Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

i UNIVERSITE DE KINSHASA FACULTE DES SCIENCES DEPARTEMENT DE BIOLOGIE B.P.: 190

i UNIVERSITE DE KINSHASA FACULTE DES SCIENCES DEPARTEMENT DE BIOLOGIE B.P.: 190 KINSHASA XI  VUVU MAKAYA Justin Travail de fin de cycle présenté en vue de l’obtention du Diplôme de graduat en Biologie Directeur : Professeur LUMANDE KASALI Joseph Année Académique : 2014 - 2015 « Action des amylases de Rhynchosia insignis O. Hoffm.R.E.Fries (Munkoyo) sur l’hydrolyse de l’amidon et préparation d’une boisson alcoolisée à base des tubercules de Dioscorea alata (Igname) ». Directeur : Professeur LUMANDE KASALI Joseph i EPIGRAPHIE « L’homme se mesure quand il se trouve devant les obstacles » Antoine de Saint- Exupéry. ii DEDICACE A vous mes parents VUVU MAKAYA Justin et SAMBI OMOYI MUKANDU Marie-Louise, pour l’amour indéfectible témoigné à notre égard à travers un appui sans faille et encouragements incessants. iii REMERCIEMENTS Au terme de nos trois années de formation à la Faculté des Sciences précisément au Département de Biologie, nous voulons nous acquitter d’un agréable devoir, celui de remercier de tout cœur tous ceux qui ont contribué à notre formation. Notre gratitude au professeur LUMANDE KASALI Joseph celui qui a assuré la direction de ce travail, malgré ses lourdes charges et nombreuses occupations. Et à tous nos professeurs, chefs de travaux et assistants tel que PAMBU DIEKAVANA Francis, CHIRO, KIHIOLO André et NLANDU Boniface de l’INERA à qui nous dressons nos sincères remerciements pour la formation reçue. Nos remerciements s’adressent aussi, à mes frères et sœurs : LOFUTA OLENGA VUVU Gaylord, NGOY VUVU Berdit, MBUZI VUVU Laura, MUANJI VUVU Agnès-Sarah, KITUKA VUVU Otis et SAMBI OMOYI VUVU Louise. A mes oncles, tantes, neveux, nièces, cousins et cousines : MBUYI MWANJI Anicet, NGOMA MAKAYA Daniel, NZAU NGOMA Hermann et à toute la famille VUVU. A mes amis et connaissances : ADIMASHI NDJENKONDO Chairman, NSASHI KALOMBO Olivier, MONDO Larrysa-Milka, KAMUANYA MUKUNA Jemima, NDJOKO Sephora, MUKENDI Naomi, , DJANGO KAZADI Axcel, LUNGUNGU Youri, , BEYA MULAMBA Lionel, MOSOLO NZONDO Franck, BELADE ZALO Prince, MANDO KUBA Rodrigue, MATADI Jeannine, ZELI MONDONGOLONGO Louison, NYANGANGA WESE Héritier, MAKELELE Gauthier, BILE KEBIO Yves, MBONKUMU MBOTO Ben, BIOTA BIGO, MAVANGA VUVU Olivier, MBO BENOME Paguy, ILUNGA MUELA Archange, NGUNDA KASAMBULA Hermence, MUJINGA Sylvain, ZOGI Sylvain, MBWESE Gaylord, NDUANDELO Esther et sans oublier tous mes collègues dont les noms ne se figurent pas sur la présente page. Enfin, que tous ceux qui, de près où de loin, ont contribué à la réalisation de ce travail, qui ne se retrouvent pas sur cette page sachent, néanmoins que leur noms et leur image sont gravés dans notre cœur. iv LISTE DES FIGURES Pages Figure 1-1. Structure de l'Amidon…………………………………………………………. 13 Figure 1-2. schéma de fabrication de la boisson Munkoyo –Diagram of manufacturing of Munkoyo beverage (Pauwels et al., 1992)…………………………………………….. 29 Figure 1-3. pH-mètre………………………………………………………………………... 30 Figure 1. Amidon brut extrait des tubercules d’igname………………………………… 33 Figure 2. Broyat des racines de Rhynchosia insignis (Munkoyo)…………………………….. 34 Figure 3. Moût d’igname…………………………………………………………………… 34 Figure 4. Moût d’igname avant liquéfaction-saccharification………………………… 35 Figure 5. Moût d’igname après liquéfaction-saccharification………………………… 35 Figure 6. Boisson fermentée…………………………………………………………….... 36 Figure 7. Quantité de la matière fraiche de Dioscorea alata………………………….. 37 v LISTE DES TABLEAUX Pages Tableau I. Ajustement entre taxonomie botanique et noms vernaculaires des plantes de Munkoyo en R.D. Congo………………………………………………………………………………… 6 Tableau II. Résumé de la description botanique des cinq plantes couramment utilisées dans le procédé de fabrication du Munkoyo……………………………………………………….. 9 Tableau III. Concentration en sucres dans les extraits de racines de Munkoyo (%, p/v) …… 12 Tableau IV. Structure de l'amylopectine……………………………………………….… 13 Tableau V. Composition chimique de la boisson Munkoyo ...….……………….. 21 Tableau VI. Correction à la lecture de la gravité spécifique………………………….. 32 Tableau VII. Résultat de différents tests effectués Avant et après fermentation…..... 36 vi LISTE DES ABREVIATIONS DHEA: Antioxydant activity of Dioscorea and dehydroepiandrosterone in older Humans. USIPA : Unions des Syndicats des Industries des Produits Amylacés et de leurs dérivés. vii RESUME L’étude de l’action des amylases de Rhynchosia insignis (Munkoyo) sur l’hydrolyse de l’amidon et la préparation d’une boisson alcoolisée à base des tubercules de Dioscorea alata. Pour ce faire, notre étude et expérience se pratiquaient dans le Laboratoire de Microbiologie et de Physiologie Végétale du Département de Biologie, dans la Faculté des Sciences au sein de l’Université de Kinshasa en appliquant la méthodologie. La présente étude à pour objectif principal de décrire, d’analyser et d’expliquer l’action des amylases de Munkoyo sur l’hydrolyse de l’amidon et la préparation d’une boisson alcoolisée à base des tubercules de Dioscorea alata. Le Munkoyo est une boisson fermentée à base des tubercules de Dioscorea alata. La spécificité de cette boisson est l’utilisation de racines, appelées également Munkoyo, comme source d’enzymes amylolytiques dans le procédé de fabrication de la boisson. Cette revue résume l’état actuel des connaissances scientifiques sur le Munkoyo. Les points développés sont : la description botanique, les aires de distribution et la multiplication de la plante Munkoyo ; la composition chimique des racines ; les enzymes amylolytiques dans les racines et leurs propriétés ; la description du procédé de fabrication de la boisson ; les différents processus biochimiques intervenant pendant la fabrication de la boisson ; la valeur nutritionnelle de la boisson. Dans le but de valoriser les racines de Munkoyo et d’orienter les recherches sur l’optimisation et/ou l’industrialisation du procédé de fabrication de la boisson, les discussions sont focalisées sur la comparaison avec d’autres boissons fermentées et d’autres sources végétales d’enzymes amylolytiques. La coloration jaunâtre de la boisson est attribuée aux pigments des racines à bois et à fibres jaunâtres. L’emploi des racines de Munkoyo permet d’éviter l’étape de maltage lors de la fabrication du Munkoyo. Le Saccharomyces cerevisiae est responsable de la production d’alcool. Cette levure est une espèce prédominante dans plusieurs boissons fermentées à base de céréales. Mots-clés (Keys words) Produit fermenté, racine, Eminia, Rhynchosia, Vigna, Dioscorea alata, enzyme, Saccharomyces cerevisiae, amylolyse. viii ABSTRACT The study of the action of amylases of Rhynchosia insignis (Munkoyo) on the hydrolysis of the starch and the preparation of alcoholic drink at base of the tubers of Dioscorea alata. With this intention, our study and experiment were practised in the Laboratory of Microbiology and Vegetable Physiology of the Department of Biology, in the Faculty of Science within the University of Kinshasa by applying methodology. The present study with for principal objective to describe, analyze and explain the action of amylases of Munkoyo on the hydrolysis of the starch and the preparation of alcoholic drink at base of the tubers of Dioscorea alata. Munkoyo is a fermented drink at base of the tubers of Dioscorea alata. The specificity of this drink is the use of roots, also called Munkoyo, like source of amylolytic enzymes in the manufactoring process of drink. This review summarizes the current state of scientific knowledge on Munkoyo. The developed points are : botanical description, surfaces of distribution and multiplication of the Munkoyo plant ; the chemical composition of the roots ; amylolytic enzymes in the roots and their properties ; the description of the manufactoring process of drink ; various biochemical processes intervening during manufacture of drink ; the nutritional value of drink. With an aim of developing the roots of Munkoyo and of directing research towards the optimization and/or the industrialization of the manufactoring process of drink, the discussions are focused on the comparison with other fermented drinks and other vegetable sources of amylolytic enzymes. The yellowish colouring of drink is allotted to the pigments of the roots with wood and yellowish fibres. The use of the roots of Munkoyo makes it possible to avoid the stage of malting during the manufacture of Munkoyo. Saccharomyces cerevisiae is responsible for the production of alcohol. This yeast is a prevalent species in several drinks fermented containing cereals. Key words (Keys words) Fermented product, root, Eminia, Rhynchosia, Vigna, Dioscorea alata, enzyme, Saccharomyces cerevisiae, amylolysis. ix TABLE DES MATIERES EPIGRAPHIE ........................................................................................................................................... i DEDICACE .............................................................................................................................................. ii REMERCIEMENTS ............................................................................................................................... iii LISTE DES FIGURES ............................................................................................................................ iv LISTE DES TABLEAUX ........................................................................................................................ v LISTE DES ABREVIATIONS ............................................................................................................... vi RESUME ................................................................................................................................................ vii INTRODUCTION ................................................................................................................................... 1 1. PROBLEMATIQUE ................................................................................................................... 1 2. OBJECTIFS DU TRAVAIL ........................................................................................................... 2 2. a. Objectif principal ......................................................................................................................... 2 2. b. Objectifs spécifiques ................................................................................................................... 2 4. INTERET DU SUJET ..................................................................................................................... 3 5. HYPOTHESES ............................................................................................................................... 3 6. CANEVAS ...................................................................................................................................... 3 CHAPITRE I. GENERALITES .............................................................................................................. 4 I.1. DIOSCOREA ALATA ................................................................................................................ 4 I.1.1. Description ............................................................................................................................. 4 I.1.2. Composition ........................................................................................................................... 4 I.1.3. Principales espèces cultivées ................................................................................................. 5 I.1.4. Usages .................................................................................................................................... 5 I.2. RHYNCHOSIA INSIGNIS (O.HOFFM.) R.E.FR. ...................................................................... 6 I.2.1. Description botanique de la plante ........................................................................................ 6 I.2.2. Distribution et propagation de la plante ................................................................................ 7 I.2.3. Sources d’enzymes amylolytiques ........................................................................................ 10 (A) Accumulation des enzymes amylolytiques.................................................................... 10 (B) Les différentes activités amylolytiques ......................................................................... 11 (C) Propriétés des α- et β-amylases. .................................................................................... 11 I.3. AMIDON .................................................................................................................................... 12 I.3.1. Origine botanique ............................................................................................................... 12 I.3.2. Structure de l'amidon ........................................................................................................... 12 I.3.3. Biosynthèse........................................................................................................................... 14 I.3.4. Grains d’amidon de l’igname .............................................................................................. 14 x I.3.5. Propriétés chimiques ............................................................................................................ 15 I.3.6. Digestion de l'amidon .......................................................................................................... 15 I.3.7. Utilisations industrielles ...................................................................................................... 16 I.4. HYDROLYSE DE L’AMIDON PAR LES AMYLASES .......................................................... 17 I.4.1. Alpha-amylase ...................................................................................................................... 17 (A) Types .................................................................................................................................. 18 (B) Mécanisme d’action .......................................................................................................... 18 I.4.2 Beta-amylase (α-D 1,4 uploads/Geographie/ tfc-makaya.pdf