Soutenance mémoire
Fleurs
Les fleurs sont apétales, et de petite taille (3 à 6mm de large complètement ouverte. Elles sont de couleur jaune verdâtre et naissent en panicules terminales de 30 à 50cm de largeur. Les fleurs peuvent être mâles femelles ou hermaphrodites (plante monoïque). On distingue sur les panicules florales :
– Des fleurs mâles A et C : Les fleurs mâles A possèdent 4 à 12 étamines développées et un ovaire avorté. Leur durée de vie ne dépasse pas 4 jours. Cependant, elles restent présentes, 15 jours sur l’inflorescence. Quant aux fleurs mâles C, elles ont des étamines bien développées qui produisent du pollen, mais les ovaires sont rudimentaires et non fonctionnels.
– Des fleurs hermaphrodites à cycle fonctionnellement femelle, B; : Elles ont un style bien développé, un stigmate fourchu, 2 demi-ovaires coniques supers, à 2 ou 3 loges contenant chacun un ovule et 4 à 12 étamines rudimentaires indéhiscents bien qu’elles produisent du pollen, ce qui rend l’autofécondation impossible Ces trois différents types de fleurs (A, B, C) apparaissent sur la même inflorescence, en cime érigée et ramifiée, suivant l’ordre habituel de succession :
– cycle de fleurs mâles A
– cycle de fleurs femelle B
– cycle de fleurs mâles C
Comme le chevauchement des cycles est inévitable sur l’arbre, il y a toujours du pollen disponible tout au long de la floraison des fleurs femelles. Par la suite, une fécondation croisée pourrait avoir lieu entre diverses branches. Les fleurs du litchi restent sur l’arbre pendant 18 jours.
Développement de la plante
Après complet enracinement, les bourgeons apparaissent sur la tige qui résulte à la formation des feuilles. Durant les cinq premières années, la plante renforce ses appareils végétatifs. Les bourgeons floraux se forment ensuite à l’extrémité des branches. La floraison commence et dure environ trois semaines. La fécondation a lieu juste après l’ouverture des fleurs. Elle nécessite l’œuvre des insectes visiteurs et pollinisateurs comme les apoïdes, mouches. Les ovules fécondés se transforment en fruit et les autres non fécondés tombent.
a) –Floraison : La période de floraison ( au mois de juillet) commence par l’émergence des tiges terminales ou panicules qui peuvent atteindre jusqu’à 40cm de longueur. La quantité de fleurs sur l’arbre dépend essentiellement du cultivar, des conditions environnementales et de l’arbre. La déhiscence des anthères débute à peu près 1 jour suivant l’épanouissement des fleurs et continue 3 jours. La phase reproductrice se déroule sur ces panicules et est complète en 5 à 8 semaines.
b) –Pollinisation : Les stigmates demeurent réceptifs (de couleur blanche) pendant 7 jours en moyenne. Cette réceptivité débute à partir de la division en lobe et dévient maximal (75%) après. La pollinisation dépend de la dispersion des pollens par les insectes et par le vent. Des insectes représentant au moins 6 ordres (Diptera, Coleoptera, Heminoptera, Hemiptera, Lipidoptera) visitent les fleurs autostériles du litchi, mais les pollinisateurs les plus importants sont les mouches et les abeilles.
c) –Fécondation : L’accomplissement de la fécondation dépend de la germination des grains de pollen. Celle-ci est, en effet, très sensible aux températures. Le pollen de la fleur mâle A n’arrive pas, par exemple, à germer à une température inférieure à 30°c. Son taux de germination est inférieur à celui du pollen de la fleur mâle C.
e).- Fructification [11] [24] [25] : Les plants issus des graines commencent à donner des fruits la cinquième année, mais n’atteignent un rendement normal que vers la septième ou huitième année. Cette fructification est par contre beaucoup plus précoce chez les plants marcottés (3 ans). Le pourcentage de la nouaison est compris entre 1 et 50. Il dépend du cultivar, de l’arbre, des conditions environnementales, du stress hydrique et des déficiences nutritionnelles (Azote, potasse,…). Le développement du fruit du litchi se fait en trois phases :
1ère phase : Développement de la peau, de l’embryon et de l’enveloppe de la graine, qui durent 50 à 60 jours après la pollinisation. L’embryon se forme en 38 jours. Le développement de la pelure s’effectue en 25 jours. Dans un premier temps, la peau se développe en longueur jusqu’à atteindre 40 à 45mm, puis le volume du fruit augmente suivant la longueur de son axe.
2ème phase : Développement des cotylédons et début du développement de l’arille. Cette phase est souvent marquée par une première chute de fruits, due à l’avortement des embryons. Les causes peuvent être diverses : insuffisance de fertilisation, stress hydrique, mauvaise balance hormonale, des facteurs génétiques, le vent, … L’arille se développe lentement en début de formation du fruit. Elle apparaît à la base du fruit et remplie la partie mésocarpique.
3ème phase : Durant cette phase, c’est surtout l’arille qui se développe : La durée de cette troisième phase est de 35 à 42 jours. L’arille continue d’augmenter en volume et dévient de plus en plus charnue. Sa croissance dure environ 25 jours.
Les composés phénoliques présents dans la nature sous forme de polymères
Dans les végétaux, il existe deux types de composés phénoliques qui se trouvent sous forme de polymères ayant des structures plus ou moins complexe : ce sont le lignines et les tanins.
a) – Les lignines : On peut définir les lignines comme étant la partie non glucidique des parois cellulaires. Sa proportion dans la composition de ces derniers atteint 20 à 35 %. Du point de vue chimique, les lignines sont des mélanges de polymères amorphes de trois constituants fondamentaux, les alcools hydroxycinnamiliques (p-coumarilique), coniférilique et sinapylique. A ces phenylpropanes secondaires s’ajoutent encore des petites quantités d’acide cinnamique et d’aldéhyde cinnamique. Selon l’origine, la proportion de ces trois éléments de base varie : l’alcool sinapylique domine par exemple dans le bois de feuillus, l’alcool coniférilique dans le bois de conifère, etc.… Bien qu’elle soit formée à partir d’un nombre restreint de types de molécule en C 6 – C3 , la lignine possède une structure complexe, laquelle n’a pas encore tout à fait élucidée.
b)- Les tanins : Les tanins sont des composés phénoliques de poids moléculaire compris entre 500 et 3000 et qui, en plus des propriétés classiques des phénols, précipitent les alcaloïdes, la gélatine et les autres protéines. Suivant la structure des molécules, on distingue : les tanins hydrolysables et les tanins condensés.
– Les tanins hydrolysables sont des esters de glucide et d’acide gallique (tanins galliques ou gallotanins) ou/et de son dimère, l’acide éllagique (tanins éllagiques ou ellagitanins). Comme le laisse entendre sa dénomination, ces tanins sont facilement hydrolysés par voie chimique ou enzymatique.
– Les tanins condensés appelés aussi « tanins catéchiques »ou « pyrocatéchique » résultent de la polymérisation des molécules élémentaires de flavane (catéchine ou favanes-3,4 diols). Ils résistent à l’hydrolyse.
Brunissement interne
Le brunissement interne se localise dans les parties profondes des fruits. Il accompagne généralement les accidents physiologiques qui surviennent à des températures basses mais supérieures au point de congélation des tissus. A basse température, il se produit une solidification des lipides membranaires et une redistribution des protéines intégrées. La perméabilité des membranes augmente conduisant, dans certains cas, à de graves perturbations du fonctionnement cellulaire (perte d’ions…) et de l’activité des enzymes. Normalement, les activités enzymatiques diminuent lorsque la température s’abaisse. Mais d’autres enzymes se montrent plus actifs au froid qu’à la température ordinaire. Aussi, un abaissement de la température provoque une augmentation de la solubilité de l’oxygène dans les cellules. Les modifications de l’organisation cellulaire et du métabolisme peuvent alors engendrer des troubles diverses qui se manifestent par les maladies de conservation ou les maladies du froid (Annexe 6) Selon le cas, des troubles apparaissent au dessous d’un intervalle variant en gros de +4 à 14°C. Un brunissement à la décongélation peut en outre être observé chez les avocats ou les pêches. Les substrats préférentiels du brunissement peuvent varier suivant les végétaux bien que les acides hydroxycinnamiques et dérivés constituent les principales substances responsables de ce phénomène d’altération de couleur. Chez la pomme de terre par exemple, il y a l’acide chlorogénique et la tyrosine. L’acide chlorogénique est également le composé à l’origine du brunissement de la pomme et de la poire. Dans la banane, l’on a remarqué la dopaquinone ou 4-dihydroxyphénylalanine. Chez le cacao (fèves), les substrats de brunissement sont les anthocyanes, les catéchines et tanins. Dans le cas du Litchi, nous savons que la couleur brun-marron des fruits brunis résulte de l’oxydation des pigments anthocyaniques contenus dans la peau. Et d’après la littérature, les anthocyanes du litchi sont :
– glucoside-3 cyanidine
– rutinoside-3 cyanidine
et
– acetylglucoside- 3 malvidine.
Quant aux autres molécules qui contribuent à ce brunissement, nous les ignorons encore. Voilà pourquoi nous étudierons dans les pages qui vont suivre, les composés phénoliques du litchi.
Evolution des composés phénoliques du litchi de la récolte à la sénescence
Tout a un début, mais tout a également une fin. Le fruit du litchi n’échappe pas non plus, comme tous les autres « êtres vivants », à ce perpétuel et extraordinaire « cycle d’évolution de la vie» : pollinisation, formation de l’embryon, développement du péricarpe, croissance de l’arille,… maturation, surmaturation et sénescence. Dans cette rubrique, il nous importe surtout de connaître la variation de la teneur en composés phénoliques du litchi après la récolte ou plus exactement, 2heures (E1), 1jour (E2), 2jours (E3), et 4jours (E4) suivant la cueillette. Rappelons que la teneur en composés phénoliques, toujours exprimée en nombre de « + », est obtenue par estimation de la concentration des spots ou taches (dimension et intensité) sur les chromatogrammes. Et afin de parvenir à une estimation qui permettrait une étude analytique beaucoup plus convaincante, il nous a fallu éluer chaque spots de chaque échantillon (Figure n°18), puis après hydrolyses acides suivies d’extractions à l’acétate d’éthyle, procéder à une série de chromatographie.
Suggestions
En attendant la réalisation des essais, les suggestions suivantes apporteront, s’ils étaient pris en considération, des améliorations sur la qualité du fruit de litchi, en général. Comme il a été mentionné plus haut, les soins à apporter commencent dès la cueillette pour pouvoir garder les fruits intacts, sans blessures ni meurtrissures,… Et avant de cueillir ces fruits, il faut tout d’abord qu’ils soient bien mûrs. Or très souvent, dans la course à l’exportation des litchis primeurs et au chargement des bateaux, des fruits immatures sont récoltés, par les paysans (dans l’espoir de vendre plus cher) et acceptés par certains exportateurs (honorer le quota à l’export). Il faudrait donc, avant chaque campagne de litchi, déterminer la date exacte de la maturation des fruits, zone par zone, voire secteur par secteur, car il y a plusieurs microclimats à Madagascar. De cette manière, même si la campagne dans les régions est déclarée ouverte, la période de la récolte est différente d’une zone à une autre et d’un secteur à l’autre.
Cueillette Afin de minimiser dans la mesure du possible, le stress que va subir le fruit, la cueillette doit se faire par beau temps et de préférence aux heures les plus fraîches de la journée. Il faut à tout prix éviter de lancer ou de faire tomber les fruits.
Tri de la récolte Il doit se faire dans un endroit pas trop chaud ni trop sec (dans une hygrométrie » 70%). Les chocs d’origine mécanique sont, là aussi à éviter le plus possible sur les fruits du litchi. Avant donc toute manutention, il faut emballer les fruits (avec des verdures) et les mettre sous ombrage.
Collecte Si l’on disposait suffisamment des caisses de récolte ou des caissettes et que l’on pouvait alors les distribuer au niveau des producteurs pour les ramasser ensuite une fois remplies, les dommages occasionnés par les transvasements répétés des fruits, disparaîtraient de la « catalogue » de problèmes du litchi en post-récolte. Dans l’état actuel des choses, à l’arrivée du collecteur, les fruits déjà conditionnés par les paysans sont transvasés dans des caissettes pour étalonnage puis conditionnés dans des paniers du collecteur. Et c’est là que les producteurs et surtout les collecteurs devront faire preuve de plus de sérieux, de professionnalisme dans l’accomplissement de leur « tâche » respective. Ils ont d’ailleurs, chacun été informés de l’importance de leur rôle dans la chaîne de traitement du litchi à l’exportation. Ainsi les transvasements devront se faire assez rapidement mais en douceur, et lors de l’étalonnage, il faut impérativement éviter d’entasser les fruits.
Transport Du lieu de production aux points de collecte jusqu’à la station de conditionnement, il convient et est préférable d’effectuer le transport la nuit ou pendant les heures fraîches de la journée. Et en attente d’enlèvement, recouvrir les fruits le plus tôt possible et les stocker dans un endroit frais et aéré Il faut, en outre, réduire le temps de récolte à la consommation. Dans la même foulée, la collecte, en général, devrait subir une stricte organisation pour que les véhicules ne fassent plus la « queue », entraînant l’échauffement des fruits à l’intérieur, devant les stations.
Stockage Pour prévenir le phénomène de chilling injury qui se manifeste à une température supérieure à 5°C, il est recommandé de stocker les litchis dans un milieu de stockage réfrigéré ou bien ventilé pour enlever l’oxygène des tissus des fruits. Il serait intéressant de mettre en place dans les points de collecte, de chambres froides communautaires et d’utiliser des camions frigorifiques pour le transport vers le port d’embarquement ou le lieu de conditionnement.
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Table des matières
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : LE LITCHI
I – PRESENTATION DE LA PLANTE
I -1 Origine du litchi
I -2 Aspect botanique
I -2 -1 Systématique et dénomination
I -2 -2 Description
I -2 -2 -1 Appareils végétatifs
a) Racines
b) Port
c) Feuilles
I -2 -2 -2 Appareils reproducteurs
a) Fleurs
b) Fruits
b-1) Pelure
b-2) L’arille
b-3) La graine
I -3 Les exigences de la plante
I -3 -1 Ecologie
I -3 -1 -1 Pluviométrie
I -3 -1 -2 Température
I -3 -1 -3 Hygrométrie
I -3 -1 -4 Sol
I -3 -1 -5 Vent
I -3 -1 -6 Aires géographiques
a) Altitude
b) Latitude
I -3 -1 -7 Espèces et variétés
a) Espèces
b) Variétés
I -3 -2 Culture du litchi
I -3-2 -1 Multiplication
a) Le semis
b) Le greffage
c) Le marcottage aérien
I -3 -2 -2 Plantation
a) Densité de plantation
b) Trouaison
c) Plantation proprement dite
I -3 -2 -3 Entretien
a) Fumure
b) Tuteurage
c) Taille
I -3 -2 -4 Développement de la plante
a)Floraison
b) Pollinisation
c)Fécondation
e) Fructification
I -3 -2 -5 Maturation du litchi
I -3 -3 Récolte
I -3-3-1 La production
a)La production mondiale
b) La production de Madagascar
I -3 -3 -2 Les stades de maturation
a) Le poids du fruit
b) La couleur rouge de la peau
c) Les analyses de la teneur en acide et en sucre
I -3 -3 -3 La saison de la récolte et la maturation
a) Cueillette
b) Tri de la récolte
I -3 -3 -4 Le traitement post-récolte et la conservation
a) La conservation à l’état frais
a1) Le froid
a2) Le soufrage
b) Autres types de conservation
b1) Par voie chimique
b2) séchage
I -3 -3 -5 La commercialisation du fruit
I -3 -3 -6 Les ennemis du litchi
a) Maladies
b) Ravageurs
I -3 -3 -6 Les modifications physiques, physiologiques et biochimiques du fruit au cours de la conservation et du stockage
a) Mécanique
b) Physique : dessèchement
b) Chimique : brunissement
c) Parasitaire
I – 4 La qualité du litchi
I -4 -1 Valeurs alimentaire et nutritionnelle
I -4 -2 Valeur commerciale
I -4 -2-1 Au niveau national
I -4 -2 -2 Au niveau international
CONCLUSION PARTIELLE 1
DEUXIEME PARTIE : LE LITCHI ET LES SUBSTANCES RESPONSABLE DU BRUNISSEMENT EN GENERAL
II – ETUDES DES SUBSTANCES SUSCEPTIBLES D’ETRE A L’ORIGINE DE LA MODIFICATION DE LA COLORATION DU LITCHI
2 -1 Les composés responsables du brunissement en général
2 -1 -1 Généralité sur les composés phénoliques
2 -1 -1 -1 Les dérivées phénoliques simples [C 3, C 6- C1, C6 – C2]
a) Les phénols simples [C6]
b) Les acides benzoïques [C6- C1]
c) Les phénols ayant un squelette [C6- C2]
2 -1 -1 -2 Les acides phénolcarboxyliques [C6 – C3]
a) Les acides cinnamiques
b) Les coumarines
2 -1 -1 -3 Les flavonoïdes [C6 – C3 – C6]
2 -1 -1 -4 Les composés phénoliques présents dans la nature sous forme de polymères
a) Les lignines
b) Les tannins
2 -1 -1 -5 Rôles des composés phénoliques
2 -1 -2 Les conditions d’apparition du brunissement
2 -1 -2 -1 Brunissement superficiel
2 -1 -2 -2 Brunissement interne
2 -2 Etudes expérimentales
2 -2 -1 Zones d’étude et prélèvement des échantillons
2 -2 -1- 1 Méthodes d’échantillonnage
2 -2 -1- 2 Répartition et identification des échantillons
2 -2 -2 Méthodes
2 -2 -2-1 Techniques d’extraction
a) Broyage
b) Préparation des extraits bruts
2 -2 -2- 2 Purification des extraits hydroalcooliques
a) Acidification
b) Extraction à l’acétate d’éthyle
2 -2 -2- 3 Etudes et séparation chromatographique
a) Chromatographie sur papier
a1) Principe
a2) Papier pour chromatographie
b) Chromatographie sur couche mince
c) Révélation
d) Essai d’identification des substances de brunissement
d1) Considération des colorations de fluorescence
d2) Comparaison des rapports frontaux
d3) Isolement des produits à identifier
CONCLUSION PARTIELLE 2
TROISIEME PARTIE : RESULTATS, COMMENTAIRES ET DISCUSSIONS
III – RESULTATS, COMMENTAIRES ET DISCUSSIONS
3 -1 Les composés phénoliques du litchi
3 -1 -1 Dans la peau
3 -1 -2 Dans le noyau
3 -2 Les différences de concentration des composés phénoliques dans l’épicarpe et l’endoderme
3 -3 Evolution des composés phénoliques du litchi de la récolte à la sénescence
3 -4 Les produits de brunissement du litchi
3 -5 Suggestions
CONCLUSION PARTIELLE 3
CONCLUSION GENERALE
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES
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