Dénombrement de la flore mésophile totale (FMT)

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Teneur en eau et activité de l’eau

La teneur en eau du miel est liée à différents facteurs tels que l’origine botanique et géographique du nectar, le sol, les conditions climatiques, la saison de récolte, les manipulations par les apiculteurs pendant la période de récolte, ainsi que les conditions d’extraction, de traitement et de stockage. Des miels d’origines botaniques différentes peuvent avoir des taux d’humidité différents [6].
L’humidité est un paramètre de qualité lié au miel et à sa durée de vie. Normalement, l’humidité du miel varie entre 13 et 25% avec un optimum d’environ 17%.
Les miels à très basse teneur en humidité sont difficiles à manipuler et à traiter.
À l’inverse, les miels dont l’humidité est plus élevée 27% ont tendance à fermenter, car la concentration en sucre n’est pas assez puissante pour éviter la prolifération de levure [7].
Certaines autres propriétés du miel telles que la couleur, la cristallisation, la viscosité, la saveur et la densité sont également affectées par la teneur en eau. Comme le miel est un produit très hygroscopique, il est important d’éviter l’absorption d’humidité dans l’environnement pendant le traitement et l’emballage du miel. Pour un aliment donné, l’activité de l’eau est la quantité d’eau disponible pour les micro-organismes. Le sucre se lie à une partie de l’eau et le rend indisponible pour la croissance des micro-organismes.
L’activité de l’eau est définie par la relation entre la pression de vapeur d’eau du produit (p) et la pression de vapeur de l’eau pure (p0) aux mêmes températures.
Dans le miel, l’activité de l’eau varie de 0,49 à 0,65. même si pour certains miels, il peut atteindre une valeur de 0,75. L’activité de l’eau nécessaire pour le développement de micro-organismes est d’environ 0,90 pour les bactéries, 0,80 pour la levure et 0,70 pour les moisissures. Une activité ayant une valeur
inférieure à 0,60 inhibera la croissance des levures osmophiles qui causent la fermentation du miel.
L’activité de l’eau dépend de la composition en sucre (principalement de la teneur en glucose et du rapport glucose / fructose), de la cristallisation du miel et des conditions environnementales Néanmoins, l’influence de l’eau sur la croissance des microorganismes dépend d’autres facteurs tels que le pH, la température, l’oxygène, la concentration de dioxyde de carbone, ainsi que de la présence de substances inhibitrices [8].

Sucres

Dans le miel les monosaccharides (glucose et fructose) représentent environ 85% des sucres, mais c’est le fructose (lévulose) qui est presque toujours dominant, avec une teneur de 38% du poids du miel, tandis que la teneur en glucose est de 31%. On retrouve aussi dans le miel 10-15% de disaccharides et de petites quantités d’autres sucres. Les sucres présents dans le miel sont responsables de propriétés telles que la valeur énergétique, la viscosité, l’hygroscopicité et la granulation [9].
La composition du sucre dépend principalement de l’origine botanique du miel (types de fleurs utilisées par les abeilles), de l’origine géographique, du climat, de la transformation et du stockage[10]. Les concentrations en fructose et en glucose sont des indicateurs utiles pour la classification des miels monofloraux [5].
Le profil de sucre du miel a été étudié par des scientifiques du monde entier. Dans ces profils, de nombreux sucres ont été détectés, tels que le fructose, le glucose, le saccharose, le rhamnose, le tréhalose, le nigerobiose, l’isomaltose, le maltose, le maltotétraose, le maltotriose, le maltulose, le melezitose, le melibiose, le nigerose, le palatinose, le raffinose, l’erlose et autres.
Des études ont comparé des échantillons de miel à différentes températures de 4 et 20 °C, la variation des teneurs en sucres individuels était de 0,2%. Au fil du temps, en plus des changements chimiques, il y a des changements physiques dans le miel, tels que la couleur plus foncée et un changement de saveur. Lorsque le miel est chauffé ou stocké pendant une longue période, les pentoses et les hexoses se décomposent lentement grâce une réaction d’énolisation et une élimination rapide de trois molécules d’eau formant des composés indésirables tels que les furannes [11].
Les furanes formés sont le furfural, dérivé des pentoses, et le 5-hydroxyméthylfurfural (5-HMF), dérivé d’hexoses tels que le glucose et le fructose.
L’hydroxy-2-méthylfurfural (HMF) est un composé organique dérivé de la déshydratation du fructose. Cette molécule apparait au cours du processus de vieillissement naturel du miel. Ce processus est accéléré si les miels sont chauffés ou s’ils sont très acides. L’augmentation de la teneur en HMF est un signe de mauvaise qualité du miel. Le dosage d’HMF permet d’ailleurs de détecter si le miel a été chauffé et donc dénaturé. On peut ainsi détecter certaines fraudes [1].

Protéines

Les protéines et les acides aminés dans les miels proviennent à la fois de sources animales et végétales, y compris les sécrétions de nectar des glandes salivaires et du pharynx des abeilles domestiques [12]. La principale source de protéines est, cependant, le pollen. La teneur en protéines du miel varie selon les espèces d’abeilles.
Les acides aminés représentent 1% des constituants du miel et leurs proportions relatives dépendent de l’origine du miel [13]. L’acide aminé le plus abondant dans le miel est la proline; elle provient principalement des sécrétions salivaires d’abeilles domestiques [14] et a été utilisée comme critère d’évaluation de la maturation du miel et, dans certains cas, d’adultération avec du sucre. Une valeur minimale de 180 mg/kg de proline est acceptée comme valeur limite pour le miel pur [15]. D’autres acides aminés sont également présents : acide glutamique, acide aspartique, glutamine, histidine, glycine, thréonine, -alanine, arginine, acide aminobutyrique, tyrosine, valine, méthionine, cystéine, isoleucine, leucine, tryptophane, phénylalanine, ornithine, lysine, sérine, asparagine et alanine.

Acides organiques

Selon de nombreux auteurs, tous les miels ont une légère acidité, conséquence d’environ 0,57% d’acides organiques. Ces derniers sont des dérivés des sucres par l’action d’enzymes sécrétées par les abeilles lors de la transformation du nectar en miel ou directement à partir de nectar.
Les acides organiques sont également utilisés pour distinguer les miels en fonction de leur origine botanique et / ou géographique. Ils sont responsables de la couleur, de la saveur du miel et de ses propriétés chimiques telles que l’acidité, le pH et la conductivité électrique [16].
L’acide prédominant dans le miel est l’acide gluconique. Sa présence dans le miel est due à l’action de la glucose oxydase, que les abeilles fournissent pendant la maturation.
Outre l’acide gluconique, l’acide citrique est également présent dans le miel. Ces deux substances sont utilisés comme paramètre fiable pour différencier le miel floral du miellat [12].
Les acides lévulinique et formique sont également présents dans le miel. Ils peuvent dériver du 5-HMF par réactions successives, puis se lient avec deux molécules d’eau, produisant une molécule d’acide lévulinique et une molécule d’acide formique, augmentant ainsi la concentration d’acidité libre dans le miel [17].
De nombreux auteurs ont signalé l’augmentation de l’acidité au fil du temps, ainsi que pendant la fermentation car les sucres et les alcools se transforment en acides par l’action des levures présentent dans le miel [18].
Les acides organiques contribuent aux propriétés sensorielles telles que la couleur et la saveur [19].

Vitamines

Le miel contient de petites quantités de vitamines, en particulier les vitamines du complexe B, qui proviennent des grains de pollen en suspension. Les vitamines trouvées dans le miel incluent la thiamine (B1), la riboflavine (B2), l’acide nicotinique (B3), l’acide pantothénique (B5), le pyridoxine (B6), la biotine (B8 H) et l’acide folique (B9). La vitamine C est également présente. Ces vitamines sont préservées en raison du faible pH du miel [20].
La vitamine C se trouve dans presque tous les types de miels. Elle a été évaluée principalement en raison de son effet antioxydant. C’est un indicateur instable, car etant très vulnérable à l’oxydation chimique et enzymatique et son altération est accélérée par le changement de divers facteurs tels que la lumière, l’oxygène ou la chaleur [21].

Minéraux

Divers groupes de composés chimiques ont été détectés dans différents types de miel. Ces groupes chimiques comprennent les minéraux tels que le potassium, le magnésium, le calcium, le fer, le phosphore, le sodium, le manganèse, l’iode, le zinc, le lithium, le cobalt, le nickel, le cadmium, le cuivre, le baryum, le chrome, le sélénium, l’arsenic et l’argent trouvés dans différents miels [22].
Les éléments minéraux, contrairement aux vitamines et aux acides aminés, ne sont pas soumis à la dégradation par exposition à la chaleur, à la lumière, à des agents oxydants, à un pH extrême ou à d’autres facteurs qui affectent les nutriments organiques. Les minéraux sont indestructibles, un fait très important, car ces minéraux sont composants d’enzymes essentielles pour un certain nombre de réactions métaboliques chez l’homme et jouent un rôle important dans les réactions enzymatiques; ils doivent donc être fournis par l’alimentation [23].

PROPRIETES PHYSIQUES DU MIEL

Densité

La densité peut être définie comme le rapport entre le poids de l’unité de volume d’un corps et le poids du même volume d’eau pure à 4°C.
Le miel a une densité relativement élevée qui varie entre 1,40 et 1,45 g/cm3 à 20°C. Elle est en fonction de la teneur en eau et à moindre degré de la composition chimique du miel [24].

Fluidité et viscosité

Le miel est un liquide visqueux et sa viscosité dépend de sa teneur en eau, sa composition chimique et de sa température. La viscosité est très élevée à basse température et décroit rapidement lorsque la température augmente. Pour 30 à 35°C, la viscosité est minimale (<100Poiseuille) [6].

pH et acidité

La plupart des miels sont acides. 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.
L’acidité des miels est essentiellement due à l’acide gluconique. C’est un critère de qualité important durant l’extraction et le stockage, en raison de son influence sur la texture et la stabilité du miel; de plus, le miel falsifié avec un sirop de sucre ordinaire a un indice d’acidité très bas (inférieur à 1) alors que celui falsifié avec du sucre industriel interverti a une acidité nettement accrue [25].

Indice de réfraction

L’indice de réfraction du miel est en quelque sorte le résultat de chacun de ses constituants. La plupart des miels ont un indice de réfraction compris entre 1,47 et 1,50 pour une teneur en eau de 13 à 18% [26].

Conductivité électrique

La conductivité électrique représente la capacité d’un corps à permettre le passage du courant électrique. Elle dépend de la teneur en minéraux et de l’acidité du miel; plus elles sont élevées, plus la conductivité correspondante est élevée [24].
Le miel de nectar, les mélanges de miel de nectar et de miel de miellat ont une conductivité inférieure à 0,8 mS/cm et que pour le miel de miellat et le miel de châtaignier, elle est supérieure à 0,8 mS/cm

Pouvoir rotatoire

Tous les sucres dévient la lumière polarisée. Certains à droite comme le D-Glucose et le saccharose, d’autres à gauche comme le D (-) Fructose et en raison de leur composition en sucres, tous les miels de nectar possèdent un pouvoir rotatoire négatif« Lévogyres » alors que c’est l’inverse pour les miels de miellat qui sont « dextrogyres », donc le pouvoir rotatoire est un excellent moyen pour les différencier [24].

QUALITE DU MIEL

Facteurs essentiels de composition et de qualité

Un miel de qualité doit être un produit sain, extrait dans de bonnes conditions d’hygiène, conditionné correctement, qui a conservé toutes ses propriétés d’origine et qui les conservera le plus longtemps possible. Il ne doit pas être adultéré et doit contenir le moins possible (peut-on encore dire pas du tout) de polluants divers (antibiotiques, pesticides, métaux lourds ou autres produits de notre civilisation industrielle) [27].
Le miel vendu en tant que tel ne doit pas contenir d’ingrédient alimentaire, y compris des additifs alimentaires, et seul du miel pourra y être ajouté. Le miel ne doit pas avoir de matière, de goût, d’arôme ou de contamination inacceptable provenant de matières étrangères absorbées durant sa transformation et son entreposage. Le miel ne doit pas avoir commencé à fermenter ou être effervescent. Ni le pollen, ni les constituants propres au miel ne pourront être éliminés sauf si cette procédure est inévitable lors de l’élimination des matières inorganiques ou organiques étrangères
 Le miel ne doit pas être chauffé ou transformé à un point tel que sa composition essentielle soit changée et/ou que sa qualité s’en trouve altérée.
 Aucun traitement chimique ou biochimique ne doit être utilisé pour influencer la cristallisation du miel [28].

Normes internationales relatives aux miels

Les normes internationales concernant le miel sont spécifiées dans une directive européenne relative au miel et dans le projet de norme pour le miel du Codex
Alimentarius qui font tous deux actuellement l’objet d’une révision [29]. Cette norme valable pour le commerce international du miel devra être respectée par tous les gouvernements. Les critères spécifiques relatifs à la composition du miel de qualité (tableau II) n’ont par contre pas force de loi et les partenaires commerciaux sont libres de les appliquer [29].

PROPRIETES BIOLOGIQUES DU MIEL

Propriétés antibactériennes du miel

L’utilisation du miel comme remède traditionnel contre les microbes remontent aux temps anciens. Des recherches ont été menées sur du miel de Manuka (L. scoparium) qui est efficace contre plusieurs agents pathogènes humains, y compris Escherichia coli (E. coli), Enterobacter aerogenes, Salmonella typhimurium, Staphylococcus aureus [31]. D’autres études ont révélé que le miel est efficace contre les Staphylococcus aureus résistants à la méthicilline (SARM) et les streptocoques béta-hémolytiques [32].
L’un des effets antibactérien du miel est lié à la présence de peroxyde d’hydrogène qui se forme grâce à la glucose oxydase présente chez l’abeille dans la glande hypo pharyngale[3].L’action directe est basée sur l’élimination des bactéries par les composants du miel, et l’action indirecte inclut la production de lymphocytes, d’anticorps, de cytokines et d’immunomodulation, et d’oxyde nitrique [33].

Osmolarité

Une osmolarité élevée est considérée comme précieux pour la limitation de la croissance et de la prolifération bactériennes. La concentration élevée en glucides, y compris en fructose, glucose, maltose, saccharose et autres types de sucre est responsable de la forte osmolarité du miel [34]. Les aliments à osmolarité élevée tels que le miel et les pâtes de sucre retiennent les molécules d’eau [35]. Le miel sous forme de fluide visqueux constitue une barrière de protection et est capable de prévenir les l’infection [36].

Acidité

La gamme de pH du miel est comprise entre 3,2 et 4,5 ; ce pH bas est dû à la formation d’acide gluconique. En effet, au cours de la dilution du miel, la glucose oxydase catalyse la transformation du glucose en acide gluconique et peroxyde d’hydrogène. Cet environnement acide est défavorable à la croissance bactérienne et inhibe l’activité de nombreux micro-organismes [34].

Défensine 1

La neutralisation successive des différents composés bactéricides déjà connus du miel a permis à des chercheurs de conclure que la défensine-1 était responsable de la grande majorité des propriétés antibactériennes du miel [37]. Également appelée « royalisine », la défensine-1 est une protéine qui a été en premier lieu découverte dans la gelée royale et dans l’hémolymphe des abeilles. Semblable aux défensines humaines, petits peptides antimicrobiens naturels à large spectre, elle est secrétée chez les abeilles par les glandes hypopharyngiennes et mandibulaires pour ensuite être directement rajoutée au miel [38].

Table des matières

INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : GENERALITES SUR LE MIEL
I. HISTORIQUE
II. DEFINITION
III. COMPOSITION CHIMIQUE DU MIEL
III.1. Teneur en eau et activité de l’eau
III.2. Sucres
III.3. Protéines
III.4. Acides organiques
III.5. Vitamines
III.6. Minéraux
IV. PROPRIETES PHYSIQUES DU MIEL
IV.1. Densité
IV.2. Fluidité et viscosité
IV.3. pH et acidité
IV.4. Indice de réfraction
IV.5. IV.5 Conductivité électrique
IV.6. IV.6 Pouvoir rotatoire
V. QUALITE DU MIEL
V.1. Facteurs essentiels de composition et de qualité
V.2. Normes internationales relatives aux miels
VI. PROPRIETES BIOLOGIQUES DU MIEL
VI.1. Propriétés antibactériennes du miel
VI.1.1. Osmolarité
VI.1.2. Acidité
VI.1.3. Défensine 1
VI.1.4. Méthylglyoxal (MGO)
VI.2. Activité anti-inflammatoire
VI.3. Propriété antioxydante
VI.4. Propriétés cicatrisantes du miel
DEUXIEME PARTIE : ETUDE EXPERIMENTALE
I. OBJECTIFS
I.1. Objectif général
I.2. Objectifs spécifiques
II. CADRE DE L’ETUDE
III. MATERIEL ET METHODES
III.1. MATERIEL
III.2. METHODES
III.2.1. Echantillonnage
III.2.2. Analyses physicochimiques
III.2.2.1 Determination de la teneur en humidité
III.2.2.2 Détermination de la teneur en cendres
III.2.2.3 Détermination du pH
III.2.2.4 Détermination de l’acidité
III.2.2.5 Activité antiradicalaire
III.2.3. Analyse microbiologique
III.2.3.1 Dénombrement de la flore mésophile totale (FMT)
III.2.3.2 Recherche de germes pathogènes spécifiques
IV. RESULTATS
IV.1. Paramètres physicochimiques
IV.1.1. Humidité et taux de cendres des échantillons de miel
IV.1.2. Acidité et pH
IV.1.3. Activité antiradicalaire
IV.1.3.1 Miel du circuit officiel
IV.1.3.2 Miel du marché
IV.2. Analyses microbiologiques
V. DISCUSSION
V.1. Humidité et taux de cendres
V.2. Acidité et pH
V.3. Activité antiradicalaire
V.4. Qualité microbiologique
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

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