Memoire Online - l'effet de la température sur l'evolution de l'HMF dans les miels algériens

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique

D'une façon ou d'une autre, m'ont aidé pendant mon travail de fin d'études.
Certains par leurs conseils et leurs connaissances scientifiques, d'autres par
Leur soutien et leur présence dans les moments les plus pénibles.
Mes premiers remerciements vont à mon promoteur Mr HOCINE.L, pour avoir accepter
de m'encadrer et de me suivre tout au long de la réalisation de ce mémoire de fin d'étude.
Je voudrais également rendre un hommage particulier à Mr SASSI pour son soutien et
son aide.

La vie d'un laboratoire ne se limite heureusement pas à la pratique de la
Science. Merci à tous mes collègues du labo pour tous les bons moments passés,
également à MEDKOUR, CHAHRA, HANANE, SOUMIA,RATIBA, FATY et son
trinôme , CHERIFA, AMINE, MERIEME,SAFA et son trinôme, DENIA et son
binôme, pour leur

Gentillesse, leur disponibilité et leur compétence, Merci du fond du coeur.
Je terminerais en rendant hommage à tous les enseignants du primaire, du
Secondaire et de l'université qui m'ont donné le goût des études. Leur tâche
Est ingrate et trop peu souvent reconnue. Je leur dois beaucoup.

Au nom du DIEU clément et miséricordieux et que le salut de DIEU soit sur son prophète

De ma part, et avec des grands sentiments et d'une joie immense que je dédie ce travail à mes chers parents, qui sont à l'origine de mon existence, que DIEU les protège, ils m'ont soutenu le long de l'élaboration de ce travail.

A ma très chère mère mon modèle à suivre qui m'a entouré d'amour et de tendresse et m'a

Amon très cher père qui m'a encouragé et conseillé pendant mes plus pénibles moments et qui

A ma très chère frangine NASSIMA pour son aide, son encourage sans oublier ses amis et mon
très cher frangin SOFIANE.

A mes très chères tantes HAKIMA et SEDDA et mes oncles KARIM, REDOUANE, FOUDEL
et REZAK.

A ma délicieuse petite soeur SANDRINE que je remercie pour ses prières.
A mes grands pères : LEHSEN, MADJID.

A AMINE et BOUCHRA qui m'ont encouragé et conseillé pendant mes plus pénibles moments et à
tous les gens de KSAR CHELLALA.

A mes soeurs : AMINA, BOUCHRA, NOURA, LAMIA, MALIKA, AMINA, AICHA, FATIMA,
NAJET, WARDA, KHADIJA, TASSADITE, FATOUM, KARIMA, YAMNA et SIMLA sans
oublier ma jolie FATY qui ma beaucoup aidé.

ET enfin, à tous mes collègues de la promotion 4^ème année Biochimie, Microbiologie, physio A et
Agronomie (200 7/2008) Et à tous les vétérinaires.

A tous les membres de la famille : SAIBI surtout les petits MOHAMED et OUMAIMA.

INTRODUCTION

Le miel est un aliment énergétique que l'humanité connaît depuis la nuit des temps. Il est très riche en sucre, acides, vitamines.. .etc.

L'origine du mot miel est à rechercher dans le mot sanskrit medhu connue sous le non de melikraton durant toute l'antiquité.

Les livres saints comme le coron et la bible ne manquent pas de louer les vertus du miel, il est le symbole de la prospérité et de l'abondance.

Le miel a fait, ces dernières années, l'objet de plusieurs recherches, puisque le miel comme d'autres denrées alimentaires présente des caractéristiques physiques et chimiques qui nécessitent des études approfondies.

Comme tout produit biologique, le miel subit au cours du temps des modifications qui ont une importance plus ou moins grande pour sa conservation. Il est donc utile de bien connaître les principaux facteurs qui peuvent altérer sa qualité dont la température est le principal facteur qui dégrade les sucres conduisant ainsi à la formation d'hydroxyméthylfurfural qui altère la qualité du miel.

Dans le but d'étudier l'évaluation des effets du chauffage du miel à différentes températures sur les principaux paramètres de qualité du produit, nous avons effectué cette étude qui a apporté certaines informations de l'effet de la température sur l'évolution d'H.M.F dans le miel.

C'est pour cette raison nous avons traité les échantillons à différentes températures de 40°C à 100°C .et nous avons fait des analyses pour la détermination d'éventuelles modifications survenue dans les différents paramètres physique et chimiques.

1-Définition du miel :

D'après DONADIEU (2003), Le miel est la denrée produite par les abeilles mellifiques à partir du nectar des fleurs ou de certaines sécrétions provenant de parties vivantes de plantes ou se trouvant sur elles, qu'elles butinent, transforment, combinent avec des matières spécifiques propres, emmagasinent et laissent mûrir dans les rayons de la ruche. Cette denrée peut être fluide, épaisse ou cristallisée.

Selon ANCHLING (2005), le miel est élaboré par les abeilles à partir de sucres produits par des végétaux, soit sous forme de nectar, soit sous forme de miellat.

Liquide plus ou moins doux et parfumé produit par les fleurs des plantes supérieures (BIRI ,1976).

D'après SCHWEITZER (2005a) Selon leurs origines végétales, les nectars contiennent plus ou moins du saccharose. On les classe en :

Selon BIRI (1999), le miellat est un liquide sucré produit par plusieurs espèces d'insectes parasites vivant sur les feuilles de nombreuses plantes.

Le miel de miellat présente une couleur ombre foncé. Son goût est agréable, il est très riche en sels minéraux.

Contrairement aux nectars, les miellats contiennent beaucoup d'éléments indigestes pour l'abeille y compris certains sucres polyholosides (SCHWEITZER, 2004a).

Il existe aussi du « miel de sucre »; miel produit par des abeilles nourries à l'aide de sucre (APFELBAUM et al, 2004), et quelquefois fruits, cannes à sucre,etc (SCHWETZER,2004a ).
4-formation du miel :

Augmentation du taux de sucre (glucose,fructose..) sous l'action de l'invertase.

Evaporation d'eau, en refoulant le contenu qui s'ecoule en une goutte étalée sous la trompe .

Figure N° 01 1: les principales étapes de la formation du miel. (MAURIZIO (1965) cité par CHAUVIN (1968) et ANCHLING ( 2005 ) ) 5-Recolte et extraction de miel :

La période de prélèvement des cadres de miel varie suivant les années, les régions et la flore mellifère. En principe on opère quand les cadres de miel sont aux 2/3 operculés (IDPE, 1985), lorsque ces conditions seront remplies, nous choisirons une belle journée sans vent, pour récolter dans des conditions optimales de sécurité, tant pour l'apiculteur que pour l'environnement humain ou animal (CARTEL ,2002), ensuite on procède à l'extraction du miel dont les principales étapes sont résumées dans le tableau N° 01.

Faire séjourner le miel dans un maturateur, puis conditionner le miel dans des pots. Il est ensuite stocké, autant que possible dans un local sain, à une température la plus constante possible.

La vitesse de rotation doit au début être lente puis augmentée progressivement sans excès.

Seuls l'inox et le plastique alimentaire sont autorisés pour son élaboration ou sa conservation.

Il est préférable de maintenir la température du tranchant de la lame voisine à 49°C.

La température idéale de conservation est de 14/16°C .mais c'est aussi celle favorable à une cristallisation rapide.

Parce que à plus grande température la cristallisation est ralentie, mais le processus de vieillissement accéléré

Selon HUCHET et al (1996), l'eau est présente en quantité non négligeable puisque sa teneure moyenne est de 17,2%, mais comme le miel est un produit biologique, cette valeur peut varier. En fait, les abeilles operculent les alvéoles lorsque la teneur en eau avoisine 18%.

D'après LOUVEAUX (1968) les glucides représentent de 95 à plus de 99% de la matière sèche des miels

Parmi ces sucres, figurent le fructose et le glucose, que l'on trouve en quantité voisine dans les miels. Cependant, le rapport de la quantité de fructose sur la quantité de glucose est très importante et varie de 0,76 à 1,76 environ , ainsi le saccharose dont la quantité peut aller jusqu'à 7% et le maltose dont la quantité varie de 2 à 7% (KHENFER et FETTAL, 2001).

Ce sont les acides, les protéines et amino-acides, les vitamines, les enzymes, les minéraux. Ces différents éléments ont été regroupés dans le tableau N°02

Acides 0,3%

Protéines Amino-acides 0,4%

Vitamines

Minéraux

0,2%

Divers

Enzymes

Acide

gluconique A-acétique A-citrique A-lactique A-malique A-oxalique A-butyrique

A-pyroglutamique A-succinique A-formique

-Matières albuminoïdes -Matières azotées

-Traces : Trypsine Leucine Hystidine Alamine Glycine Méthionine

A. Aspartique

Thiamine Riboflavine Pyridoxine Acide pantothénique A- ascorbique A- nicotinique Biotine

A- folique

-Calcium -Chlore -Cuivre -Fer

-Magnésium -Manganèse -Phosphore -Potassium -Silicium -Sodium -Soufre

-Esthers volatiles -Acétylcholine -Pigments -Colloïdes -Facteur antibiotique

-Invertase -Amylase -Catalase -Phosphatase -Gluco-oxyase

HUCHET et
al (1996)

KHENFER
et FETTAL
(2001)

LOUVEAUX
(1968)

DONADIEU
(1978)

KHENFER
et FETTAL
(2001)

LOUVEAUX
(1985)

On sait peu de chose sur les pigments qui donnent au miel sa couleur. Il est probable qu'ils appartiennent aux groupes des caroténoïdes et des flavonodes (LOUVEAUX, 1985) et un certain nombre de substances encore mal connues donnent au miel des propriétés antibactérienne (CLEMENT ,2003).

D'après KERRAR (1994), NACER (1994), HENNI (1997) la densité des miels algériens varie entre 1,422 1 et 1,4328 cité par BENRAHAL (1997).

Elle diminue quant la température s'élève jusqu'à 30°C. Elle est fonction de la température, de la teneur en eau et des autres constituants du miel, en particulier de la composition des différents sucres (JEAN-PROST, 2005).

Pour se réchauffer le miel demande deux fois moins de calories que le même poids d'eau. Mais il transmet très mal la chaleur qu'il reçoit de sorte qu'il peut être réchauffé rapidement en un point et rester froid tout à coté (JEAN-PROST, 1987).

La conductivité thermique du miel est de 1,29.10^-4 calorie par cm (cal/cm) (GONNET, 1982). 7-1-5-Conductivité électrique :

La conductivité électrique représente un bon critère pour la détermination de l'origine botanique du miel. Cette mesure dépend de la teneur en minéraux et de l'acidité du miel, plus elles sont élevées, plus la conductivité correspondante est élevée (PIAZZA et al, 1991) in (BOGDANOV, 1999).

D'après DONADIEU (1978), plus l'indice de réfraction augmente, plus la teneur en eau du miel diminue. Il est de 1,47 à 1,50 à la température de 20°C.

La coloration des miels est une donnée importante parce que c'est une caractéristique physique dépendant de l'origine du produit mais également un élément sensoriel primordial qui détermine en partie le choix du consommateur (SCHWEITZER, 2001a).

D'après JEAN-PROST et LE CONTE (2005), elle est telle qu'un miel à 18% d'eau se trouve en équilibre dans une atmosphère, dont l'humidité relative est de 60%.

Sous l'action d'une lumière ultraviolette, beaucoup de miels présentent une légère fluorescence (CHAUVIN, 1968)

L'acidité est un critère de qualité, dû aux acides organiques présent dans le miel (BOGDANOV, 1999). La norme européenne pour le miel fixe une valeur maximale de 50milliéquivalent/kg (BOGDANOV, 2005).

Sa valeur varie en général entre 3,5 et 5,5 ; elle est due à la présence des acides organiques (BOGDANOV et al, 2004).

Selon SCHWEITZER (2005a), les miels de nectar, très acides, ont un pH compris entre 3,5 et 4,5. Les miels de miellats, moins acides, ont un pH supérieur à 4,5.

Au niveau mondial le miel ne doit pas posséder une teneur en HMF supérieure à 80 mg/kg, le taux maximum a été fixé à 40mg/kg dans l'union européenne (JEAN-PROST et LE CONTE, 2005)

Le tableau N° 03 englobe les définitions, compositions et propriétés des produits de la ruche (la cire, gelée royale, pollen, propolis et venin )

produit	définition	Composition	propriétés
	La cire est une substance grasse secrétée par les quatre paires de glandes à cires, ce sont des corps chimiquement stables .elles résistent à l'hydrolyse et à l'oxydation.	Hydrocarbure 12% Acide libres 13% Esters 72%	Emollientes Cicatrisantes Anti-inflammatoire
	PHILIPPE (1999) et CHAUVIN (1968)	D'après WARTH (1947) in BARBIER (1968)	DONADIEU et MARCHISET (1984)
	C'est une sécrétion produite par des glandes situées dans la tête des abeilles ouvrières, et particulièrement actives chez les abeilles entre 5 et 14 jours.	Eau 60 à 70 % Hydrates de carbone 11 à 23% Protéine et acides aminées 9à 18% Lipides 4 à 8 % Et une petite quantité de sels minéraux et vitamines.	Stimulante et tonifiante. Rééquilibrante et revitalisante.
	BIRI (1999)	BOGDANOV et al (2006)	DONADIEU (1999)
	C'est une fine poussière produite par les étamines des fleurs, les abeilles le récoltent sous forme de petites pelotes qu'elles transportent à la ruche dans les corbeilles de leurs pattes.	Eau Hydrate de carbone Fibre alimentaire Protéine et acide aminé Lipide Sels et minéraux Vitamine	Tonifiant et stimulant générateur. Rééquilibrant Désintoxiquant.
	LAGACHERIE et CABANNES (2001)	MSDA (2004)	DONADIEU (1982)
	C'est une résine employée par les abeilles ayant une origine externe ; la récolte sur les bourgeons d'arbre, et une origine interne ; régurgutation des substances résineuses provenant des pollens.	Résine et baumes 50-55% Cire 25-35% Huiles volatiles 10% Pollen 5% Matières diverses organiques et minérale 5%	Antiseptiques Cicatrisantes. Anti-inflammatoires Antivirales
	LAVIE (1968)	DONADIEU (1998)	JEAN-PROST et LE CONTE (2005)
	C'est un liquide semblable à un sirop, de couleur jaunâtre et opalescent. Son goût est amer, son odeur semblable à celle du miel et son pH est acide.	Beaucoup d'eau, Une histamine, la melittine, protéine relativement simple, Une lysolécithine, l'apamine, 2 enzymes. Un peptide.	Hypothétiques (favoriserait la défense de l'organisme contre la genèse de certaines maladies tissulaires)
	BOGDANOV et al (2006)	JEAN-PROST (1987)	DONADIEU et MARCHISET (1984)

9- Qualités des miels :

D'après le CETAM (2002) cité par AMRAOUI et DROUI (2005), l'humidité est un paramètre de qualité, car la teneur en eau conditionne l'avenir du miel : cristallisation et fermentation. Le risque de fermentation est d'autant plus élevé que la teneur en eau est grande, Comme le montre le tableau N° 04

Tableau N° 04 : Effet de la teneur en eau sur le risque de fermentation dans le miel (SCHWEITZER, 2001b).

D'après FREYTAGE (2007), L'HMF est un des facteurs de la qualité du miel. À la récolte, le miel n'en possède pas, mais le temps et la température favorisent sa formation. Or, les normes légales acceptent jusqu'à 40 mg d'HMF/kg.

D'après LOUVEAUX (1968), au cours de vieillissement à la température ordinaire, la teneur en enzymes du miel tend progressivement vers zéro.

La teneur en acide libre varie selon la variété de miel. Dans les miels de miellat, elle est généralement supérieure à celle des miels de fleurs. C'est également une mesure pour la fermentation du miel (BOGDANOV et al, 2005).

D'après BECKER et SCHWEITZER (2000), la présence du glycérol est naturellement faible dans les miels du fait de quelques levures. La corrélation est parfaite entre le taux de glycérol dans le miel et l'importance de la fermentation subie par celui-ci.

Les miels ne doivent pas contenir plus de 300mg/kg de glycérol, sinon il ne sera plus commercialisé CETAM (2002).

Selon SCHWEITZER (2001c) et ANDRIEN (2006), L'HMF est l'abréviation usuelle du 5- HydroxyMéthyl-2-Furfural. Sous cette dénomination se cache un aldéhyde aromatique isolé pour la première fois en 1832, que l'on synthétise à partir du fructose obtenu à partir de produits agricoles.

L'HMF est un produit intermédiaire dans la réaction de Maillard (ANGEL et al, 2001). 2- Structure et propriétés du HMF:

Tableau N°05 : les différentes propriétés de l'HMF (WIKIPEDIA, 2008 ; MAHLOUFI et ROGE, 2008).

D'après BORNECK et GONNET (1976) cité par BETTAHER et YAKDOUMI (2006), l'hydroxyméthylfurfural (HMF) n'entre pas normalement dans la composition des miels, sa présence à l'état de traces est toutefois tolérée, mais elle ne doit pas dépasser un seuil fixé par la loi, qui est de 40mg/kg à l'exception du miel distiné à l'industrie et pas plus de 80mg/kg pour les régions tropicales (Journal officie des Communité Européen, 2002).

Donc ce paramètre est un bon indicateur de la fraîcheur du miel (BOGDANOV et al, 2000), puisque l'HMF est un composé mutagène mais qui reste controversé (JANZOWSKI et al, 2000 ; et LEE et al, 1995 ; cité par AIT AMEUR, 2006).

D'ailleurs, il a été retrouvé responsable de l'initiation de la promotion de tumeur chez le rat (GIOVANNUCCI, 1995 ; WCRF, 1997 ; cité par KESS, 2002).

3- Formation d'HMF :

La formation d'HMF provient d'une dégradation lente du fructose lequel, en milieu acide, se décompose et perd trois molécules d'eau selon la réaction suivante :

La présence d'HMF dans les miels est donc un révélateur de dégradation plus ou moins avancé de produit (GONNET, 1992 ; cité par MAKHLOUFI, 2001).

Et comme l'HMF est utilisé dans d'autres intérêts, des chercheurs de l'Université du Wisconsin- Madison aux Etats-Unis viennent de développer un nouveau procédé de synthèse du HMF à partir du fructose caractérisé par un rendement amélioré et une extraction plus facile du produit. La déshydratation du fructose est réalisée en phase aqueuse en présence d'un catalyseur acide (acide chlorhydrique ou résine échangeuse d'ions acide) additionné de DMSO (dimethylsulfoxyde) afin d'éviter des réactions parasites.

Les chercheurs ont également augmenté la solubilité du HMF dans le solvant réactionnel, la MIBK (methyl iso butylène cétone), en lui ajoutant de petites quantités de butanol-2, ce qui facilite l'extraction du HMF de la phase aqueuse en cours de procédé et avant qu'il ne réagisse avec elle.

La récupération du produit se fait ensuite après distillation du solvant, avec l'avantage que la MBIK possède un point d'ébullition relativement bas qui améliore le rendement d'extraction du HMF (ANDRIEN, 2006).

La figure ci- dessus montre en série : Fructopyranose (1), fructofuranose (2), et deux intermédiaires de l'étape de la déshydratation (non isolé) (3, 4) et finalement HMF (5) (WIKIPEDIA, 2008).

La figure N°02 : synthèse d'HMF (WIKIPEDIA, 2008). 4- Paramètres influençant l'apparition d'HMF dans le miel :

D'après MORCEAU et al (1994), l'apparition de ce composé est le résultat de la transformation des sucres simples et plus particulièrement du fructose en hydroxymethylfurfurale, 5-(hydroxyméthyl)-2 furaldehyde (HMF).

L'acidité et la teneure en eau élevées favorisent cette transformation, mais l'excès de chaleur et un entreposage prolongé sont des facteurs encore plus importants dans ce processus.

Selon SCHWEITZER (2001c), les miels acides sont plus sensibles à la production d'HMF : un miel avec un pH de 3,5 à 4,0 en produit rapidement, alors que les miels de miellat qui ont des pH élevés (sapin, châtaignier) en produisent beaucoup moins rapidement.

L'activité de l'eau est un paramètre fondamentale dans la production de l'HMF (KROH, 1994 cité par AIT AMEUR, 2006 ). D'un coté la quantité d'eau doit suffire pour la solubilisation et l'hydrolyse du saccharose mais d'un autre coté, la formation d'une mole d'HMF par une mole de fructose ou bien glucose, a besoin de libérer 3 moles d'eau, ce qui explique que beaucoup d'eau inhibe la réaction et celle-ci est valable aussi pour la réaction de maillard (AIT AMEUR, 2006).

Selon CHAUVIN (1968), le vieillissement du miel à la température ordinaire aboutit à une dégradation progressive qui se traduit par :

> Une modification du spectre des sucres dans le sens d'un enrichissement en sucres supérieures. > Une réduction de l'importance des hexoses, une destruction des diastases.

L'indice du HMF n'augmente pratiquement pas la première année, mais s'accroît fortement aux cours des deux années suivantes (PHILIPPE, 1999), comme le montre bien le tableau N°06

Tableau N°06 : effet du stockage sur l'HMF et l'activité enzymatique (BOGDANOV, 1999).

Température de stockage	Temps nécessaire à la formation de 40mg HMF /kg	Durée de demi-vie diastase	Durée de demi-vie invertase
10°C	10-20 années	35 années	26 années
20°C	2-4 années	4 années	2 années
30°C	0,5-1 années	200 jours	83 jours
40°C	1-2 mois	31 jours	9,6 jours
50°C	5-10 jours	5,4 jours	1,3 jours
60°C	1-2 jours	1 jours	4,7 heures
70°C	6-20 heures	5,3 heures	41 minutes

D'après SCHWEITZER (2004b), tous les miels vieillissent et se dégradent pourtant certains le font plus ou moins vite. Il existe des miels de longue et de courte conservation, ce qui influe sur la rapidité de vieillissement, la température de stockage et l'acidité.

4-4-Température :

CERVANTES et al (2000), rapportent que la température est le principal élément qui doit être contrôlé pour avoir un miel de bonne qualité. Le chauffage du miel peut accélérer certaines réactions chimiques susceptibles d'entraîner la baisse de la qualité du produit durant l'entreposage. Ce phénomène pourrait être la conséquence d'une action catalytique des acides présents dans le miel sur les sucres déterminant la hausse du taux de certains composantes, dont le HMF et l'apparition dans le même temps des pigments de couleur foncée qui altèrent la couleur initiale.

BOGDANOV (1999), affirme que la couleur du miel devient plus foncée lors du stockage à la chaleur et à la lumière comme le montre bien la figure N°03 où la dégradation de la couleur des trois échantillons du même miel, conservés de manières différentes, est bien constatée :

Miel de gauche, stocké à la lumière et à température ambiante. Miel du milieu, stocké dans l'obscurité et à température ambiante. Miel de droite, stocké dans l'obscurité et à température de 15°C.

Figure N° 03 : la dégradation de la couleur des trois échantillons du même miel qui ont été conservés de manières différentes (BOGDANOV, 1999).

Mais le taux d'HMF est le critère le plus important et le plus fiable pour détecter les miels surchauffés, d'autant plus que si l'HMF est absent, les miels sont frais (KARABOURNIOTI et ZERVALAKI, 2001).

SCHWEITZER (2005b), affirme que plus la température augmente plus un miel contient d'HMF et voit ses enzymes disparaître. D'ailleurs, les températures élevées ont sur le miel un effet assez semblable à celui du vieillissement. Les basses températures ont, au contraire, un effet de protection contre le vieillissement par blocage des réactions enzymatiques et chimiques.

Le miel stocké à la température ambiante à 20°C pendant 2 à 4ans, atteint le seuil critique (SCHWEITZER, 2004c).

Donc l'utilisation du traitement thermique dans le but d'élimination de cristallisation ou bien pasteurisation, peut augmenter la quantité de l'HMF. Et pour cela le temps du traitement thermique doit être plus court que possible, par exemple : un traitement pendant 90s à 130°C donne approximativement la même augmentation d'HMF que pendant 30s à 150°C de traitement, voir figure, (TOSI et al, 2002).

Figure N° 04 : l'évolution de H.M.F à différentes températures pendant différent temps (TOSI et al,
2002).

Il peut servir de molécule de base pour fabriquer ensuite des composés organiques, matières plastiques ou carburants (ANDRIEN, 2006).

Cependant, il est souvent dosé dans les aliments sucrés comme indicateur de la qualité du traitement thermique appliqué à l'aliment.

Il est très utilisé pour évaluer la conservation du miel et l'utilisation de la chaleur pour faire fondre les cristaux de sucres (TOSI et al ,2002 ; ZAPPALA et al ,2005 ; cité par AIT AMEUR, 2006).

> Stocker son miel dans de bonnes conditions. Un stockage à15°C ou moins est le plus adéquat, mais difficile à réaliser. En tout état de cause, il faudrait ne pas dépasser les 20°C.

L'étude expérimentale a été réalisée au niveau du laboratoire de biochimie du département des Sciences agronomiques et biologiques. Elle s'est déroulée entre le 19 février jusqu'à le 08 mars 2008.

Les échantillons des miels étudiés proviennent de différentes régions (Tiaret et Boukaddir.) L'étude a porté sur 05 échantillons de différentes années, 2005,2006 et 2007. Nous avons attribué à chaque échantillon un numéro comme il est montré sur le tableau N° 07.

Chaque échantillon est réparti en 05 lots, avec des étiquettes portant la température de traitement. L'un a été analysé sans chauffage et les quatre autres ont été chauffés à différentes températures (40°C, 60°C, 80°C, 100°C) pendant 1 heure, puis après chauffage, nous avons procédé aux analyses de la teneur en eau et détermination de l'HMF de tous les échantillons.

Figure N°05 : présentation des échantillons des miels étudiés. Tableau N°07 : présentation des échantillons de miel étudiés.

Ech	Région	Origine florale	Année de récolte
01	Boukadire	Eucalyptus	2007
02	Oued djamaa	Agrume	2007
03	Melakou	Toutes fleurs	2007
04	Melakou	Toutes fleurs	2006
05	Tiaret (tagdempt)	Forêt	2005

Pour notre travail nous avons adapté le protocole expérimental représenté dans la figure N°06.

> Spectrophotomètre de type abbé relié à un bain thermo staté par circulation d'eau grâce à une pompe RL2.

6-Méthodes

L'indice de réfraction est une mesure optique qui varie en fonction de la concentration en matière du produit à analyser et de la température (La commission internationale du miel, 2002).

La détermination de la teneur en eau s'effectue par la mesure optique de l'indice de réfraction (IR) du miel à 20°C .Cette mesure est réalisé par un réfractomètre de type Abbé relié à un bain thermo staté par circulation d'eau grâce à une pompe RL2.

Le miel à analyser doit être homogénéisé et parfaitement liquide. Dans le cas où l'échantillon est cristallisé, on le met dans un flacon fermé hermétiquement et on le place à l'étuve à 40°C ou dans un bain marie à 50°C, jusqu'à ce que tous les cristaux de sucres soient dissous.

Après refroidissement à température ambiante à l'aide d'une spatule, une goutte de miel est déposée et étalée en couche mince sur la surface du prisme. La lecture de l'I R est effectuée à travers l'oculaire.

La lecture est faite à 20°C, et si elle est faite au dessus de 20°C, on ajoute 0,00023 par degré et dans le cas contraire on soustrait 0,00023 par 1°C.

Les résultas obtenus seront comparé à la table standard de la commission internationale du miel (2002) qui indique la teneur en eau correspondante (voir annexe 01).

L'HMF est un dérivé de déshydratation des sucres ; qui apparaît par réaction chimique naturelle lors du vieillissement ou du chauffage des miels (PERDRIX, 2003).

L'analyse a été effectuée selon la méthode de WINKLER parue dans le rapport de la commission international du miel (2002). Cette mesure de la teneur en HMF est basée sur la mesure de l'absorbance de cette molécule par spectrophotométrie réglée à une longueur d'onde de 550nm, en présence d'acide barbiturique et de la paratoluidine.

Dans une fiole jaugée de 100 ml, on dissout 500 mg d'acide barbiturique dans 70 ml d'eau distillée au bain marie, on refroidit et en complète avec de l'eau distillée jusqu'au trait de jauge

Dans une fiole jaugée de 250 ml, on dissout 25 g de paratoluidine dans 50 ml de isopropanole, on ajoute 25 ml d'acide acétique cristallisable puis on complète jusqu'au trait de jauge avec le isopropanole.

Laisser la solution de paratoluidine à l'obscurité 24 heures avant son utilisation.

- Mode opératoire :- dissoudre 2 g de miel dans 10 ml d'eau distillée (2tubes par échantillon).

La préparation du tube à essai ne doit pas dépasser deux minutes. Expression des résultats :

L'absorbance d'essai est mesurée par rapport au blanc à 550 nm dans les trois à quatre minutes en maximum.

La teneur en HMF est exprimée en mg pour 1 kg de miel, elle est donnée par la formule suivante :

192 : facteur de dilution et coefficient d'extinction, obtenue expérimentalement à

En générale, la détermination de la teneur en eau conditionne l'état de maturation et de conservation du miel. D'après GONNET (1982), en moyenne cette teneur se situe entre 17-18% pour la plupart des miels.

La teneur en eau des miels étudiés avant chauffage est représentée dans le tableau N°09 Tableau N°09 : les résultats de l'indice de réfraction et de la teneur en eau des échantillons des miels sans traitement thermique.

On constate que la teneur en eau des échantillons analysés fluctue entre 15,6 et 18,3% avec une moyenne de 16,92 %.

Les échantillons N° 02 et 04 ont montré un taux plus ou moins élevé par rapport aux autres , ce qui les expose aux risques de fermentation contrairement aux échantillons restant qui peuvent se conserver sans risque d'altération de leurs propriétés physico-chimiques (GONNET, 1982).

CHIBANE et DJILLALI (2007), en analysant des miels d'origines diverses ont trouvé des valeurs variant entre 13-19,2% avec une moyenne de 17%. L'étude effectuée par AMROUCHE et KESSI (2003) sur les miels algériens a révélé des valeurs comprises entre 15 et 22,6% avec une moyenne de 17,68 %.

Les 05 échantillons de miels traités par la chaleur à différentes températures ont donné les résultats regroupés dans la figure N°07

chauffage à 40°C chauffage à 60°C chauffage à 80°C chauffage à 100°C

Figure N°07 : teneur en eau des échantillon de miel après chauffage à différentes températures.

La teneur en eau de nos échantillons après traitement thermique à différentes températures varie entre 15,4 et 18,3 % avec une moyenne de 16,55 %. La plupart des échantillons marque une légère diminution de la teneur en eau. Cette diminution peut être expliquée par l'effet de vaporisation par la chaleur et à l'hygroscopicité du miel (peut aussi bien absorber de l'humidité de l'air, que de perdre de l'eau suivant que l'atmosphère est humide ou sèche) (POLUS, 2007 et COUGNET, 2007), tandis que 03 échantillons traités à 80°C, montrent une légère augmentation de leur teneur en eau. Cette augmentation peut être expliquée par une forte altération du miel sous l'effet de la température ce qui provoque la déshydratation du fructose et du glucose et la production d'HMF puisque ce dernier est fortement influencé par le traitement thermique (CERVANTES et al, 2000).

Ces variations de la teneur en eau peuvent être expliquées par une mauvaise étanchéité des bouchons des étuis.

1-2-H.M.F :

L' H.M.F représente un critère de qualité qui nous renseigne sur « l'état de fraîcheur d'un miel » et du sur chauffage.

Selon la législation française, on ne peut commercialiser le miel comme « miel de table » que si celui-ci présente un taux d'H.M.F inférieur à 40mg/kg de miel.

L'analyse spectrométrique des échantillons du miel avant traitement thermique révèle des teneurs en H.M.F représentée dans la figure N° 08. Elles se situent entre 17,28 et 71,04 mg/kg avec une moyenne de 40,89 mg/kg.


										teneur en HMF
										teneur en HMF

Les résultats des échantillons N° 02, 03, 04 présentent des taux d'H.M.F fluctuant entre 17,28 et 38,40 mg/kg, ceci pourrait s'expliquer par un vieillissement. Malgré que l'échantillon N°04 étant plus vieux que les échantillons N° 02 et 03 , celui-ci présente la teneur la moins faible (17.28 mg/kg)

L'échantillon N°01 présente une teneur légèrement supérieure à la norme, par contre l'échantillon N°05 présente une teneur très supérieure à la norme. Cette teneur élevée de 71 ,28mg/kg pourrait être due :

Au vieillissement naturel du produit qui favorise ainsi la transformation du fructose en H.M.F et le mode d'extraction.

MAKHLOUFI (2001), en analysant des échantillons de miels algériens a trouvé des valeurs variant entre 9,6 et 157,44 mg/kg avec une moyenne de 42,6 mg/kg.

La présence d'H.M.F dans un miel est révélatrice d'une perte de la qualité organoleptique.

Cette teneur en H.M.F est influencée par certains facteurs notamment le type de sucre, sa concentration, la durée de conservation, la température et l'acidité ou la valeur de pH.

La figure N°09 nous montre les valeurs obtenues pour l'H.M.F des cinq échantillons soumis à différentes températures.

Echantillon N°01 Echantillon N°02 Echantillon N°03 Echantillon N°04 Echantillon N°05

Figure N°09 : variation du taux d'H.M.F des miels en fonction de la température.

Suite à ce traitement thermique, nous constatons que l'HMF des échantillons chauffés a augmenté différemment.

À 100°C, elle varie entre 46,77 et 86,25% avec une moyenne de 63,76% du taux initiale.

Les résultas que nous avons enregistrés montrent que le chauffage du miel à différentes températures pendant 1h entraîne à 100°C une hausse d'H.M.F très significative et qui dépasse 100mg/kg pour tous les miels analysés, à l'exception du miel N°02 où sa teneur en H.M.F a augmenté lentement et à 100°C son HMF arrive à 59,52mg/kg. Contrairement à l'échantillon N°04 qui débute avec un taux d'H.M.F < à 20mg/kg mais qui a augmenté finalement rapidement au cour du traitement thermique et à 100°C a augmenté de 86,25%. Cela peut être expliqué par une résistance à la chaleur qui varie en fonction de l'origine botanique du miel et de sa composition.

AMRAOUI et DROUI (2005), en analysant des miels algériens ont trouvé des valeurs d'une moyenne de 12,4 1mg/kg et après un stockage à 30°C pendant 2 mois la moyenne enregistrée étant de 20,23 mg/kg.

La production d'H.M.F est donc un phénomène naturel dont le processus est lent à température ambiante. Par contre le chauffage du miel l'accélère énormément et ce quel que soit la nature du miel (plus ou moins acides) (PREDRIX, 2003).

2-Analyses sensorielles : 2-1-Couleur et aspect :

La couleur des miels est une donnée importante parce c'est une caractéristique physique dépendant de l'origine du produit mais également un élément sensoriel primordial qui détermine en partie le choix du consommateur. L'état de structure du miel, liquide ou cristallisée, est le premier paramètre qu'on peut évaluer et qui peut être important

Tableau N°10 : Analyse visuelle des différents types de miels à température ambiante.

Après traitement thermique, on a constaté que pour tous les miels, la couleur est devenue plus foncée en fonction de la température du chauffage appliqué. Mais le processus a remarquablement démarré à partir du 80°C, cette dégradation de couleur aux cours du traitement thermique était très nette et visible dans l'échantillon N° 04 (voir la figure N°10).

Figure N°10 : le changement de la couleur d'échantillon N°04 au cour du traitement thermique.

CONCLUSION

Le miel, cet aliment tant apprécié par l'homme présente un éventail très large en goût et en couleur. Devant cette diversité de choix, le consommateur est confronté à faire une distinction entre le miel frais et celui qui ne l'est pas.

A la lumière de notre étude effectuée sur 05 échantillons de miel en déterminant essentiellement l'HMF et la teneur en eau, nous avons pu tirer les conclusions suivantes :

- un miel surchauffé conduit à la formation d'H.M.F qui contribue à la dégradation de la

conséquences sur le changement de la couleur du miel qui brunit, donc le miel vieillit avec le temps, mais sa qualité ne s'améliore pas au cour du stockage.

Et pour que le miel garde sa fraîcheur et ainsi son parfum, sa couleur, et sa composition énergétique en sucre et en vitamine il faut éviter de le conserver à température élevée et de le conserver assez rapidement.

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Tableau N°11 : Relation entre la teneur en eau et l'indice de réfraction du miel. (Commission internationale du miel, 2002).

Teneur en eau g/100g	Indice de réfraction 20°C	Teneur en eau g/100g	Indice de réfraction 20°C
13.0	1.5044	19.0	1.4890
13.2	1.5038	19.2	1.4885
13.4	1.5033	19.4	1.4880
13.6	1.5028	19.6	1.4875
13.8	1.5023	19.8	1.4870
14.0	1.5018	20.0	1.4865
14.2	1.5012	20.2	1.4860
14.4	1.5007	20.4	1.4855
14.6	1.5002	20.6	1.4850
14.8	1.4997	20.8	1.4845
15.0	1.4992	21.0	1.4840
15.2	1.4987	21.2	1.4835
15.4	1.4982	21.4	1.4830
15.6	1.4976	21.6	1.4825
15.8	1.4971	21.8	1.4820
16.0	1.4966	22.0	1.4815
16.2	1.4961	22.2	1.4810
16.4	1.4956	22.4	1.4805
16.6	1.4951	22.6	1.4800
16.8	1.4946	22.8	1.4795
17.0	1.4940	23.0	1.4790
17.2	1.4935	23.2	1.4785
17.4	1.4930	23.4	1.4780
17.6	1.4925	23.6	1.4775
17.8	1.4920	23.8	1.4770
18.0	1.4915	24.0	1.4765
18.2	1.4910	24.2	1.4760
18.4	1.4905	24.4	1.4755
18.6	1.4900	24.6	1.4750
18.8	1.4895	24.8	1.4745

Tableau N°12 : HMF des échantillons de miel avant et après le traitement thermique.

	Teneur en HMF des cinq échantillons de miel en mg/kg
Température du traitement thermique	Echantillon N°01	Echantillon N°02	Echantillon N°03	Echantillon N°04	Echantillon N°05
Sans traitement	46,08	31,68	38,40	17,28	71,04
40°C	72,96	34,56	47,04	27,84	92,16
60°C	73,92	39,36	68,12	38,4	96
80°C	105,6	47,04	86,40	63,36	99,84
100°C	119,04	59,52	150,72	123,84	142,08
La moyenne	83,52	42,43	78,13	54,14	100,22

Tableau N°12 : teneur en eau des échantillons de miel avant et après le traitement thermique.

	Teneur en eau des cinq échantillons de miel
Température du traitement thermique	Echantillon N°01	Echantillon N°02	Echantillon N°03	Echantillon N°04	Echantillon N°05
Sans traitement	16,8	18,3	15,8	18,1	15,6
40°C	16,6	18,3	15,8	18,1	15,4
60°C	16,2	17,7	15,8	16,6	15,4
80°C	16,4	17,8	16	16,6	15,4
100°C	15,8	17,7	15,8	16,5	15,4
La moyenne	16,36	17,96	15,84	17,18	15,44

Résumé :

Notre travail a porté sur l'étude de l'effet de la température sur l'évolution de l'H.M.F dans les miels algériens.

Les résultats obtenus montrent qu'il y'a une forte augmentation de l'H.M.F durant les traitements thermiques ce qui entraîne une dégradation de la qualité du miel. Plus la température et la durée d'exposition augmentent et plus la teneur en HMF devient importante.

Summary:

Our work brings on the survey of the effect of the temperature on the evolution of the HMF in Algerian honeys.

The gotten results show that there is a big increase of the HMF during the thermal treatments what entails a deterioration of the quality of the honey. More the temperature and the length of exhibition increase and more the content in HMF becomes important.