Soutenance mémoire
Le miel est une denrée produite par les abeilles mellifiques à partir du nectar des fleurs ou de 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 (Louveaux, 1985).
L’élaboration du miel commence dans le jabot des abeilles butineuses. Sitôt prélevée, la matière première est mélangée aux sécrétions des glandes salivaires de l’insecte, qui la modifie (Lipp et col. ,1994). Ce miel brut est ensuite travaillé et stocké par de jeunes ouvrières. L’élaboration du miel comporte les phases suivantes: l’abeille dégorge tout d’abord rapidement, par saccades, le contenu de son jabot et l’étale en une goutte à l’aide de sa trompe puis le réabsorbe. La goutte de miel sera alors mélangée à de nouvelles sécrétions, provenant principalement des glandes du pharynx. Ce processus durera de 15 à 20 minutes. Parallèlement, une partie de l’eau s’évapore, de sorte que le miel brut, qui contenait 25 à 40 g de matière sèche, deviendra du miel à demi mûri contenant 60 % de matière sèche. À ce stade, il est à nouveau déposé dans les alvéoles où se déroulera la deuxième phase de l’élaboration: sous l’influence de l’air sec passant au travers des rayons de la ruche, le miel s’épaissira jusqu’à ce que sa teneur en eau ne soit plus que de 17 à 20%. Lorsqu’il est ainsi parvenu à maturité, les abeilles ferment les alvéoles au moyen de la cire. Quand le miel est extrait des rayons, il contient en général plus de 20 g d’eau/100 g de miel et ne peut être conservé que dans certaines conditions (miel non mûr) ( Kloft et col .,1985 ;Gusita et col. ,1985). Lors de la préparation du miel, les teneurs en protéines, enzymes, en acides organiques et en sels minéraux augmentent. Pendant le processus de maturation de même que plus tard dans les alvéoles operculées, le miel subit des transformations chimiques importantes, en particulier une augmentation des hexoses (fructose et glucose) suite à l’hydrolyse du saccharose en même temps que la formation de nouveaux types de sucre (oligosaccharides), à haut poids moléculaire (Crane et col. ,1984 ;Maurizio et col. ,1975).Le miel est un produit dont sa composition et ses caractéristiques sont liées à son origine géographique et botanique (Moteo et col., 1993).Ainsi, les types de miel sont définis par leurs caractéristiques sensorielles : couleur, arome, saveur et tendance a cristalliser au cours du processus de conditionnement.La qualité des miels diffère entre eux du point de vue de leur composition chimique : acidité, contenu en sucres, acides organiques, minéraux et en composés azotés.
Matériel et méthodes
Matériel biologique
Huit variétés de miel locales d’origine botanique inconnue ont été collectées chez des apiculteurs à l’Est algérien et deux variétés commerciales ont été utilisées dans ce travail de recherche. La collecte des échantillons de miel a été effectuée au cours l’été de l’année 2004.Les variétés collectées sont conservées à la température de 4ºC pour éviter une éventuelle altération. Les différentes variétés serviront pour toutes les analyses physico-chimiques et polliniques. Ce travail de recherche a été effectué au niveau laboratoire de biochimie appliquée de département de biochimie, laboratoire de contrôle de qualité de la Wilaya d’Annaba et au niveau de laboratoire d’analyses et d’écologie apicole CETAM-LORRAINE en France.
Méthodes analytiques
Mesure de l’humidité
Pour la mesure du taux d’humidité la méthode de Chataway ,1935 a été utilisée et dont le principe est basé sur la mesure de l’indice de réfraction à l’aide d’un réfractomètre. Cet indice est corrélé avec la teneur en eau. L’échantillon de miel est déposé sur le prisme du réfractomètre. Deux lectures sont effectuées à 20 ºC et la moyenne permet de déterminer la teneur en eau par rapport à des standards [Tableau Nº XVIII annexe]. Des valeurs de correction sont effectuées. Ainsi, lorsque la température est supérieure à 20 ºC on ajoute 0.00023 par degré et quand la température est inférieure à 20 ºC cette même valeur est retranchée .
Mesure de la conductivité électrique
La mesure de la conductivité électrique de chaque échantillon de miel est effectuée à l’aide d’un conductimètre selon la méthode de Vorwohl ,1964. La technique est basée sur la mesure de la résistance électrique à 20 ºC qui est exprimée en milliSiemens par centimètre (mS.cm-1) selon le mode opératoire suivant : Une solution de miel de 20% est déposée dans le conductimètre et on lit la valeur à 20°C.
Mesure de la teneur en cendres
La teneur en cendres est déterminée selon la méthode de Williams ,198 Dont le principe est basé sur l’incinération du miel dans un four. 5 à 10 g de miel sont additionnées de quelques gouttes d’huile d’olive et l’ensemble est chauffé à 600 ºC pendant une heure. La formule suivante permet de calculer la teneur en cendres .
Mesure du pH, l’acidité libre, acidité des lactones et l’acidité totale
La méthode selon AOAC, 1990 est utilisée pour la mesure de ces quatre paramètres. Le pH est mesuré à l’aide d’un pH mètre sur une solution de miel à 10% calibré par des solutions standards. L’acidité libre est obtenue par la neutralisation de 25 ml de cette solution avec NaoH (0.05N). L’acidité des lactones est obtenue par l’addition d’un excès NaoH (10 ml) à la solution de miel et le titrage de retour avec de l’acide sulfurique (0.05 N). Pour mesurer l’acidité libre, acidité des lactones et acidité totale on utilise les formules suivantes :
Acidité libre = 1000. V. 0,05 / P
Acidité des lactones = 1000. (0,05(10-V)-0,05. V ‘) / P
Acidité totale = Acidité libre+ Acidité des lactones
P : poids du miel
V : volume de NaOH
V ‘ : volume de H2SO4
Mesure de la teneur en HMF (Hydroxyméthylfurfural)
Cette méthode est basée sur la technique de Winkler ,1955.On ajoute au miel des solutions de la p-toluidine et l’acide barbiturique et l’absorbance résultante est mesurée par rapport à un blanc à 550 nm.
Mesure de la teneur en proline
Le dosage de l’acide aminé est réalisé d’après la méthode de Ough ,1991 dont le principe est basé sur l’action de la ninhydrine sur la proline en milieu acide pour donner une coloration dont le maximum d’absorbance est situé entre 500 et520nm..Le dosage de proline se fait par rapport une solution standard de proline 40mg/50ml. La préparation des solutions et le mode opératoire sont présentés dans annexe.
Mesure de l’indice diastasique (l’activité de α –amylase)
L’indice diastasique est déterminé par la méthode de Schade et col. ,1958 modifié par Hadorn et col. ,1972 et Din et col. ,1990 . Le principe est basé sur la réaction entre l’amidon et l’iode donnant une coloration bleue et l’action de l’ α amylase provoque une diminution de cette couleur. L’unité d’activité correspond à la quantité d’enzyme qui transforme 10⁻² g d’amidon pendant une heure à 40 ˚C . On exprime cette activité en unités de Schade par gramme de miel. Les réactifs et la préparation des solutions sont présentés dans l’annexe. Dans un flacon, 10 ml de solution de miel sont mis dans un bain Marie à 40°C et un deuxième flacon contenant 10 ml de solution d’amidon. Après 15 minutes, on mélange 5 ml de la solution d’amidon avec 10ml de solution de miel. L’ensemble est bien mélangé et après 5 minutes, une prise de o, 5 ml est de nouveau additionnée à 5 ml d’iode. Par la suite, la quantité de l’eau, (comme déterminé dans le calibrage de la solution d’amidon) est additionnée et immédiatement l’absorbance à 660nm est lue toutes les 5 min pendant 15 min.
Analyse qualitative et quantitative des sucres
L’identification et le dosage des sucres des différents échantillons de miel collectés sont réalisés par chromatographie à haute performance (HPLC) au laboratoire CETAM-LORRAINE en France selon la méthode Pourtalier et col. ,1990 et Swalow et col. ,1994.
Les conditions chromatographiques sont présentées [voir annexe] .Le chromatographe est de type DIONEX modèle (e.g. Dionex Bio LC 40001) et une colonne de référence: Carbopac-AS6 (Dionex).Ce type de colonne est un échangeur anionique avec matrice ammonium quaternaire .En milieu basique les sucres sont légèrement ionisés ce qui les fixe sur l’échangeur. L’élution des différents sucres est détectée par détecteur ampérométrique pulsé et qui mesure le potentiel d’oxydation des fonctions hydrolyses secondaires. L’élution est réalisé à l’aide d’une solution d’eau ultra-pure (45%) contenant la soude à 55%. Le débit de travail est de 0.1ml/min pendant 16 min et par la suite le gradient est réalisé à 0.1 ml/min. L’étalonnage de la colonne est effectué avec un standard externe réalisée à partir de solution de sucres connus ( Glucose, fructose turanose , isomaltose, saccharose, mélézitose, raffinose, maltose et erlose).Des volumes de 1ml sont injectés dans le chromatographe et l’enregistreur permet de suivre l’élution de chaque sucre .Un intégrateur de type (e.g.Sindzu C.RSA chromatopac) permet de calculer la surface des pics et de doser les sucres L’ensemble est piloté par un micro-ordinateur avec logiciel Peuk Net. L’échantillon de miel est dilué dans de l’eau ultra-pure et par la suite un volume de 1 ml est injecté dans le chromatographe de la même manière que les standards. La comparaison des surfaces des pics par rapport au chromatogramme des étalons permet de calculer la quantité de sucre de chaque variété de miel.
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Table des matières
Introduction et données bibliographique
I. Matériel et méthodes
I.1.Matériel biologique
I.2. Méthodes analytiques
I.2.1.Mesure de l’humidité
I.2.2.Mesure de la conductivité électrique
I.2.3.Mesure de la teneur en cendres
I.2.4.Mesure du pH, l’acidité libre, acidité des lactones et l’acidité totale
I.2.5.Mesure de la teneur en HMF (Hydroxyméthylfurfural
I.2.6.Mesure de la teneur en proline
I.2.7.Mesure de la teneur en protéine
I.2.8.Mesure de l’indice diastasique (l’activité de α –amylase)
I.2.9. Analyse qualitative et quantitative des sucres
I.2.10. L’analyse pollinique
I.2.10.1.Détermination de la richesse pollinique
I.2.10.2Analyse qualitative des grains de pollen
II. Analyses statistiques
III- Résultats et discussion
III.1.La teneur en eau ou taux d’humidité
III.2.Détermination de la conductivité électrique
III.3.La teneur en cendres
III.4. Détermination du pH, l’acidité libre, acidité des lactones et l’acidité totale
III.4.1.Détermination de pH
III.4.2.Détermination de l’acidité libre Acidité des lactones et acidité totale
III.5.La teneur en HMF (Hydroxyméthylfurfural )
III.6.La teneur en proline
III.7.La teneur en protéines
III.8.Détermination de l’indice diastasique (activité de α amylase)
III.9.Analyse qualitative et quantitative des sucres
III.10. L’analyse pollinique
III.10.1.Détermination de la richesse pollinique
III.10.2. Analyse qualitative des grains de pollen
III.10.2.1Analyse qualitative des grains de pollen de la variété de Bouteldja E1
III.10.2.2.Analyse qualitative des grains de pollen de la variété de Annaba E2
III.10.2.3. Analyse qualitative des grains de pollen de la variété de Bougouss E3
III.10.2.4. Analyse qualitative des grains de pollen de la variété de Skikda E4
III.10.2.5. Analyse qualitative des grains de pollen de la variété de Skikda E5
III.10.2.6. Analyse qualitative des grains de pollen de la variété de Ain essel E6
III.10.2.7.Analyse qualitative des grains de pollen de la variété de Soukahrass E7
III.10.2.8.Analyse qualitative des grains de pollen de la variété de Tebéssa E8
III.10.2.9.Analyse qualitative des grains de pollen de la variété de Arabie Saoudite E9
III.10.2.10.Analyse qualitative des grains de pollen de la variété de l’Espagne E10
IV.Conclusion et perspectives
Les résumés
Annexe
Bibliographie
