Composition de l’huile extraite des graines de Carapa procera

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Ecologie de Carapa procera

En tant qu’espèce tropicale, le Carapa se développe dans les zones à climat chaud et humide, avec une température moyenne de 24°C et des précipitations annuelles allant de 2000 à 4000 mm. Il s’agit d’une espèce esciophyte partielle, c’est-à-dire qu’elle exige peu de lumière dans les premières années de sa croissance, mais une fois bien développée, demande une grande quantité de lumière pour croître rapidement.
Carapa procera est uniquement présent en forêt naturelle (ou peu perturbée) de terre ferme, et est plus abondant sur sol à drainage superficiel que sur sol bien drainé en profondeur. Il n’atteint jamais de densités très élevées, seuls quelques arbres ssont dénombrés à l’hectare. Contrairement à C. guianensis, C. procera se limite à la région des Guyanes.
Au Nicaragua, Costa Rica et au Panama on trouve une troisième espèce de carapa, C. nicaraguaiensis [12].
En Afrique de l’Ouest, de la Côte d’Ivoire jusqu’au Cameroun, et au Sénégal, on trouve Carapa procera. Cette espèce y est d’ailleurs en gros risque d’extinction du fait d’une surexploitation des arbres, particulièrement au Nigeria. En Afrique de l’Est, au Zaïre et au Rwanda, on rencontre Carapa grandiflora en forêt de montagne. Ces deux espèces africaines, C. procera et C. grandiflora), tout comme C. guanensis, sont riches en tetranortriterpenoides, substances toxiques pour les insectes [9].

ETUDE PHYTOCHIMIQUE DE Carapa procera

L’écorce et le fruit de Carapa procera sont les plus étudiés. Ce sont surtout ces deux parties qui sont utilisées en médecine traditionelle, mais c’est également sur elles que portent la plupart des études scientifiques.

Composition des écorces

Les écorces sont grisatres et lisses sur des jeunes pousses, tandisqu’elles sont facilement détachables sur des especes adultes (figure 5) [22].
Les travaux de chimie sur le Carapa commencent en 1859 avec Eugène Caventou, co-découvreur de la quinine, qui fut le premier à isoler de l’écorce des principes amers (touloucounin, carapin), des matières colorantes jaunes et rouges, une matière cireuse, de la gomme et des traces d’amidon. Il proposa alors d’administrer les parties actives de cette écorce sous forme de teinture, de vin ou de sirop. Les écorces contiendraient des triterpènes amers (touloucounin) fébrifuges, insecticides et insectifuges non toxiques pour l’homme (applications agricoles) ainsi que des colorants [21].
D’autres travaux ont été effectués par la suite par Mme Moyse–Mignon sur les écorces d’origine casamançaise (Bignona). Il en a été retiré 0,40% d’un principe amer non azoté, celui-là même qui avait été signalé par Caventou sous le nom de touloucounin, mais dans un état plus pur et mieux défini, sous forme de poudre blanche [29].
Il donne les mêmes réactions colorées que le cailcédrin et sa dilution aqueuse est encore amère au 1/50000. Du point de vue chimique, il présente les caractères d’un composé non saturé, renfermant des fonctions lactones, phénols et méthoxyles.
Les écorces renferment encore 19,50% de matières minérales ,12% de tanins et 0,6% de substances lipidiques extractibles par l’éther de pétrole [29].

Composition des fruits

Les fruits parviennent à maturité au bout de 8 mois et sont généralement récoltés de Mars à Juin. La déhiscence sépare naturellement les quatre ou cinq valves (selon l’espèce) et s’ouvre partiellement ou entièrement. La production moyenne par arbre et par an est estimée à 200 kg de graines (figure 6).
Le fruit possède un pédoncule épais et ligneux qui s’abscisse à maturité, et les fruits tombent au sol. L’enveloppe de la graine est dure, rugueuse, unie et de couleur brun/roux. Les graines sont grosses et anguleuses et leur croissance est déterminée par la taille du fruit et le nombre de graines qu’il contient.
Les graines de Carapa sont composées d’environ 74% de chair et de 26% de tégument (Pinto 1963) [20]. La chair contient 56% d’huile liquide, d’apparence jaune transparent. Cette huile se solidifie en une gelée homogène pour des températures inférieures à 25°C. L’huile fraîche contient environ 9% de glycérine, principalement de l’oléine et de la palmitine (Loureiro et al. 1979). L’analyse de la chair donne les résultats suivants : humidité : 40% – protéines :
6.2% – matières grasses : 33.9% – glycérines : 6.1% – fibre : 12.1% – minéraux : 1.8% [17].

Composition de l’huile extraite des graines de Carapa procera

L’huile de Carapa procera est une matière grasse essentiellement constituée d’acides gras représentés par les triglycérides. A ces acides gras s’ajoutent d’autres constituants non glycéridiques encore appelés constituants mineurs, et quelques substances anti nutritives [15]. Des travaux sont extraits sur des composés chimiques des graines de C. procera [24-26] .Ceux-ci ont indiqué la présence de composés d’intérêt tels que l’évodulone, l’acétate d’α-obacunyle, le methylangolensate, et le limonoïde nommé proceranone (figure 8)[27-23]. L’amertume de ces graines serait due à la présence de triterpènes reconnus comme fébrifuges et insecticides, et de limonoides à activités anti-inflammatoires avérées [28].
Andrade et al.(2001) ont indiqué la présence de sesquiterpènes, germacrène D et α-humulène dans les fleurs[1].
Par hydrolyse alcaline de l’extrait hexanique suivie d’une extraction par solvant organique, [8] a pu isoler les fractions insaponifiables et les acides gras, et a déterminé leur teneur dans l’huile de Carapa issue d’une extraction chimique. Les proportions obtenues sont de 92,2% pour les acides gras et de 7,8% pour les insaponifiables [8].
Le travail de Gbaya (2005), deux années plus tôt, a mis plus l’accent sur le profil d’acides gras. Les résultats suivants, nous renseignent sur la nature des acides gras qui composent l’huile de Carapa, les teneurs étant évaluées en termes de représentativité (tableau I) [10].

EXPLOITATION DE Carapa procera

Les procédés utilisés sont aussi variés que les peuplades utilisant l’huile de carapa, mais on retrouve dans chacun d’eux de nombreux points communs.

Extraction traditionnelle de l’huile de Carapa procera

Dans la plupart des procédés d’extraction commerciaux à petite échelle, les graines sont bouillies et laissées à décomposer pendant une à deux semaines. La pulpe est ensuite extraite des graines et placée sur des plaques de zinc, exposées au soleil. Le soleil chauffe le zinc et la pulpe des gaines, et l’huile en suinte. Il faut environ 4 kg de graines pour obtenir un litre d’huile selon ce procédé. Certains producteurs utilisent un matapee (figure 9) (habituellement employé pour écraser le manioc), et pressent la pulpe pour obtenir l’huile.
Les Indiens des Guyanes font bouillir longuement les graines oléagineuses, puis ils attendent quelques jours afin que l’huile se collecte dans les téguments ramollis et légèrement pourrissants. Ils la recueillent ensuite en exposant la masse des graines au soleil (ou en les chauffant par temps de pluie) dans un récipient naturel- le spath d’un palmier- dont une des extrémités est percée. L’huile s’écoule lentement et est récoltée. Par cette technique traditionnelle 6 kg de graines donnent 1kg d’huile, c’est-à-dire 1,1L environ [31,19].
Au Sénégal, après le ramassage des graines, celles-ci sont concassées et mises à sécher au soleil (figure 10) ; quelques morceaux de tégument y sont adjoints afin de faciliter le pilage. Une fois sèches, les graines sont torréfiées vers octobre et novembre puis réduites en poudre. Cette poudre est bouillie à l’eau, traditionnellement dans une marmite en terre cuite mais plus souvent, aujourd’hui, dans une marmite en aluminium. Après deux à trois heures d’ébullition, les premières gouttes d’huile apparaissent et sont progressivement récupérées (figure 10) L’huile apparaît sous deux aspects, sombre ou clair, selon une durée plus ou moins longue de torréfaction. Certains revendeurs véreux proposent de l’huile sombre plus chère alors qu’il s’agit en réalité d’un mélange d’huile de Carapa claire et d’huile pour moteurs. Afin de déjouer ce trafic d’huile frelatée, les femmes commerçantes ont alors proposé aux productrices de ne torréfier les graines qu’à moitié et de rendre ainsi le commerce d’huile sombre plus difficile; en conséquence, l’huile claire est celle qui est le plus fréquemment vendue dans les marchés dakarois [11].

Extraction industrielle de l’huile de Carapa procera

Les graines sont cassées en morceaux et acheminées vers une étuve où elles sont pressées à 90°C dans des presses hydrauliques. Le rendement pour un tel procédé est de 18L d’huile pour 100kg de graines. On constate qu’il est du même ordre de grandeur que pour les procédés traditionnels. L’avantage est donc principalement un gain de temps et une possibilité de traiter des grandes quantités de graines en même temps [22, 31].

Extraction par presse rotative

Après sélection des meilleures graines par triage, on procède au concassage selon deux critères: absence de parasites visibles et absence de germination visible (figure 11).
Ainsi on obtient une meilleure qualité d’huile.
Lavées et séchées, les graines sont réduites en poudre par deux procédés :
-Broyage en particules de taille moyenne au moyen d’un broyeur mécanique de type RetchKG série N°5657 permettant d’obtenir une poudre grossière (figure 12).
-Broyage en poudre fine des particules ci-dessous à l’aide d’un broyeur électrique.
Ensuite, on passe aux extractions :
-Pour l’extraction à froid on utilise 1kg de poudre enveloppée dans de la percale puis on place le tout dans la presse mécanique. Dans un récipient propre, on recueille l’huile qui sera filtrée à l’aide d’un papier filtre. La conservation est faite au réfrigérateur à une température de 5°C : cette étape purifie l’huile.
-Pour l’extraction à chaud, on procède de la même manière, à la différence que la poudre est ici mise au four pendant 30 minutes, entre 93-96 °C, pour ensuite être pressée.

Exploitation du bois de Carapa procera

Le bois du Carapa est très doux et recherché par les scieries, ce qui lui a malheureusement valu d’être rapidement dévasté autour de la plupart des grandes villes d’Amazonie. L’espèce est mise en péril car il existe peu de plantations techniquement organisées, encore moins de revégétalisation systématique [39]. Le Carapa est de la famille des Mahogany, son bois est le cousin de l’acajou américain, le fameux swietenia macrophylla. Sa qualité est sensiblement inférieure à celle de ce dernier, mais son abondance naturelle et son prix abordable en font un substitut prisé sur les marchés.
On ne trouve pas spécifiquement de description du bois de Carapa procera dans la littérature ; seul le CIRAD Forêt décrit, dans une fiche technique, les deux espèces de Carapa en termes de qualité du bois. Les autres sources n’évoquent dans leur description que le Carapa guianensis.
Les propriétés physiques et mécaniques du bois de Carapa varient de façon notable selon la provenance et les conditions de croissance des bois.
Pour ce qui est de ses propriétés technologiques principales, notons simplement que le bois de cœur du Carapa résiste moyennement à faiblement aux champignons, il est sensible à très sensible aux termites, mais est durable vis-à-vis des insectes de bois sec (selon le CIRAD Forêt).

USAGES DE Carapa procera

En Afrique

Le Carapa procera a jusqu’ici été utilisé par quelques villages africains pour l’élaboration des soins locaux. Son huile s’est avérée très efficace pour traiter les problèmes de peau. Elle est utilisée en friction ou saponifiée avec des compléments d’herbes.
L’huile de Carapa joue un rôle émollient ‘’ amélioré ‘’ puisqu’elle présente des propriétés anti inflammatoires. Elle est également des vertus protectrices contre les piqures des moustiques.
Elle est employée en friction dans la plupart des maladies de la peau, du cuir chevelu, et contre les rhumatismes.
L’huile de Carapa procera est utilisée en usage externe contre les dartres et les ulcères.
Une gomme peut également être recueillie, et sa composition est proche de celle de la gomme arabique [40]
Au Sénégal, la surexploitation des graines est sans doute à l’origine de sa raréfaction si bien que le Carapa procera est considéré aujourd’hui comme une espèce parmi les plus menacées d’extinction.
Son bois, du reste très dur, est utilisé pour confectionner manches à outils, charpentes et pirogues.
L’huile de touloucouna se prête à plusieurs usages, internes comme externes, aussi bien cosmétiques, insecticides, répulsifs ou thérapeutiques. En frictions externes, l’huile aide à se prémunir de la piqure des insectes et de soigner des affections dermatologiques et du cuir chevelu. Elle soulage également des douleurs rhumatismales.
L’huile fait l’objet d’un commerce intense dans les marchés de Dakar ou on lui attribue bon nombre de propriétés vermifuges, antitussives et toniques.
L’huile est administrée généralement à dose de quelques gouttes seulement sur un morceau de sucre du fait de son gout très amer.
A l’hôpital traditionnel de Keur Massar, on utilise l’huile de touloucouna comme produit pour la répulsion d’insectes, du fait de sa forte odeur bien entendu [26].

Etude des indices caractéristiques

Détermination de l’indice d’acide ou acidité

Définition

L’indice d’acide IA est le nombre qui exprime, en milligrammes, la quantité d’hydroxyde de potassium nécessaire à la neutralisation des acides libres présents dans 1g de substance.

Mode opératoire

Dissolvez 10,00 g d’huile dans 50 ml d’un mélange à volume égaux d’éthanol à 96 % et d’éther de pétrole.
Le solvant (éthanol/éther de pétrole) doit être neutralisé au préalable par l’hydroxyde de potassium 0,1 M ou l’hydroxyde de sodium 0,1 M en présence de 0,5 ml de solution de phénolphtaléine. Après dissolution, titrez par l’hydroxyde de potassium 0,1 M ou l’hydroxyde de sodium 0,1 M. Si la préparation a été chauffée pour dissoudre la substance à examiner, maintenez la température à environ 90°C pendant le titrage. Le titrage est terminé lorsque la couleur rose persiste pendant au moins 15s.

Expression des résultats

Soit V est le volume de solution titrant, L’indice d’acide est donné par la formule : = × ×
IA= indice d’acide
V= nombre de ml d’hydroxyde de soude versé m= prise d’essai en gramme M= Masse molaire de NaOH

Interprétation des résultats

Une huile de bonne qualité doit présenter une acidité nulle ou faible. On ne saurait tolérer que celle-ci dépasse 2g% en acide oléique, correspondant à un indice d’acide d’environ 4 mg d’hydroxyde de potassium / g.

Détermination de l’indice de peroxyde

Définition

L’indice de peroxyde IP est le nombre qui exprime, en milliéquivalents d’oxygène actif, la quantité de peroxyde contenue dans 1000g de substance.

Mode opératoire

Dans une fiole conique de 250 ml à bouchon rodé, introduisez 5,00 g de la substance à examiner (mg). Ajoutez-y 30 ml d’un mélange de 12 ml de chloroforme et de 18 ml d’acide acétique glacial. Agitez jusqu’à dissolution de l’échantillon et ajoutez 0,5ml de solution saturée d’iodure de potassium. Agitez pendant exactement 1 mn, puis ajoutez 30 ml d’eau. Titrez par le thiosulfate de sodium 0,01 M ajouté lentement, sans cesser d’agiter énergiquement, jusqu’à ce que la coloration jaune ait presque disparu. Ajoutez alors 5 ml de solution d’amidon. Continuez le titrage en agitant énergiquement jusqu’à disparition de la coloration (n1 ml de thiosulfate de sodium 0,01 M). Effectuez un essai à blanc dans les mêmes conditions (n2 ml de thiosulfate de sodium 0,01 M). Le titrage de l’essai à blanc ne doit pas consommer plus de 0,1 ml de thiosulfate de sodium 0,01 M.

Expression des résultats

Soit V le volume de solution titrant, L’indice de peroxyde est donné par la formule = ( − )
IP= indice de peroxyde
V1= volume de thiosulfate versé dans l’essai
V2= volume de thiosulfate versé dans l’essai à blanc m= prise d’essai en gramme

Interprétation des résultats

En général une matière grasse présente un goût de rance lorsque l’indice de peroxyde atteint 100 à 320, ce qui correspond à 10 à 20 milli molécules de peroxyde /kg.

Etude de stabilité

La stabilité oxydative des huiles dépendra en particulier de leur teneur et de leur composition en acides gras insaturés (AGI). Ainsi, les huiles les plus insaturées seront les moins stables à l’oxydation, et ce d’autant plus que le nombre de doubles liaisons sur les acides gras est élevé. Ainsi, l’huile de tournesol (plus de 85 % d’AGI dont 60 % d’AGPI) sera plus oxydable que l’huile de colza (environ 90 % d’AGI dont 20 à 30 % d’AGPI), ou l’huile de tournesol oléique (environ 90% d’AGI dont moins de 10% d’AGPI). Cette stabilité sera également dépendante de la teneur en tocophérols dans l’huile (dont vitamine E), susceptibles d’exercer une action protectrice anti-oxydante.
Pour étudier la stabilité de l’huile de Carapa procera, nous l’avons exposée au soleil, et à l’air libre pendant une durée de trois (03) mois.

Conservation des huiles

La conservation se fait selon deux méthodes : un premier échantillon est conservé à l’air libre avec exposition au soleil, et un deuxième à 25°C à l’abri de l’air et de la lumière (figure 24 et 25).
On détermine les indices à t0 (J1) correspondant à la date d’extraction et d’exposition de l’huile. Puis à trois mois (J90), et l’on détermine les indices pour les deux échantillons.
L’évolution des indices au cours du temps devra nous permettre de connaitre l’influence des conditions de conservation sur la qualité de l’huile et, ainsi, donner des propositions et des recommandations concernant la méthode optimale d’extraction, de traitement et de conservation de l’huile d’amande de Carapa procera.

Table des matières

INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : GENERALITES SUR LE Carapa procera
I DESCRIPTION GENERALE DU CARAPA
I.1 Aspect botanique du Carapa procera
I.1.1 Feuille
I.1.2 Fleur
I.1.3 Fruit
I.2 Systématique
I.3 Taxonomie
I.4 Ecologie de Carapa procera
II ETUDE PHYTOCHIMIQUE DE Carapa procera
II.1 Composition des écorces
II.2 Composition des fruits
II.3 Composition de l’huile extraite des graines de Carapa procera
III EXPLOITATION DE Carapa procera
III.1 Extraction traditionnelle de l’huile de Carapa procera
III.2 Extraction industrielle de l’huile de Carapa procera
III.3 Extraction par presse rotative
III.4 Exploitation du bois de Carapa procera
IV USAGES DE Carapa procera
IV.1 En Afrique
IV.2 En Amérique du sud
DEUXIEME PARTIE : TRAVAIL EXPERIMENTAL
I OBJECTIF
II CADRE DE L’ETUDE
III MATERIEL ET METHODES
III.1 Matériel
III.1.1 Matériel végétal
III.1.2 Matériel de laboratoire
III.1.3 Réactifs utilisés
III.2 Méthodes
III.2.1 Extraction de l’huile à partir des graines de Carapa procera
III.2.1.1 Prétraitement des graines
III.2.1.2 Broyage en grosses particules
III.2.1.3 Broyage en poudre fine
III.2.2 Extraction à froid
III.2.3 Pasteurisation
III.2.3.1 Définition
III.2.3.2 Procédé
III.3 Etude des indices caractéristiques
III.3.1 Détermination de l’indice d’acide ou acidité
III.3.1.1 Définition
III.3.1.2 Mode opératoire
III.3.1.3 Expression des résultats
III.3.1.4 Interprétation des résultats
III.3.2 Détermination de l’indice de peroxyde
III.3.2.1 Définition
III.3.2.2 Mode opératoire
III.3.2.3 Expression des résultats
III.3.2.4 Interprétation des résultats
III.4 Etude de stabilité
III.5 Conservation des huiles
IV RESULTATS
IV.1 Pourcentage de perte par rapport à la noix
IV.2 Pourcentage de perte par rapport à l’amande
IV.3 Détermination des indices
IV.3.1 Détermination des indices d’acide
IV.3.1.1 Indice d’acide en fonction de l’huile extraite à froid et celle extraite à froid puis pasteurisée
IV.3.1.2 Indice d’acide en fonction de la conservation de l’huile
IV.3.2 Détermination des indices de peroxyde
IV.3.2.1 Indice de peroxyde en fonction de l’huile extraite à froid et celle extraite à froid puis pasteurisée.
IV.3.2.2 Indice de peroxyde en fonction de la conservation de l’huile à froid pasteurisée
V DISCUSSION
CONCLUSION
REFERENCES

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