ESSAI DE SECHAGE DES MANDARINE-GREFFES D’AMBOHIJAFY

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ESSAI DE SECHAGE DES MANDARINE-GREFFES D’AMBOHIJAFY

Récolte des matières premières

Les mandarine-greffes expérimentées, constituant les matières premières, ont été récoltées auprès d’un agrumiculteur à Ambohijafy, plus précisément dans le Fokontany d’Ambatomilona le dimanche 29 juin 2014 lors du premier essai. On les a cueillis sur un même pied d’arbre, puis on en a pris au hasard quarante-cinq kilos soit quatre-cent cinq pièces d’agrume. Parmi ces quarante-cinq kilos, on en a pris au hasard neuf pièces soit un kilo pour faire le dosage chimique de l’Acide ascorbique ou Vitamine C.

Matériels utilisés

Pour faire le séchage, les matériels suivants sont indispensables :

Caisses en plastique

Ces caisses sont utiles pour faire le pesage des matières premières dès leur arrivée dans la salle de réception. Ce sont des récipients en forme rectangulaire munis de nombreuses perforations comme le montre la figure suivante :

Cuvettes en plastique

Les cuvettes en plastique sont utilisées lors de la préparation (épluchage, parage, épépinage et découpage) des fruits à sécher.

Couteaux en plastique

Ils servent à découper les fruits à sécher. Le couteau en plastique a été choisi afin d’éviter la réaction d’oxydation.

Plateaux pour découpage

Ce sont des plateaux en plastique, en forme arrondie qui facilitent le découpage des fruits lors de la phase préparatoire.

Corbeilles

Les pépins et les épluchures sont récupérés dans ces corbeilles pour faciliter le pesage. On peut faire ainsi un bilan concernant le poids de chaque lot de produit fini.

Claies

Une claie est un quadrillage en forme rectangulaire de 1,20m de longueur et 0,90m de largeur muni d’une barre transversale, constitué de treillage de corde sur lequel est placé un filet à maille plus ou moins serrée permettant la circulation de l’air et capable de soutenir les petites tranches de fruits qu’on voudrait sécher. Ce filet ne se fixe pas sur le quadrillage mais peut s’enlever et peut ainsi être laver à chaque fois qu’on change les produits à sécher.

Séchoir

Il s’agit d’un compartiment réalisé en panneaux de bois contreplaqué dans lequel sont placées en position intercalée les dix claies.
Ces dix claies sont disposées d’une façon bien étudiée afin que la chaleur atteigne aussi bien la claie d’en bas que d’en haut. En effet, à l’intérieur du compartiment existent encore deux bois contreplaqués de séparation. Au dessous du premier sont placées quatre claies elles se dépassent les unes des autres, tandis qu’en dessus trois claies sont intercalées, puis se dépose le second bois contreplaqué de séparation. Enfin, en dessus de ce dernier se rangent les trois dernières claies.
La dimension du séchoir est de : 1,50m x 0,90m x 2m. Il s’agit d’un séchoir à gaz butane dont la bouteille est close dans un grillage situé hors de la salle de séchage. Le gaz est conduit par un tuyau souterrain jusqu’au dessous du compartiment contenant les claies et allumé quinze minutes avant l’entrée des claies.
La température du séchoir peut être réglée manuellement et elle s’affiche à l’entrée du séchoir.

pH-mètre

Le pH-mètre est un appareil qui sert à mesurer l’acidité ou l’alcalinité d’une solution aqueuse.
Il comporte deux parties :
– Une sonde constituée de deux électrodes trempant dans la solution à mesurer ;
– Un boîtier électronique relié à la sonde qui affiche la valeur du pH.
Il faut signaler qu’après chaque utilisation, la sonde doit être lavée et immergée dans de l’eau distillée. Le mode d’utilisation d’un pH-mètre est indiqué dans l’annexe II.
7 à 10 grammes de fruit frais ou séché sont broyés dans un bocal en verre avec un peu d’eau distillée afin d’avoir une solution nécessaire à analyser.
Ainsi, il existe un seuil pour meilleure conservation à long du séchage.
la teneur de l’acidité des produits finis afin d’assurer une terme. D’où la nécessité de mesurer le degré d’acidité au cours

Aw-mètre

L’eau est un constituant majeur de la plupart des aliments. Bien qu’elle n’apporte aucune valeur énergétique, son existence joue un rôle très important. Elle influence la structure, l’apparence, le goût des aliments mais elle permet aussi aux bactéries de se développer et de les dégrader. [http://agro-agri.fr]
aW ou Activity water désigne l’activité de l’eau ; sa valeur est comprise entre 0 et 1. En générale, plus la valeur de l’aW est élevée, c’est-à-dire proche de 1, plus le développement des microorganismes est intense [RAVELOSON A., 2003].
En effet, dans un produit alimentaire, on distingue :
L’eau libre ou disponible dont l’évaporation s’effectue facilement ;
L’eau capillaire ou eau absorbée, moyennement réactive ;
L’eau liée ou eau de constitution intimement liée aux composants biochimiques et ayant perdue toutes ses qualités réactives.
La quantité de l’eau libre est mesurée au cours du séchage jusqu’à obtention de la valeur seuil en dessous de 0,60 pour avoir la meilleure conservation (voir Annexe III).
L’aW-mètre est constitué d’un système de boîte fabriqué en matière très sensible à l’humidité, et relié à l’appareil à l’aide d’un fil électrique pour afficher la valeur de l’aW.
Le mode d’utilisation d’un aW-mètre est indiqué dans l’Annexe II.

Balances

Trois sortes de balances sont utilisées pour mesurer le poids des produits dès leur arrivée jusqu’à leur conditionnement ou leur mise en sachet.
Balance à bascule : utilisée pour le pesage des matériaux lourds (supérieur à 10kg), elle est ainsi servie pour peser les fruits avec la tare ou avec la caisse qui les contient dès leur arrivée dans la sècherie.
Balance semi-automatique : elle est utilisée lors de la mise sur claie des produits à sécher pour pouvoir les repartir régulièrement sur les dix claies de chaque compartiment du séchoir.
Balance électronique : spécifique pour des valeurs infimes (allant de 1à 1000g) ; elle est utilisée pour le pesage à la sortie du séchoir plus précisément lors de la mise en sachet des produits finis.

Soude sachet métallique

Lors de la mise en sachet ou de l’emballage des produits finis, on utilise la soude sac métallique. C’est un appareil qui convient à la fermeture hermétique des sachets plastiques. Placé sur une table spéciale, il est constitué de deux fers métalliques capables de se rapprocher et de se glisser entre eux lorsqu’on appuie sur la pédale mécanique.
Pour procéder à la fermeture des sachets, il faut tout d’abord brancher la prise du courant électrique. En attendant que les fers métalliques soient suffisamment chauffés, serrer le sachet à enfermer entre eux en appuyant sur la pédale mécanique.

Les étapes du processus de séchage

Pour assurer la conservation des agrumes par le moyen de séchage, huit étapes se succèdent à savoir : la réception et le pesage, le triage et le lavage, l’épluchage et le parage, l’épépinage et découpage, la mise sur claie, le séchage, la sortie des claies, l’emballage et le conditionnement.
Il faut signaler que chaque production est enregistrée à l’aide d’une fiche afin de bien suivre le déroulement du processus de séchage ainsi que de mieux faire un rapport sur le rendement.

Réception et pesage

Dès leur arrivée dans la salle de réception de la sècherie (le 1er juillet 2014 vers 8h 05mn), les agrumes sont tout d’abord pesés à l’aide de la balance à bascule.

Triage et lavage

Après le pesage, on réalise ensuite le triage ainsi que le lavage. Le triage consiste à débarrasser les agrumes déjà abimés tandis que le lavage consiste à enlever toute saleté au niveau de l’épluchure de chaque fruit afin d’assurer sa bonne propreté.
On fait le triage dans la salle de réception et le lavage dans la salle de lavage.

Epluchage et parage

Après avoir assuré la bonne qualité et de la propreté du produit à sécher, on avance dans l’enlèvement de l’épluchure des agrumes ou l’épluchage. Les mandarine-greffes sont facile à éplucher comme les mandarines et l’épluchage peut se faire ainsi manuellement.
En ce qui concerne le parage, il consiste à enlever toutes parties inutiles et non comestibles du fruit c’est-à-dire les petits filaments blancs sous l’épluchure. L’enlèvement de ces filaments engage beaucoup plus de temps par rapport à l’épluchage et il peut se faire manuellement ou à l’aide des petits couteaux en plastique.

Epépinage et découpage

Dans cette étape, l’opération se base sur l’enlèvement des pépins en réalisant la cicatrisation de chaque quartier des mandarine-greffes toujours à l’aide des petits couteaux en plastique. En effet, en faisant le découpage, les pépins peuvent s’enlever si facilement. On a réalisé lors du découpage durant le premier essai quatre formes différentes qu’on peut décrire comme suit :
 Forme n°1 : un quartier découpé en deux suivant le sens de la longueur
 Forme n°2 : un quartier découpé en deux suivant le sens de la largeur
 Forme n°3 : un quartier non découpé mais juste un peu cicatrisé au milieu pour pouvoir enlever les pépins, indiqué par la figure ci-après :
 Forme n°4 : un quartier tranché suivant la longueur mais non séparé comme le montre la figure suivante :
REMARQUE :
Ces quatre formes différentes sont tous réalisées lors du premier essai du 1er au 3 juillet 2014 mais on n’a effectué que la première et la quatrième forme pendant le second essai du 17 au 18 juillet 2014.
L’épluchage, le parage, l’épépinage et le découpage sont tous effectués dans la salle de préparation. On a fait le pesage de l’épluchure et des pépins en fin de la préparation (le 1er juillet vers 14h) et on obtient ainsi les valeurs suivantes : 17Kg pour l’épluchure et 1Kg pour les pépins.

Mise sur claies

Toujours dans la salle de réception, après la préparation (épluchage, parage, épépinage et découpage), les mandarine-greffes sont ainsi mises sur les dix claies de chaque compartiment du séchoir.
La mise sur claies doit se faire d’une manière à ce que les morceaux d’agrume à sécher ne se superposent pas, et ils sont distants l’un de l’autre d’environs 2 à 3 millimètres. Ainsi, la partie cicatrisée de chaque morceau doit être positionnée en bas afin de mieux les sécher.

DOSAGE CHIMIQUE DE L’ACIDE ASCORBIQUE

L’Acide Ascorbique ou la Vitamine c

Les vitamines sont des minuscules composés organiques que l’on trouve en petite quantité dans nos aliments et sont essentiels au bon fonctionnement de notre corps ; notre organisme étant incapable de les synthétiser. Il est impératif que nous puissions les trouver dans notre alimentation [RANDOIN L., 1968]. La carence en vitamine C détermine des troubles caractéristiques. Les besoins en vitamine des différentes espèces ne sont d’ailleurs pas absolument identiques [ROGER H., 1964].
Treize principales vitamines peuvent être classées en deux groupes selon qu’elles soient solubles dans l’eau (B, C) ou dans la graisse (A, D, E, K). Seule la Vitamine D peut être fabriquée par l’organisme tandis que les autres doivent être apportées par l’alimentation.

Rôles biologiques de l’Acide Ascorbique

L’Acide Ascorbique joue divers rôles dans l’organisme animal. C’est un réducteur naturel ou antioxydant hormonaux. Il contribue à la régulation du potentiel d’oxydoréduction cellulaire en protégeant le protoplasme contre l’oxydation [RANDOIN L., 1964].
La vitamine C est nécessaire à la synthèse des collagènes, un des constituants des vaisseaux sanguins et des muscles. Elle intervient dans plusieurs mécanismes. Elle joue également un rôle dans l’élimination des substances toxiques. En effet, elle a des propriétés anti-oxydantes ou anti-radicaux libres qui sont produits naturellement par notre organisme.
Les antioxydants sont considérés comme l’arme absolue contre le vieillissement et le meilleur moyen de lutter contre de nombreuses maladies. Ils protègent le corps contre les attaques des radicaux libres [http://www.wellandyou.eu].
Ils interviennent également dans les mécanismes immunitaires en permettant de lutter contre l’invasion par les bactéries ou les virus [http://dico-vitamines.com]. L’Acide Ascorbique favorise également l’absorption du fer. En effet, lorsque le fer provient des céréales, des légumes et des fruits, l’absorption est beaucoup moins importante. Ainsi, le taux d’absorption du fer contenu dans ces aliments augmente si on mange des agrumes ou d’autres fruits riches en Acide Ascorbique.

L’avitaminose C

L’avitaminose C ou la carence en vitamine C ou en Acide Ascorbique provoque une maladie appelée « scorbut » [SUZANNE G., 1963]. Les manifestations du scorbut sont nombreuses et incluent : les maux de tête, la fatigue, les œdèmes, les gingivorragies, l’épistaxis, l’amaigrissement, la sensibilité aux infections. En cas de carence sévère, on assiste à une exagération de ces signes et à des saignements multiples.

L’Hypervitaminose C

L’hypervitaminose C ou l’excès de la vitamine C dans l’organisme ne présente aucun signe clinique. En effet, lorsqu’elle est présente en excès, tout ce qui n’est pas utilisée par l’organisme est éliminé par voie urinaire [SUZANNE G., 1963]
Les apports journaliers conseillés en vitamine C est indiqué par le tableau de l’Annexe V.

Les étapes du dosage chimique de l’Acide Ascorbique

Le dosage chimique de l’Acide Ascorbique ou de la Vitamine C a été réalisé dans le laboratoire du Centre d’Etude et de Recherche Physique Chimie (C. E. R – PC) de l’Ecole Normale Supérieure d’Antananarivo le 08 juillet 2014. L’objectif de ce dosage est d’observer l’évolution quantitative de la teneur en Acide Ascorbique dans les mandarine-greffes lors du processus de séchage. On a ainsi dosé la vitamine C ou l’Acide Ascorbique tant dans les mandarine-greffes fraîches que séchées.

Matériels et réactifs utilisés

Plusieurs matériels ont été utilisés : l’erlenmeyer, le bécher, les pipettes, l’entonnoir, les burettes, le papier filtre, le chiffon jaune, la balance de précision, la seringue graduée, le couteau en plastique.
Leurs modes d’utilisation sont indiqués dans l’Annexe VII.
Les réactifs utilisés sont :
– Solution de Thiosulfate de sodium
– Solution de Diiode à 1 N
– Jus de mandarine-greffe
– Empois d’amidon.

DISCUSSIONS

La conservation d’une denrée alimentaire vise à préserver sa comestibilité ainsi que ses propriétés gustatives et nutritives. Ce qui permet notamment d’empêcher la croissance des microorganismes qui provoque la dégradation du produit.
Les méthodes courantes de conservation de la nourriture reposent généralement sur un transfert d’énergie ou de masse qui ont pour objectif d’allonger la durée de vie des produits alimentaires (pasteurisation, stérilisation, réfrigération, congélation, ….), ou de les transformer par jeu des réactions biochimiques ou de changement d’état (fermentation, cuisson, …..)[RANAIVOARISON T. 2008].
Il existe plusieurs méthodes de conservation applicables à toutes sortes de denrées alimentaires, mais il est important de tenir compte des paramètres physiques et chimiques qui influent sur cette méthode choisie. On peut citer les techniques de conservation par le froid, par séparation et élimination d’eau, par additifs alimentaires et bien d’autres encore.
Quant aux agrumes, plusieurs moyens de conservation post-récolte sont possibles d’après les résultats de recherche réalisée par RANDRIAMANARIVONTSOA Jean Fabrice en 2007, à savoir :
– La conservation à l’air ambiant
Elle consiste à laisser les fruits à l’air libre sur des simples entrepôts et à les surveiller quotidiennement. Les fruits se déshydratent rapidement et il y a importante perte de poids si la technique est mal maitrisée. Mais la durée de conservation est courte.
– La conservation à la cire
Cette conservation diminue l’échange gazeux avec le milieu extérieur en recouvrant l’écorce par une fine couche. La durée de conservation est courte également. En effet, privées d’oxygène, les cellules sont asphyxiées et les fruits s’altèrent rapidement. La réaction de fermentation s’y produit facilement car les conditions pour assurer la survie des agrumes sont incomplètes.
– Conservation dans de sable humide
Il faut entretenir l’humidité par l’ajout d’eau pour éviter la dessiccation.
La durée est assez longue mais il y a modification de la texture et de la couleur. Ainsi, cette méthode est préconisée par les normes d’exportation.
– Conservation frigorifique
Cette méthode est adoptée surtout par les industries agro-alimentaires mais elle n’est pas à la portée de tous les agrumiculteurs.
Pour notre part, le séchage est la méthode de conservation choisie car il est facile à réaliser. Malgré qu’il y a une perte sur sa quantité vitaminique, les produits qui en issus sont bien appréciés surtout par les enfants et les adolescents grâce à son saveur intense. Ils peuvent se conserver un an après sa date de production. Ils sont donc disponibles toute l’année.
Les rondelles d’agrumes séchés (comme la forme n° 4, par exemple) peuvent devenir des jolies décorations dans certaines recettes de cuisine. Elles sont également très appétissantes ayant des étonnants atouts pour la santé [http://french.alibaba.com].
Concernant la qualité nutritionnelle, les fruits secs ont une teneur en eau faible, ils sont donc un concentré d’oligoéléments mais aussi de sucres et de calories. Les fruits secs sont plus riches que leurs homologues frais à quantité équivalente. En moyenne, 100 g de fruits secs contiennent jusqu’à 200 à 300 kcal.
Le pouvoir curatif de quelques fruits secs est indiqué à l’annexe IX.
Les travaux de recherche réalisés par RAVANONA Maray Mami (Etudiant de l’Ecole Normale Supérieure en filière Physique Chimie) en 2013 révèlent que la banane, l’ananas, le litchi séchés dans la sècherie de Moratsiazo renferment de Magnésium, Calcium, Potassium, Sodium, Fer, Phosphore, Chlorure dont les quantités respectives sont illustrées dans le tableau qui suit :

Table des matières

INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : GENERALITES SUR LES AGRUMES ET PRESENTATION DU MILIEU D’ETUDE
CHAPITRE 1 : LES AGRUMES
1-1° Description et position systématique
1-2° Valeur alimentaire
1-3°Les mandarine-greffes d’Ambohijafy
1-4° Production et récolte
1-4-1) Production
1-4-2) Récolte
CHAPITRE 2 : La sècherie de Moratsiazo
2-1° Présentation du milieu d’étude
2-2° Organisation au sein de la société
DEUXIEME PARTIE : MATERIELS ET METHODES
CHAPITRE 1 : ESSAI DE SECHAGE DES MANDARINE-GREFFES D’AMBOHIJAFY
1-1° Récolte des matières premières
1-2° Matériels utilisés
1-2-1) Caisses en plastique
1-2-2) Cuvettes en plastique
1-2-3) Couteaux en plastique
1-2-4) Plateaux pour découpage
1-2-4) Corbeilles
1-2-5) Claies
1-2-6) Séchoir
1-2-7) pH-mètre
1-2-8)Aw-mètre
1-2-9) Balances
1-2-10) Soude sachet métallique
1-3° Les étapes du processus de séchage
1-3-1) Réception et pesage
1-3-2) Triage et lavage
1-3-3) Epluchage et parage
1-3-4) Epépinage et découpage
1-3-5) Mise sur claies
1-3-6) Séchage
1-3-7) Sortie des claies
1-3-8) Emballage et conditionnement
CHAPITRE 2 : DOSAGE CHIMIQUE DE L’ACIDE ASCORBIQUE
2-1° L’Acide Ascorbique ou la Vitamine c
2-1-1) Rôles biologiques de l’Acide Ascorbique
2-1-2) L’avitaminose C
2-1-3) L’Hypervitaminose C
2-2° Les étapes du dosage chimique de l’Acide Ascorbique
2-2-1) Matériels et réactifs utilisés
2-2-2) Préparation des différentes solutions et calcul de leurs concentrations
2-2-3) Protocole expérimental au laboratoire
TROISIEMEPARTIE : RESULTATS ET DISCUSSIONS
CHAPITRE 1 : LES MANDARINE-GREFFES SECHEES
1-1° Présentation des résultats et interprétations
1-1-1) Description organoleptique
1-1-2) pH et aW
1-1-3) Pesage à la sortie du séchoir :
1-1-4) Caractères physico-chimiques
1-1-5) Caractères microbiologiques
1-1-6) Quantité de la Vitamine C :
CHAPITRE 2 : DISCUSSIONS
QUATRIEMEPARTIE : INTERETS PEDAGOGIQUES
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

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