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


par keltouma mazrou
Université ibn khaldoun à tiaret - DES en biochimie 2008
  

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

Université IBN KHALDOUN -Tiaret-

Faculté des Sciences Agronomiques et Vétérinaires

Département des Sciences Agronomiques et Biologiques

Mémoire de fin d'études

En vue de l'obtention du diplôme d'étude supérieures

En biologie

Spécialité : Biochimie

Effet de la température sur l'évolution de l'HMF dans les miels
Algériens

Présenté par : Melle MAZROU KELTOUMA

Membres de jury

Président :

Promoteur : Mr. HOCINE. L

Examinateurs : Mme. MAKHLOUFI.C

Promotion 2007 - 2008

Remerciements

Je tiens à remercier tous ceux qui,

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.

Merci à tous les membres de jury qui ont accepté de juger mon travail,

Tous ceux qui m'ont accueilli et aidé un moment ou à un

Autre de mon travail. Je leur en sais gré.

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.

Dédicace

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

MOHAMED

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

appris la patience et le défit.

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

m'a guidé vers le chemin droit.

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 mes grands-mères : THAKLIT, FATIMA.

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

A tous mes cousins en particulier LYES qui m'a beaucoup aidé.

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 4ème 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.

SOMMAIRE

Partie bibliographique

Introduction

Chapitre ² : Généralités sur le miel

1-Définition du miel 02

2-Origine du miel 02

2-1-Nectar 02

2-2-Miellat 02

3-Autres origine du miel 02

4-Foramation du miel 03

5-Recolte et extraction du miel 04

6-composition chimique du miel 05

6-1-composition majeurs 05

6-1-1-Eau 05

6-1-2-Glucides 05

6-2-composition mineurs 05

7-Propriétés physico-chimiques du miel 06

7-1- Propriétés physique 06

7-2- Propriétés chimique 08

8-Autre produit de la ruche 08

9-Qualités des miels 10

9-1-Critéres de qualités des miels 10

9-1-1-Humidité ou teneur en eau 10

9-1-2-Teneur en HMF 10

9-1-3-Acidité diastasique ou amylasique 11

9-1-4-Acidité libre 11

9-1-5-Teneur en glycérol 11

Chapitre ²² : Importance de l 'H.M.F dans le miel.

1-Définition du H.M.F 12

2-Structure et propriétés du HMF 12

3-Formation du HMF 13

4-Les paramètres influencent l'apparition d'HMF dans le miel 14

4-1- pH 15

4-2- teneur en eau 15

4-3- vieillissement 15

4-4- température 16

5-Utilisation 18

6-conseils pou limiter l'HMF dans le miel 18

Partie expérimentale
Chapitre ² : Matériels et Méthodes

1 -Etude expérimentale 19

2-Echantillons de miel 19

3-protocole expérimental 20

4-appareillge 21

5-produit chimiques 21

6- Méthodes 22

6-1- Méthodes physico-chimique 22

6-1-1-Détermination de la teneur en eau 22

6-1-2-Détermination de l'HMF 23

Chapitre ²² : Résultats et Discussions

1-Analyse physicochimique 25

1-1- La teneur en eau 25

1-2-H.M.F 27

2- Analyse sensorielles 30

Conclusion

Référence bibliographique Annexe

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.

2-Origine du miel :

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.

2-1-Nectar :

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 :

Des nectars à saccharose prédominant ;

Des nectars à taux égaux de saccharose, fructose et glucose ;

Des nectars avec prédominance du glucose et du fructose.

2-2-Miellat :

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).

3-Autres origines du miel :

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 :

La figure N° 01 résume les différentes étapes de la formation du miel

Abeille

Miel

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

Miellat

Nectar

Jabot

Jabot

Protection dans les rayons

de cire

Evaporation dans les rayons
par battement des ailes

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

puceron

Recolte

Stockage

Séchage actif 15 à 20 min

Séchage passif
4 à 5 jours

Transformation
chimique

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.

Tableau N°01 : les étapes d'extraction de miel.

Désoperculation

Maturation et
stockage

Extraction

Les étapes d'extraction dans l'ordre

Filtration

Désoperculer les alvéoles au moyen d'un couteau à désoperculer.

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.

Le miel est extrait des cellules par la force centrifuge.

Le miel est alors recueilli sur un filtre, pour retenir les débris de cire.

(IDPE ,1985 ; MARY, 2003 et CARTEL ,2006)

(DANADIEU ,1981 et ANCHLING ,2005)

(HUCHET et al, 1996 et BIRI ,1976)

(IDPE, 1985 et PHILIPPE ,1999)

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.

Remarque

Parce que les températures supérieures provoquent l'apparition de HMF.

Pour que les rayons ne soient pas endommager.

Parce que le miel est acide.

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

Pourquoi

6-Composition chimique du miel :

6-1-Composition majeure :

6-1-1-Eau :

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%.

6-1-2- Glucides :

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).

6-2- Composants mineurs :

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

Tableau N 02° : les composants mineurs du miel.

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).

7-Propriétés physico-chimiques du miel :

7-1-Propriétés physiques : 7-1-1-Densité :

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).

7-1-2-Viscosités :

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).

7-1-3-Chaleur spécifique :

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).

7-1-4-Conductivité thermique :

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).

7-1-6-Indice de réfraction :

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.

7-1-7-Coloration :

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).

7-1-8-L'hygroscopicité du miel :

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%.

7-1-9-Flurescence :

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

7-2-Propriétés chimiques : 7-2-1- Acidité :

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).

7-2-2- pH :

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.

7-2-3- HMF :

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)

8- Autres produits de la ruche :

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

Tableau N°03 : les produits de la ruche.

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)

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