Soutenance mémoire
caractéristiques botaniques du thé
Le thé appartient à la famille des Aurantiacées ou Hespéridées, à la famillespéciale des Théacées, sous famille des Cameliacées. Le thé a été définitivement c lassé dans la famille des Temotromiacées du genre thea ou camelia. Ce genre est composé d’une seule espèce: thea viridis. Mais cette espèce a de nombreuses variétés parmi lesquelles on peut citer : thea sinensis (Thé de Chine) et thea assam ica (Thé d’Assam).
Description de la plante
Le théier est un arbuste à feuilles de couleur vert foncé et à fleurs blanches et odorantes (1,5 rn de haut, en culture).
La feuille du théier est ovale, allongée, acuminée. A partir du quart inférieur, elle présente sur ses bords, des dents d’une forme particulière, composées d’une sorte de coussinet portant une pointe très petite, noirâtre,recourbée en forme de griffe. Des nervures médianes se détachent des nervuressecondaires qui, à une faible distance des bords du limbe, se recourbent pour s’anastomoser enarc. L’épidenne inférieur seul porte des poils tecteurs unicellulaires, coniques, flexueux et à parois épaisses. La feuille du théier est caractérisée anatomiquement par la présence dans la mésopbylle et dans l’écorcede la nervure, de cellules scléreuses, simples, ramjfiées, hérissées de tuberculestrès proéminents [2, 3, 4].
Le thé est cultivé en Inde, à Ceylan et en Chine, le thé y est connu depuis les temps immémoriaux.
Les parties utilisées sont les feuilles et les bourgeons [2].
Effets et usages médicaux
Ses effets astringents rendent le thé efficace dans les affections digestives, car 11 retend les muqueuses intestinales. Une infusion forte de thé se boit pour calmer rirritation des paupières et des piqûres d’insectes, les oedèmes et les coups de soleil [2].
En cas d’urgence, le thé rend service face aux brûlures légères.
En médecine aywvédique, on l’utilise pour ses vertus astringentes et comme tonique nerveux. La caféine du thé contribue à soulager les migraines,bien qu’eUe soit moins efficace que celle du café (Co{fea arabica). Les études confument que le thé vert est une boisson plus saine que le thé noir [2]. L’action fortement antioxydante du thé vient des polyphénols qui donnent à la feuille son action potentielle dans ta prévention du cancer. Des études indiquent que le thé vert favorise la perte de poids, peut traiter l’ hépatite et prévenir J’apparition descaries [2]
Le thé est une boisson naturelle, sans additif, ru arôme artificiel oucolorants. De ce fait, s’il est consommé sans sucre, le thé ne renferme a ucune calorie. Non seulement réconfortante et rafraîchissante, cette boisson permet de maintenir les besoins en liquide indispensables au maintien de la santé.
Le thé, en particulier le thé vert, est sujet à de nombreuses recherches [3]
Sans conteste, son atout majeur est d’être un produit complètement naturel. Il est riche en fluor, il a une action sur les systèmes cardio-vasculaire, respiratoire,musculaire et digestif ainsi que sur la diurèse. De même, il contient des éléments minéraux, dont le cuivre, le fer et le sodium, mais aussi des vitamines [2, 3].
les différentes variétés de thé
Le thé est toujours cultivé comme un produit typique de grande plantation.
Un même arbuste de thé peut donner, après transfonnation soit du thé noir (fermenté), soit du thé vert (non fermenté).
Le thé est constitué par les feuilles du théier qu’on soumet, après la récolte, à une préparation spéciale, très variable suivant la région de production. On utilise soit les feuilJes encore jeunes et couvertes d’un duvet soyeux, soit des feuilles plus âgées et plus ou moins dépourvues de poils.
Suivant le mode de préparation, on distingue diverses catégories de produits.
Les thés noirs
Ils sont généralement moins bien roulés, plus légers que les précédents et dont la couleur est due à une fermentation se produisant au cours de leur préparation.
Leur odeur est généralement aromatique, mais différente de celle des thés verts ; leur saveur est astringente et leurs caractères organoleptiques variables avec les régions de production. Leur infusion présente une teinture rouge marron.
De nos jours, la fabrication du thé noir peut se faire de manière artisanale, notamment dans certaines régions de Chine, mais aussi de manière traditionnelle, plus particulièrement par 1 ‘utilisation de nouvelles méthodes industrielles. La manière artisanale issue de la fabrication du thé nous provient des récits de voyage en Inde, datant du début du XTX.!me siècle. Ces derniers nous renseignent sur les méthodes employées pour l’obtention du thé noir. A l’époque, les diverses opérations se déroulaient sur le lieu même de la cueillette et consistaient en un séchage sommaire des feuilles fraîchement cueillies au soleil, suivi d’une manipulation manuelle qui avait pour objectif d’agglutiner les feuilles en une sorte de boule. Cette dernière était ensuite mise à cuir dans un four.
Toutefois, ces récits ont permis d’observer que les méthodes de préparation du thé noir différaient à la même époque entre l’Inde et la Chine. Dans ce dernier pays, la méthode de fabrication semblait être mieux élaborée à l’aide d’un rituel plus sophistiqué. Les feuilles, après avoir été cueillies, étaient mises à sécher au soleil pendant environ deux heures, puis laissées à l’ombre pour être refroidies. Ensuite, les feuilles étaient roulées entre les pamnes des mains, pour les malaxer et briser 1eurs cellules. Ces opérations étaient répétées plusieurs fois.
Ainsi pendant cette élaboration, 1′ aspect des feuilles se modifiait. Elles prenaient peu à peu, une couleur sombre et devenaient du thé noir.
A cette époque, la collaboration entre chinois et indiens, a permis une amélioration progressive des méthodes de fabrication du thé, ce qui nous amène aujourd’hui à celle que nous connaissons et qui est appelée la méthode orthodoxe. A l’heure actuelle, cette technique de fabrication est plus ou moins industrialisée, mécanisée, mais qui a dans de nombreux cas gardé son côtéartisanal [3].
La méthode de fabrication orthodoxe comporte cinq phases successives : le flétrissage, le roulage, le criblage, la fermentation et la dessiccation. Nous allons donc décrire ces diverses étapes, afin de mieux comprendre le processus actuel de préparation du thé noir. Le flétrissage débute dès la cueillette et a pour but de rendre la feuille plus souple, afin de pouvoir la rouler sans la briser. EJJe consiste en une déshydratation de la feuille et pour cela les feuilles sont répandues en couches minces sur de grandes c1aies constituées de toiles de jute ou de treillis métalliques. Le flétrissage se fait généralement dans des greniers spécialement aménagés à cet effet avec circulation d’un courant d’air. La durée de cette opération varie entre 18 et 20 heures. Afin d’accélérer ce procédé, qui a de nombreux inconvénients, dont celui d’occuper beaucoup d’espace, denombreuses manufactures sont actuellement équipées de procédés de flétrissageplus modemes. Il s’agit du flétrissage en tunnels et du flétrissage en cuves.
Le roulage consiste, dès que le flétrissage a été jugé suffisant, à rouler les feuilles sur elles-mêmes, dans le sens de la longueur et leur donner ainsi 1’ aspect que nous connaissons, mais aussi à briser les cellules des feuilles et de cette manière permettre de Libérer les huiles essentielles qui y sont contenues. Donc le roulage permet différentes réactions chimiques nécessaire pour Ja suite de la fabrication. Quant au criblage, il pennet de trier les feuilles, selon leur taille, leur épaisseur, mais aussi de séparer celles qui sont entières de celles qui sontcassées.
Les alcaloïdes
Ils en existent dans la feuille de thé environ 8%. Ce sont des bases puriques qui sont pour la plus grande part de la caféine ou théine (3,5 à 3,8o/o); ensuite un peu de théophylline et de la théobromine avec adénine et xanthine. Ces alcaloïdes sont soit libres, soit condensés aux tanins.
Outre ces substances banales et ces alcaloïdes, on trouve également dans les feuilles de thé un glucoside mal identifié et un ferment oxydant appelé théase qui perd son activité s’il est chauffé à plus de 62°C. Une huile essentielle parfumée se forme au cours de la fermentation. Elle contient de l’alcool méthylique, de l’acide salicylique, du salicylate de méthyle, de l’acétone et un alcool mal identifié de formule générale C6J f120. Cette essence se présente sous la forme d’un liquide jaune pâle se résinifiant rapidement à l’air [5,6].
Le difluor réagit de manière explosive avec le dihydrogéne, même dans des conditions de basse température et sans lumière.
Dans un jet de gaz difluor, le verre, les métaux, l’eau et d’autres substances brûlent avec une flamme lumineuse. Le fluor a une telle affinité pour la plupart des éléments, en particulier pour le silicium, qu’il ne peut ni être préparé ni être conservé dans des récipients de verre. En solution, le fluor forme desions fluorures [7 ,8].
Utilisations du fluor
Le fluor est utilisé dans la production de matières plastiques à faible coefficient de friction tel le Téflon, ams1 que pour les gaz ( caloporteurs) caloriporteurs halons tel que le fréon.
Autres utilisations :
• l’acide fluorhydrique (HF) est utilisé pour opacifier le verre dans les ampoules électriques et dans d’autres produits ;
• le fluor monoatomique est utilisé dans la fabrication des semiconducteurs;
• avec d’autres composés, le fluor est utilisé dans Ja production d’uranium (avec l’hexafluorure) ainsi que dans la fabrication de plus d’une centaine de composés fluorés commerciaux, te] que Je plastique haute température ;
• les hydro chlorofluorocarbones sont utilisés de manière extensive dans les systèmes de réfrigération et d’air conditionné. Les chlorofluorocarbones (CFC) ont été bannis de ces applications du fait de leur implication dans la genèse du trou de la couche d’ozone. Ces deux classes de composés sont des gaz à effet de serre;
• le fluorure de sodium a été utilisé comme insecticide, particulièrement contre les cafards;
• des fluorures sont ajoutés aux dentifrices, ou parfois dans certaines sources d’eau ou dans certains aliments pour lutter contre la carie dentaire [7].
Le fluor et les dents
Le fluor a un important effet cario-statique. ll agit en se fixant sur l’émail des dents: certains cristaux d’hydroxyapatite sont remplacés par des cristaux de fluoroapatite, plus résistants. Le fluor peut être amené au niveau des dents de deux manières :
• la voie locale, voie privilégiée qui présente le plus d’avantages et le moms d’effets secondaires. L’intermédiaire est la pâte dentifrice. La concentration en fluor des pâtes dentifrices pour adultes est relativement constante : 1000 à 1500 ppm. Le fluor contenu dans la pâte dentifrice va se fixer sur les dents lors du brossage. La durée de brossage doit donc être suffisante (trois minutes matin et soir);
• la voie systémique, voie utilisable seulement pendant la formation des dents, soit depuis la naissance jusqu’à J 2 ans. L’intermédiaire est soit du fluor en comprimés (prescrits par le dentiste), soit une source alimentaire : eau ou sel de cuisine. Dans ce cas il faut être vigilant sur la quantité totale de fluor ingérée. et ne pas multiplier les sources.
L’OMS a désigné les doses journalières en fluor normales et celles pouvant entraîner une fluorose.
Les doses en fluor recommandées par l’OMS sont de 0,05mg!kg/jour, tandis que celles à risque de fluorose sont de O,lmg/kg/jour.
Les enfants avalent toujours une partie de la pâte dentifrice, surtout les plus jeunes. L’ingestion de la pâte dentifrice diminue avec l’âge : de 2 à 4 ans, 50 % de la pâte dentifrice est avalé ; de 4 à 6 ans, 30 % de la pâte dentifrice est avalé, à 6 ans et plus, 1 0 % de la pâte dentifrice est avalé.
Il est donc très important d’adapter la concentration de fluor à l’âge de l’enfant.
Toxicité à long terme
Fluorose squelettique professionnelle
Un apport élevé de fluorures pendant une longue durée peut aboutir à une fluorose squelettique, c’est-à-dire à l’accumulation de fluorures dans les tissus osseux, déterminant des formations pathologiques. Cette maladie a été découverte à Copenhague en 1931, lors d’ un examen médical systématique du personnel d’usines de cryo1ithe.
Elle a été décrite en détail dans une étude ultérieure approfondie, rapportée par Roholm 1937 [1 0].
La fluorose squelettique frappe principalement les ouvriers travaillant à la production de l’aluminium, dans les fonderies de magnésium, dans les ateliers de traitement de la fluorine et de fabrication des superphosphates (Il].
Le premier stade de 1′ ostéofluorose est parfois symptomatique et peut être mis en évidence à la radiographie par la densité accrue de divers os, notamment les vertèbres et le bassin. Dans l’industrie de la cryolithe, on a noté ce type d’altération au bout de 4 années environ d’absorption quotidienne de 20-80mg de fluorures [10). D’après des rapports plus récents, ces altérations ostéosclérotiques apparaissent pour une concentration des fluorures dans 1 ‘os égale à 5000-6000 mg/kg d’os desséchés et délipidisés.
Frank et Anermann [14] ont observé des altérations anatomopathologiques pour des teneurs en fluorures de l’ordre de 4000 mg/kg. Plus récemment, une étude approfonclie de biopsies osseuses a relevé des altérations histologiques pour des teneurs en fluorures ne dépassant pas environ 2000 mg/kg. Ces effets histologiques associés à des teneurs en fluorures apparemment très basses s’expliquent peut-être par une exposition intense, de nombreuses années avantl’examen clinique, qui auraient été suivies d’une défluoration pendant la périodesuivant l’arrêt de l’exposition.
JI se peut que la concentration des fluorures soit extrêmement variable à 1’ intérieur de 1 ‘os, si bien que les effets histologiques seraient associés à des concentrations élevées, mais uniquement au ni veau local.
Ainsi des teneurs relativement élevées peuvent apparaître par suite del’accumulation des fluorures au cours d’une exposition régulière et prolongée à de faibles concentrations, n’entraînant pas d’effets apparents.
Fluorose dentaire
Pendant la première moitié de ce siècle, l’étiologie d’une atteinte particulière de l’email dentaire lui donnant un aspect moucheté, a été discutée.
Cette atteinte était endémique dans certaines zones géographiquement bien délimitées. Eager [25] a décrit une atteinte étrange de la denture chez les habitants d’un petit viJiage procl1e de Naples. Sous sa fonne la plus bénigne, cette atteinte consistait en une apparition de zones blanches opaques et très peu marquées sur certaines dents postérieures. Quand J’atteinte devient plus grave, la défectuosité de l’émail se généralise avec des changements de coloration passant du blanc à diverses nuances de gris et de marron pouvant aller jusqu’au noir.
Dans les zones où l’atteinte est particulièrement intense, la surface de la dent peut présenter de petites cavités isolées ou confluentes.
Eager a attribué ces défectuosités dentaires aux fumées volcaniques souillant l’atmosphère ou formant une solution avec J’eau de boisson.
Dans d’autres régions J’on a observé cet aspect moucheté des dents, l’eau de boisson a été plus directement mise en cause [26], et l’intérêt s’est porté sur la présence de fluorures [27]. Ces derniers ont été définitivement reconnus comme l’agent causal quand on a constaté que l’administration de fluorures àdes rats et des moutons, par l’incorporation dans leur nourriture, se traduisait par le même type d’atteinte dentaire [ll] par la suite, ce type de mouchetage de l’émail a été désigné sous le nom de fluorose dentaire ou fluorose de l’émail.
La fluorose dentaire fait sentir ses effets au niveau de l’émail dentaire pendant la formation des dents, de sorte que toutes les lésions se produisent avant l’éruption dentaire. Cependant, l’apparition d’une couleur brun-noir anormale constatée en cas de fluorose sévère constitue un phénomène secondaire, les taches se constituant par dépôt de substances provenant de la cavité buccale sur la surface spongieuse des zones qui présentent alors un aspect moucheté. Ces taches de couleur anonnale peuvent quand elles sont peu prononcées, être éliminées par lavage au moyen d’une solution diluée d’acide phosphorique suivi du badigeonnage des dents au moyen d’une solution defluorure de sodium pour faciliter la précipitation de l’apatite dans des zones spongieuses avec J’aide des ions calcium et phosphate salivaires [28].
Plusieurs notions interviennent dans le mécanisme causal de la fluorosedentaire: les celJuJes responsables de Ja formation de la matrice de J’émail, les améloblastes sont atteintes, la maturation de J’émai1 retardée et parfois les mécanismes généraux de minéralisation inhibés suite à une perturbation de laformation des germes de cristallisation, puis de la croissance des cristaux. Onobserve des altérations histologiques au niveau de 1′ émail mais aussi, en cas de fluorose sévère, de la dentine [29]. L’apport minimal quotidien de fluorures qui peut provoquer chez les nourrissons une fluorose bénigne ou extrêmement bénigne a été estimé à environ 0,1 mg/kg de poids corporel [30]. Cette valeur a été établie sur la base de J’examen de 11094 enfants habitant des régions où l’eau contenait 0,2-2,75 mg de fluorures par litre. Elle recoupe la valeur de 0,1-0,3 mg/kg de poidscorporel jugée suffisante pour déclencher une fluorose chez la vache [31 ].
Effets sur le rein
Dans l’industrie de la cryolite, Roholm (lO] a observé des cas d’hématurie négligeable et aucune albuminurie. Derryberry et Coll. [32) avaient suggéré un lien possible entre l’albuminurie et l’exposition aux fluorures mais Kaltreider et Coll. [33] n’ont pu mettre en évidence aucun effet chronique au niveau du rein.
Aucun trouble rénal n’a été associé aux fluorures dans les régions de fluorose endémique et celles avec possibilité d’exposition industrielle aux fluorures [34].
Aucun signe rénal n’a été rapporté suite à un apport prolongé de fiuorures lors du traitement de l’ostéoporose et de l’ostéospongiose [35). Encore qu’aucun examen approfondi de la fonction rénale n’a été à ce jour effectué. Les néphropathies et les troubles fonctionnels rénaux ne se sont pas révélés plus fréquents dans les régions où l’eau avait une teneur en fluorures égale à 8 mg/1, 6 mg/1 ou 1 mg/1 [36).
Les malades insuffisants rénaux chroniques qui sont dialysés à l’aide d’une eau fluorée reçoivent une quantité supplémentaire de fluorures. Par comparaison avec la quantité moyenne absorbée au niveau gastro-intestinal, l’absorption est multipliée par 20 ou 30 au cours d’une seule séance d’épuration. Par suite de ce phénomène, on a observé des cas d’élévation de la concentration plasmatique des ions fluorures.
Force électromotrice
La mise en jeu de deux électrodes (pile) conduit à une force électromotrice E, égale à la somme algébrique des potentiels de deux électrodes (E 1 et H2). Elle résulte de la transformation de l’énergie chimique du couple redox en énergie électrique sous 1 ‘effet des réactions thermodynamiques.
Ces réactions de transformation étant spontanées, la variation d’enthalpie libre doit être numériquement négative pour correspondre à une dimjnution.
Notion d’activité
Activité et concentration
D’après la relation originale de NERNST, le potentiel d’une pile est exprimé en fonction de la concentration des espèces redox, considérées comme des solutions idéales. Or toutes les particules n’ont pas un comportement thermodynamique idéaL Si la concentration de la solution est élevée, les interfaces entre les particules gênent leur mouvement. Une solution serait alors de n’utiliser que des solutions très diluées ce qui limiterait considérablement les applications de l’électrochimie.
J .Ratelade [42] explique bien le problème, en disant que les lois de la thermodynamique, appliquées aux solutions aqueuses établissent des relations entre la propriété mesurée et la concentration en soluté, pour les solutions d’électrolyte fort de concentration inférieure à 10-4 moVL Mais quand les concentrations augmentent, les mesures conduisent à des déterminations de concentrations inférieures à ce qu’elles sont réel1ement.
L’exemple de la mesure cryométrique dans les solutions de KCI qui est un électrolyte fort illustre bien ces phénomènes. En effet, les expériences ont montré que, pour des solutions à faible concentration, les lois de la cryométrie(abaissement expérimental du point de congélation) ont prouvé que KCI était entièrement dissocié en K et cr. Mais pour des concentrations plus fortes, cet abaissement diffère de l’abaissement théorique : Ceci est la preuve que KCI n’est plus entièrement dissocié, et même que le coefficient de dissociationdevient de plus en plus petit.
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Table des matières
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE: GENERA UTES
CHAPIIRE_I: GENERALITES SUR LE THE
I-Historique
TI-caractéristiques botaniques du thé
III-Description de la plante
IV-Effets et usages médicaux
V-les différentes variétés de thé
V. 1-Les thés verts
V. 2-Les thés noirs
V. 3-Le thé noir fumé
V. 4-Le thé semi fermenté (Oolong)
VI-Les grades
VII-Les pays producteurs du thé
VII. 1-Quelques méthodes de préparation du thé
VIII-Les Principaux composants du thé
V/11.1-Les substances banales
V/1!.2-Les alcaloides
CHAf’lTRE D :LE FLUOR
l-Historique du fluor
U- Propriétés du fluor
lTI-Utilisations du fluor
lV-Le fluor et les dents
V-Effets toxiques du fluor chez 1 ‘homme
V. 1-Effets toxiques aigus des fluorures
V.2-Effets caustiques du fluor et du HF
V. 3-Toxicité à long terme
CHAPITRE ill : QUELQUES NOTIONS D’ELECTROCHlMlE
1-Notions générales sur 1 ‘oxydoréduction
1.1-Définition
/.2-Couple redox
/.3-Réaction Redox
II-Notion d’activité
ff.l-Activité et concentration
11.2-Concentration et facteur d’activité
DEUXIEME PARTIE: TRAVAIL PERSONNEL
l-Matériel et méthode
/.1-Matérie/
1.1.1-Echantillons
1.1.2- Appareillage et verrerie
1.1.3-Réactifs
Il-Méthode
11.1-Préparation des solutions étalons
II.1.1-Préparation de la solution mère
II.1.2-Préparation des solutions filles (solutions étalon) et étalonnage
1!.2-Préparation des réactifs
ll.2.1 Préparation de la solution TISAB
II.2.2-Préparation du pont électrolytique
l/.3-Préparation des échantillons et dosage
III-Résultats
IV-Discussion
CONCLUSION
BffiLIOGRAPIDE
