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DOSAGE DE LA CAFEINE DU GARCINIA KOLA PAR SPECTROPHOTOMETRIE i RAPPORT DE STAGE

DOSAGE DE LA CAFEINE DU GARCINIA KOLA PAR SPECTROPHOTOMETRIE i RAPPORT DE STAGE TS chimie industrielle 2e année / 2019-2020 DEDICACE A ma famille et à mon pays la Côte d’Ivoire DOSAGE DE LA CAFEINE DU GARCINIA KOLA PAR SPECTROPHOTOMETRIE ii RAPPORT DE STAGE TS chimie industrielle 2e année / 2019-2020 REMERCIEMENTS Ce présent rapport constitut l’ensemble des travaux relatifs au stage effectué au sein du Laboratoire des Procédés Industriels de Synthèse, de l’Environnement et des Energies Nouvelles (LAPISEN). Nous voulons exprimer notre reconnaissance à l’égard de tous ceux qui ont contribués de près ou de loin à l’acquisition du stage ainsi qu’à son bon déroulement. Nous tenons à remercier particulièrement : - Pr. ADIMA Amissa Augustin maitre de stage, encadreur pédagogique et directeur du département Génie Chimique Agro-alimentaire (GCAA) qui a bien voulu nous accorder le stage au LAPISEN ; - Dr.Ing KONE Kouwelton pour ses conseils qui nous ont permis de nous organiser pour la rédaction de ce rapport dans le temps imparti ; - Dr. SORO pour sa disponibilité, sa simplicité et ses conseils pour la cohérence dans la rédaction de ce rapport ; Nous voulons aussi remercier : - M. KOFFI N’Guessan, Directeur Général de l’Institut National Polytechnique Félix Houphouët Boigny (INP-HB) pour son bon sens du leadership et du travail qui permet à cet institut d’être de plus en plus moderne et d’acquérir le matériel nécessaire pour la bonne formation de ses étudiants ; - Pr. TANOH Aka, Directeur de l’Ecole Supérieur d’Industrie (ESI) pour les moyens qu’il offre afin que ses étudiants soient bien formés ; - Dr. FANOU Didier, Directeur d’étude de la filière génie chimique pour sa signature nous ayant permis avoir un logement au sein de la cité centre de l’INP-HB pour effectuer notre stage ; - Mme. ADJOUMANI, chef de de la cité centre de l’INPHB qui nous a attribué une chambre située dans un cadre paisible pour le bon déroulement du stage. DOSAGE DE LA CAFEINE DU GARCINIA KOLA PAR SPECTROPHOTOMETRIE iii RAPPORT DE STAGE TS chimie industrielle 2e année / 2019-2020 AVANT-PROPOS L’Institut National Polytechnique Félix HOUPHOUËT BOIGNY (INP-HB) est issu de la restructuration, par décret présidentiel N° 96-678 du 4 Septembre 1996 des quatre prestigieuses grandes écoles : l’Ecole Nationale Supérieure des Travaux Publics (ENSTP), l’Institut National Supérieur de l’Enseignement Technique (INSET), l’Ecole Nationale Supérieure d’Agronomie (ENSA) et l’Institut Agricole de Bouaké (IAB) en vue d’améliorer la gestion de celles-ci. De cette restructuration, sont nées six grandes écoles qui constituent l’INP-HB actuel . Ce sont : • l’Ecole Supérieure d’Industrie (ESI); • l’Ecole Supérieure d’Agronomie (ESA); • l’Ecole de Formation Continue et de Perfectionnement des Cadres (EFCPC) ; • l’Ecole Supérieure de Commerce et d’Administration des Entreprises (ESCAE) ; • l’Ecole Supérieure des Mines et de Géologie (ESMG) ; • l’Ecole Supérieure des Travaux Publics (ESTP); L’Ecole Supérieure d’Industrie dont nous sommes issus, compte deux cycles de formation : un cycle long d’une période de cinq ans pour les ingénieurs et un cycle court qui propose, après trois années de formation, des Techniciens Supérieurs aux entreprises. Leurs responsabilités dans le secteur industriel témoignent de leur excellente formation qui se couronne par un stage d’initiation à partir de la première année d’étude, un stage découverte pour le renforcement des connaissances et du savoir-faire pratique acquis depuis la première année d’étude et en fin un stage de fin de cycle. Les deux premiers stages sont sanctionnés par la rédaction d’un rapport de stage et le dernier stage par un mémoire de fin de cycle : tous ces stages sont à soutenir devant un jury. Dans le cadre du renforcement de notre connaissance et savoir-faire pratique, nous avons effectué un stage de deux mois du 14 Août au 14 Octobre 2020 au sein du Laboratoire des Procédés Industriels de Synthèse, de l’Environnement et des Energies Nouvelles (LAPISEN) sur le thème : Dosage de la caféine du Garcinia kola par spectrophotométrie. DOSAGE DE LA CAFEINE DU GARCINIA KOLA PAR SPECTROPHOTOMETRIE iv RAPPORT DE STAGE TS chimie industrielle 2e année / 2019-2020 LISTE DES ILLUSTRATIONS LISTE DES FIGURES Figure 1 : Les différents groups du LAPISEN et leurs directeurs ................................................... 4 Figure 2 : Petits cola ayants atteint la maturation ........................................................................... 7 Figure 3: Formule chimique développée de la caféine ................................................................. 11 Figure 4: Aspect physique de la caféine ....................................................................................... 11 Figure 5: Principaux organes influencés par la consommation de la caféine ............................... 13 Figure 6: Effets secondaire due à une surdose en caféine ............................................................. 14 Figure 7 : Gamme d’étalons et échantillon à doser ....................................................................... 23 Figure 8 : Vortex utilisé pour les homogénéisations ..................................................................... 23 Figure 9: Extrait solide caféine obtenu après extraction ............................................................... 25 Figure 10 : Droite d’étalonnage de la caféine obtenue avec Excel 365 ........................................ 26 LISTE DES TABLEAUX Tableau 1 : Composition approximative du Garcinia kola ............................................................ 8 Tableau 2: Analyse quantitative des composés phytochimiques .................................................... 8 Tableau 3 : Analyse quantitative des composés anti-nutritifs ........................................................ 9 Tableau 4: Teneur en caféine permise par Santé Canada pour les boissons énergisantes ............ 16 Tableau 5: Limites recommandées de l'apport quotidien en caféine chez la population en bonne santé ................................................................................................................................................ 17 Tableau 6: Tableau de de remplissage des tubes de la gamme d’étalons ..................................... 22 Tableau 7: Valeurs des absorbances obtenues en fonction de la concentration en caféine de chaque tube ................................................................................................................................................. 26 Tableau 8: Quantité maximal de G. kola à utiliser comme source de caféine pour la production de boissons énergisantes ou gazeuses en fonction des normes de santé canada ................................. 29 Tableau 9: Equivalence de G. kola en fonction de la teneur maximale de caféine recommandée/jour en fonction des normes de santé canada .......................................................... 30 DOSAGE DE LA CAFEINE DU GARCINIA KOLA PAR SPECTROPHOTOMETRIE v RAPPORT DE STAGE TS chimie industrielle 2e année / 2019-2020 RESUME La caféine est une substance psychoactive légalement consommée dans le monde. Il existe même de nombreux aliments et boissons qui en contiennent et jouent un rôle important dans certaines cérémonies africaines. Bien que cette substance puisse produire un effet stimulant recherché, elle a aussi des effets négatifs sur l’organisme. Même lors d'une consommation modérée de caféine, certaines personnes peuvent ressentir des effets désagréables tels que : maux de tête, palpitations, agitation, irritabilité, nervosité, tremblements et troubles gastro-intestinaux. L’objectifs visé par la présente étude est de doser la caféine de Garcinia kola aussi appelé petit cola par spectrophotométrie en vue d’établir une règlementation de sa consommation au cas où sa teneur en caféine est élevée. Ainsi par cette règlementation il sera plus facile d’éviter des intoxications dues à la caféine ou d’en être conscient. Pour la réalisation effective de cette tâche, nous avons extrait la caféine solide contenue dans notre extrait liquide de Garcinia kola. A partir des cristaux de caféine extraite nous avons préparé l’échantillon à doser. Nous avons par la suite, à partir de standard de caféine pur à 99% préparé une série de solution de caféine de concentration décroissante. L’absorbance de chaque solution a été mesurée au spectrophotomètre à 274nm pour obtenir la droite d’étalonnage dont l’équation de régression est du type A = f (C). Pour finir, la teneur en caféine du petit cola été déterminée en fonction de l’équation de régression après avoir lue son absorbance. Le dosage effectué nous permet d’affirmer que les 4,75g dosés de Garcinia kola contiennent 0,392mg de caféine. La teneur en caféine du Garcinia kola est donc de 82,52mg/Kg . Nous pouvons donc dire que la toxicité du petit cola est quasi nulle ou presque inexistante donc il n’y a pas nécessité d’établir un règlement de sa consommation. Cependant il est toujours important d’éviter tout abus de consommation car il pourrait avoir d’autres composés capables d’induire des effets indésirables chez le consommateur. Mots clé : Garcinia kola, caféine, spectrophotométrie, gamme d’étalons DOSAGE DE LA CAFEINE DU GARCINIA KOLA PAR SPECTROPHOTOMETRIE 1 RAPPORT DE STAGE TS chimie industrielle 2e année / 2019-2020 SOMMAIRE DEDICACE ...................................................................................................................................... i REMERCIEMENTS ..................................................................................................................... ii AVANT-PROPOS ........................................................................................................................ iii LISTE DES ILLUSTRATIONS .................................................................................................. iv LISTE DES FIGURES .................................................................................................................. iv RESUME ......................................................................................................................................... v INTRODUCTION GENERALE .................................................................................................. 2 PREMIERE PARTIE: GENERALITES ..................................................................................... 3 I. PRESENTATION DU LAPISEN ......................................................................................... 4 II. PROBLEMATIQUE ......................................................................................................... 5 III. PRESENTATION DE GARCINIA KOLA ......................................................................... 7 IV. GENERALITE SUR LA CAFEINE ............................................................................... 10 DEUXIEME PARTIE : MATERIEL ET METHODES .......................................................... 19 I. MATERIEL ......................................................................................................................... 20 II. METHODES ................................................................................................................... 21 TROISIEME PARTIE : RESULTATS ET DISCUSSION ...................................................... 24 I. CAFEINE OBTENUE APRES EXTRACTION ................................................................ 25 II. DETERMINATION DE LA TENEUR EN CAFEINE ET RENDEMENT D’EXTRACTION ...................................................................................................................... 25 CONCLUSION GENERALE ..................................................................................................... 32 BIBLIOGRAPHIE ....................................................................................................................... 33 WEBOGRAPHIE ......................................................................................................................... 36 ANNEXES ....................................................................................................................................... I DOSAGE DE LA CAFEINE DU GARCINIA KOLA PAR SPECTROPHOTOMETRIE 2 RAPPORT DE STAGE TS chimie industrielle 2e année / 2019-2020 INTRODUCTION GENERALE La noix de cola est une matière brute économiquement importante à la fois pour le secteur informel et certains gouvernements dans l’Afrique de l’Ouest et dans l’Afrique Centrale. Des études ont révélé que la noix de cola contient substantiellement une large proportion de composés actifs tels que les polyphénols (en particuliers les flavonoïdes) et la caféine[0]. uploads/Industriel/ rapport-de-stage-2e-annee-ts-ci.pdf