Procédés de traitement des feuilles de thé fraîchement cueillies

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Description botanique

Camellia sinensis est un arbuste à fleurs persistantes, appartenant à la famille des théacées. A l’état naturel, le théier est un petit arbre très rameux, de 5 à 10 mètres de haut et pouvant atteindre 15 mètres. Il est maintenu à une taille d’environ 1,50 mètre afin de faciliter la cueillette de ses feuilles [Fillon, 2014]. Ses feuilles persistantes sont isolées, alternes et d’une couleur vert foncé brillante. Leur taille est de 5 à 14 cm de longueur sur 1,9 à 5 cm de largeur [Mckenna, 2002 ; Krieps, 2009].
Les fleurs de théier sont petites blanches à jaune claire, solitaires ou groupées [Samy, 2010]. Le fruit est une capsule loculicide, les graines sont assez peu nombreuses, souvent aplaties ou aillées [Namita et al., 2012].
Cette plante ayant besoin d’un climat chaud à humidité constante et abondante, pousse principalement dans les régions tropicales et subtropicales ; le sol qui lui convient en mieux est acide [Okamura et al., 2012]. (Figure 01)

Variétés

Toutes les variétés de thé, leurs traditions et activités connexes ont leurs sources dans une seule plante : Camellia sinensis, originaire d’Asie du Sud-Est. Le thé se réfère à la boisson produite avec les feuilles de cette plante. Il y a environ 1500 cultivars issus de deux variétés principales [CNUCED, 2016]. Ces variétés sont les suivantes :
– Camellia sinensis var. sinensis, la plante à multiple tige chinoise à petites feuilles, persistante, et qui peut supporter de basses températures. (Figure 2)
– Camellia sinensis var. assamica, la plante indienne à tige unique, ses feuilles sont plus grandes, plus délicates, de plus courte durée ; la plus prisée pousse dans les régions subtropicales et pluvieuses. (Figure 3)
Il existe une troisième variété nommée Camellia sinensis cambodiensis. Cette variété a été croisée pour atteindre certains traits de différents cultivars, cependant elle n’est généralement pas utilisée dans la production commerciale de thé.
Après la récolte, la différence de couleur, de forme des feuilles de thé est due au processus de fabrication et aux différents niveaux d’oxydation à laquelle elles sont exposées. Les différents types de thé sont les suivants :

Les thés verts

Les feuilles de thé vert ne sont pas oxydées. Il a un très grand nombre de variétés, chacune avec une saveur et un arome propre et unique. Une grande importance est placée sur les feuilles choisies lors de la récolte.

Les thés noirs

Le thé noir est un thé totalement oxydé. Il est généralement plus fort en saveur que les moins oxydés. Le thé noir conserve sa saveur pendant plusieurs années. Le thé noir est le thé le plus largement produit et bu dans le monde.

Les thés semi-fermentés (Oolong)

Le thé Oolong, est un thé traditionnel chinois produit par un processus unique, comprenant le flétrissement de la plante sous le soleil et l’oxydation avant le flétrissage. Il combine les techniques de finition du thé vert et d’oxydation du thé noir.

Le Thé blanc

Le thé blanc est un thé qui n’a pas été vieilli, qui est non oxydé ou seulement légèrement oxydé. Traditionnellement, seuls les bourgeons et les jeunes feuilles, pas complètement ouverts, sont utilisés.

Composition phytochimique

Le thé n’est pas uniquement une façon de terminer un bon repas en buvant un liquide chaud, le thé est aussi une plante qui renferme différentes substances actives utilisées en phytothérapie.
A l’état frais, le thé renferme 27 % de matières sèches dont, en moyenne : 40 % de glucides, 15 à 23 % de protides et 2 à 3 % de lipide, de faible quantité de chlorophylles et de caroténoïdes. Ces substances sont faiblement extraites lors de l’infusion.
Il renferme 9 % de matières minérales, (45 % pour le manganèse, 10 % pour le potassium et 5 % pour le magnésium).
Par ailleurs, le thé est une boisson riche en fluor qui favorise la prévention des caries aussi il est riche en vitamine C, vitamines du groupe B telles que la thianine (B1), riboflavine (B2), niacine (B3). L’infusion de thé contient la vitamine P qui favorise la perméabilité capillaire et l’élasticité de la paroi des vaisseaux sanguines.
En métabolites secondaires, le thé vert renferme 30 % à 40 % de polyphénols, 1 à 5 % de caféine. Il contient des flavonoïdes dont 70 % sont des catéchines [Zhen, 2002].

Culture du thé

Milieu de culture

Le théier croît entre le 42ème degré de latitude Nord dans l’hémisphère Nord et le 31ème degré de latitude Sud dans l’hémisphère Sud. Le sol des plantations a une influence sur la qualité des feuilles. Il ne doit être ni calcaire ni argileux mais de préférence alluvionnaire ou volcanique [Delmas et Minet, 2007]. Le sol doit également être meuble pour permettre à la racine centrale de descendre jusqu’à 6 mètres de profondeur et plutôt acide (pH entre 3,9 et 7,1). Il doit être en pente car le théier ne supporte pas l’eau stagnante. Le deuxième élément important est le climat qui doit être sans nuage et offrir des nuits fraîches, des vents réguliers et secs. La température doit être comprise entre 10 et 30 °C. Si celle-ci passe en dessous de –5 °C, le théier meurt. Les besoins en eau sont de l’ordre de 2000 à 3000 mm par an et de préférence la nuit. Une hygrométrie de l’air située entre 70 et 90 % et un ensoleillement de 5 heures par jour sont recommandés.
La maladie la plus redoutée est une maladie touchant les feuilles : Exobasidium vexans (Massee) ou Blister blight (« cloque »).
Elle est due à un champignon et est caractérisée par l’apparition de taches circulaires. Lorsque ces cloques éclatent des milliers de spores sont dispersées dans l’air, contaminant ainsi les plantes aux alentours.

Cycle végétal

Le Camellia sinensis étant un arbre, la pousse dépend des conditions climatiques. Les périodes de récolte, « flush », alternent avec des périodes de dormance (Tableau II). Les périodes de récolte sont divisées en cycles entre 4 et 14 jours. Le plus souvent, ces cycles durent 7 jours. Dans certains pays comme l’Inde et l’Indonésie, les récoltes peuvent avoir lieu toute l’année.
La cueillette consiste à récolter les jeunes pousses fraîches des théiers matures. Les pousses de thé (appelées « shoot ») sont cueillies (pincées). Un « shoot » arrivé à maturité pour la fabrication d’un thé de haute qualité, comprend un bourgeon déployé avec deux ou trois feuilles tendres. Dans la langue spécialisée, on appelle cette règle de cueillette « two leaves and a bud ». En effet, plus les feuilles sont jeunes et tendres, plus le thé est délicat. 10 kg de pousses vertes (75 à 80 % d’eau) produisent environ 2,5 kg de thé séché. Le rendement optimal est d’environ 3,0 t / ha. La cueillette se fait manuellement ou avec une machine de prélèvement mécanique. Cependant, la cueillette à la main reste la meilleure méthode de récolte du thé. Lorsqu’elle est automatisée, le processus est non-sélectif, ce qui peut endommager les feuilles et affecter la qualité. En outre, les constituants biochimiques des feuilles de thé et sa qualité dépendent de la méthode de la cueillette.

TRAITEMENT DU THE

Procédés de traitement des feuilles de thé fraîchement cueillies

Les feuilles de thé sont commercialisées sous trois formes principales : les thés verts, noirs et semi-fermentés ou Oolong. La différence est due aux traitements subis par les feuilles fraîchement cueillies (Figure 4).

Procédé d’obtention du thé noir

Une anecdote raconte la découverte du thé noir par les Européens [Montseren, 1999] : en effet, l’humidité du bateau transportant les caisses de thé vert aurait provoqué le développement de « moisissures ». Le thé ainsi noirci plaisait particulièrement aux Occidentaux.
Les procédés traditionnels chinois d’obtention du thé furent modernisés avec l’arrivée des anglais, à l’origine du déplacement des plantations vers l’Inde. Les six étapes initiales furent perfectionnées et raccourcies en cinq étapes : on parle du procédé « orthodoxe ».
L’élément crucial dans l’obtention du thé est le démarrage rapide de la première étape, le flétrissage, assurant l’absence d’un début de fermentation.

Flétrissage ou séchage

Les feuilles fraîchement cueillies sont étalées sur des plateaux, des toiles, ou des treillis métalliques en couches de 15 cm. Un dispositif de ventilation aspire l’air à travers les feuilles, les privant d’un certain taux d’humidité. Ces appareils sont appelés « flétrissoirs », fonctionnant à une température de 26 °C.
D’autres enceintes sont constituées de plateaux séparés de 20 cm, sur lesquels on étale les feuilles de thé, en faisant circuler l’air produit par un système de ventilation [Sangmanee et al., 1996] (Figure 5).
La durée du flétrissage dépend des variétés du thé, s’étendant de 6 à 24 heures et conférant à l’infusé, un arôme plus ou moins mordant en fonction du taux d’humidité résiduelle. On qualifie de medium withering ou flétrissage moyen un taux idéal d’humidité résiduelle de 50 %.
Le flétrissage produit des feuilles de thé souples, partiellement sèches et à poids réduit.
D’autre part, la libération de composés volatils confère une odeur de pomme aux feuilles de thé [Montseren, 1999].

Roulage

Une déshydratation adéquate est nécessaire pour effectuer un roulage efficace, en trois à cinq étapes d’une dizaine de minutes. Ainsi le roulage s’effectue pendant 30 à 40 minutes, pouvant être répété plusieurs fois dans le but d’augmenter la quantité d’huiles essentielles pour accentuer la force du thé.
L’opération a lieu dans des cuves cylindriques : lors du roulage les cellules végétales sont brisées, libérant des huiles essentielles ainsi que des enzymes. Le nombre d’étapes du roulage dépend de l’altitude des plantations.
Les feuilles issues de basses altitudes subissent un roulage léger ou light rolling en cinq étapes : des feuilles peu brisées, libérant peu de sucs en sont issues. Les bourgeons ne sont que peu oxydés.
Par contre, les feuilles issues d’altitudes plus élevées subissent un roulage plus fort ou hard rolling. L’opération se déroule en trois étapes, de façon à ne pas trop endommager lesfeuilles : elles libèrent une plus grande quantité de sucs, colorant les bourgeons en jaune paroxydation.
D’autres thés, comme ceux issus du Darjeeling, nécessitent d’abord un roulage léger, puis fort. Ces variétés sont caractérisées par un arôme intense et des feuilles entières.
Pour contrecarrer une fermentation trop rapide et pour séparer les fragments de feuilles brisées et les débris végétaux grossiers, une étape de tamisage ou dhool sépare chaque étape du roulage [Montseren, 1999].

Fermentation

On parle à tort de « fermentation » du thé ; en effet cette étape consiste à étaler les feuilles issues du roulage en couches de 5 à 7 cm dans une pièce à hygrométrie de 95 à 98 %, à température de 27 °C, à hygiène et à ventilation très surveillées.
La durée de la fermentation est tout aussi importante : elle s’échelonne entre 1 et 4 heures.
Ainsi la fermentation est presque absente pour le thé vert, moyenne pour le thé Oolong, et plus longue pour le thé noir.
En effet, un thé amer témoigne d’une fermentation trop courte, tandis qu’un thé trop fermenté perdra son pouvoir astringent à cause de l’oxydation excessive des polyphénols [Montseren, 1999].
Le respect rigoureux de ces conditions idéales est nécessaire à l’action des enzymes libérées par le roulage. Parmi ces enzymes, comme on verra plus tard, la polyphénol oxydase est la plus importante. Elle est responsable de la transformation d’une quantité plus ou moins importante (allant jusqu’à 50%) en fonction du temps de fermentation, des polyphénols en théaflavines, théarubigènes et théasinensines. Ces derniers composés seront à l’origine de l’astringence et de la couleur de l’infusé.

Dessiccation

La dessiccation est l’étape la plus délicate de la préparation du thé. Son but est de stopper la fermentation, qui trop longue, pourrait anéantir la qualité du produit.
Le thé sortant de l’enceinte de fermentation est transféré sur le tapis roulant d’un dessiccateur produisant un courant d’air très sec et chaud de 85 à 90 °C. Le taux résiduel d’humidité est de l’ordre de 2 à 3 %.
Le procédé doit être rapide, mais une dessiccation trop rapide peut rendre la feuille cassante et évaporer le meilleur de l’arôme.
Inversement, une dessiccation trop lente ne pourrait pas stopper la fermentation ; le but du procédé étant l’inactivation des enzymes responsables de celle-ci [Montseren, 1999].

Tamisage et emballage

Le triage des feuilles sèches se fait à l’aide de tamis vibrants ou de souffleries d’air, pour les séparer en fonction de leur taille (Figure 7). Un rouleau de bakélite retient les fibres superflues par son pouvoir électrostatique [Montseren, 1999]. Cette étape doit se dérouler très rapidement pour éviter un noircissement ou greying des feuilles.
Pour les thés de haute qualité, le tamisage est réalisé manuellement [Klegou, 2005].
Les feuilles sont emballées après un stockage éventuel du thé dans des silos à l’abri de l’humidité. Des caisses en bois d’un volume de 40 kg doublées de feuilles d’aluminium, pour protéger le thé de l’humidité externe et éviter qu’il ne s’imprègne d’odeurs externes, servent d’emballage. Généralement on appose une feuille de riz entre le thé et l’aluminium [Montseren, 1999].
Les sacs en papier, destinés à recevoir de plus petites quantités de thé, sont eux aussi doublés d’aluminium.
Pour la plupart des thés, on mélange les feuilles de plusieurs jours pour obtenir des lots homogènes, car il est impossible d’obtenir un thé de qualité identique deux jours de suite. Par contre, les thés de très haute qualité sont emballés jour après jour, afin qu’ils soient les plus purs possibles [Klegou, 2005].
Certains pays utilisent préférentiellement le procédé « orthodoxe » pour la fabrication de thé : Sri Lanka,Turquie, Indonésie, Inde, Chine,Argentine, Viêtnam … [Zhen et al.,2002].

Procédé CTC ou « crushing-tearing-curling »

Le procédé CTC (figure 8) remplace aujourd’hui souvent le procédé « orthodoxe », nettement plus fastidieux. Le procédé de fermentation est raccourci, suivi d’une étape de broyage entre les dents aiguisées d’un cylindre. Les feuilles déchiquetées donnent un aspect en boules au thé, préférentiellement utilisées pour la composition de blends. Il s’agit de mélanges de thés d’une même région ou d’un même pays, nommés suivant leur origine et conditionnés dans des sachets. Le mélange de thés de plusieurs jardins permet ainsi de conserver une qualité constante du produit durant toute l’année. Quelques exemples sont les « Darjeeling », les « Ceylan », les thés « Assam » ou encore l’« Irish Breakfast », l’« English Breakfast » ou l’« Afternoon Tea ».
Les thés fabriqués selon le procédé CTC donnent une liqueur ou infusé plutôt corsée largement appréciée [Montseren,1999].
Quelques pays utilisent en premier lieu le procédé CTC pour la production de thé : Inde, Kenya, Bangladesh, Malawi, Tanzanie, Sri Lanka, Ouganda, Zimbabwe, Indonésie … [Zhen et al., 2002]. On peut conclure que le procédé CTC est essentiellement mis en œuvre par les pays nouvellement producteurs.

Procédé d’obtention du thé vert

La première étape d’obtention du thé vert est souvent un flétrissage, suivi d’une inactivation enzymatique. En effet, pour produire un thé riche en catéchines, il faut bannir toute fermentation et action de la polyphénol oxydase.
En fonction des pays, différentes techniques d’inactivation enzymatique sont traditionnellement mises en œuvre.
Au Japon, par exemple, on expose brièvement les feuilles de thé à de la vapeur d’eau sous pression. En Chine, par contre, on torréfie les feuilles de thé sur le feu dans des bassines en cuivre, donnant un aspect plus torsadé aux feuilles, par rapport à celles originaires du Japon.
Cette étape d’inactivation enzymatique est terminée par des malaxages répétés, ainsi que plusieurs dessèchements [Montseren, 1999].

Table des matières

INTRODUCTION
PREMIÈRE PARTIE : RAPPELS BIBLIOGRAPHIQUES
I. HISTORIQUE DU THE
II. ARBRE A THE (THEIER)
II.1. Taxonomie
II.2. Description botanique
II.3. Variétés
II.3.1. Les thés verts
II.3.2. Les thés noirs
II.3.3. Les thés semi-fermentés (Oolong)
II.3.4. Le Thé blanc
II.4. Composition phytochimique
II.5. Culture du thé
II.5.1. Milieu de culture
II.5.2. Cycle végétal
III. TRAITEMENT DU THE
III.1. Procédés de traitement des feuilles de thé fraîchement cueillies
III.1.1. Procédé d’obtention du thé noir
III.1.1.1. Flétrissage ou séchage
III.1.1.2. Roulage
III.1.1.3 Fermentation
III.1.1.4. Dessiccation
III.1.1.5. Tamisage et emballage
III.1.1.6. Procédé CTC ou « crushing-tearing-curling »
III.1.2. Procédé d’obtention du thé vert
III.1.3. Procédé d’obtention du thé Oolong
III.2.1. Thé noir
III.2.1.1. Feuilles de thé entières
III.2.1.2. Feuilles de thé brisées
III.2.1.3. « Dust » et « Fannings »
III.2.2. Thé vert
III.2.3. Autres systèmes de classification
III.2.3.1. Classement par région
III.2.3.2. Classement par l’altitude
III.2.3.3. Classement par apparence (style)
IV. MARCHE DU THE
IV.1. Offre de thé
IV.1.1. Production
IV.1.2. Pays producteurs
IV.2. Consommation
V. NORMES DE QUALITE
V.1. Critères pour le thé noir et le thé vert (ISO 3720)
V.2. Limites maximales de résidus (LMR)
V.3. Norme générale pour l’étiquetage des denrées alimentaires préemballées
V.3.1. Principes généraux
V.3.2. Mentions d’étiquetage obligatoires des denrées alimentaires préemballées
V.4. Paramètres de qualité recommandés par l’ISO
VI. UTILISATIONS
VI.1. Utilisations d’extrait de thé dans les boissons
VI.2. Utilisations dans l’industrie alimentaire générale
VI.3. Utilisations dans l’industrie non alimentaire
DEUXIEME PARTIE : TRAVAIL EXPERIMENTAL
I. OBJECTIFS
I.1. Objectif général
II. CADRE DE L’ETUDE
III. MATERIEL ET METHODES
III.1. Matériel et réactifs
III.1.1. Matériel
III.1.2. Réactifs
III.2. Méthodes
III.2.1. Echantillonnage
III.2.2. Etude du conditionnement et pesée
III.2.3. Préparation de l’extrait aqueux
III.2.4. Préparation des solutions pour l’établissement des courbes d’étalonnages
III.2.5. Méthodes d’analyses
III.2.5.1. Détermination des paramètres physico-chimiques des échantillons
III.2.5.1.1. Détermination du pH
III.2.5.1.2. Détermination du taux d’humidité
III.2.5.1.3. Détermination de la teneur en cendres
III.2.5.1.4. Détermination de l’extrait à l’eau
III.2.5.1.5. Dosage des composés phénoliques
III.2.5.1.5.1. Polyphénols totaux
III.2.5.1.5.2. Flavonoïdes totaux
IV. RESULTATS
IV.1. Etiquetage
IV.2. Rendement d’extraction
IV. 3. Caractéristiques physico-chimiques
IV.3.1. pH
IV.3.2. Teneurs en eau
IV.3.3. Teneurs en cendres
IV.3.4. Extrait à l’eau
IV.3.5.1. Teneurs en polyphénols totaux
IV.3.5.2. Teneurs en flavonoïdes totaux
V. DISCUSSION
CONCLUSION
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES

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