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UNIVERSITE DE LA REUNION UFR DES SCIENCES ET TECHNOLOGIES Mémoire de stage Mast

UNIVERSITE DE LA REUNION UFR DES SCIENCES ET TECHNOLOGIES Mémoire de stage Master 2 mention « Sciences du vivant » Spécialité « Valorisation des Ressources Naturelles » présenté par Alexandre CHEN-YEN-SU Analyse morphologique et profils aromatique, sensoriel du cacao du Sambirano soutenu publiquement le 18 juin 2014 Composition du jury Monsieur Maurice AKNIN Professeur - Université de La Réunion Madame Anne BIALECKI Professeur - Université de La Réunion Monsieur Laurent DUFOSSE Professeur - Université de La Réunion Madame Isabelle GRONDIN Maître de Conférences - HDR - Université de La Réunion Monsieur Bertrand ILLIEN Professeur - Université de La Réunion Maître de stage Monsieur Frédéric DESCROIX Ingénieur de recherche - Cirad, La Réunion Encadrants Madame Sophie ASSEMAT Chargée de recherche - Cirad, La Réunion Monsieur Fabrice DAVRIEUX Chargé de recherche - HDR - Cirad, La Réunion Monsieur Alain SHUM-CHEONG-SING Maître de Conférences - HDR - Université de La Réunion Remerciements Il apparaît opportun de commencer ce rapport de stage par des remerciements, à ceux qui m’ont beaucoup appris au cours de ce stage, et à ceux qui ont eu la gentillesse de faire de ce stage un moment très profitable. Je remercie M. Gilles Mandret de m’avoir donné la possibilité de faire mon stage au sein du Cirad et M. Bertrand Illien de m'avoir accueilli au sein de son laboratoire (LCSNSA) durant ces 5 mois. Aussi, je souhaite exprimer toute ma gratitude envers mon maître de stage, M. Frédéric Descroix, pour sa patience et son accueil. Je tiens à remercier vivement mes encadrants de stage Sophie et Fabrice pour leur disponibilité, leur écoute et leurs conseils avisés. Merci à Sophie, pour le temps qu’elle m’a consacré tout au long de cette période, sachant répondre à toutes mes interrogations ; sans oublier sa participation au cheminement de ce rapport. Je souhaite aussi remercier Fabrice d’avoir répondu à mes questions. Pour son accompagnement durant le stage, je tiens à exprimer ma profonde reconnaissance à M. Alain Shum-Cheong-Sing. Merci pour sa confiance, son soutien, son admirable suivi, ses conseils, sa bienveillance et sa disponibilité. Merci à Mathilde pour l’aide, le temps que tu m’as accordé et d’avoir partagé avec moi ton expérience. Je remercie tous les autres membres du personnel de la Coopérative Bourbon Pointu (Jean- Pierre, Inel, Renaud et Christine) qui ont mis tout en œuvre pour que mon stage se déroule dans les meilleures conditions possibles. Un très grand merci à tous les juges du panel d’analyse sensorielle ayant participé aux dégustations pour leur disponibilité, leur bonne volonté, leur sympathie et sans qui ce travail n’aurait pas abouti. Je suis également reconnaissant envers toutes les autres personnes rencontrées au cours de ce stage. Enfin, je tiens à remercier ma famille pour le soutien et la patience qu’elle m’a témoignée. Avant-propos 1 Avant-propos Mon stage s’est déroulé au Cirad (Centre de coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement) au sein de la station de la Ligne-Paradis et au LCSNSA (Laboratoire de Chimie des Substances Naturelles et des Sciences des Aliments). Au Cirad, je dépendais du département Persyst (Performances des Systèmes de production et de transformation tropicaux), plus particulièrement de l’UMR (Unité Mixte de Recherche) Qualisud et à l’intérieur du Pôle Café. Le Cirad est l'institut français de recherche agronomique au service du développement des pays du Sud et de l'outre-mer français. Le Cirad assure des missions de recherches et d’expérimentations, des actions de formation, d'information et d'innovation, et mène aussi des expertises. Ses compétences relèvent des sciences du vivant, des sciences humaines et des sciences de l'ingénieur, appliquées à l'agriculture et l'alimentation, à la gestion des ressources naturelles et aux sociétés. L’île de La Réunion accueille le deuxième dispositif du Cirad en France, après Montpellier. Sa mission principale est de contribuer, par la recherche, en partenariat, au développement des filières agricoles et agroalimentaires, tout en préservant l'environnement et la biodiversité. Le budget du Cirad à La Réunion est apporté à presque 60 % par le Cirad et l'Etat, 20 % par l'Union Européenne (FEADER, Fonds Européen Agricole de Développement Rural ; FEDER, Fonds Européen de Développement Régional) et 20 % par la Région Réunion. Le département Persyst s'intéresse aux processus biologiques en interaction avec les conditions environnementales et les interventions techniques. L’objectif de l'UMR Qualisud est de développer une démarche intégrée pour la production et la préservation de produits et d'aliments en vue d’une qualité optimale dans les pays du Sud. Ses recherches s’organisent selon deux axes complémentaires. Le premier porte sur l'identification des déterminants de la qualité : caractérisation des métabolites d’intérêt organoleptique et nutritionnel et des attributs physiques de la qualité ; détermination de la qualité aromatique du produit et genèse de composés d’arôme ; sûreté des aliments. Le second concerne l'élaboration de la qualité par la maîtrise des procédés : amélioration de la conservation des produits frais ; développement de procédés de stabilisation et de transformation permettant d’obtenir des produits à forte valeur ajoutée ; maîtrise des procédés fermentaires. Avant-propos 2 Après des recherches menées de 2002 à 2007 sur le café Bourbon pointu, le Pôle Café a abouti à la commercialisation de celui-ci via la création de la coopérative Bourbon Pointu. Actuellement, la création d'autres filières de diversification pérennes à haute valorisation est également à l'étude, comme le cacao et le poivre. Le LCSNSA est un laboratoire qui se consacre à la valorisation des ressources naturelles de l’île de La Réunion et de la zone Océan Indien. Les recherches de ce laboratoire s'articulent autour de deux grands thèmes : la valorisation des ressources naturelles et les sciences des aliments. Les cibles privilégiées des travaux de recherche du laboratoire comprennent les principes actifs : - à usage pharmacologique issus d'organismes végétaux ou animaux (invertébrés marins), et de microorganismes ; - à usage diététique et nutritionnel issus d'huiles végétales de fruits et légumes frais, de co- produits de la canne à sucre (mélasse) et de microorganismes ; - à usage cosmétologique issus d'huiles essentielles, d'extraits aromatiques et d'huiles végétales ; - à usage colorant issus de microorganismes. Des projets collaboratifs associant les compétences dans le domaine des procédés, des pratiques agricoles, de la qualité, des sciences des aliments, de la chimie analytique des deux laboratoires sont régulièrement menés. Le dernier projet en date est celui consacré au cacao dont une partie du travail est présentée dans ce rapport. Sommaire 3 Sommaire Avant-propos ........................................................................................................................................................... 1 Sommaire ................................................................................................................................................................ 3 Liste des abréviations .............................................................................................................................................. 5 Introduction ............................................................................................................................................................. 6 1. Etude bibliographique ......................................................................................................................................... 8 1. 1. Généralités sur le cacao ............................................................................................................................... 8 1. 1. 1. Présentation du cacaoyer et de son fruit ............................................................................................. 8 1. 1. 1. 1. Origine......................................................................................................................................... 8 1. 1. 1. 2. Description botanique.................................................................................................................. 8 1. 1. 1. 3. Habitat ......................................................................................................................................... 9 1. 1. 2. Les cacaos commerciaux .................................................................................................................... 9 1. 1. 2. 1. Les différents types de cacaoyers ................................................................................................ 9 1. 1. 2. 2. La production mondiale............................................................................................................. 10 1. 1. 3. Du traitement des fèves à la fabrication du chocolat ........................................................................ 11 1. 1. 3. 1. La récolte ................................................................................................................................... 11 1. 1. 3. 2. L’écabossage et le tri ................................................................................................................. 12 1. 1. 3. 3. La fermentation ......................................................................................................................... 12 1. 1. 3. 4. Le séchage ................................................................................................................................. 13 1. 1. 3. 5. Le triage et le stockage .............................................................................................................. 14 1. 1. 3. 6. La torréfaction ........................................................................................................................... 14 1. 1. 3. 7. Le concassage et le broyage ...................................................................................................... 15 1. 1. 3. 8. Le raffinage ............................................................................................................................... 15 1. 1. 3. 9. Le conchage............................................................................................................................... 16 1. 1. 3. 10. Le tempérage .......................................................................................................................... 16 1. 1. 4. L’évaluation de la qualité du cacao .................................................................................................. 16 1. 1. 4. 1. Critères de qualité des fèves ...................................................................................................... 16 1. 1. 4. 2. La démarche qualité dans la filière CACAO ............................................................................. 17 1. 2. Le cacao à Madagascar ............................................................................................................................. 18 1. 2. 1. La vallée du Sambirano .................................................................................................................... 18 1. 2. 2. Les acteurs post-récolte du cacao dans le Sambirano ....................................................................... 19 1. 2. 3. Les procédés de fermentation dans le Sambirano ............................................................................ 21 1. 2. 3. 1. La fermentation en sac .............................................................................................................. 21 1. 2. 3. 2. La fermentation en bac cloisonné .............................................................................................. 21 1. 2. 3. 3. La fermentation en bac en cascade ............................................................................................ 21 1. 2. 4. Le cacao marchand du Sambirano.................................................................................................... 22 2. Résultats et Discussion ...................................................................................................................................... 25 2. 1. Analyse de la qualité ................................................................................................................................. 25 2. 1. 1. Analyses morphologiques ................................................................................................................ 25 2. 1. 1. 1. Le grainage ................................................................................................................................ 25 Sommaire 4 2. 1. 1. 2. Le cut test .................................................................................................................................. 25 2. 1. 2. L’analyse sensorielle ........................................................................................................................ 26 2. 1. 2. 1. Constitution de la feuille d’évaluation sensorielle..................................................................... 26 2. 1. 2. 2. Constitution du jury d’évaluation .............................................................................................. 27 2. 1. 2. 2. 1. Sélection préliminaire....................................................................................................... 27 2. 1. 2. 2. 2. Sélection finale du jury..................................................................................................... 28 2. 1. 2. 3. Analyse de la comparaison des produits.................................................................................... 33 2. 1. 2. 3. 1. Selon les structures ........................................................................................................... 34 2. 1. 2. 3. 2. Selon la cinétique de fermentation ................................................................................... 36 2. 1. 2. 3. 3. Synthèse des résultats ....................................................................................................... 43 2. 2. Analyse chimique ...................................................................................................................................... 49 2. 2. 1. La spectrométrie proche infra-rouge (SPIR) uploads/Science et Technologie/ dk-576150.pdf