La plante de souchet (Cyperus esculentus)

La plante de souchet (Cyperus esculentus) 

Origine et répartition géographique 

Le souchet (Cyperus esculentus) est une plante originaire d’Egypte antique et sa culture remonte à 6000 ans avant J.C. Elle est citée parmi les plus anciennes plantes cultivées dans l’Egypte ancienne [20] et sa culture semblait être, pendant longtemps, une spécialité égyptienne, car des tubercules secs de souchet ont été trouvés dans les tombes des pharaons depuis l’époque prédynastique. Par ailleurs, d’autres travaux révèlent que les tubercules seraient originaires de la région de Chuffa au Soudan. Ce qui pourrait expliquer le nom Xufa (chufa) donné à ces tubercules en Espagne [21, 22]. Ainsi, pendant des millénaires sa culture était donc une spécialité entre le Soudan et l’Égypte, à la frontière du Nil.

Morphologie de la plante de souchet 

Il s’agit d’une plante herbacée de la famille des Cypéracées. Souvent confondu à de l’herbe sauvage, le Cyperus esculentus présente un feuillage très dur, fibreux (Figure 1). Les feuilles sont tri-classées, brillantes, vert foncé, ondulées en coupe transversale et pointue. Elles sont larges de 6 à 10 mm et longues de 10 à 35 cm. Le rachis qui pousse à travers le centre du paquet de feuilles, est érigé, simple, lisse, de section triangulaire et de 10 à 60 cm de long [27]. L’inflorescence est atteinte après 2 à 5 feuilles et les épillets sont roux-dorés (Figure 1). Les fleurs ont 3 étamines, l’ovaire est surmonté d’un long stylet et de 3 stigmates [26].

Biologie de la plante de souchet 

La plante de souchet présente un système de multiplication complexe à partir de ses rhizomes (Figure 1). Ces derniers se présentent sous deux formes : les rhizomes obliques profonds qui produisent des tubercules et les rhizomes horizontaux superficiels donnant un nouveau bulbe basal qui porte des feuilles chlorophylliennes [29]. Elle peut donner plus d’une vingtaine de plantes et ces dernières adoptent le même principe de multiplication. Au cours de l’évolution de la plante, le développement des tiges ralentit, tandis que la formation des tubercules s’amplifie [26]. Sa période de floraison est relativement courte. La reproduction du souchet se fait par graines et la pollinisation par le vent.

Agronomie de la plante de souchet

La culture du Cyperus esculentus nécessite un climat doux à basse température. L’ombre peut inhiber la germination [30]. Le pourcentage de germination des bourgeons augmente lorsque la température croît et passe de 12 à 38°C. Le taux de germination augmente également avec la température jusqu’à 35°C tandis que la tubérisation est affectée par des niveaux élevés d’azote et des photopériodes longues. Au moment de la floraison, l’initiation florale se produit sous une photopériode de 12-14 heures par jour. Une photopériode et les températures élevées favorisent la formation de bulbes basales et de rhizomes [30]. La plante de souchet peut ainsi tolérer de nombreuses conditions non favorables du sol, y compris les périodes de sécheresse, d’inondations et peuvent survivre à des températures du sol autour de -17°C [31]. Cependant, elle ne tolère pas la salinité. La présence de Cyperus esculentus a été observée en sol sableux, sableux-limoneux, sableux caillouteux, limoneux, argilo-limoneux et argileux [30]. Concernant la germination des tubercules, elle est fortement réduite dans les sols compactés. Les plantes poussant à 100% d’humidité, produisent significativement plus de tubercules et la germination des tubercules est plus élevée en conditions de forte humidité [26]. Pour un espace d’un hectare de culture, 200 à 300 kg de tubercules sont utilisés comme semences [32]. La maturation est atteinte entre 90 et 110 jours. Les écotypes du Niger étudiés par Haoua et al. [33] présente une durée de maturité comprise entre 75 et 99 jours.

Production du souchet 

Les rendements sont importants et peuvent dépasser 18 tonnes à l’hectare[35] ; mais la culture du souchet exige beaucoup d’efforts. En effet, la production comprend plusieurs étapes: le brûlis, l’ameublissement, le tamisage, le vannage (Figure 3). Ainsi, avant la récolte, les producteurs effectuent un brûlis superficiel de la biomasse aérienne des champs. Il s’en suit le ramassage des débris et autres résidus consumés. Après le soulèvement et l’ameublissement du sol, on procède au tamisage et au vannage [36]. Immédiatement après la récolte, ils sont séchés à l’état brut ou après lavage. Le séchage est effectué généralement au soleil et peut prendre plusieurs semaines. Les tubercules doivent être remués souvent pour assurer un séchage uniforme. Le processus de séchage est très important car il détermine une durée de vie des tubercules en empêchant les infections bactériennes et les pourritures [37]. Les tubercules bien séchés peuvent être conservés pendant plus d’un an. Ils doivent être stockés secs et peuvent être réhydratés par trempage sans perdre leur texture croquante.

Cependant, des techniques plus avancées sont employées en Espagne pendant la récolte de souchet (Figure 4). Celles-ci permettent d’embraser plus de surfaces cultivables. Même si l’étape de brûlis est impérative, cependant, le soulèvement et le tamisage s’effectue avec un système mécanique plus élaboré. Les tubercules sont lavés puis séchés.

Le tubercule de souchet (Cyperus esculentus)

Morphologie et variétés de tubercules de souchet 

Le tubercule de souchet est une partie enflée du rhizome. Plusieurs modifications morphologiques se produisent dans la partie distale du rhizome : raccourcissement progressif des entrenœuds et accroissement du diamètre à la fin de la phase d’élongation des rhizomes (Figure 5) [39]. Au début de son développement, il présente une couleur blanchâtre et est couvert de radicelles blanchâtres [30]. A la maturité, il est ainsi enveloppé d’une membrane externe jaune qui durcit au fil du temps .

Sur un même pied, les formes et les dimensions des tubercules sont variables. La variété originaire d’Afrique de l’Ouest peut atteindre 2 à 2,5 cm de longueur sur l à 1,5 cm d’épaisseur, elle est tantôt subsphérique, tantôt allongé et elliptique (Figure 6) [29]. La longueur des tubercules varie de 0,75 à 3,5 cm et en largeur de 0,3 à 1 cm [41].

Il a été observé des tubercules noirs, jaunes et bruns (Figure 7-10) [22]. Les couleurs jaune et brune sont les plus présentes et les plus utilisées dans le marché [22, 42]. Il existe plusieurs variétés de souchet à travers le monde : Cyperus esculentus var. hermannii (Florida), Cyperus esculentus var. leptostachyus (USA), Cyperus esculentus var. macrostachyus (USA) et Cyperus esculentus var. sativus (Asia) [43, 44, 45]. La variété sativa est la plus utilisée.

Composition biochimique des tubercules de souchet

Les travaux antérieurs ont montré que le souchet est riche en vitamines, éléments minéraux, glucides, lipides et protéines [42, 46]. Sa teneur en protéines peut varier entre 5 à 13% [47, 48] ; celle en glucides entre 38,43 à 69% [9, 42, 49, 50], celle en amidon peut varier entre 25 à 31% [9, 41, 42, 51]. La teneur en cellulose brute culmine à 11,9% [48]. Le souchet, bien qu’étant un tubercule, présente une teneur en matières grasses qui peut atteindre 44,52% [50]. Cette teneur varie en fonction de la variété, des conditions culturales et des zones géographiques [53]. Des résultats obtenus sur la variété jaune affichent 7,46% [54]. D’autres auteurs ont trouvé 24,45% pour la variété jaune [42, 55]; 30 à 35,43% pour la variété brune [49,46,56]et 40 à 43,5% pour la variété noire [56, 50]. Sa matière grasse est assimilée à celle de l’olive de par son profil en acide gras [9, 49, 57]. Selon Shaker et al.[9], l’huile de souchet présente 14,5% acide palmitique, 1,5% acide palmitioléique, 3,40% acide stéarique, 69,50% acide oléique, 8,80% acide linoléique et 0,40% linolénique acide. L’étude de Linssen et al. [58] montre des profils en acides gras variant de 10,21–14,1% acide palmitique, 1,47–3,3% acide stéarique, 74,70–75,72% acide oléique, 8,7–11,64% acide linoléique et 0,4–0,64% acide linolénique. L’étude de El-Naggar [59] révèle un profil de 1,7% acide myristique, 15,4% palmitique, 5,3% stéarique, 6,1% acide béhénique, 65,8% oléique, 5,5% acide linoléique et 0,2% acide linolénique. Des résultats similaires ont été trouvés par Yoon et al. [57].

Des études phytochimiques des tubercules ont permis de mettre en évidence plusieurs composés tels que les stérols, les polyterpènes, les glycosides, les alcaloïdes, les flavonoïdes, les tannins, les polyphénols, l’acide salicylique, les terpénoïdes, les saponines, les stéroïdes, l’acide ρ-hydroxy benzoique etc [10, 11, 15, 48, 60, 61, 62, 63]. Une étude récente de Imo et al. [54] révèle dans l’extrait éthanolique de souchet la présence de composés phytochimiques tels que l’acide oxalique, le monoamide, le n-propyl, le dodecyl ester, l’acide-9 octadecenoic, le 9-octadecenal, le (Z)-Hexadecane, le 1-(ethenyloxy). Ces composés constituent des principes actifs qui interviennent dans le traitement de certaines pathologies humaines.

Table des matières

INTRODUCTION
I. CHAPITRE 1: SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
1. La plante de souchet (Cyperus esculentus)
1.1. Origine et répartition géographique
1.2. Systématique de la plante de souchet
1.3. Morphologie de la plante de souchet
1.4. Biologie de la plante de souchet
1.5. Agronomie de la plante de souchet
1.6. Production du souchet
2. Le tubercule de souchet (Cyperus esculentus)
2.1. Morphologie et variétés de tubercules de souchet
2.2. Composition biochimique des tubercules de souchet
2.3. Propriétés biologiques du souchet
2.3.1. Propriétés régénératrices, digestives et antioxydantes
2.3.2. Propriétés aphrodisiaques
2.3.3. Propriétés hypocholestérolémiantes
2.3.4. Propriétés antimicrobiennes, antidiarrhéiques et anticancérigènes
2.3.5. Propriétés antidiabétiques
2.3.6. Propriétés hépatoprotectrices
2.3.7. Propriétés Antiépileptiques
2.3.8. Propriétés anti arthritiques et antiathérogéniques
2.4. Aspect socio-économique des tubercules de souchet
3. Le lait végétal
3.1. Définition
3. 2. Procédés de production de lait végétal
3. 3. Lait de tubercule de souchet
3.3.1. Différents types de formulations
3.3.2. Utilisation médicinale du lait de souchet
4. Le yaourt
4.1. Le yaourt à base de lait animal
4.2 Les yaourts composés (Yaourt à base de lait végétal)
4.2.1. Définition
4.2.2 Origine de la demande et diversité des yaourts à base de lait végétal
4.3. Le Yaourt à base de souchet
5. Les antioxydants et composés phénoliques
5.1. Les antioxydants
5.2. Les composés phénoliques
6. La torréfaction et les réactions de Maillard
7. Notion de plans d’expériences
II. CHAPITRE 2 : MATERIEL ET METHODES
1. Matériel
1.1. Matériel végétal
1.2. Matériel biologique
2. Méthodes
2.1. Préparation des tubercules
2.2. Transformation des tubercules
2.2.1. Farine de souchet brut
2.2.2. Farine de souchet torréfié
2.2.3. Pâte de souchet
2.2.4. Yaourt à base de souchet
2.2.4.1. Préparation et extraction du lait de souchet
2.2.4.2. Etapes de fabrication du yaourt
2.3. Plans d’expériences
2.3.1. Application à la torréfaction
2.3.2. Application à la production de yaourt
2.4. Les essais biologiques
2.5. Les Méthodes d’analyses physicochimiques
2.5.1. Analyse de la farine brute
2.5.1.1. Détermination de la teneur en eau
2.5.1.2. Détermination de la teneur en matières grasses
2.5.1.3. Détermination de la teneur en protéines
2.5.1.4. Détermination de la teneur en fibres
2.5.1.5. Détermination de la teneur en glucides et de la valeur énergétique
2.5.1.6. Dosages des vitamines
2.5.1.6.1. Dosage de la vitamine B1 et B2
2.5.1.6.2. Dosage de la vitamine B3
2.5.1.6.3. Dosage de la vitamine B5
2.5.1.6.4. Dosage de la vitamine B6
2.5.1.6.5. Dosage de la vitamine B9
2.5.1.6.6. Dosage de la vitamine B12
2.5.1.6.7. Dosage de la vitamine C
2.5.1.7.8. Dosage de la vitamine E
2.5.2. Analyse de la farine de tubercules torréfiés
2.5.2.1. Détermination du pH et acidité titrable
2.5.2.2. Détermination de la couleur
2.5.2.3. Absorbance des produits finaux des réactions de Maillard
2.5.2.4. Dosages des flavonoïdes
2.5.2.5. Dosage des phénols totaux
2.5.2.6. Détermination de l’activité antioxydante
2.5.2.7. Détermination des sucres totaux et sucres réducteurs
2.5.2.8. Détermination des cendres
2.5.2.9. Méthodes d’analyse spectroscopique infrarouge des farines
2.5.3. Analyse physico-chimique de la pâte
2.5.3.1. Détermination de l’indice de peroxyde
2.5.3.2. Détermination de l’indice d’acide
2.5.3.3. Indice de réfraction
2.5.4. Analyse physico-chimique du Yaourt à base de lait de souchet
2.5.4.1. Détermination du pH et de l’acidité titrable du Yaourt
2.5.4.2. Détermination de la teneur en extraits secs solubles
2.5.4.3. Détermination de la couleur du yaourt
2.5.4.4. Analyse du yaourt issu des conditions optimales
2.5.5. Méthodes d’étude des propriétés galactogènes des tubercules de souchet
2.6. Traitement des données statistiques
III. CHAPITRE 3 : RESULTATS ET DISCUSSION
1. Composition du souchet
1.1. Teneur en composants majeurs
1. 2. Teneur en éléments minéraux
1. 3. Teneur en vitamines
2. Optimisation des conditions de torréfaction
2. 1. Variation de l’intensité de l’indice de brunissement
2.2. Variation de la teneur en polyphénols
2.3. Variation de la teneur en Flavonoïdes
2.4. Variation de l’activité antioxydante
2. 5. Composés de la réaction de Maillard
2.6. Variation de l’acidité titrable
2.7. Optimisation de la torréfaction
2.8. Caractérisation de la farine issue des conditions optimales de torréfaction
2.8. 1. Polyphénols et flavonoïdes du produit optimisé torréfié
2.8.2. Activité antioxydante du produit optimisé
2.8.3. pH et acidité titrable du produit optimisé torréfié
2.8.4. Paramètres de couleur du produit optimisé torréfié
2.8.5. Teneur en eau et l’activité de l’eau du produit optimisé torréfié
2.8.6. Teneur en matières grasses du produit optimisé torréfié
2.8.7. Teneur en protéines du produit optimisé torréfié
2.8.8. Teneurs en sucres réducteurs et totaux du produit optimisé torréfié
2.8.9. Teneur en cendres et en éléments minéraux du produit optimisé torréfié
2.8.10. Données infrarouges de la farine torréfiée
3. Production de pâte de souchet
3. 1. Analyse des données spectroscopiques infra rouge
3.2. Analyse des paramètres physicochimiques et biochimiques des pâtes
3. 3. Paramètres de qualité de l’huile issue des pâtes
3. 4. Paramètres de couleur des pâtes
4. Optimisation de la production du yaourt à base de lait de souchet
4.1. Variation de l’acidité titrable
4.2. Variation du pH
4.3. Variation de la teneur en extraits secs solubles
4.4. Variation de la teneur en cendres
4.5. Variation de la viscosité
CONCLUSION

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