Partie II : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
2.1. GENERALITE SUR L’ANANAS ET SUR LA MANGUE
2.1.2. Description botanique et répartition géographique de la mangue
Le manguier est un grand arbre qui peut atteindre 10 à 25 mètres de hauteur, avec un houppier de 20 mètres de diamètre. Son écorce est lisse, d'un gris-brun foncé à noir.
Cayenne lisse Pain de sucre
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REALISE PAR AFZAL ADEOTI 26 Ses feuilles alternes, entières, de forme oblongue et pointue, sont persistantes. Elles peuvent mesurer de 15 à 35 cm de long sur 6 à 16 cm de large. Lorsqu'on les froisse, elles exhalent une odeur de térébenthine. Leur couleur est d'un rose orangé au début de leur croissance puis passe par une teinte rouge foncé brillant avant de devenir vert foncé à maturité.
(Fruitrop, 2009)
Les fleurs, blanc rougeâtre, sont petites et regroupées en grappes terminales de 20 à 50 cm de long. Elles comportent cinq pétales de 5 à 10 mm de long, cinq sépales et cinq étamines.
L'ovaire supère contient un seul ovule. Vers le milieu du printemps, après la fin de la floraison, il faut de trois à quatre mois pour que les fruits arrivent à maturité. (Fruitrop, 2009).
Le fruit charnu est une drupe de forme oblongue attachée à un long pédoncule, de taille variable selon les variétés, de 20 à 45cm de long sur 7 à 12 cm de diamètre, de poids variant de 500 g à 2,5 kg. La peau lisse et mince, assez résistante, est à maturité de couleur verte, jaune ou écarlate (selon les variétés) plus ou moins tachetée de vert et de rouge, de violet ou de rose (sur la face exposée au soleil). Le noyau, plutôt gros et aplati contient une graine unique de grande taille (4 à 7 cm de long sur 3 à 4 cm de large et 1 cm d'épaisseur) adhérant à la chair. Il est recouvert de fibres plus ou moins développées dans la chair selon les variétés. Sa forme peut être ronde, ovale ou réniforme. Sa chair plus ou moins onctueuse, juteuse, sucrée et parfumée selon les variétés, est souvent douce comme celle de la pêche d’où son surnom de « pêche des tropiques».
Quelques variétés
Il existe de par le monde, de très nombreuses variétés de mangues ; un botaniste en a recensé pas moins de 500 variétés cultivées au Pakistan et en Inde.
On recense aujourd’hui 20 à 40 variétés différentes de manguiers cultivés au Burkina Faso.
(Fruitrop, 2009)
Mais on compte 6 variétés dominantes dans les vergers : Amélie, Kent, Keitt, Lippens, Springfiel et Brooks.
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REALISE PAR AFZAL ADEOTI 27 Figure 6 : Photos des trois variétés de mangues les plus cultivées ; source : Millogo P.D., 2012 2.2. PRODUCTION D’ANANAS ET DE MANGUES AU BENIN
2.2.1. Production de l’ananas
Au Bénin, l’ananas se cultive surtout dans les localités du Sud. Les conditions de production, notamment le climat tropical chaud et humide avec une moyenne de température comprise entre 22 et 24 degrés et un taux d’humidité entre 65 et 95%, confèrent à l’ananas du Bénin une qualité exceptionnelle (PAPA, 2011). Les zones de production d’ananas sont localisées dans le sud du pays où les niveaux de pluviométrie sont les plus importants, surtout dans les départements de l’Atlantique, de l’Ouémé, du Plateau, du Mono et du Couffo et une production marginale dans le département du Zou.
Le département de l’Atlantique reste incontestablement le premier producteur du fait de la fertilité de son sol, de la présence des projets d’appui à la filière d’ananas et la proximité des centres de transformation d’ananas tels que le Centre de Séchage des Fruits Tropicaux (CSFT), Sept (7) de ses neuf (9) communes (Abomey-Calavi, Allada, Kpomassè, Ouidah, Toffo, Tori et Zè) représentent des zones de grande production d’ananas (HELVETAS-BENINI, 2006).
De façon globale, trois types de systèmes de culture peuvent être identifiés au Bénin. Il s’agit des systèmes traditionnel, semi-intensif et moderne :
Le premier consiste à installer çà et là quelques pieds d’ananas dans les champs de cultures vivrières à l’aide de la houe avec une densité allant de 800 à 1000 pieds à l’hectare ;
Le système semi-intensif est caractérisé par une densité faible allant de 4000 à 30000 pieds à l’hectare souvent en association avec d’autres cultures et
Le troisième système est de type moderne. Il est caractérisé par une densité de l’ordre de 60000 pieds/ha et des techniques requises (CARDER, 1996).
Keitt Amélie Kent
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REALISE PAR AFZAL ADEOTI 28 2.2.2. Production de la mangue
D’importants volumes de mangues sont produits au Bénin et qui sont principalement commercialisés sur le marché intérieur mais également régional, au Niger et au Nigeria. Des données fiables manquent mais la FAO estime la surface couverte par la mangue à 2 400 ha en 2008, avec une production annuelle de 13 000 tonnes (FAOSTAT, 2011). Les mangues sont produites par de petits producteurs qui ont généralement un mélange de variétés dans leurs vergers.
On fait état de fortes pertes de mangues au Bénin. En 2006 Boueyi et al. ont observé que beaucoup de fruits sont perdus avant la fin du processus de commercialisation, souvent au départ même de l’exploitation car les producteurs ne parviennent pas à trouver des acheteurs ni un prix acceptable. Les infestations de mouches des fruits causent également de fortes pertes à la production de mangues, à la fois en termes de qualité des fruits et de rendement. Au Bénin (département de Borgou), en 2006, la moyenne des pertes a varié entre 20 pour cent au début du mois d’avril et plus de 50 pour cent en juin (Vayssières et al., 2008).
2.3. CARACTERISTIQUES PHYSICO-CHIMIQUES DE L’ANANAS ET DE LA MANGUE
2.3.1. Caractéristiques physico-chimiques de l’ananas
Le tableau ci-dessous présente la composition chimique de l’ananas, du jus d’ananas et de sirop d’ananas.
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REALISE PAR AFZAL ADEOTI 29 Tableau 6 : Composition chimique de l’ananas et quelques produits dérivés (ANSES, 2013) Teneur moyenne pour 100 g d’ananas épluché (pulpe)
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REALISE PAR AFZAL ADEOTI 30 A cette composition de l’ananas s’ajoute une enzyme de très grande utilité pour l’organisme : la bromélaïne qui facilite la digestion.
L’ananas contient aussi des traces d’acide gras à raison de 0,062 g soit : 0,009 g d’acide gras saturés, 0,013 g mono-insaturés et 0,040 g polyinsaturés.
2.3.2. Caractéristiques physico-chimiques de la mangue
Tableau 7 : Caractéristiques nutritionnelles de la mangue (USDA, 2001) Mangue (valeur nutritive pour 100g)
Eau : 82 à 83,5 % Valeur énergétique : 56 à 65 Kcals Matières azotées : indisponible Protéines : 0,5 à 0,6 g
Matières hydrocarbonés : indisponible Lipides : 0,1 à 0,3 g Cendres totales : indisponible Glucides : 13,4 à 17 g
Fibres : 1 à 2,3 g Sucres simples : indisponible Sels minéraux & Oligo-éléments
Potassium : 145 à 150 mg Sodium : indisponible Vitamine B1 : 100 à 120 µg Vitamine B12 : indisponible Vitamine B2 : 100 à 400 µg β-Carotène : 3000 à 4130 µg Vitamine B3: 400 à 500 µg Rétinol : indisponible
Vitamine B5 : 130 µg Vitamine E : 1800 µg Vitamine B6 : 50 µg Vitamine K : indisponible Acides Gras
Saturés : indisponible Polyinsaturés : indisponible Mono-insaturés : indisponible Cholestérol : indisponible Composés phénoliques et Antioxydants
Phénoliques : indisponible Antioxydants : indisponible
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2.4. PRINCIPALES OPERATIONS UNITAIRES INTERVENANT DANS LA TRANSFORMATION DES FRUITS
L’objectif de la transformation des fruits est de prolonger leur durée de conservation tout en facilitant leur transport. Pendant la transformation des fruits on note deux catégories d’opérations unitaires : les opérations qui font intervenir la chaleur et les opérations qui n’en nécessitent pas (Nout et al., 2008).
2.4.1. Traitements thermiques
Les traitements thermiques se font essentiellement suivant trois modes de transfert de chaleur à savoir la conduction, la convection et le rayonnement. Selon Nout et al. (2008), l’objectif principal des traitements thermiques appliqués dans la transformation des aliments est la destruction des microorganismes. La cuisson, la destruction des enzymes, l’inactivation des facteurs antinutritionnels, le développement de la réaction de Maillard ne sont que des objectifs secondaires.
Dans la catégorie des opérations de traitements thermiques de la transformation des fruits, on distingue principalement la pasteurisation, la stérilisation et l’appertisation.
2.4.2. Stérilisation
L’objectif de la stérilisation est d’éliminer les microorganismes sporulés. Le plus souvent la température de ce traitement excède 100°C (Nout et al., 2003). Pendant la production de jus de fruits, la stérilisation s’applique en partie aux bouteilles et capsule. De plus, la stérilisation s’applique aussi aux boîtes de conditionnement, de conserves, et les légumes à cause de leur acidité très faible.
2.4.3. Pasteurisation
La pasteurisation est une opération de traitement thermique des aliments qui vise une destruction sélective de la flore microbienne de l’aliment (Nout et al, 2003). Le couple (température, temps) utilisé pendant la pasteurisation est dénommé barème de pasteurisation.
Généralement, la température de pasteurisation varie entre 62°C et 88°C. La pasteurisation réduit de manière significative le nombre de micro-organisme dans le produit pasteurisé mais certaines formes résistent comme les microorganismes sporulés (Nout et al., 2003). Selon ces derniers, il existe une corrélation entre l’acidité du produit avant pasteurisation et la résistance
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REALISE PAR AFZAL ADEOTI 32 des microorganismes qui y sont présents pendant la pasteurisation. En effet, plus le milieu est acide, moins les microorganismes sont résistants. Dans le cas du lait la pasteurisation est effectuée à une température de 72°C pendant 15min alors qu’elle s’effectue entre 60 et 70°C pendant 15min pour les jus de fruit (Nout et al., 2003). Lorsque le barème de pasteurisation n’est pas respecté, deux cas de modification peuvent s’observer : l’excès qui peut porter atteinte à la qualité nutritionnelle et même gustative du jus ou le défaut qui peut affecter la conservation.
2.4.4. Appertisation
L’appertisation est une opération de conservation par la chaleur qui consiste à enfermer un aliment dans un récipient hermétiquement fermé et à le soumettre à un chauffage (Nout et al., 2008). Ce faisant la destruction des microorganismes et des enzymes susceptibles d’altérer la qualité de l’aliment est assurée. Cette opération a été mise au point par Nicolas Appert en 1810 en vue de prolonger la durée de conservation des jus de fruits et des conserves.
Aujourd’hui cette opération est souvent associée à la pasteurisation dans certains procédés de production de jus et nectar de fruits tels qu’ananas, baobab, mangue, pastèque, pomme, tamarin… Lorsqu’elle est associée à la pasteurisation dans certains procédés, on parle de « la double pasteurisation ».
2.4.5. Séchage
Le séchage est l’un des plus anciens procédés de préservation des aliments, avec pour objectif principal de convertir des denrées périssables en produits stabilisés. Le séchage consiste à enlever l’excès d’humidité d’un produit par évaporation de l’eau qu’il contient. Ce phénomène provoque un abaissement de l’activité de l’eau (aw) du produit, c’est-à-dire que l’eau restante est peu disponible pour les micro-organismes et pour les réactions chimiques. Dans les aliments déshydratés, du fait d’une faible activité de l’eau, les micro-organismes ne peuvent pas proliférer, et la plupart des réactions chimiques et enzymatiques de détérioration sont ralenties.
On considère généralement qu’un produit est stable lorsque son activité de l’eau est inférieure ou égale à 0,65. Souvent, le séchage modifie le produit dans sa texture, sa forme, son goût ou ses qualités nutritionnelles. Ces modifications peuvent être recherchées ou elles peuvent constituer un inconvénient.
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REALISE PAR AFZAL ADEOTI 33 2.4.6. Traitement athermique
Au nombre des principales opérations de transformation des fruits ne faisant pas intervenir la chaleur, on distingue généralement l’épluchage, le broyage et le pressage.
Le broyage consiste à réduire les pulpes d’ananas pour faciliter l’extraction du jus pendant le pressage (CSFT, 2017). On ne le retrouve pas dans les procédés de transformation des fruits comme le baobab, le tamarin etc. A ce niveau il est aussi recommandé que la matière ayant servi pour la constitution du broyeur soit toujours en acier inoxydable. Le broyage est précédé de l’épluchage. L’épluchage permet de faciliter le broyage. Quant-au pressage, il consiste à exercer une force physique sur la pulpe du fruit permettant d’extraire le jus à l’aide d’une presse (CSFT, 2017). Elle est utilisée dans la transformation de presque tous les fruits.
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Partie III : CADRE D’ETUDE,
MATERIEL ET METHODES
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La production a été effectuée au centre de séchage des fruits tropicaux (CSFT) situé dans le département du Zou, dans la commune d’Abomey.
Les analyses microbiologiques ont été faites dans le laboratoire de microbiologie d’enseignement et de recherche du département du Génie de Technologie Alimentaire.
3.2. MATERIEL D’ETUDE 3.2.1. Matériel végétal
Mangue séchée (produit au CSFT)
Ananas (provenant des producteurs associés au centre)
3.2.2. Matériel expérimental Ligne du jus d’ananas
Une balance pour peser les matières premières
Des couteaux en acier inoxydable pour l’épluchage et le découpage des ananas
Des filtres pour le filtrage du jus brut d’ananas
Des brosses pour le lavage des ananas
Broyeur pour faciliter l’extraction du jus
Presse hydraulique pour l’extraction proprement dite
Pasteurisateur pour éliminer les microorganismes présents dans le jus brut
Capsuleuse pour fermer les bouteilles
Bouteilles pour contenir le jus
Entonnoirs pour faciliter la mise en bouteille
Gaz domestique (butane) servant de source de d’énergie Ligne de mangue séchée
Des éponges pour le lavage des matières premières
Des couteaux en acier inoxydable pour le pelage et le découpage de la mangue
Des ciseaux pour couper les petits morceaux de mangues séchées
Des claies sur lesquelles sont posées les tranches de mangues à sécher
Un séchoir pour le séchage des mangues
Gaz domestique (butane)
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Il s’agit du matériel classique de laboratoire utilisé pour les analyses physico-chimique et microbiologique. Le tableau suivant présente ce matériel utilisé.
Tableau 8 : Les matériels de laboratoire
Appareils et verreries Réactifs et milieux de culture utilisés
Balance de précision
-Violet Rouge Bile Agar (VRBA) -Baird Parker (BP)
- Eau peptonée
3.3. METHODE DE PRODUCTION 3.3.1. Production de jus d’ananas
L’idée de la production du jus d’ananas au CSFT vient du jus recueilli au cours du traitement de l’ananas dans la ligne de séchage. La méthode employée se résume en dix étapes à savoir : découronnement, lavage, épluchage, broyage, pressage, filtrage, pasteurisation, conditionnement, capsulage, stérilisation, refroidissement.
3.3.2. Production de la mangue séchée Les principales étapes de transformation
Prétraitement
Il est possible de faire des bons produits secs à partir de mangues fraîches de bonne qualité. La qualité de la mangue, matière première, joue un rôle très important dans la qualité du produit fini qu’est la mangue séchée. Cette qualité dépend de différents facteurs qui peuvent être maîtrisés, à savoir la variété, le degré de maturité, le mode de cueillette et le système de transport. La mangue étant un fruit qui mûrit par étape, il importe de la récolter « vert-mature».
Il est conseillé de la cueillir au moins 14 semaines après la floraison. La mangue étant
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REALISE PAR AFZAL ADEOTI 37 développée mais encore verte, le contrôle de son évolution ultérieure vers le stade pleinement mûr est facilité. Cueillie trop verte, la mangue mûrit mal (acide et peu sucrée) et cueillie tardivement, sa dégradation devient trop rapide pour permettre le transport et la transformation.
Préparation des mangues
Épluchage
L’épluchage permet d’enlever la peau du fruit et se fait le plus souvent manuellement au moyen d’un couteau. Les pertes de chair sont réduites si on utilise des épluche-légumes, mais cela n’est possible que sur des fruits au bon stade de maturité.
Parage
Le parage est l’enlèvement des parties non comestibles ou de tout ce qui pourrait nuire à la présentation d’un produit alimentaire. Il se fait à la main sur des tables de parage à l’aide de couteaux bien affûtés en acier inoxydable, les parties endommagées ou insuffisamment mûres sont éliminées.
Découpe
La découpe se fait en utilisant des couteaux en acier inoxydable, des plaques à lames multiples ou des mandolines. Ces derniers outils permettent d’obtenir des tranches d’épaisseur homogène. L’expérience aidant, les opérateurs arrivent à optimiser la découpe des mangues afin de limiter les pertes.
Mise sur claies
Les claies ne doivent pas être souillées. Pour améliorer les conditions d’hygiène, des « filets » (tissu moustiquaire à poser sur le maillage des claies) sur lesquels sont disposées les pièces peuvent être utilisés. La quantité de mangues sèches produite en un cycle dépend de la charge introduite dans le séchoir. Il faut donc charger les claies au maximum, c’est-à-dire ne laisser que des espaces très réduits entre les pièces.
Cependant, il faut absolument éviter que des morceaux se chevauchent. En effet, si cela arrive, soit les zones en contact ne seront pas suffisamment sèches et elles risqueront de se détériorer lors de la conservation, soit la durée de séchage devra être augmentée. Si, malgré l’attention apportée, quelques parties de pièces ne sont pas sèches, il est toujours possible de réaliser un séchage complémentaire, mais cela nuit à l’organisation de la production et à la qualité.
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REALISE PAR AFZAL ADEOTI 38 Figure 7 : Diagramme technologique de production des mangues séchées
3.3.3. Dispositif expérimental
La présente étude a été réalisée en trois phases :
La production de jus d’ananas
Réception des mangues
Mangues pourries
Eau
Pesage - Triage
Lavage Pelage
Conditionnement
Peau de mangues
Découpage
Séchage (70 à 80° / 24h) Permutation des claies chaque 2h
Etalage sur claies
Mangues séchées Mangues découpées
Mangues pelées
Récolte
Mangues séchées récoltées
Impuretés
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REALISE PAR AFZAL ADEOTI 39 D’abord les ananas ont été découronnés, lavés et épluchés. Ensuite ils sont broyés puis pressés pour en extraire le jus brut. A la fin de l’extraction, le jus subit une pasteurisation pour l’élimination des microorganismes qu’il contient. (80°-85°, 30min).
La production de mangue séchée
Au cours de la production, la mangue a subi successivement les opérations de triage, de lavage, de pelage, de parage et découpage. Une fois découpées, les tranches de mangues sont mises sur des claies, lesquelles seront envoyées dans le séchoir (60° pendant 24h).
L’obtention de la compote
Après le séchage des mangues, elles seront découpées en de petits morceaux puis mises au fond de bouteilles transparentes.
A la fin de la pasteurisation du jus d’ananas, on remplit les bouteilles dans lesquelles on a préalablement introduit les mangues séchées.
Ces bouteilles ainsi obtenues seront capsulées pour subir une appertisation.
Figure 8 : Diagramme technologique de production de la compote
Jus brut d’ananas Mangues séchées
Mise en bouteilles
Appertisation (100°, 10-20min
Découpage (Petits morceaux) Pasteurisation
(80-85°, 30min)
Mélange
Capsulage
Compote Jus d’ananas+ mangues
séchées
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REALISE PAR AFZAL ADEOTI 40 3.4. METHODES D’ANALYSES
Après la production des jus et de la compote, nous avons procédé ensuite à l’évaluation de la qualité microbiologique des échantillons pour s’assurer de leur qualité hygiénique.
L’étude a pris en compte le dénombrement de la flore aérobie mésophile totale, des coliformes totaux, des coliformes thermotolérants, de Staphylococcus aureus, des levures et moisissures. Ces différents microorganismes sont recherchés dans le but d’évaluer la qualité hygiénique de la compote.
Dénombrement de la flore totale (NF EN ISO 6222 1999)
1 ml de chacune des dilutions ainsi que de la suspension mère a été introduite dans les
1 ml de chacune des dilutions ainsi que de la suspension mère a été introduite dans les