Soutenance mémoire
MONOGRAPHIE DU CAFE
HISTORIQUE ET ORIGINE DU CAFE
L’histoire raconte qu’un berger éthiopien découvrit au Moyen Âge le pouvoir tonifiant du café: ses moutons, ayant mangé les feuilles d’un certain buisson, n’avaient pas dormi toute la nuit. Les moines d’un Monastère voisin ayant appris cette histoire, mirent cette découverte à profit en buvant désormais une infusion de ces feuilles et des drupes de la plante, chaque soir, afin de pouvoir prier toute la nuit.
Malgré la controverse dont elle a fait l’objet, l’origine africaine des caféiers n’est plus sujet de contestation. L’Arabica, malgré son nom, est de provenance éthiopienne et non Arabe. Il se rencontre encore en populations sauvages dans les sous-bois des hauts plateaux d’Abyssinie. Les Canephorasont spontanés dans les forêts tropicales vertes qui s’étendent de l’Afrique centrale à l’Afrique occidentale.
Les Libericaet espèces voisines occupent les marges des mêmes zones.
Puisque le caféier poussait à l’état sauvage en Ethiopie, il a fallut attendre le passage du café au Yémen vers le 14 ième et le 15 ième siècle pour voir apparaître une véritable culture du caféier. C’est le Port de Moka (Yémen) qui eut, au XVe siècle, le monopole du commerce du café et ce n’est qu’au XVIe siècle que le café atteignit l’Europe (Constantinople). Par la suite, la culture fut introduite à Java, en Indonésie et au Brésil. En 1570, on trouvait le café à Venise. Ensuite, il se répandit aux quatre coins du monde.
C’est surtout en 1583 qu’un médecin allemand, Leonard Rauwolf,de retour d’un séjour de 10 ans au Moyen Orient, fut le premier scientifique occidental à décrire le breuvage du café, comme :‘’Une boisson aussi noire que l’encre, utile contre de nombreux maux, composée d’eau et du fruit d’un arbuste appelé «bunni»’’
Vers 1900, une grave maladie endommagea les feuilles du caféier et il fallut chercher de nouvelles espèces non atteintes. C’est dans le bassin du Congo qu’on les trouva. A l’exception de l’Ethiopie et de l’Ouganda où les caféiers existaient en jardin de case, il a fallu attendre le 19 e siècle pour voir les Européens étendre la culture du café et son commerce en Afrique. Dès lors, le développement de la caféiculture a été intéressant dans toutes les zones où elle était écologiquement possible et économiquement intéressante.
LES CARACTERISTIQUES BOTANIQUES DU CAFEIER
Le caféier est un arbuste que cultivé dans les pays tropicaux. Il a généralement plusieurs troncs, ce qui lui donne l’aspect buissonnant. Selon les diverses espèces ou variétés de caféier, la forme des arbustes emprunte des silhouettes variées. L’architecture du caféier (figure 1) est donnée par :
La tige qui est érigée, verticale, parfois multiple par développement du « gourmands » issus de bourgeons de la base du tronc constituée alors en souche.
Elle est droite et lisse, ses branches sont basses et tombantes.
Les tiges principales poussent verticalement, les branches (ramifications primaires) sont horizontales et des ramifications secondaires ou tertiaires apparaissent sur les branches.
LES CARACTERISTIQUES BIO-ECOLOGIQUES DU CAFEIER
Biologie du caféier
Le caféier a une espérance de vie d’environ 50 ans dont une trentaine d’années de pleine production. La première floraison intervient au cours de la quatrième année et il fleurit plusieurs fois par an. Le caféier peut atteindre la taille de 12 m mais dans les plantations, il est taillé de façon à ne pas dépasser 2- 3 mètres pour faciliter sa culture et la cueillette des cerises. Un arbre produit 2 à 5 Kg de cerise par an. Il peut porter en même temps des fleurs et des fruits plus ou moins mûrs. Les cerises du Robusta mûrissent en 8 à 12 mois et celles de l’Arabica en 6 à 8 mois.
Ecologie du caféier
La convenance d’un site donné à une bonne production caféière est conditionnée par l’expression de certaines variables fondamentales de l’environnement: la température, la disponibilité en eau, l’éclairement et les conditions du sol.
Le gel, possible dans le Sud du Brésil ou à proximité de l’équateur aux altitudes d’environ 2000m abime tous les types de café.
Aucune espèce ne résiste longtemps à une température inférieure à 0
oC. Les températures inférieures à 5
o C entrainent nanisme et défoliation du caféier.
Les températures annuelles convenables aux diverses espèces trouvent leur place entre 18
o C et 25
o C avec des limites fixées entre 15 et 30
o C
Les caféiers sauvages sont des plantes sylvestres de sous étage, naturellement héliophobes.
C’est une plante tropicale qui pousse entre les latitudes de 25°N et 25°S dont la culture commerciale nécessite des conditions environnementales très spécifiquesde température, de précipitations, d’ensoleillement, de vent et du sol. Cesconditions changent selon les variétés cultivées.
Le café nécessite des précipitations annuelles de 1500 à 3000 mm d’eau, l’Arabica a besoin de moins de précipitations que les autres variétés. L’alternance de périodes sèches et de périodes de pluie est importante pour la croissance des arbres, le bourgeonnement et la floraison. Les besoins en eau de pluie dépendent des capacités de rétention du sol, de l’humidité de l’air et de la couverture nuageuse ainsi que des méthodes de culture.
Toutes les variétés de café nécessitent un bon drainage du sol mais elles peuvent être cultivées sur des sols de profondeur, de pH et de teneurs en minéraux différents à condition d’utiliser les engrais appropriés. Des brise-vent sont parfois plantés pour protéger les plantations de café. Les arbres d’ombrage, qui peuvent être des cultures commerciales comme le bananier, sont courants pour reproduire l’habitat naturel du caféier.
Dans le tableau II, nous répertorions les caractéristiques écologiques des caféiers arabica et canephora.
PROPRIETES ET USAGES DU CAFE
Le café contient de nombreux composés chimiques dont certains avec des propriétés pharmacologiques remarquables.
PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES ET ORGANOLEPTIQUES DU CAFE
Propriétés physiques
De l’arbre à la tasse, les caractéristiques physiques du café jouent un rôle important dans son traitement et dans la conception des équipements de traitement.
Les grains de café ont une texture poreuse et spongieuse. Le café est un produit naturel et donc variable avec certaines propriétés physiques décrites ci-dessous:
Humidité
Le tableau III donne l’humidité du café en fonction de son état.
Des sucres réducteurs
Ces sucres migrent à l’intérieur de l’endocarpe et sont constitués essentiellement de glucose et de fructose, issus de la dégradation enzymatique du saccharose empruntant la voie glycolytique et la voie des pentoses phosphates (Coutouly et al., 1991). Le saccharose est en plus grande quantité dans l’arabica que dans le robusta.
Des lipides
Ils sont composés d’huile de café contenue dans l’endosperme et d’une petite quantité de cire localisée essentiellement dans les couches externes du grain. Ils sont constitués d’acides gras, de triglycérides, d’esters d’alcools diterpéniques, de stérols et d’esters de stérols, de tocophérols, de phosphatides et de dérivés de la tryptamine (Mayer, 1981).
– Les acides grasconstitutifs de la cire sont principalement des acides saturés (acide aliphatique C 20:O, acide behénique C 22:O et acide lignocériques C24:O).
Les acides gras de l’huile de café sont constitués d’ acides saturés ( acide palmitique C16:O, et acidestéarique C18:O) et d’acides insaturés ( acide oléique
C18:1 et acide linoléique C18:2.
– Les stérols rencontrés sont surtout le sitostérol, le stigmastérol, le campestérol et le cycloarténol (Coffea arabica).
– Les diterpènes spécifiques du café sont le caféstol et le kahwéol, généralement liés aux triglycérides. La fraction insaponifiable est riche en diterpènes libres mais surtout estérifiés.
Autres substances
Le café contient comme autres substances des vitamines, des sels minéraux, des acides aminés, des acides phénoliques (acide chlorogénique : figure 7), des acides organiques, des composés sulfurés (mercaptans), des aldéhydes, des cétoneset des amines.
On y trouve également : la vanilline, le gaïacol et le 4-Ethylguaïacol, le 2,3-butadione, le 2-Methoxy 3-isobutylpyrazine, le methional et le 2-Furfurylthiol.
Caractéristiques organoleptiques du café
Propriétés gustatives
Comme pour d’autres produits, tels que le vin, l’arôme joue un rôle prépondérant dans le plaisir qu’on éprouve à boire une tasse de café. Cet arôme est perçu par la muqueuse nasale soit directement, par le nez, soit rétronasalement par le pharynx lorsque les composés volatils remontent vers la muqueuse olfactive.
Le goût est souvent du à la présence de certains composés chimiques. La vanilline, le gaïacol et le 4-Ethylguaïacol donnent un goût épicé, le 2,3-butadione donne un arôme de beurre, le 2-Méthoxy-3-isobutylpyrazine a un goût terreux, le méthional a un goût de pomme de terre et sucré et enfin le 2-Furfurylthiol a une arôme de café. D’autres composés procurent des sensations de noisette, noix, caramel et, de façon plus surprenante, de champignon, viande.
La plupart de ces composés se dégradent à l’air et à la lumière, ce qui explique la conservation du café moulu dans un récipient hermétique sous vide, à l’abri de la chaleur et de la lumière. Pour minimiser la probabilité de dégradation des arômes, il est préférable de conserver le café sous forme de grains et de le moudre au dernier moment, ce qui minimise la surface de contact avec l’air.
Pour apprécier un café est équilibré, il faut s’attarder à la fois sur trois aspects : l’acidité, la saveur et le corps. Ces trois termes revêtent une importance capitale dans l’appréciation que l’on fera d’un café.
L’acidité
L’acidité peut prendre la forme d’une âpreté qui n’est pas désagréable. Elle ajoute de la vie dans la tasse, accentuant la saveur caractéristique d’un café particulier. Un café qui présente une légère acidité sera doux, voire moelleux, alors que celui qui n’en offre pas du tout sera considéré comme insipide, voire mort.
La saveur
La saveur, c’est la perception des éléments aromatiques, lorsque le café est dans la bouche. Le terme englobe aussi des goûts spécifiques qui se trouvent dans le café (épicé, avoir un goût de noisette), etc.
Le corps
Le corps du café, c’est la densité du liquide, la texture du café et sa persistance en bouche pendant et après l’ingestion. On peut par exemple, parler d’un café dur ou plein lorsqu’on se « rince » la bouche avec le café et qu’une impression de densité, de richesse et de consistance est ressentie à l’arrière de la langue.
Le corps est crémeux si le café vert contient une quantité appréciable de matières grasses. S’il est lourd, il signale la présence de fines particules solides et de protéines insolubles.
Un bon café réussi à offrir un équilibre harmonieux entre chacun de ces trois aspects.
PROPRIETES PHARMACOLOGIQUES DU CAFE
Ce sont les acides chlorogéniques et la caféine qui retiennent l’attention pour leurs propriétés pharmacologiques.
La caféine est un alcaloïde d’origine végétale, appartenant à la famille des bases puriques ou plus précisément des méthylxanthines. C’est une substance présente dans les graines, les feuilles et les fruits de différentes plantes où elle agit comme mécanisme de défense naturel. En effet, la caféine est toxique pour les insectes, paralysant ou tuant ceux qui s’en nourrissent. En 1819, le chimiste allemand Friedrich Ferdinand Runge a isolé pour la première fois de la caféine relativement pure. Il la nomma « kaffein », qui en français, devint caféine.
La caféine n’est généralement pas synthétisée et est retrouvée dans plusieurs espèces végétales dont quelques unes sont répertoriées dans le tableau VI.
Le Métabolisme
Le métabolisme de la caféine est hépatique : la déméthylation conduit à la paraxanthine(3-méthyl) très majoritaire (~80%). Il y a aussi formation de théophylline et théobromine en quantité faible (surtout par le CYP1A2), oxydation et une formation de dérivés de l’acide urique (acide 1-méthylurique).
Elle est très peu métabolisé chez le nouveau-né.
L’Elimination
Chez l’adulte, la clairance est de 155ml/kg/h.
L’élimination se fait par voie rénale majoritairement et la réabsorption tubulaire est importante (peu excrétée).
Chez l’adulte, l’élimination se fait à 10% sous forme inchangée et le reste sous forme de métabolites .
Chez le nouveau-né, 85% de la dose administrée est éliminé sous forme inchangée.
Cette fraction diminue au cours des premiers mois de la vie pour atteindre 3% à l’âge de 8 mois.
Mécanismes d’actions possibles
Selon, Debry G. (1994), la caféine agit tout d’abord comme antagoniste compétitif des récepteurs de l’adénosine, neuromodulateur limitant la libération des principaux neurotransmetteurs excitateurs.
Deux types de récepteurs de l’adénosine A1 et A2, entraînent respectivement une inhibition et une stimulation de l’adénylate cyclase modifiant ainsi les taux d’AMPc intracellulaire. Ces récepteurs sont retrouvés au niveau du SNC, des bronches, des vaisseaux, et du cœur pour A1, régulant ainsi de nombreuses fonctions physiologiques. L’effet antagoniste de la caféine sera plus marqué par le blocagedes récepteurs A1, ce qui entraîne :
l’accélération du rythme cardiaque avec possibilité de palpitations
la stimulation du système nerveux central avec augmentation de la vigilance et parfois de l’anxiété,
la bronchodilatation chez l’asthmatique,
la stimulation respiratoire par action centrale bulbaire, ce qui explique que la théophylline et la caféine soient utilisées pour la prévention de l’apnée du nouveau-né.
La caféine est un inhibiteur compétitif mais non spécifique des phosphodiestérases entraînant l’augmentation de l’AMPc intracellulairequi a de nombreux impacts à différents niveaux de l’organisme (glycogénolyse, augmentation des sécrétions digestives, dilatation bronchique, vasculaire…)
La caféine augmente la concentration de calcium disponible dans la cellule, avec notamment une action sur le muscle au niveau de l’actomyosine, augmentant ainsi la contraction.
La caféine modifie la libération de catécholamines, dont l’augmentation de la synthèse et le turnover de noradrénaline, modifie les concentrations régionales de dopamine et sérotonine, et peut favoriser la transmission dopaminergique D2 par blocage des A2a (possible action positive dans la maladie de parkinson).
La caféine diminue la réabsorption tubulaire du sodiumet augmente la vitesse de filtration glomérulaire.
Effets pharmacologiques du café
Selon Monod H. (2005), la caféine agit:
Au niveau cérébral : par un effet désinhibiteur, psychostimulant, avec augmentation de l’éveil (augmente le délai d’endormissement, rend le sommeil moins profond et abaisse le seuil de réveil) et de la vigilance. Elle stimule le travail intellectuel, et parfois l’anxiété.
A dose faible à modérée (jusqu’à 4 tasses de café/jour), par contraction les vaisseaux sanguins cérébraux, d’où ses propriétés d’anti-migraineux. De plus, associée à certains analgésiques, elle peut augmenter leur pouvoir anti-douleur.
Au niveau du cœur : par un effet inotrope positif (par augmentation de l’entrée de calcium durant le potentiel d’action), et chronotrope positif en stimulant le cœur et de la fréquence cardiaque.
Au niveau du muscle strié : par un renforcement des contractions et une augmentation du travail musculaire.
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Table des matières
Liste des abréviations et acronymes
Liste des figures
Liste des tableaux
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : GENERALITES SUR LE CAFEIER ET LE CAFE
CHAPITRE I: MONOGRAPHIE DU CAFE
1. HISTORIQUE ET ORIGINE DU CAFE
2. LES CARACTERISTIQUES BOTANIQUES DU CAFEIER
3. CARACTERISTIQUES TAXONOMIQUES DU CAFEIER
4. LES CARACTERISTIQUES BIO-ECOLOGIQUES DU CAFEIER
4.1 Biologie du caféier
4.2 Ecologie du caféier
CHAPITRE II: PROPRIETES ET USAGES DU CAFE
1. PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES ET ORGANOLEPTIQUES DU CAFE
1.1 Propriétés physiques
1.1.1 Humidité
1.1.2 Densité apparente (lb/cu ft)
1.1.3 Rendements au poids
1.2 Composition chimique du café
1.2.1 Principales substances
1.2.2 Autres substances
1.2.1 Effets de la torréfaction sur la composition chimique du café
1.2.2 Relation entre constituants chimiques et caractéristiques organoleptiques du café
1.3 Caractéristiques organoleptiques du café
1.3.1 Propriétés gustatives
1.3.2 L’acidité
1.3.3 La saveur
1.3.4 Le corps
2. PROPRIETES PHARMACOLOGIQUES DU CAFE
2.1 Pharmacocinétique de la caféine
2.1.1 L’Absorption
2.1.2 La Distribution
2.1.3 Le Métabolisme
2.1.4 L’Elimination
2.2 Mécanismes d’actions possibles
2.3 Effets pharmacologiques du café
2.4 Propriétés thérapeutiques du café
2.5 Toxicité du café
3. USAGES DU CAFE
3.1 Usage du café dans la composition de certains médicaments
3.1.1 Utilisation en préparation pure
3.1.2 Utilisation en association
3.2 Autres utilisations
3.2.1 En pâtisserie
3.2.2 Dans la composition de certaines boissons
3.2.3 Utilisation du marc de café
DEUXIEME PARTIE:LA FILIERE IVOIRIENNE DU CAFE
CHAPITRE I: ORGANISATION DE LA FILIÈRE, PRODUCTION ET COMMERCIALISATION DU CAFE EN CÔTED’IVOIRE
1. ORGANISATION DE LA FILIÈRE CAFE EN CÔTE D’IVOIRE
1.1 Acteurs de la filière café en Côte d’Ivoire
1.1.1 Les planteurs
1.1.2 Les Structures d’encadrement et d’appui conseil
1.1.3 Les acteurs commerciaux
1.2 Historique de la filière
1.3 Les structures de gestion de la filière café
1.4 Les organisations internationales
1.4.1 Organisation Internationale du Café (OIC)
1.4.2 Association des Pays Producteurs de Café (APPC)
1.4.3 Organisation Interafricaine du Café (OIAC)
1.4.4 Organisation Africaine et Malgache du Café (OAMCAF)
2. LA DYNAMIQUE DE LA PRODUCTION IVOIRIENNE DE CAFE
2.1 Les facteurs de production
2.1.1 La disponibilité de terres cultivables
2.1.2 La main d’œuvre
2.1.3 Le Capital d’exploitation
2.1.4 L’encadrement agricole
2.1.5 Appui de la recherche agronomique
2.1.6 L’itinéraire technique adopté par les caféiculteurs ivoiriens
2.2 La production ivoirienne de café marchand
2.3 La transformation et le conditionnement du café
2.3.1 La torréfaction du café
2.3.2 Le conditionnement du café en Côte d’Ivoire
3. LA COMMERCIALISATION DU CAFE
3.1 Le circuit de commercialisation
3.2 Les normes de commercialisation
3.2.1 La qualité loyale et marchande
3.2.2 Les Types commerciaux de cafés verts
CHAPITRE II: LES CONTRAINTES ET PERSPECTIVES D’AVENIR DE LA FILIÈRE CAFE
1. LES CONTRAINTES DE LA FILIÈRE CAFÉ
1.1 Les contraintes liées aux pratiques culturales
1.2 Les contraintes liées à la récolte
1.3 Les contraintes liées aux facteurs de dégradation de la qualité du produit
1.4 Les contraintes liées à la commercialisation
1.5 Les contraintes liées aux aléas phytosanitaires
1.5.1 En pépinières
1.5.2 Au champ
1.5.3 Dans les entrepôts
1.6 Autres problèmes de la caféiculture ivoirienne
2. PRÉCAUTIONS POUR DE BONNES PERSPECTIVES D’AVENIR
2.1 Protection contre les ravageurs de culture
2.2 Protection contre les mycotoxines
2.2.1 Réglementation et recommandations
2.2.2 Stratégie préventive: limitation de la survenue des contaminations
2.3.2 Stratégie curative: la décontamination
2.3 Précautions au niveau des différentes étapes de la production
2.3.1 Avant la récolte
2.3.2 Pendant la récolte
2.3.3 Après la récolte
2.3.4 Stockage et transport
2.4 Précautions au niveau du conditionnement et de l’exportation
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES
