMENTATION ALCOOLIQUE
La figure 9 montre la courbe traduisant l'évolution du
pH du 28ème au 40ème jour de la
fermentation.
La courbe présente deux allures distinctes : une partie
constante allant du 28ème au 32ème jour de
la fermentation alcoolique ; une autre partie montrant une légère
augmentation (de 3 à 3,2) du pH à partir du
36ème au 40ème jour. En dépit de ces
faibles variations, le pH de la boisson alcoolisée est toujours
acide.
CONCLUSION ET PERSPECTIVES
Notre travail a consisté en la fabrication de la
boisson alcoolisée à base d'Hibiscus sabdariffa. Ce
travail revêt un intérêt de valoriser les agro-ressources
locales. Après avoir fabriqué le jus, nous avons suivi la
fermentation primaire et la fermentation secondaire. Il s'en est suivi la
maturation de notre boisson alcoolisée.
La réalisation de ce mémoire a été
un travail laborieux tout en étant enrichissant, compte tenu des
connaissances acquises. Par ailleurs, le travail effectué dans la
valorisation de l'Hibiscus sabdariffa a eu plusieurs objectifs.
Dans l'ensemble, les objectifs fixés ont
été atteints. Les résultats des analyses physico-chimiques
étudiés ont montré une variation d'un paramètre
à un autre. Le pH est globalement acide, le degré alcoolique a
augmenté au cours de la fermentation, alors que le degré Brix
diminue au cours du processus. La maturation a été suivie pour le
vieillissement de notre boisson alcoolisée. Un panel de
dégustateur a été consigné pour apprécier la
qualité de la boisson alcoolisée fabriquée.
Des essaies d'évaluations sensorielles, il en ressort
que globalement le vin à base d'Hibiscus sabdariffa est
apprécié par les consommateurs et ceci témoigne d'une
différence moindre entre les vins à base de raisins et celui
à base d'Hibiscus sabdariffa en terme de qualité
organoleptique.
Ainsi, à l'issue de ce travail, nous retenons qu'autant
les produits importés, nos produits locaux sont d'excellents
ingrédients dans la fabrication des boissons alcoolisées qui
s'apparentent à du vin et peuvent donc dans un avenir proche faire
l'objet des exportations à travers le monde ; réduisant en
même temps le coût des importations liés aux boissons
alcoolisées. Toutefois, cette étude qui ouvre des perspectives
à la production des vins locaux est encore embryonnaire, mais elle
révèle qu'avec la persévérance dans la recherche,
et la levée des capitaux, il est possible de donner un nom au vin
congolais, et de participer au développement du pays par
l'employabilité de la jeunesse. De ce fait, nous proposons comme
perspectives :
? Faire des analyses microbiologiques afin de garantir la
stabilité et la qualité du produit d'un point de vue sanitaire
;
? Déterminer la date limite de consommation et l'apport
énergétique du produit ;
? Faire une étude du marché en vue de
commercialiser le produit fabriqué ;
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? Etudier d'autres voies de valorisation de l'Hibiscus
sabdariffa telles que la fabrication des colorants alimentaires,
l'extraction des anthocyanes contenus dans les calices d'H. sabdariffa
pour une exploitation alimentaire ou médicale etc.
En outre, dans le cadre de son fonctionnement et pour
l'avancement de la recherche, il conviendrait que le LBTA puisse disposer de
:
? Un alcoomètre permettant de faire une mesure directe du
degré alcoolique ;
? Un service de documentation permettant d'enrichir les
connaissances et de se référer aux travaux
précédents ;
? Un approvisionnement régulier en produits et
réactifs nécessaires aux différentes analyses
effectuées au LBTA.
CHAPITRE IV: REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
HARVEY DZANVOULA/UMNG/ENSP/DSTA/LGIA3/PROJET
TECHNIQUE/2020
HARVEY DZANVOULA/UMNG/ENSP/DSTA/LGIA3/PROJET
TECHNIQUE/2020
32
Bibliographie
[1] AKIN Huberson (2008) Etude de l'évolution du pli
pendant la fermentation de moûts de raisins : modélisation et
interprétation métabolique. En thèse de doctorat. Ecole
Doctorale Mécanique Energétique Génie Civil et
Procédés. Institut Nationale Supérieure Polytechnique de
Toulouse. P 1-17.
[2] CELTON Magalie (2011) Etude de la réponse de
Saccharomyces cerevisiae à une perturbation NADPH par une approche de
biologie des systèmes. En thèse de doctorat. Ecole doctorale
Sciences des procédés-sciences des aliments. Centre International
d'Etudes Supérieures en Sciences Agronomiques de Montpellier Supagro. P
33.
[3] DALZIEL J.M. (1973). The Useful Plants of West tropical
Africa, Crown Agent for Overseas Government and administrations: London, pp
129-130.
[4] DASSY Bruno (2018) Levures et métabolisme
fermentaire. P 1-3.
[5] DZIENGUE KOYO M.E. (2019) Etude comparative de deux
ferments (Saccharomyces cerevisiae et Zea mays) dans la fabrication de boissons
alcoolisées à base de fruits locaux: Aframomum meleguetta
(Tondolo). Ph. D. Projet technique. Université Marien Ngouabi Ecole
Nationale Supérieure Polytechnique-Brazzaville
[6] ENDRIAS Abraham. (2006) Bio-raffinage de plantes
aromatiques et médicinales appliqué à Hibiscus
sabdariffa L et à Artemisia annua L. Thèse de
Doctorat. Ecole doctorale sciences des procédés. Institut
National Polytechnique de Toulouse. P 168.
[7] HENSCHKE P.A. (1997) Wine yeast. In Yeast Sugar Metabolism,
(CRC Press)
[8] HENSCHKE P.A. et JIRANEK V. (1993) Yeasts: metabolism of
nitrogen compounds. In Wine Microbiology and Biotechnology, (Chur,
Switzerland), pp.27-54
[9] HERSKOWITZ I. (1988) Life cycle of the budding yeast
Saccharomyces cerevisiae. Microbial Rev, 52(4), 536-53.
[10] GUERRA Marc et SAUVAGE Marlen (1998) Conservation des
aliments ; plus de sécurité, plus de nature. Vie et Santé
no1242. P. 16-26
[11] KONAN Konan Joseph-Mathieu (2015) comparaison de la
teneur et de la nature en phénols du vin rouge "valpierre" produit en
côte d'ivoire et de l'oseille de guinée [hibiscus sabdariffa].
Mémoire de master. Université NANGUI ABROGOUA, UFR des sciences
de la nature. P 13.
[12]
HARVEY DZANVOULA/UMNG/ENSP/DSTA/LGIA3/PROJET
TECHNIQUE/2020
33
M. CISSE, M. DORNIER, M. SAKHO, A. NDIAYE, M. REYNES, O. SOCK
(2009) Le Bissap (Hibiscus sabdariffa L) : Composition et principales
utilisations. Fruit-Journal, 64, 179-193
[13] MIBANDZA BIMANGOU Ange M. A. (2013) Fabrication du vin
à base des calices d'Hibiscus sabdariffa L. Ph. D. Projet
technique. Université Marien Ngouabi Ecole Nationale Supérieure
Polytechnique-Brazzaville
[14]NGOM P.M. (2001). Essai de stabilisation de la couleur
rouge de la boisson de bissap (Hibiscus sabdariffa L.). Thèse de
Doctorat du 3ème cycle, Université Cheikh Anta Diop. P 165.
[15] RAHERIMANDIMBY R. (2003) Conception d'une cuve de
fermentation-étude comparative de la fermentation et de la distillation
des Cannes à sucre, Ananas et Litchi. Mémoire d'ingénieur.
Université d'Antananarivo Ecole Supérieure Polytechnique. P
24.
[16] Recueil international des méthodes d'analyses-OIV
(2009) Titre alcoométrique volumique-méthodes type I. P 1.
[17] RENOUF V., LONVAUD-FUNEL A. (2006) Le suivi
microbiologique du vin. Partie 1 : De la parcelle au conditionnement : un outil
pour une oenologie raisonnée. Revue des oenologues N°118
[18] RIBEREAU-GAYON P. (1973) Interprétation chimique
de la couleur des vins rouges. Vitis, pp l19-142.
[19] ROUX Jean-L. (1994) Conserver les aliments : comparaison
des méthodes et des technologies, technique de documentation. Lavoisier,
Paris, 705 pages
[20] TOUADI MBOUMBA Chrisna N. (2020) Suivi de la
fermentation de la melasse pour l'obtention des produits alcooliques (alcool
médical, Eaux-de-vie et liqueur). Mémoire de Master.
Université Marien Ngouabi. Ecole Nationale Supérieure
Polytechnique.
Webographie
[21]
https://www.fasodia.com/PAGES/bissap.html
[22]
https://www.jardinage.ooreka.fr/astuce/voir/729177/hibiscus-sabdariffa
HARVEY DZANVOULA/UMNG/ENSP/DSTA/LGIA3/PROJET
TECHNIQUE/2020
34
[23]
http://baobab-des-saveurs.com/wp-content/uploads/2015/08/fiche-technique-de-la-poudre-de-bissap2.pdf
[24]
https://fr.wikipedia.org/wiki/Saccharomyces_cerevisiae
[25]
http://www.pensées.positives.over-bog.com
[26]
http://www.tic-et-tac.com/web/salle/bep/tbep/technologie/brsaevelyne.html
[27]
https://fr.m.wikipedia.org/wiki/boissons_alcoolisee
ANNEXES
HARVEY DZANVOULA/UMNG/ENSP/DSTA/LGIA3/PROJET
TECHNIQUE/2020
HARVEY DZANVOULA/UMNG/ENSP/DSTA/LGIA3/PROJET
TECHNIQUE/2020
A
Annexe 1 : Présentation de l'IRA
1. Contexte de création
L'Institut Nationale de Recherche Agronomique (IRA) est un
établissement public administratif à caractère
scientifique, doté de la personnalité morale et de l'autonomie
financière. Crée par la loi n025 du 24 septembre 2012,
suite à la restructuration des établissements publics de
recherches agropastorales.
L'Institut Nationale de Recherche Agronomique est le
principal organisme de recherche dans ce domaine au Congo.
La création de l'IRA est la réalisation d'un
résultat important de réforme entreprise en matière de la
science, de la technologie et de l'innovation.
2. Regroupement de la recherche agronomique
L'IRA regroupe en son sein le centre de recherche agronomique
de Loudima (CRAL), le centre de recherche sur
l'amélioration génétique des plantes
(CERAG), le centre de recherche vétérinaire et
zootechnique (CRVZ), le centre de recherche hydrologique de
Mossaka (CRHM), le centre régional de recherche
agronomique et forestière d'Oyo (CRRAFO), le groupe
d'étude et de recherche sur la diversité biologique
(GERSIB), l'unité de recherche en phytiatrie
(URDHYT), l'unité de recherche sur les systèmes
production animale(URSPA).
3. Les missions de l'Institut National de Recherche
Agronomique L'Institut de Recherche Agronomique a pour mission de :
> Organiser, conduire et exécuter toute recherche
fondamentale et appliquée visant la
promotion du développement agricole dans les domaines de
la production végétale,
animale et halieutique, ainsi que les technologies alimentaires
et agro-alimentaires.
> Mettre en oeuvre une programmation scientifique autour des
axes prioritaires pour le
développement du pays, à partir des besoins
réels des populations et les utilisateurs. > Effectuer les expertises
scientifiques dans le champ de compétence.
> Participer à la valorisation des résultats de
ses recherches et de savoir-faire.
> Apporter son secours à la formation, à la
recherche dans ses domaines de compétence. > Publier et diffuser les
résultats de ses travaux et concourir au développement de ses
connaissances et l'information scientifique.
HARVEY DZANVOULA/UMNG/ENSP/DSTA/LGIA3/PROJET
TECHNIQUE/2020
B
4. Le Laboratoire de Bromatologie et de Technologie
Agro-alimentaires (LBTA)
Il est chargé de :
> Mettre au point des méthodes de conservation et de
transformation des denrées alimentaires et produits d'origine animale,
végétale et minérale ;
> Valoriser des sous-produits agricoles et agro-industriels
dans la fabrication d'aliments de bétails ;
> Effectuer les analyses chimiques de bétail et des
denrées alimentaires produites localement ou importées à
l'alimentation.
Le LBTA comprend :
> La section bromatologie ;
> La section des procédés de conservation et
de transformation des produits et denrées d'origine alimentaire ;
> La section des procédés de conservation et
de transformation des produits et denrées d'origine
végétale et minérale ;
> La section de contrôle qualité.
Ce travail a été réalisé dans le
Laboratoire de Bromatologie et de Technologie Agro-alimentaire. Annexe
2 : Préparation des réactifs
1. Solution de permanganate de potassium (KMnO4)
à C1=0,12M et V1=200ml ? Dissoudre 3,792g de KMnO4 dans 100ml
d'eau distillée
? Apres homogénéisation, transférer la
solution dans une fiole jaugée de 200ml et compléter au trait de
jauge avec de l'eau distillée
2. Solution de sulfate de fer II (Fe2SO4) à
C2=0,5M et V2=250ml
? Dissoudre 34,751g de Fe2SO4 dans 150ml d'eau
distillée
? Apres homogénéisation, transférer la
solution dans une fiole jaugée de 250ml et compléter jusqu'au
trait de jauge avec de l'eau distillée
Annexe 3 : Divers
Photo: Montage d'un dispositif de distillation Photo : Titrage du
KMnO4
(Source : DZANVOULA)
Photo : pH-mètre Photo : Refractomètre
(Source : DZANVOULA)
HARVEY DZANVOULA/UMNG/ENSP/DSTA/LGIA3/PROJET
TECHNIQUE/2020
C
Photo: Mesure du Ph Photo: Balance à précision
10-1
(Source : DZANVOULA)
Photo : Solution de KMnO4 avant titrage Photo : Solution de KMnO4
après titrage
(Source : DZANVOULA)
Photo : Etuve Photo : Bain mari
(Source : DZANVOULA)
Photo : Four Pasteur Photo : Seau avec pompe
(Source : DZANVOULA)
Photo : Opération de pasteurisation (Source :
DZANVOULA)
D
HARVEY DZANVOULA/UMNG/ENSP/DSTA/LGIA3/PROJET
TECHNIQUE/2020
