Soutenance mémoire
GENERALITES SUR L’YLANG-YLANG ET L’HUILE ESSENTIELLE D’YLANG
Historiques
Originaire des Moluques, l’ylang-ylang est considéré comme indigène de la Birmanie aux Philippines ainsi qu’au nord de l’Australie [1] [2] [3]. Avant 1990, il était largement cultivé à Manille. Il possédait pratiquement le monopole mondial de la production d’HE d’ylang-ylang où cette dernière était de très haute qualité. Après le centre industriel a progressivement migré vers l’Océan Indien. La première introduction de l’ylang-ylang dans cette zone géographique remonte à 1770, lors d’une expédition française dans les iles du Pacifique où le capitaine d’Etchevery emporta avec lui des épices et des plantes qu’il introduisait sur l’Ile de la Réunion. Mais ce n’est qu’à partir de 1909 que la culture de l’ylang-ylang prit de l’importance. C’est à ce moment que la plante fut introduite à Madagascar dont la majorité à Nosy-Be et bénéficia d’une production plus intensive car l’altitude, le climat et les conditions édaphiques y étaient très favorables à sa croissance. Quelques années plus tard, c’est aux Comores, plus particulièrement à Anjouan et à Mayotte, que l’ylang-ylang fut cultivé et où d’importantes quantités d’huiles furent produites. Suite à la première guerre mondiale, la plupart des plantations de Manille furent éliminées pour laisser la place à de nouvelles résidences. Les distilleries de cette ville, autrefois reconnues pour leur efficacité, disparurent. C’est pourquoi, à l’heure actuelle, Manille ne représente même plus 1 % de la production mondiale [1] [4] [5]. De nos jours, des plantations d’ylang-ylang se retrouve dans les iles de l’Océan Indien, principalement aux Comores, à Madagascar et à Mayotte, mais également en Colombie, en Indochine, au Costa Rica, aux Philippines et en Côte d’Ivoire .
Description botanique
Cananga odorata est le nom scientifique de l’ylang-ylang. Cet arbre appartient à la division des Magnoliophytes, classe des Magnoliopsida, sous-classe des Magnoliidae, ordre des Magnioliales, famille des Annonaceae [6] [2] [7] [8]. Il existe deux formes de Cananga odorata (genuina et macrophylla) et une variété (fructosa) [1] [9] [5] [10] [11]. La forme macrophylla se distingue de la forme genuina par des branches possédant un port tombant. Elles sont perpendiculaires au tronc dans le cas de genuina et fruticosa. Chez macrophylla, la taille des fleurs et des feuilles est plus importante. Par ailleurs, ces deux arbres ne sont pas cultivés dans les mêmes régions. Fruticosa est une variété naine. Elle est caractérisée par un arbre de petite taille portant beaucoup de petites fleurs [1] [3] [9] [5] [10] [11]. Cananga odorata forme genuina est cultivée en vue de la production d’HE. Le nom vernaculaire ylang-ylang fait référence à elle.
L’arbre comprend un tronc unique avec écorce lisse et partiellement grise . Les feuilles sont de couleur verte foncée. Elles mesurent 20 cm de long. Les branches sont alignées sur un même plan et une position. Les fleurs sont de forme hélicoïdale axillaire et réunis de deux à vingt fleurs . Ces dernières sont composées de six pétales. Lorsqu’elles sont au stade bouton, leur couleur est verte clair à jaune. Au stade mature, leurs couleurs deviennent jaune foncée à jaune brun. La forme genuina qui existe à Nosy-be possède des petites fleurs exhalant un parfum fin et à production abondante. Il est aisé de les distinguer en pépinière : la tige de la jeune plante est rosée pour la première pour la première variété et verdâtre pour la seconde.
Phase biologique
La cueillette des fleurs peut être réalisée pendant toute l’année. Il existe des pics de récolte pendant la saison sèche durant le mois de juin à octobre, période où la pluviométrie est faible. Les rendements et la qualité des HE y sont les meilleurs. En Revanche, la production est plus faible durant la saison des pluies car les fleurs sont chargées d’humidité, ce qui affaiblit la teneur en HE. La cueillette a lieu très tôt le matin vu que la synthèse des composés aromatiques se réalise durant la nuit. Ces derniers se volatilisent le jour. D’où le choix de planter sur des coteaux orientés vers l’Ouest (couchant). La fréquence de la cueillette est fonction de la saison et de l’espace cultivé. En effet, la cueillette peut avoir lieu tous les jours, tous les 10 jours en saison sèche et tous les 5 à 30 jours en saison humide. Il faut attendre 20 jours pour que les fleurs atteignent la maturité. Elles sont alors jaunes avec un cœur rouge due au composé organique appelé indole. Si ce dernier stade est atteint, il faut alors récolter car le teneur en HE est maximal. Les arbres produisent au moins 6 kg de fleurs par an, quand ils atteignent leur maximum de production, entre 10 et 15 ans .
Caractéristiques
L’ylang-ylang se développe sur des nombreux types de sols, sous des températures élevées et des précipitations moyennes de 1500 mm par an. Lorsqu’on parle d’ylang, on pense à Nosy-Be, cette île est d’origine volcanique. Sa formation sédimentaire a été façonnée par des intrusions de granite qui ont provoqué la formation de reliefs tels que Lokobe, Befotaka, et le massif d’Ankify. Cette activité volcanique s’est continuée jusqu’au quaternaire, époque à laquelle sont apparus les 12 lacs de Nosy-Be. L’île s’étale approximativement sur une surface de 25 km sur 35 km, un climat subtropical déplacé, chaud et humide. La température moyenne annuelle est de 28°C, la précipitation est de 2500 mm par an et un ensoleillement de 310 jours/ an.
L’entretien de la plantation est très important et doit être suivi attentivement. Le sarclage se fait au coupe-coupe et non pas à la pelle pour assurer une certaine humidité. Quatre à cinq sarclages par an sont nécessaires. L’écimage se fait lorsque l’arbre a atteint 1,50 à 2 m de hauteur, environ à 2 ans d’âge. L’égourmandage suit alors le rythme des sarclages. Cette opération doit être suivie, autrement l’arbre part en végétation au détriment des fleurs. Il ne se met aucun engrais dans cette plantation d’ylang par crainte de modifier le parfum de fleur .
Huiles essentielles
Les HE sont des mélanges de composés, volatils et dont la plupart sont liquides à température ambiante. Elles sont stockées dans des tissus végétaux spécialisés et sont obtenues par extraction (hydrodistillation, entrainement à vapeur, etc.). D’autres extraits aromatiques sont nommées : concrète, pommade florale, résinoide ou absolue, en fonction du procédé utilisé [14] [15] [16]. Elles sont responsables de l’odeur caractéristique des plantes. Les constituants principaux d’une HE sont les terpènes (monoterpenes C10H16, diterpenes C20H32 et sesquiterpènes C15H24). Ces molécules contiennent une ou plusieurs doubles liaisons. Les HE contiennent également : des hydrocarbures monoterpeniques et ses quiterpeniques, des alcools, des aldéhydes, des cétones, des époxydes ainsi que des esters et autres dérivés phénylpropaniques. Elles ont aussi pour rôle d’attirer les insectes pollinisateurs ou de repousser les insectes hostiles notamment dans certaines plantes .
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Table des matières
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE
I. GENERALITES SUR L’YLANG-YLANG ET L’HUILE ESSENTIELLE D’YLANG
I.1. Historiques
I.2. Description botanique
I.3. Phase biologique
I.4. Caractéristiques
I.5. Huiles essentielles
I.6. Hydrodistillation
I.6.1. Alambic
I.6.2. Production de vapeur
I.6.3. Vase de florentin
II. SPPM
II.1. Historique
II.2. Présentation de la SPPM
II.3. Organigramme de la SPPM
III. PLAN D’EXPERIENCES
III.1. Définition
III.2. Notion de domaine expérimental
III.3. Types de facteur
III.3.1. Facteurs continus
III.3.2. Facteurs discrets
III.3.3. Facteurs ordonnables
III.3.4. Facteurs booléens
III.4. Espace expérimental
III.5. Surface de réponse
III.6. Modélisation mathématique à priori de la réponse
III.7. Modélisation expérimentale
III.8. Types de plan d’expériences
III.9. Méthode Taguchi
III.9.1. Expérimentation ne faisant varier qu’un facteur à la fois
III.9.2. Expérimentation avec un plan factoriel complet
III.9.3. Expérimentation avec un plan factoriel fractionnaire
III.9.4. Ratio Signal/Bruit
DEUXIEME PARTIE : MATERIELS ET METHODES
I.MATERIELS SPECIFIQUES
I.1. Description de la chaudière à tube d’eau
I.1.1. Chambre de combustion
I.1.2. Réservoir supérieur
I.1.3. Réservoir inférieur
I.1.4. Autres équipements
I.2.Description des alambics
I.2.1. Alambic en cuivre
I.2.2. Alambic INOX
I.3.Vases de Florentin
II. RECOLTE
III. HYDRODISTILLATION
IV. CHOIX DES PARAMETRES A OPTIMISE
V. FACTEURS ETUDIES POUR L’HYDRODISTILLATION
V.1. Niveau de chaque facteur
V.2. Choix de la méthode
VI. Réponse étudiée
VI.1. Rendement en %
VI.2. Qualité de l’huile essentielle selon AFNOR
VII. CALCUL DES EFFETS DE FACTEUR ET INTERACTION
VII.1. Calcul des effets de facteur
VII.2. Détermination de l’interaction
VIII. DEROULEMENT DES ESSAIS
TROISIEME PARTIE : RESULTATS, INTERPRETATIONS ET RECOMMANDATIONS
I. RESULTATS
I.1. Résultats bruts pour le rendement
I.2. Graphe des essais et interprétations
I.3. Résultats des qualités suivant la norme AFNOR
I.4. Résultats retraités
I.4.1. Recalcul de la masse d’huile pour 100 kg de fleurs
I.4.2. Résultats de la moyenne du plan
I.4.3. Résultats des effets des facteurs sur la masse d’HE
I.4.4. Résultats des effets sur le qualité d’HE d’ylang
I.4.5. Résultat de l’interaction BF
II. INTERPRETATIONS
II.1. Pour l’alambic en cuivre
II.2. Pour l’alambic en INOX
II.3. Effet des facteurs sur le rendement
II.4. Effet des facteurs sur la qualité
II.5. Interaction BF
II.6. Essai de validation
III. RECOMMANDATIONS
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE
WEBOGRAPHIE
ANNEXE
