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DEPARTEMENT D’AGRONOMIE MÉMOIRE DE FIN D’ÉTUDES Présenté par BOUHREM Ilyes Pour

DEPARTEMENT D’AGRONOMIE MÉMOIRE DE FIN D’ÉTUDES Présenté par BOUHREM Ilyes Pour l’obtention du diplôme de MASTER EN AGRONOMIE Spécialité : Biotechnologie Alimentaire THÈME Soutenue publiquement le 11 Juillet 2019 DEVANT LE JURY Thème réalisé aux Laboratoires SNV de Mostaganem Président BENMILOUD DJAMEL MCB Mostaganem Encadreur BENABDELMOUMENE DJILALI MCA Mostaganem Examinateurs BENBOUZIANE BOUASRIA MCA Mostaganem Université Abdelhamid Ibn Badis-Mostaganem Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE ﺟﺎﻣﻌﺔ ﻋﺑد اﻟﺣﻣﯾد ﺑن ﺑﺎدﯾس ﻣﺳﺗﻐﺎﻧم ﻛﻠﯾﺔ ﻋﻠوم اﻟطﺑﯾﻌﺔ و اﻟﺣﯾﺎة Le caroubier : Valorisation et utilisation industrielle Remerciement Remerciement Nous devons ce remerciement à mon encadreur M. BENABDELMOUMENE (enseignant- chercheur à l’université de Mostaganem) qui nous a accompagnés le long de notre recherche et il servait de boussole directrice pour atteindre notre objectif. Également un remerciement pour M. BOUZOUINA (enseignant-chercheur à l’université de Mostaganem) pour sa généreuse collaboration qui servait de facilitatrice du chemin de l’investigation et sans oublier les techniciens du laboratoire de l’université de Mostaganem. Pareil remerciement à notre estimé membre de jury M. BENBOUZIANE (enseignant-chercheur à l’université de Mostaganem) et M. BENMILOUD (enseignant-chercheur à l’université de Mostaganem) pour leurs acceptations à notre thèse de fin d’étude Master. Table des matières Table des matières Remerciement ملخص Résumé Abstract Liste des tableaux Liste des figures Liste des abréviations Introducton génerale Partie Bibliographique CHAPITRE I : Caroubier 1 Terminologie et taxonomie ..................................................................................................1 1.1 Terminologie commune ....................................................................................................1 1.2 Description botanique du caroubier ...................................................................................1 2. Origine et distribution géographique ...................................................................................2 2.1 Origine du caroubier .........................................................................................................2 2.2 Distribution géographique .................................................................................................2 2.3 Production mondiale .........................................................................................................3 3. Écologie du caroubier .........................................................................................................4 4. Composition chimique de la poudre de caroube ..................................................................5 4.1 Composition chimique brute et valeur calorique................................................................5 4.2 Teneur en minéraux ..........................................................................................................5 4.3 Teneur en Vitamines .........................................................................................................6 4.4 Teneurs en composés phénoliques ....................................................................................7 5. Processus de la farine de la caroube et utilisation ................................................................7 CHAPITRE II : Epaississants et gélifiants d’origine glucidique 1. Origine et structure chimique ........................................................................................... 12 1.2 Extraits de graines : Galactomannanes ............................................................................ 13 1.3 Extraits de sous-produits végétaux : Pectines .................................................................. 14 2. Propriétés et mécanismes .................................................................................................. 16 2.1 Comportement en milieu aqueux..................................................................................... 16 a) Solubilité des hydrocolloïdes ............................................................................................ 16 b) Conformation des macromolécules en solution aqueuse.................................................... 16 Table des matières 2.2 Propriétés épaississantes ................................................................................................. 18 2.3 Propriétés gélifiantes....................................................................................................... 18 a) Phénomènes généraux ...................................................................................................... 18 b) Mécanismes de gélification .............................................................................................. 20 2.4 Synergies entre polyosides .............................................................................................. 20 2.5 Interactions avec les protéines ......................................................................................... 20 CHAPITRE III : Valorisation des sous-produits agricoles 1. Disponibilités en sous-produits agro-industriels ................................................................ 22 1.1 Sous-produits du coton ................................................................................................... 22 1.2 Tourteau de soja ............................................................................................................. 23 1.3 Tourteau d’arachide ........................................................................................................ 23 1.4 Sons des céréales locales................................................................................................. 24 1.5 Mélasse .......................................................................................................................... 26 4. Disponibilité au niveau domestique .................................................................................. 26 4.1 Graines de coton ............................................................................................................. 26 4.2 Tourteaux ....................................................................................................................... 27 4.3 Sons ................................................................................................................................ 28 4.4 Mélasse .......................................................................................................................... 28 6. Contraintes à l’utilisation des sous-produits agro-industriels ............................................. 28 6.1 Contraintes techniques .................................................................................................... 28 6.2 Contraintes économiques ................................................................................................ 30 Partie Expérimentale CHAPITRE IV : Matériels et méthodes 1. Objectifs...................................................................................................................................... 31 2. Préparation des échantillons (matérielle biologique végétale)................................................ 31 3. Plan de travail ............................................................................................................................. 32 4. Méthodes d’analyse utilisées ..................................................................................................... 32 4.1 Détermination de la matière sèche .......................................................................................... 32 4.2 Détermination quantitative des métabolites primaires .......................................................... 33 4.2.1 Détermination de la teneur en matière minérale ................................................................. 33 4.2.2 Dosage des protéines ............................................................................................................ 34 Table des matières 4.2.3 Détermination de la teneur en matière grasse ..................................................................... 35 4.2.4 Détermination de la teneur en eau ....................................................................................... 36 4.3 Détermination quantitative des métabolites secondaires ....................................................... 37 4.3.1 Dosage des Phénols totaux ................................................................................................... 37 4.4 Détermination de l'indice de peroxydation............................................................................. 38 4.5 Analyses rhéologiques de la farine traitée à différentes doses .............................................. 39 4.5.1 Analyse alvéographique ....................................................................................................... 39 4.6 Analyse statistique ................................................................................................................... 42 CHAPITRE V : Résultats et discussion 1. Caractérisation des métabolites primaires et secondaires du caroubier............................... 43 1.1 Matière sèche et teneurs en eau ....................................................................................... 43 1.2 Lipides............................................................................................................................ 44 1.3 Matière minérale ............................................................................................................. 44 1.4 Protéine brute ................................................................................................................. 44 1.5 Phénols totaux ................................................................................................................ 45 2. Estimation de l’indice de fraicheur de la viande ovine hachée (Gigot) ............................... 46 3. Étude rhéologique et caractéristique de la farine enrichie avec la poudre de caroube ......... 48 Conclusion Références bibliographiques ﻣﻠﺨﺺ ﻣﻠﺨﺺ ﻣﻠﺨﺺ ﺗﻢ إﺟﺮاء ھﺬا اﻟﺒﺤﺚ ﻣﻦ أﺟﻞ ﺗﺜﻤﯿﻦ اﻟﺨﺮوب ﻣﻦ ﺧﻼل ﻣﻨﻈﻮ رﯾﻦ ﻣﺨﺘﻠﻔﯿﻦ ، اﻷول ھﻮ اﻛﺘﺴﺎب ﻣﻌﺮﻓﺔ ﺣﻮل اﻟﺴﻠﻮك اﻟﺮﯾﻮﻟﻮﺟﻲ ﻟ ﻄﺤﯿﻦ اﻟ ﻘﻤﺢ اﻟﻤﺨﺼﺐ ﺑﻜﻤﯿﺎت ﻣﺨﺘﻠﻔﺔ ﻣﻦ طﺤﯿﻦ اﻟﺨﺮوب )5 ٪ ، 10 ٪ و15 ٪ ، .(اﻟﺜﺎﻧﻲ ﻋﻦ طﺮﯾﻖ ﻗ ﯿﺎس وﺗﺤﻠﯿﻞ ﻗﻮة ﻣﻀﺎدات اﻷﻛﺴﺪة ﻟﻄﺤﯿﻦ اﻟﺨﺮوب ﻋﻠﻰ ﻟﺤﻢ ﺳﺎق اﻟﻐﻨﻢ ﺑﺘﺮﻛﯿﺰات ﻣﺨﺘﻠﻔﺔ )5 ٪ ، 10 ٪ و15 ٪ .( ﺛﺒﺖ ﻣﻦ ﺧﻼل ھﺬه اﻟﺪراﺳﺔ أن طﺤﯿﻦ اﻟﺨﺮوب ﻟﮫ ﻗﻮة ﻓﻌﺎﻟﺔ ﻣﻀﺎدة ﻟﻸﻛﺴﺪة ﺑﺘﺮﻛﯿﺰ 15 ٪. ﻓ ﻲ اﻟﻤﻘﺎﺑﻞ ، ﻻ ﯾﺆﺛﺮ اﺳﺘﺒﺪال طﺤﯿﻦ اﻟﻘﻤﺢ ﺑﺘﺮﻛﯿﺰ 1 ٪ ﻣﻦ طﺤﯿﻦ اﻟﺨﺮوب ﻋﻠﻰ اﻟﺴﻠﻮك اﻟﻄﺤﯿﻨﻲ.ﻓﺒﻠﻌﻜﺲ اظﮭﺮ ﺗﺤﺴﻦ ﻓﻲ ﻋﺎﻣﻠﻲ (P/L) و (W) . اﻟﻜﻠﻤ ﺎت اﻟﻤﻔﺘﺎﺣﯿﺔ : اﻟﺨﺮوب ، طﺤﯿﻦ اﻟﻘﻤﺢ ، اﻟﻠﺤﻮم ، اﻟﺴﻠﻮك اﻟﻄﺤﯿﻨﻲ ، ﻣﻀﺎدات اﻷﻛﺴﺪة Résumé Résumé Résumé Cette investigation a été réalisée afin de valoriser la caroube selon deux perspectives différentes, la première consiste à connaître le comportement rhéologique de la farine de blé enrichie en différentes quantités (5%, 10% et 15%) de poudre de caroube. La deuxième consiste à mesurer et à analyser le pouvoir antioxydant de la poudre de caroube sur une viande de mouton (Gigot) à différentes concentrations (5%, 10% et 15%). Cette étude a confirmé que la poudre de caroube possède un pouvoir antioxydant efficace avec une concentration de 15%. En revanche, la substitution de la farine de blé par une concentration de 1% de poudre de caroube n’affecte pas le comportement rhéologique de la farine. En effet, il optimise les paramètres (P / L) et la force Boulanger. Mots clés : Caroube, Farine de blé, Viande, Rhéologique, Antioxydant Abstract Abstract Abstract this investigation was performed in order to valorize the carob by two different points of view, the first one is by gaining knowledge on the rheological behavior of wheat flour enriched with different amounts of carob flour (5%,10% and 15%).the second one, is by measuring and analyzing the antioxidant power of carob powder over a sheep meat(Gigot) with different concentrations (5%,10% and 15%). It was approved through this study that the carob powder has an effective antioxidant power with a concentration of 15%. in the other hand the substitution of wheat flour with a concentration of 1% of carob powder doesn’t affect the rheological behaviors of the flour. Indeed, it optimize the (P/L) and work flour parameters (W). Key words: Carob, Wheat Flour, Meat, Rheological, Antioxidant Liste des tableaux Listes des tableaux Tableau 01 : Valeurs moyennes de la composition chimique brute et de la valeur calorique de la poudre de caroube ……………………………………………………………………….....05 Tableau 02 : Valeurs moyennes de la teneur en minéraux de la poudre de caroube (mg/kg)...06 Tableau 03 : Valeurs moyennes de la teneur en vitamines de la poudre de caroube …………07 Tableau 04 : Teneur en composés phénoliques de la poudre de caroube (ppm) ……………..08 Tableau 05 : Proportion d’usage de la gomme de caroube….…………………………….….10 Tableau 06 : Principaux types d'agents épaississants et gélifiants de nature glucidique ……..12 Tableau 07 : Principaux types de conformations adoptées par les hydrocolloïdes……….…17 Tableau 08 : Production de graines de coton et de tourteaux de coton (milliers de tonnes).…..23 Tableau 09 : Evolution des exportations totales de graines de coton par pays UEMOA……...25 Tableau 10 : Evolution de la production de mélasse dans l’espace UEMOA (tonne)……….26 Tableau 11 : Evolution des quantités de tourteaux d'arachide par pays (tonne)……………...27 Tableau 12 : Evolution des quantités de tourteaux de soja disponibles (tonne)……………...27 Tableau 13 : Evolution des quantités de tourteaux de coton disponible (tonne)………….….28 Tableau 14 : Composition chimique en métabolite primaire de la caroube………………….43 Tableau 15 : Teneurs en MDA des viandes ovines hachées (Gigot)…………………………46 Tableau 16 : Caractéristiques de la farine Témoin et celles enrichies en poudre de caroube..48 Tableau 17 : Caractéristiques rhéologiques de la farine témoin et celles enrichies…………..49 Liste des Figures Liste des figures Figure 01 : Distribution des aires de cultures du caroubier dans le bassin méditerranéen ……03 Figure 02 : Production mondiale de la caroube en 2017 …………….………………………..04 Figure 03 : Diagramme de la production de la farine de caroube. ……………………………10 Figure 04 : Structure chimique des galactomannanes …………………..…...………………14 Figure 05 : Structure chimique idéalisée des pectines ……….………………………………15 Figure 06 : schéma de gélification des ι -carraghénanes………………...………………...…19 Figure 07 : schéma de gélification par jonctions ponctuelles et par zones de jonction …..…19 Figure 08 : Répartition des sons totaux par pays…………………………………………...…25 Figure 09 : Indice TBA dans la viande ovine hachée (Gigot)……………………………..…46 Figure 10 : Caractéristiques de la farine Témoin et la farine enrichie en poudre de caroube ..49 Figure 11: La force boulangère de la farine témoin et celles enrichies………………………50 Figure 12 : Le rapport P/L de la farine témoin et celles enrichies……………………………50 Liste des abréviations Liste des abréviations DE : Degré d'estérification HM : Pectines hautement méthylées LM : Pectines faiblement méthylées DA : Degré d'amidation UEMOA : Union Economique et Monétaire de l’Afrique de L’Ouest. Rpm: Round per uploads/Geographie/ memoire-pdf.pdf