REPUBLIQUE DU BENIN _*_*_*_*_*_*_*_
MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
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UNIVERSITE D’ABOMEY-CALAVI (UAC)
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ECOLE POLYTECHNIQUE D’ABOMEY-CALAVI (EPAC)
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Département De Génie De Technologie Alimentaire (GTA)
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Pour l’obtention du Diplôme de Technicien en Génie de Technologie Alimentaire
Superviseur Encadreur
Soutenu, le 03 novembre 2014
7
èmePromotion
Année académique 2013 / 2014
THEME : VALORISATION DE LA FILIERE ANANAS PAR LA DIVERSIFICATION DE SES PRODUITS DERIVES : cas de la production du vinaigre d’ananas (Ananas comosus)
Dr Nicodème W. CHABI
Maître assistant des Universités du CAMES, Enseignant
chercheur à l’Université d’Abomey-Calavi
.Ir. Zacharie SATCHIVI
Directeur de la Société de Brasserie et de Boissons
RAPPORT DE FIN DE FORMATION
Réalisé et soutenu par :
Mlle Maryline BABA-ODE
&
Mr Yves-Marie GNIMASSOU
Composition du jury:
Président : Professeur Edwige AHOUSSI
Examinateur : Dr Boniface YEHOUENOU
Superviseur : Dr Nicodème W. CHABI
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU ii DEDICACES
Je dédie ce travail :
A ma mère GUEDEMEY Pulchérie pour cet amour si grand et inconditionnel et tous ses sacrifices consentis pour ma réussite ; à mon père BABA-ODE Cocou pour son grand sens du devoir et son amour ; à mon tuteur TOWANOU Corneille pour son affection et sa rigueur.
A ma sœur BABA-ODE Marylise pour tout son soutien moral et ses
encouragements ; à mon frère BABA-ODE Zico pour ses conseils ; à la famille AGUESSY pour son soutien à ma réalisation ; à toute ma famille si chère à mon cœur.
Maryline BABA-ODE
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU iii DEDICACES
Je dédie ce travail :
A mon père et à ma mère pour toute leur affection et leur rigueur à mon égard. Qu’ils trouvent en ce travail, la récompense des inestimables sacrifices qu’ils ont consentis pour ma réussite sur tous les plans. Que Dieu tout puissant, qui m’a donné la force et le courage d’aller au bout de ce travail, vous bénisse et vous accorde une longue vie…
A mes très chers frères et sœurs pour leur assistance et leur grand sens du devoir.
A tous mes neveux qui sont chers à mon cœur.
Yves-Marie GNIMASSOU
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU iv REMERCIEMENTS
Ce mémoire est le résultat de l’action conjuguée de plusieurs personnes à qui nous tenons à exprimer notre profonde gratitude et un hommage mérité.
Nos sincères remerciements sont ainsi adressés :
A Monsieur CHABI Nicodème W., Maître Assistant des Universités, CAMES, notre encadreur pour tout le temps, le soutien moral et financier consenti pour la bonne évolution de notre travail. Son assistance nous a permis d’évoluer plus surement dans notre travail ; nous lui sommes grandement reconnaissants.
A Monsieur Zacharie SATCHIVI, Directeur de la Société de Brasserie et de Boissons, sans qui la réalisation de ce travail n’aurait pu avoir lieu. Nous lui témoignons toute notre gratitude pour avoir accepté malgré ses multiples responsabilités, encadrer et rehausser la qualité scientifique de ce travail par ses multiples conseils et sa rigueur à l’aboutissement. Nous lui sommes redevables pour son implication, sa patience. Merci infiniment.
A Monsieur Martial T. CAPO-CHICHI, pour avoir accepté de nous aider à parfaire notre travail.
Au Dr. Edwige DAHOUENON AHOUSSI, Maître Conférences des Universités, CAMES, chef du Département de Génie de Technologie Alimentaire.
Au Professeur Félicien AVLESSI, Directeur de l’Ecole Polytechnique d’Abomey – Calavi pour nous avoir accepté dans son institution.
Au Professeur Mohamed Mansourou SOUMANOU, l’un des promoteurs de la formation « Génie de Technologies Alimentaires ». Trouvez ici l’expression de notre gratitude pour les différents conseils et les nombreuses heures investies dans notre formation, dans le sens de l’amélioration.
A tout le corps enseignant de l’Ecole Polytechnique d’Abomey-Calavi et surtout ceux du département de Génie de Technologie Alimentaire pour votre support scientifique et votre encouragement de tous les jours.
A tout le personnel de la Société de Brasserie et de Boissons (SBB).
A tous nos amis qui, de près ou de loin, ont participé à l’exécution de ce modeste travail par leur soutien et leur présence à nos côtés durant les moments d’angoisses et de joies.
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU v LISTE DES TABLEAUX
Tableau I : Classification classique ... 16
Tableau II : Composition de l’ananas ... 18
Tableau III : Production mondiale d’ananas en 2012 ... 20
Tableau IV : Contribution de l’ananas à l’économie béninoise ... 21
Tableau V : Mode de conservation et différents types de produits issus de la chair d’ananas ... 22
Tableau VI : principales voies fermentaires, microorganismes impliqués, produits et domaines d’application ... 25
Tableau VII : Matériels utilisés ... 31
Tableau VIII : Caractéristiques de l’ananas destiné à la transformation ... 33
Tableau IX: Caractéristiques physico-chimiques du jus d’ananas ... 45
Tableau X : caractéristiques du vin d’ananas ... 45
Tableau XI : caractéristiques physico-chimique du produit après trois semaines de fermentation acétique ... 46
Tableau XII : caractéristiques du produit B obtenu après une même durée de fermentation acétique ... 47
Tableau XIII : Suivi des caractéristiques du produit B ... 48
Tableau XIV : Tableau comparatif des caractéristiques de différents vinaigres ... 49
LISTE DES FIGURES Figure 1 : Organigramme de l’entreprise ... 7
Figure 2 : Diagramme de production d’OBAMA BEER ... 13
Figure 3 : part du marché mondial du vinaigre par types (anonyme, 2007) ... 25
Figure 4 : Fermentation alcoolique (Zamora, 2009) ... 26
Figure 5 : Représentation graphique des deux méthodes de production de vinaigre… .. 28
Figure 7 : Diagramme d’extraction du jus d’ananas ... 34
Figure 8 : diagramme de production du vin d’ananas ... 36
Figure 9 : Diagramme de technologie améliorée de production de vinaigre d’ananas ... 38
Figure 10 : diagramme de production du vinaigre d’ananas final adopté ... 40
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU vi LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS
AFNOR : Association Française pour la Normalisation.
ATP : Adénosine Tri Phosphate
BLBVB : Bouillon Lactosé Bilié au Vert Brillant.
BP : Baird-Parker.
CF : Coliformes fécaux.
CT : Coliformes Totaux.
EPS : Eau Peptonée Simple.
EPT : Eau Peptonée Tamponnée.
FAO : Food and Agriculture Organisation.
DANA : Direction de l’Alimentation et de la Nutrition Appliquée FAMT : Flore Aérobie Mésophile Totale.
FAO : Food and Agriculture Organization
FAOSTAT : Statistics of Food and Agriculture Organization PCA : Plate Count Agar.
pH : Potentiel Hydrogène PIB : Produit Intérieur Brut SAB : Sabouraud.
SBB : Société de Brasserie et de Boissons SPP : Staphylocoques Présumés Pathogènes.
UFC : Unité Formant Colonie.
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU vii
Table des matières
DEDICACES ...ii
REMERCIEMENTS ... iv
LISTE DES TABLEAUX ... v
LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS ... vi
Résumé ... ix
Abstract ... x
INTRODUCTION ... 1
1. présentation du lieu de stage ... 4
1.1. Présentation générale de la structure de stage ... 5
1.1.1. Localisation et objectifs ... 5
1.1.2. Historique et évolution ... 5
1.1.3. Organisation de l’entreprise ... 6
1.1.4. Présentation des locaux et équipements ... 7
1.1.5. Activités de la SBB... 8
1.2. Technologie de production de la bière Obama ... 9
1.2.1. Matériels utilisés ... 9
1.2.2. Bilan des matières de la technologie ... 9
1.2.3. Fabrication de la bière OBAMA ... 12
2. SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE ... 14
2.1. L’ANANAS ... 15
2.1.1. Historique ... 15
2.1.2. Production, évolution et classification de l’ananas ... 15
2.1.3. Composition et valeur nutritive de l’ananas ... 16
2.1.4. Production mondiale de l’ananas et son utilisation au Bénin ... 18
2.1.5. Importance de la filière ananas au Bénin ... 21
2.1.6. Technologie de l’ananas : transformation de l’ananas ... 22
2.2. LE VINAIGRE ... 23
2.2.1. Historique ... 23
2.2.2. Définition et règlementation ... 23
2.2.3. Les différents types de vinaigre et les matières premières utilisées ... 24
2.2.4. Consommation du vinaigre ... 24
2.2.5. Technologie du vinaigre ... 25
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU vii i
2.2.5.1. La fermentation alcoolique ... 26
2.2.5.2. La fermentation acétique ... 27
2.2.6. La composition et l’utilisation du vinaigre ... 29
3. MATERIEL ET METHODES ... 30
3.1. Matériel ... 31
3.1.1. Matières premières ... 31
3.1.2. Equipements ... 31
3.2. Méthodes ... 32
3.2.1. Dispositif expérimental ... 32
3.2.2. Production du vinaigre d’ananas ... 32
3.2.2.1. Extraction du jus d’ananas : les opérations préliminaires ... 32
3.2.2.2. Vinification du jus d’ananas ... 35
3.2.3. Les principales difficultés de fabrication ... 41
3.2.4. Analyses physico-chimiques ... 41
3.2.5. Analyses microbiologiques ... 42
3.2.6. Analyses sensorielles ... 43
4. RESULTATS ET DISCUSSION ... 44
4.1. Evaluation de la qualité du jus d’ananas ... 45
4.2. Fermentation du jus d’ananas chaptalisé ... 45
4.3. Caractéristiques physico-chimiques du produit fini ... 46
4.4. Qualité microbiologique du produit fini ... 49
Les analyses microbiologiques ont été effectuées à l’Ecole Polytechnique d’Abomey calavi dans le laboratoire du Génie de Technologie Alimentaire. Les résultats sont présentés dans le tableau ci- dessous : ... 49
CONCLUSION ... 50
REFERENCES bibliographiques ... 52
Annexes ... 56
k
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU ix Résumé
La présente étude axée sur la valorisation de la filière ananas par la diversification de ses produits dérivés en produisant du vinaigre d’ananas a permis de savoir comment procéder pour arriver à un résultat satisfaisant après fermentation. Une fermentation alcoolique du jus d’ananas chaptalisé et pasteurisé nous a permis d’obtenir de l’éthanol et de gaz carbonique (CO2) par action de la levure Saccharomyces cerevisiae. Après ajout de cette dernière, on a un vin d’ananas au bout de 4 jours à 10,92% d’alcool. S’agissant de la fermentation acétique, elle a nécessité l’obtention de vinaigre mère (5 semaines) indispensable à la production du vinaigre. Après son ajout au vin d’ananas obtenu, on parvient à du vinaigre d’ananas au bout de 11 jours à 5,6% d’acide acétique. Les analyses microbiologiques effectuées sur le vinaigre obtenu ont montré que le produit peut être consommé sans risque majeur.
Mots clés : fermentation alcoolique, Saccharomyces cerevisiae, fermentation acétique, Acétobacter aceti, vinaigre d’ananas.
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU x Abstract
The present study aims to the valorization of the pineapple by the diversification of its products. The objective is to produce pineapple vinegar wich quality will be approved by consumers. Firstly it possible to know how to proceed to arrive at a satisfactory result after fermentations. An alcoholic fermentation of the chaptalized and pasteurized pineapple juice is necessary to obtain ethanol and CO2 by action of the yeast Saccharomyces cerevisiae.
Pineapple wine is obtained 4 days ago by addition of this yeast with 10.92% alcohol.
Spontaneous fermentation (5 weeks) is made in order to have an old vinegar wich is essential to the production of the vinegar. After its addition to the pineapple wine (10.92%), we obtain pineapple vinegar at the end of 11 days with 5.6% of acetic acid. Microbiological analysis of the vinegar obtained showed the acceptability of the product according microbiologic criteria . Key words: alcoholic fermentation, Saccharomyces cerevisiae, acetic fermentation,
Acétobacter aceti, pineapple vinegar.
INTRODUCTION
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU 2 Depuis quelques années, le gouvernement béninois a opté comme politique de développement la diversification des produits agricoles destinés à l’exportation. Parmi ces filières, se place celle de l’ananas (Ananas comosus) qui a connu une production de plus de 220.000 tonnes au cours de l’année 2009 (Affomassè et Arouna, 2009 ). L’ananas est essentiellement cultivé pour son fruit. Il est disponible sur toutes les saisons de l’année. Les deux principales variétés cultivées sont la variété ‘‘Cayenne’’ et la variété ‘‘Abacaxi’’ (pain de sucre). Plus du tiers de l’ananas produit au Bénin est exporté vers la sous-région ainsi qu’en Europe. Le reste de la production nationale est consommé sous forme de fruit naturel ou transformé et une partie est malheureusement susceptible d’être attaquée par des agents d’altération.
Pour éviter ces pertes post-récoltes, certaines mesures sont prises pour la conservation de l’ananas. Parmi ces mesures, la plus utilisée est la transformation de l’ananas en jus de fruit.
L’ananas peut être aussi consommé à l’état pur ou en tranches congelées ou séchées (INSAE, 2000), ou sous forme de sirop, de vin d’ananas. Ces transformations en divers produits dont le jus d’ananas sont réalisées par plusieurs sociétés dont la Société de Brasserie et de Boissons (SBB) où nous avons effectué notre stage.
L’ananas entre aussi dans la fabrication de boissons gazeuses, des liqueurs et de vinaigre (Lacoeuilhe et Teisson, 1991) ; et est utilisé dans la pâtisserie, les produits laitiers, les aliments pour les bébés et les salades de fruits (INSAE, 2000). De tous ces produits issus de la transformation de l’ananas, le vinaigre d’ananas reste un produit inconnu sur le marché béninois.
Le vinaigre est un produit résultant d’une double fermentation du jus de fruits : une fermentation alcoolique suivie d’une fermentation acétique. Le produit fini titre 6 à 7 degré acétique au minimum pour garantir une bonne conservation
Au Bénin, on retrouve deux types de vinaigre : le vinaigre blanc et le vinaigre rouge fabriqués à Porto-Novo. Vu la possibilité d’obtenir du vinaigre à partir de l’ananas, son utilisation serait une valeur ajoutée pour les producteurs et peut être un atout favorable visant à diversifier ces produits dérivés.
La technologie de production de vinaigre d’ananas est facile et peu coûteuse avec une standardisation conforme aux normes applicables en la matière. Cette fabrication se fait dans la pure tradition des productions de vinaigres européens dont nous avons pris connaissance.
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU 3 L’objectif général de notre travail est la valorisation de l’ananas par la production du vinaigre.
Il s’agira spécifiquement :
- d’étudier les différentes étapes de fabrication du vinaigre d’ananas ; - de produire du vinaigre à base d’ananas et ;
- d’évaluer les caractéristiques physico- chimiques et microbiologiques du produit fini.
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU 4
1. présentation du lieu de stage
k
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU 5
1.1. Présentation générale de la structure de stage 1.1.1. Localisation et objectifs
La Société de Brasserie et de Boissons (SBB SARL) est localisée dans la Commune de Sèmè - kpodji, plus précisément dans l’Arrondissement de Djèrègbé.
Elle est située à environ vingt-sept kilomètres (27 km) de la ville de Cotonou et à trois kilomètres (3 km) de la ville de Porto-Novo. Elle est spécialisée dans la production de jus de fruits et de la bière à base de sorgho. Dans le domaine de la brasserie, l’objectif de la SBB est de produire une bière entièrement à base de sorgho, une céréale locale.
Elle a une capacité de production de cinquante hectolitres.
1.1.2. Historique et évolution
La Société de Brasserie et de Boissons (SBB SARL) est née d’un long processus marqué par plusieurs évènements. En effet, avant 2007, l’Afrique de l’Ouest francophone ne disposait d’aucune brasserie créé par un africain.
Au départ, le promoteur de l’entreprise était un exploitant agricole. Il produisait de l’ananas qu’il exportait surtout vers les marchés européens. Mais en 1990, à cause des difficultés liées à l’écoulement des fruits d’ananas vers les marchés extérieurs, il a décidé de transformer sur place ces fruits en jus avant de les commercialiser. C’est ainsi qu’en Décembre 1991, il installa son unité de production de jus de fruits
"TIANA". Il reçut à cet effet en 1992 en Europe le prix de créateur d’entreprise en Afrique.
Quelques années plus tard, se rendant compte que les jus de fruits n’étant pas trop consommés par les Béninois, il eut en 2000 l’idée de monter un projet de création d’une brasserie car les Béninois consomment plus la bière. En 2005, il affina cette idée et la Société de Brasserie et de Boissons fut créée en 2007.
De 2008 à 2009, les équipements et infrastructures de production ont été acquis.
Et en Décembre 2009, la mise au point du produit est effective avec le démarrage des activités.
Aujourd’hui, la SBB SARL hisse le Bénin au rang des rares pays de l’Afrique de l’Ouest disposant de brasseries modernes qui produisent la bière occidentale à base de sorgho. OBAMA-BEER, est la première marque de bière béninoise à base de sorgho
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU 6
qui a séduit les consommateurs par sa qualité et son design. C’est surtout un espoir pour la promotion des cultures céréalières locales.
1.1.3. Organisation de l’entreprise
La SBB dispose d’une équipe jeune et très dynamique composée des agents de l’administration, du personnel de l’industrie et des agents du service commercial. Au nombre de ces agents nous avons :
- Le Directeur Général : il est le premier responsable de l’entreprise. Il a pour rôle de coordonner les différentes activités de l’entreprise, d’élaborer le diagramme technologique à suivre pour la fabrication de la bière Obama. Il s’occupe également des relations extérieures de l’entreprise et recherche des financements pour la survie et l’évolution de l’entreprise.
- Le Comptable chargé de la gestion des ressources financières et de la tenue des comptes de l’entreprise.
- La Secrétaire qui s’occupe des différents courriers de l’entreprise.
- Le Chef d’usine qui est le responsable de l’usine. Il a sous sa tutelle le maître brasseur, et tous les autres ouvriers travaillant dans l’usine. Il a pour rôle de coordonner les activités au sein de l’usine.
- Les commerciaux qui s’occupent de la distribution du produit.
- Le mécanicien qui s’occupe de la maintenance des différents équipements utilisés.
- L’électricien qui s’occupe de tout ce qui a trait à l’électricité.
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU 7 Figure 1 : Organigramme de l’entreprise
Source : Rapport de stage de fin de formation septembre-décembre 2011
1.1.4. Présentation des locaux et équipements
La Société de Brasserie et de Boissons est constituée de quatre blocs à savoir : - Le bloc administratif ;
- La salle des matières premières ;
- Le laboratoire d’analyse microbiologique et physico-chimique ; - L’usine de transformation.
Les équipements disponibles au sein de l’usine pour la production de la bière OBAMA sont présentés au tableau suivant :
Direction Générale
Contrôle Qualité Maintenance
Service Production
Approvisionne ment C/Secrétariat
C/Service commercial C/Service
Production C/Service
Administratif
Comptabilité
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU 8
Equipements disponibles à SBB et fonctions
Equipements Fonctions
Cuve de matière première de 2500L Empâtagede la farine de malt et brassage Cuve de filtration de 2500 L Filtration après empâtage
Cuve d’ensemencement Ensemencement des levures de fermentation
Filtre-presse Séparation de la drêche du moût
Filtre à kiselguhr Rétention des levures mais aussi les particules ayant résisté au filtre-presse
Chaudière électrique Production de vapeur
Pompesde transvasement Refroidissement du moût après brassage et au cours de la fermentation
Cuve d’eau oxygénée(H2O2)et cuve
d’eau tampon Nettoyage aseptique des équipements
Huit cuves de fermentation Fermentation du moût
Pasteuriseur Pasteurisation
Soutireuse tri blocs Soutirage de la bière après fermentation Étiqueteuse Mise des étiquettes sur les bouteilles Etuve
Conservation des substances chimiques etc.
1.1.5. Activités de la SBB
Deux activités principales sont menées à la SBB à savoir : la production de jus de fruits TIANA et la production de la bière OBAMA. Si la production du jus de fruits tourne actuellement au ralenti, celle de la bière est en pleine expansion. Les autres activités menées au sein de l’entreprise concernent la distribution du produit fini.
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU 9
1.2. Technologie de production de la bière Obama 1.2.1. Matériels utilisés
Les différents équipement et matériels utilisés dans le cadre de la production de la bière OBAMA sont :
- La balance ;
- La machine à céréale ; - La cuve de matières ; - Le filtre presse ; - Les fermenteurs ; - Le refractomètre ; - Le densimètre ; - Le pH mètre ; - Le thermomètre.
1.2.2. Bilan des matières de la technologie
Les principales matières de la technologie de production de la bière OBAMA sont : les céréales (sorgho, maïs, malt), l’eau, le houblon et les levures.
Le sorgho
Le sorgho (Sorghum bicolor L. Moench) est une graminée annuelle de la famille des Poaceae. Il est reconnu comme étant une culture importante rencontrée dans les régions tropicales arides et subtropicales de l’Afrique, de l’Asie et de l’Amérique centrale. Naturellement résistant à la sécheresse, le sorgho assure la sécurité alimentaire de millions de personnes de ces régions (Dicko et al, 2002). Il est cultivé pour ses grains destinés à la consommation humaine sous formes de pâtes, de bouillies et de boissons traditionnelles (Taylor, 2003). En dehors de ces utilisations à des fins alimentaires, certaines variétés de sorgho sont cultivées non seulement pour les grains, mais aussi pour les gaines foliaires, desquelles sont extraits des colorants naturels très appréciés par les populations locales (Kayodé et al., 2006). Le sorgho représente la cinquième céréale importante après le blé, le riz, le maïs, et l’orge en termes de production (FAO, 2005). Comme l’ensemble des céréales, le sorgho est en glucides
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU 10
(73,8g/100g MS) (Serna-Saldivar et Rooney, 1995).L'amidon est la principale forme de stockage des hydrates de carbone dans les grains de sorgho.
Le maïs
Le maïs (Zea mays) est une plante herbacée tropicale annuelle de la famille des Poacées, tribu des Maydeae et ordre des cyperales (Brink et Belay, 2006).Le mais est largement cultivée comme céréale pour ses grains riche en amidon, mais aussi comme plante fourragère.Le maïs utilisée en brasserie donne des bières de caractères différents, plus moelleuses, plus pleines, mais moins fine. Le maïs comme toutes les autres céréales est riche en hydrate de carbone (64,2g/100g MS) (Souci et al., 2000), et donc convenable à la brasserie. Mais avant son utilisation, il doit être débarrassé des matières grasses qu’il contient. On l’emploie sous forme de farine , de gritzou de flocons.
Le malt
Le malt est une céréale germée, en générale de l’orge, qui est cuite pour qu’elle dégage des arômes. Le grain est long, renflé, pointu à deux extrémités et partagé dans le sens longitudinal par un sillon médian. On parle de malt d’orge qui est utilisé pour la fabrication de la bière de façon classique à cause de l’opération de maltageque subit le grain pour le développement des diastases. L’orge germée est la céréale réglémentée pour la fabrication de la bière.Elle convient particulièrement à la fabrication de la bière pour sa composition chimique. Elle est composée entre autres d’hydrates de carbone, de matières azotées et non azotées, de matières minérales. En germant, la céréale produit suffisamment de diatases. Grâce à ses balles ou glumelles, le malt est protégé contre les détériorations mécaniques.
L’eau
L’eau, de par son importance, est le principal ingrédient de la bière. La bière est constituée à 90% d’eau douce, minéralisée. Cette dernière influe sur la couleur, les qualités nutritionnelles de la bière. La sûreté et la qualité de l’eau qui entre en composition dans la fabrication de la bière sont déterminantes non seulement sur sa clarté, mais aussi sur son goût. L’eau est utilisée, d’une part, pour le trempage, le
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU 11
brassage et d’autre part, pour le lavage des différents équipements. Sa qualité en brasserie conditionne, au cours du brassage, l’optimisation des différentes réactions qui ont lieu, et est à l’origine de la caractérisation des différents types de bières selon ses propriétés initiales.
Le houblon
Le houblon procure à la bière l’amertume. Cette dernière donne l’équilibre à une bière en offrant un contrepoids au caractère sucré des céréales. Le houblon (Humulus Lupulus) est une plante grimpante, vivace de la famille des cannabinacées cultivées dans les régions tempérées pour ses inflorescences femelles ou cônes utilisées pour parfumer la bière. Elles confèrent à la bière sa saveur et son bouquet de houblon. Les substances tannoïdes du houblon (2 à 5%) se combinent aux protéines et aux matières azotées pendant l’ébullition du moût. Malgré la présence des tannins, le houblon possède des vertus sédatives, diurétiques, un pouvoir bactériostatique dû aux acides amers et aux résines. Il freine la multiplication de certains microorganismes notamment les bactéries Gram+.
Les levures
La levure est un microchampignon unicellulaire appartenant à la famille des ascomycètes genre saccharomyces. Elle est anaérobie facultative (à la fois aérobie et anaérobie) et exige pour son développement du carbone, de l’azote et des sels minéraux. La levure de bière se présente sous une forme soluble dans l’eau fine et est de teinte brun-jaune. Ses principaux constituants sont les peptides et de la pyrimidine, ainsi que les vitamines du groupe B.
On utilise des souches pures de levures pour la fabrication de la bière. Ainsi distingue-t-on deux grandes classes de levures : les Saccharomyces Carlbergensis ou levures basses et les Saccharomyces Cerevisiae ou levures hautes. Elles interviennent au cours de la fermentation du moût. Cette réaction biochimique est à l’origine de la présence de l’alcool dans la boisson finale.
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU 12
1.2.3. Fabrication de la bière OBAMA
Les matières premières utilisées pour la production de la bière OBAMA sont: le sorgho, le maïs et le malt d’orge. Après avoir concassé assez grossièrement les trois matières, elles sont convoyées dans la cuve matière et on y ajoute de l’eau à une température avoisinante de 50°C. On ajoute en même temps des enzymes (α et β amylase). Le mélange est monté à 62°C à l’aide de la chaudière pendant 30minutes ensuite à 69°C et à 100°C durant une même période de 30 minutes. Pendant ce temps l’amidon est libéré, et l’on mesure le degré brix chaque 5 minutes. On obtient le brassin qui est le mélange de moût et de drêche.
Le brassin est ensuite envoyé dans la cuve filtre. Le mélange obtenu à ce niveau passe à la filtration qui se réalise à l’aide du filtre presse. On extrait le moût et on lave le drêche jusqu’à récupérer tout le sucre.
Ensuite, on passe à la cuisson à une température de 100°C pendant deux heures (2h).
Au cours de la cuisson, on ajoute le houblon (amerrissant et aromatique) et les épices nécessaires suivants des doses données. Au terme de la cuisson le moût est refroidi puis transvasé dans la cuve de fermentation.
Dès lors, on procède à l’ensemencement (ajout des levures qui produit du CO2, de l’alcool, des gaz et de l’arôme). La fermentation est suivie pendant quelques jours et à la fin on envoie du froid dans la cuve pour atteindre une température avoisinant 0°C.
On procède à une seconde filtration à l’aide d’un filtre KISELGHUR. De cette dernière nous obtenons la bière. Cette bière est envoyée dans les cuves de garde pour être saturée par le CO2 (4,7g/L et 5,3g/L). Enfin la bière est saturée, pasteurisé à 90°C puis refroidie pendant 1h.On passe ensuite à l’étiquetage et au datage. Le produit fini est enfin stocké au magasin.
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU 13 Figure 2 : Diagramme de production d’OBAMA BEER
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU 14
2. SYNTHESE
BIBLIOGRAPHIQUE
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU 15 2.1. L’ANANAS
2.1.1. Historique
L’ananas vient du sud du Brésil et a été cultivé depuis très longtemps par les indiens qui l’auraient répandu dans toute l’Amérique du Sud et centrale. Les indiens des Caraïbes, excellents navigateurs, l’auraient introduit en Guadeloupe et dans les iles du Golfe du Mexique. C’est Christophe Colomb qui découvrit le fruit en 1493 en débarquant en Amérique à l’état où il se trouve aujourd’hui, déjà fortement modifié par les indigènes qui l’avaient amélioré au fil des siècles tant sur le plan de la saveur, de la grosseur et de l’uniformité. (Anonyme, 2009).
Les Espagnols et les Portugais ont ensuite introduit ce fruit en Espagne, aux Philippines, en Chine, en Afrique et en Inde. A la fin du XVIe siècle, il est cultivé dans toutes les régions tropicales du monde. (Cherry et Madhavi, 2006).
La consommation du fruit se développe au XIXe siècle et il est alors planté sous serre chaude en Hollande, en Grande Bretagne et en France mais la culture en pays tempérés s’avère très couteuse et est un échec car l’ananas ne supporte pas des températures inférieures à 10°C, demande 30 à 40°c pour arriver à maturité et nécessite donc des installations très coûteuses.
Aujourd’hui la Thaïlande, les Philippines, le Brésil, la Chine, l’Inde et le Nigeria sont les principaux producteurs mondiaux d’ananas. Sur un total de 10 millions de tonnes produites à travers le monde, 500 000 tonnes environ sont exportées sous forme de produits frais et 900 000 tonnes sont mises en conserve pour l’exportation. (L’ananas _ MINERAUX ET PLANTES MEDICINALES.htm consulté le 16 juin 2014)
2.1.2. Production, évolution et classification de l’ananas
L’Ananas est une plante donnant un fruit unique 12 à 15 mois après sa plantation.
Après la récolte, la plante produit des rejets qui seront utilisés pour de nouvelles plantations. Il faut donc compter 2 ans entre deux productions d’ananas sur une même parcelle (Fiche réalisée par le Centre Municipal de Pomologie c 30100 Ales).
L’ananas n’est pas un véritable fruit, mais un ensemble de fruits (entre 60 et 200) soudés entre eux en spirale autour d’un axe central. Il ne contient pas de graines car les fleurs ne sont pas fécondées. On le récolte à maturité des fruits, lorsque la couleur externe du fruit passe du vert
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU 16 au jaune. L’ananas est un fruit non-climatérique (ne dépend pas des saisons) (Fiche réalisée par le Centre Municipal de Pomologie c 30100 Ales).
Les cultivars d’ananas utilisés dans le monde sont habituellement classés en cinq(5) groupes distincts, en fonction d’un ensemble de caractères communs. Le terme « famille » de ce fait, serait plus approprié que celui de « groupe ». Nous retrouvons ainsi cinq (5) familles principales à savoir :
Cayenne Lisse, Spanish, Mordilonus-Perolera-Malpure, Queen, Pernambuco ou Abacaxi (Encore appelé Perola ou pain de sucre)
Au Bénin, deux variétés sont les plus cultivées. Il s'agit des variétés «Cayenne lisse» et
«Abacaxi» (encore appelée Pain de sucre) » (Gbéhounou et Gbassi, 2004).
Tableau I : Classification classique de l’ananas
Règne Plantae
Division Magnolaphyta
Classe Liliopsyda
Ordre Bromeliales
Famille Bromeliaceae
Genre Ananas
Nom binomial Ananas comosus
2.1.3. Composition et valeur nutritive de l’ananas
Les paramètres essentiels déterminant la qualité organoleptique des ananas sont les sucres et les acides organiques. Ces deux paramètres sont très inégalement répartis dans l’ananas, lui conférant une structure hétérogène (Py, 1984).
L’ananas est de plus en plus sucré en partant de la partie supérieure du fruit vers la base alors que, pour un même niveau, le cylindre central (zone sous épidermique) est moins sucré que la zone médiane.
L’acidité quant à elle, augmente du bas vers le haut dans le fruit mais également de l’intérieur vers l’extérieur. Le pH du jus d’ananas est habituellement compris entre 3,7 et 3,9 (Huet, 1959).
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU 17 La pectine contenue dans l’ananas jouerait un rôle important dans la résistance mécanique des parois cellulaires. Les acides aminés les plus importants dans l’ananas sont l’asparagine et l’arginine. La broméline, enzyme protéolytique caractéristique des Broméliacées, constitue plus de la moitié des protéines du fruit.
Les pigments de l’ananas sont très variables en fonction des variétés. Les caroténoïdes de la pulpe et de la peau sont de natures différentes. La présence dans la peau des anthocyanes et des chalcones est à noter.
L’ananas possède également une très grande diversité minérale et vitaminique. (Voir tableau II)
Le fruit contient beaucoup de sucres solubles (mono et disaccharides), des dérivés phénoliques avec des acides organiques : acide citrique (jusqu’à 8 %), gallique et acide malique, des flavonoïdes aux propriétés antioxydantes neutralisant les radicaux libres toxiques. Il est riche en caroténoïdes et en protéases dont la broméline. Le contenu en vitamine C plus faible que dans certains fruits bien plus connus contribue aussi à l’effet antioxydant (Anonyme, 2014).
Variété d’ananas Abacaxi Variété d’ananas Cayenne lisse Photo 1 : Ananas
L'ananas est très riche lorsqu'il est consommé frais. Sa composition est donnée par le tableau ci-dessous :
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU 18 Tableau II : Composition de l’ananas
Ananas cru
(valeur nutritive pour 100 g)
Eau : 87,24g cendre total : 0,77g fibres : 1,4g valeurs Energétiques : 56kcal
Protéines : 0,55g lipides : 0,13g glucides : 1,82g sucres simples : 8,29g Oligo-éléments
Calcium : 13Mg fer : 0,25mg magnésium : phosphore : 9mg 12mg
Potassium : cuivre : 0,081mg sodium : 1mg zinc : 0,08mg 125mg
Vitamines
Vitamine c : Vitamine B1 : VitamineB2 : Vitamine B3 :0,470mg 16,9mg 0,0078mg 0,029mg
Vitamine B5 : Vitamine B6 : Vitamine B9 : VitamineB12 :0,00µg
0,193mg 0,106mg 11µg
Vitamine A : 52UI rétinol : 3µg Vitamine E : Vitamine K : 0,7µg 0,00µg
Acide gras
Saturés : 0,009g Mono insaturés : polyinsaturés : Cholestérol : 0,00mg 0,013g 0,040g
Source : Anonyme, 2009
2.1.4. Production mondiale de l’ananas et son utilisation au Bénin
Au plan mondial, l’ananas occupe la deuxième place parmi les fruits tropicaux, avec 23% du total des fruits tropicaux produits contre 36% pour la mangue, 12,6% pour la papaye et 4,8% pour l’avocat (FAO, 2006). Sa production est passée de 15,5 millions de tonnes en 2004 à environ 18 millions de tonnes en 2012, soit un accroissement d’environ 11,51%. Cette production est dominée par l’Asie, championne des jus et des conserves, et l’Amérique latine qui transforme peu, mais exporte énormément vers l’Union Européenne (UE) et les Etats Unis d’Amérique (USA) en frais et par bateau (Anonyme, 2009).
En 2004, l’essentiel de la production d’ananas a été réalisé en Extrême-Orient, avec 52 % de la production mondiale (FAO, 2006). Cette région est suivie par la région Amérique latine et Caraïbes qui a produit 29% des ananas (FAO, 2006).
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU 19 Seul 17% de la production mondiale d’ananas se fait en Afrique. Parmi les grands pays producteurs d’Afrique, on retrouve le Nigéria, le Kenya et la République Démocratique du Congo qui ont produit respectivement 810 332 tonnes, 339 850 tonnes et 198 390 tonnes.
Le Bénin, avec une production annuelle de 375 636 tonnes en 2012 (FAOSTAT), apparaît dans les statistiques mondiales des pays producteurs d’ananas (cf. tableau 3).
Au plan exportation, selon la FAO (2006), le Costa Rica est le premier exportateur d’ananas frais de la région Amérique latine et Caraïbes. Toujours selon la même source, en Afrique, l’ananas est essentiellement produit pour l’exportation des fruits frais. Cette région devrait détenir une part de 16% du total mondial, la Côte d’Ivoire étant l’exportateur le plus important. Selon Anassidé et Aïvodji (2009), le marché mondial d’ananas frais s’élèverait à 6,4 millions de tonnes, les filières d’exportation concernaient 44% de la production en 2004.
L’UE, les États-Unis et le Japon dominent les importations mondiales d’ananas.
Le potentiel de production et d’exportation des fruits est important au Bénin, principalement l’ananas dont la croissance est forte sur le marché mondial, notamment en Europe.
Au Bénin, l’ananas est une culture d’exportation comme le coton et l’anacarde. Sa production en pleine expansion est principalement destinée aux marchés régional et international avec une production estimée à 147 000 tonnes dans le département de l’Atlantique. (Anonyme, 2014).
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU 20 Tableau III. Production mondiale d’ananas en 2012
Pays Production en tonnes
Thaïlande 2650000
Costa Rica 2484729
Brésil 2478178
Philippines 2397628
Indonésie 1780889
Inde 1456000
Nigéria 1420000
Chine continentale 1000000
Mexique 759976
Colombie 551133
Viet Nam 540000
Kenya 465938
République dominicaine 447432
Venezuela 425000
Pérou 415000
Chine, Province de Taiwan 392211
Bénin 375636
Malaisie 334400
Angola 280906
Guatemala 240000
Production du top 20 des producteurs d’ananas. Source : FAOSTAT Somme 2010 - 2012
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU 21 2.1.5. Importance de la filière ananas au Bénin
Bien que considérée comme faible au plan mondial, la production béninoise d’ananas n’est pas économiquement négligeable. En effet, elle est un gage de revenus pour les 8 000 à 10 000 producteurs individuels (Anassidé et Aïvodji, 2009). En 2006, elle a contribué pour 13 milliards de FCFA à la formation du PIB (Anassidé et Aïvodji, 2009). Cette contribution correspond à environ 1,2% du PIB national, 4,3 % du PIB agricole, 7,4% du PIB Agricole pour l’anacarde et 25% du PIB national pour le coton (tableau 3).
Tableau IV. Contribution de l’ananas à l’économie béninoise
2002 2003 2004 2005 2006
PIB Nation 893,8 928,5 957,4 984,9 1028,9
PIB Agricole 249 254,6 273,4 265,2 301,3
PIB Ananas _ _ _ _ 13
% contribution au PIB
_ _ _ _ 1,2
% contribution au PIB Agricole
_ _ _ _ 4,3
Source : Anassidé et Aïvodji (2009)
Au vu de son importance dans l’économie nationale, l’Etat béninois a prévu dans son Programme de Relance du Secteur Agricole (PSRSA), d’accroître la production d’ananas de 150 000 tonnes en 2007 à 600 000 tonnes en 2015. Il se propose également de promouvoir la transformation locale de l’ananas et de faciliter l’accès de l’ananas béninois et de ses dérivés aux marchés régionaux et internationaux (MAEP, 2010). A terme, il est envisagé l’exportation de l’ananas par voie maritime en vue d’améliorer la balance commerciale du Bénin (MAEP, 2010).
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU 22 2.1.6. Technologie de l’ananas : transformation de l’ananas
Il existe une très vaste gamme de produits de transformation selon le type de produit désiré et le mode de conservation utilisé. Différentes techniques de conservation peuvent être utilisées ou mieux encore, combinées pour une efficacité de la conservation. (Ahouandjinou, 2011) Le tableau ci-après synthétise les différents types de produits issus de la chair d’ananas.
Tableau V : Mode de conservation et différents types de produits issus de l’ananas
Mode de conservation Produits obtenus
Conservation par le froid Ananas réfrigéré, Ananas congelé, Ananas givré
diminution de l’aw (activity of water) Ananas séché
addition
sucre
Confitures, gelées, marmelades, sirop, Ananas au sirop, ananas confits, pâtes d’ananas
sel/ vinaigre Pickles d’ananas, chutney d’ananas, Conserves d’ananas, ananas salé
alcool Liqueur d’ananas
Conservation par traitement thermique
Jus d’ananas, nectar d’ananas, ananas au sirop, chutney, pickles, conserves, sirop, confitures, gelées, marmelades Conservation par irradiation Jus d’ananas, ananas au sirop
Conservation par fermentation
Vin d’ananas, vinaigre d’ananas, liqueur d’ananas, chutney d’ananas, pickles
Source : (Randrianarison, 2004)
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU 23 2.2. LE VINAIGRE
2.2.1. Historique
Le vinaigre a été connu par la plupart des civilisations. Il est utilisé comme condiment, comme agent de conservation ou, dilué dans l’eau, comme boisson.
Il est aussi antique que l’utilisation du vin qui remonte à plus de 10000 ans puisqu’il s’agit d’une maladie du vin. Les Babyloniens l’on fabriqué 5000 ans avant J.-C., à partir du vin de palme (Bourgeois et Larpent, 1996).
Pasteur fut le premier à démontrer en 1868 que l’acide acétique provenait bien de l’oxydation de l’éthanol par des microorganismes, à qui il proposa le nom de Mycoderma aceti (Bourgeois et Larpent, 1996). Par la suite, Hansen a démontré en 1879, la présence de plusieurs espèces bactériennes. Beijerinck proposa en 1899 le nom du genre Acetobacter (Bourgeois et Larpent, 1996).
2.2.2. Définition et règlementation
Etymologiquement, le vinaigre est une combinaison des mots ‘’vin’’et ‘’aigre ‘’. C’est un vin rendu aigre par le développement des bactéries acétiques ; par extension, on a appelé vinaigre tout produit obtenu par la fermentation acétique de boissons et des dilutions alcoolique (Bourgeois et Larpent, 1996).
La dénomination <<vinaigre>>est réservée au liquide préparé exclusivement à partir d’une matière appropriée contenant de l’amidon ou sucre ou de l’amidon et sucre selon le procédé biologique de la double fermentation alcoolique et acétique (Codex Alimentarius, 1987).
Autrement, le vinaigre est un produit obtenu par la fermentation acétique.
Selon la FAO (1987), le vinaigre est un liquide adapté pour la consommation humaine ; produit à partir du matériel approprié d’origine agricole, renfermant dans sa composition de l’amidon et/ou des sucres, il contient une quantité indiquée d’acide acétique obtenu par le processus de la double fermentation, alcoolique et acétique (Tesfaye et al, 2002).
Dans la législation française, la dénomination de « vinaigre » est réservée aux produits obtenus par fermentation acétique de boissons ou dilution alcoolique et renfermant au moins 6% d’acide acétique (décret du 28 juillet 1908 modifié par le décret du 28 mars 1924). La fabrication du vinaigre est due aux bactéries acétiques « Acetobacter » (Guiraud, 1998).
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU 24 De même, dans le Codex Alimentarius, la législation algérienne exige une teneur minimal d’acide acétique, soit 6% pour le vinaigre de vin et 5% pour les autres vinaigres (journal officiel algérien, 1998).
2.2.3. Les différents types de vinaigre et les matières premières utilisées
Le vinaigre étant un produit mondial, ses variétés diffèrent selon les régions. De nos jours, les variétés traditionnelles du vinaigre particulières à des marchés régionaux, font leur entrée sur le marché en tant que produits nouveaux dont on commercialise les bienfaits pour la santé et les utilisations multiples (Anonyme, 2007).
Les différences entre ces variétés (vinaigre) sont surtout liées à la matière première de départ, nous pouvons citer (Bourgeois et Larpent, 1996) :
a- Vinaigre d’alcool ou blanc : ce vinaigre est notamment utilisé dans l’industrie condimentaire. Il est fabriqué à partir d’éthanol distillé. L’origine de l’éthanol peut être la fermentation ou la synthèse chimique (PERRY, 2002 ; cité par HAMIDI et SLIMANI, 2008).
b- Vinaigre de vin : c’est un vinaigre obtenu par fermentation acétique de vin (BONGNOU, 1988; citée par HAMIDI et SHIMANI, 2008).
c- Vinaigre de glucose : il est obtenu par l’acétification d’un liquide alcoolique provenant de la fermentation d’une solution de glucose commerciale, ce vinaigre a une acidité de 42 à 60,5 % (CLAVET, 1912 ; cité par BENAOUN, 2007).
d- Vinaigre des jus de fruits : dans chaque pays producteur d’un fruit donné, son vinaigre est généralement fabriqué ; on peut citer :le vinaigre de pamplemousse, le vinaigre de kiwi, le vinaigre de mangue, le vinaigre de citron, le vinaigre de cidre, le vinaigre de datte, le vinaigre d’ananas……
La couleur et l’arôme de tout vinaigre dépendent initialement du substrat initial (callejon et al, 2009).
2.2.4. Consommation du vinaigre
Les consommateurs, à l’échelle mondiale, soucieux de leur santé, s’intéressent de plus en plus aux nouveaux assaisonnements dont le vinaigre (anonyme, 2007).
Les parts du marché mondial de la consommation du vinaigre par type (2005) sont données par la figure 1 ci-dessous :
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU 25 Figure 3 : part du marché mondial du vinaigre par types (anonyme, 2007)
2.2.5. Technologie du vinaigre
Le vinaigre est le résultat d’une fermentation alcoolique et d’une fermentation acétique. Ces dernières permettent de transformer un aliment en modifiant dans un sens favorable ses propriétés. Le choix de la souche est un paramètre déterminant et la connaissance de ses expériences nutritionnelles est indispensable ; le milieu de culture doit être optimisé (t°C, pH, aération, concentration en différents substrats etc.) ; le choix de la technologie (cellules libres ou immobilisées) ainsi que le procédé de mise en œuvre (culture en continue ou en discontinue) doit se faire d’une manière judicieuse de manière à atteindre les objectifs attendus.
Tableau VI : principales voies fermentaires, microorganismes impliqués, produits et domaines d’application
Fermentation Principaux produits Microorganismes Application Alcoolique 50% d’éthanol, 50%
de CO2
Levures du genre saccharomyces
Vin, bières, pains, pâtisseries Acides mixtes 50% d’acide lactique,
20,% d’acides divers, 12% de CO2, 0,5 de H2, 11% d’étahanol
Escherichia coli
Salmonella citrobacter
Gonflement et mauvais gout,
risque de
pathogénicité
0 5 10 15 20 25 30 35 40
balsamique vin rouge cidre riz blanc autres
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU 26 Fermentation Principaux produits Microorganismes Application
Acétique Acide acétique Gluconobacter
Acetobacter
Production du vinaigre
Méthanique Méthane Methanobacterium
Methanococcus. Plus bactéries syntrophiques
Production de
méthane en
épuration anaérobie Malolactique Acide lactique à partir
d’acide maique
Leuconostoc oenos Ln mesentéroide
Lactobacillus plantarus
Désacidification du vin
Source : Branger, 2008
2.2.5.1. La fermentation alcoolique
Elle est réalisée par des levures (essentiellement des Saccharomyces), par décarboxylation de l’acide pyruvique à la suite de la glycolyse puis de réduction de l’acétaldéhyde en éthanol.
Cette fermentation intervient dans la fabrication du vin, de la bière, du cidre et de diverses boissons fermentées, ces derniers peuvent servir de matières premières à la fabrication du vinaigre. Son but est essentiellement la fabrication de l’éthanol (Branger, 2008).
Figure 4 : Fermentation alcoolique (Zamora, 2009)
En plus de l’éthanol, de nombreux produits, mais en quantités faibles, intervenant dans les qualités organoleptiques sont aussi obtenus, ils se constituent essentiellement des alcools supérieurs, d’acides gras, d’esters, d’aldéhydes et cétones (Guiraud, 1998).
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU 27 2.2.5.2. La fermentation acétique
La fermentation acétique est un processus biochimique ou l’éthanol est oxydé en acide acétique par le biais des bactéries acétiques dans des conditions strictes d’aérobiose, elle nécessite donc une très forte aération.
Les bactéries acétiques n’interviennent que si la teneur en alcool est faible, leur action peut être favorisée par l’intervention de levures qui oxydent l’éthanol et font donc baisser sa concentration (Guiraud, 1998 ; Tesfaye et al, 2002).
L’acide acétique est un métabolite microbien très répandu. Cependant, malgré sa facilité d’obtention par voie microbiologique, les énormes quantités d’acide acétique utilisées par l’industrie sont obtenues par voie chimique.
Néanmoins, la production d’acide acétique est indispensable pour la préparation du vinaigre, par oxydation de l’éthanol par diverses espèces Acetobacter.
Cette fermentation, est due à une bactérie dénommée Acétobacter ou Mycoderma acéti.
L’acétobacter se développe dans les liquides alcooliques dont il transforme l’alcool éthylique en acide acétique par oxydation (Espiard, 2002) selon la formule :
Alcool Acétaldéhyde Déshydrogénase Déshydrogénase
CH3CH2OH CH3CHO CH3COOH
Ethanol Acétaldéhyde Acide acétique Les procédés d’acétification
Le premier procédé mis au point par les hommes consistait en la conversion spontanée du vin en vinaigre sous l’action de bactéries se trouvant sur les fruits, dans les récipients ou dans l’air, en laissant le vin en contact avec l’air (Bourgeois et Larpent, 1996).
Du point de vue technologique, il y a deux processus de fabrication du vinaigre (acétification)
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU 28 Figure 5 : Représentation graphique des deux méthodes de production de vinaigre (culture en surface et celle imergée) (Tesfaye et al, 2002).
La fermentation spontanée
Les matières organiques brutes contiennent une flore originelle qui peut entrainer le démarrage spontané de la fermentation (Guiraud, 1998). Pour que celle-ci soit efficace, il faut que :
la flore originelle du type souhaité soit abondante et en bon état physiologique ;
les propriétés physicochimiques et nutritionnelles de l’aliment soient favorables pour un bon développement du microorganisme souhaité.
Ce type de mise en œuvre se retrouve en œnologie, en fromagerie, en vinaigrerie (Guiraud, 1998 ; Ouled El Hadj et al, 2001).
Lors d’une évolution spontanée, c’est la flore la plus performante et la mieux adaptée qui se développe en premier. Ce développement aboutissant généralement à une modification des paramètres du milieu. Ceux-ci peuvent devenir défavorables pour cette flore et au contraire pour une autre qui prend alors le relais et ainsi de suite (Guiraud, 1998).
Vin de table
Acétification Culture en surface
• Procédé
<<Orléans>>
• Procédé
<<Schuzenbach>>
Acétification Culture submergée
• La culture
immergée
• Haute densité
cellulaire
Vinaigre de haute qualité Vinaigre de moyenne et de
basse qualité
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU 29 2.2.6. La composition et l’utilisation du vinaigre
Composition du vinaigre
La composition du vinaigre est intimement liée à la matière première de départ. L’acide acétique constitue son composant majoritaire avec des concentrations dépassant généralement 45g/l. Selon le type de vinaigre, les composants particuliers se présentent en quantités différentes. Les critères de différenciation sont, entre autres, le taux en extrait sans sucre, en sorbite, en acétoïne, en acide lactique, en acide tartrique, ou en lactose (Matheis et al, 1995).
Toutefois, il est important de souligner la formation de nouveaux composés au cours du processus d’acétification (produit de fermentation) ou résultant de l’interaction entre des composants entre eux ; l’acétaldéhyde contribue à la flaveur du vinaigre (Boughnou, 1988) et les « mélanoïdines » à haut poids moléculaire procurent une coloration brune au vinaigre. Ces polymères sont dotés d’un pouvoir antioxydant remarquable qui a fait l’objet de plusieurs recherches (Quigping et al, 2007).
Le vinaigre ne contient pas de protéines, de matières grasses, de vitamines et de glucides. Il est très peu calorique ; sur le plan sanitaire, le vinaigre n’est pas un aliment dangereux en raison de son acidité.
Utilisation du vinaigre
Les utilisations culinaires du vinaigre sont nombreuses. Il est souvent aromatisé avec des herbes, des épices et d’autres ingrédients pour en faire des vinaigrettes, fabrication de la moutarde, mayonnaise, sauces...conservation de la viande, des poissons, des légumes, des fruits de saison, des gâteaux, des épices… (DIVIES et CACHON, 1996, Bourgeois et Larpent, 1996 ; xu et al, 2007 ; Sakanaka et Ishihara, 2008). (Le vinaigre empêche l’oxydation des fruits et légumes) (CACQE, 2002; cité par ARAB et GUEZZOUN, 2003).
Le vinaigre traditionnel est utilisé aussi en médecine traditionnelle, il est utilisé pour soigner plusieurs maladies et infections telles que : les maux de tête et de gorge, la constipation, les pellicules, les toux, les piqûres des insectes, les brûlures, etc. (ARAB et GUEZZOUN, 2003).
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU 30
3. MATERIEL ET METHODES
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU 31 3.1. Matériel
3.1.1. Matières premières
Ananas
Nous avons choisi de l’ananas pour les critères suivants:
- la disponibilité de la matière première (l’ananas) ;
- l’acidité de l’ananas, sa teneur en sucre et son arôme naturel ;
Une variété d’ananas est retenue dans cette étude. Il s’agit de la principale variété cultivée au Bénin: la variété Abacaxi (pain de sucre) qui se prête moins bien à la transformation à cause de sa richesse en pectine mais dont la teneur en sucre est plus élevée. Cette variété d’ananas a été achetée sur le marché Ouando de Porto-Novo.
Levures« Saccharomyces cerevisiae » adaptée à la production de pain, - nom commercial: « INSTANT SUCCESS »
Sucre (en poudre ayant un poids de 2,5 kg environ afin d’ajuster le pH et la densité pour l’obtention d’un taux d’alcool considérable
Vinaigre mère (Acetobacter aceti) 3.1.2. Equipements
Les instruments de mesures et de production utilisés sont présentés dans le tableau VII ci- après.
Tableau VII : Instruments utilisés
Instruments de mesure Instruments de production - Balance
- Thermomètre - pH mètre - Réfractomètre - Densimètre
- planche à couper - cuves en inox - broyeur - presse - filtre
- pasteurisateur - bouteilles - capsuleur
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU 32 3.2. Méthodes
3.2.1. Dispositif expérimental
Pour notre expérimentation, nous avons effectué trois essais dans trois différentes cuves à partir du jus chaptalisé. Nous avons suivi divers procédés de fabrication du vinaigre et amélioré à chaque essai le processus de production sur la base des résultats des essais précédents en vue d’aboutir à un vinaigre de qualité satisfaisante.
3.2.2. Production du vinaigre d’ananas
La production de vinaigre est réalisée à partir de jus de presse enrichi en sucre. Selon le Répertoire de technologies et de procédés de transformation de la mangue et de l’ananas (Ban Koffi, 2012), nous avons le diagramme de production suivant :
Figure 6 : Diagramme de description des opérations séquentielles de production de vinaigre d’ananas
En vue de l’amélioration du diagramme précédent, différentes techniques ont préalablement été expérimentées.
3.2.2.1. Extraction du jus d’ananas : les opérations préliminaires
Les opérations préliminaires regroupent les différents traitements appliqués à l’ananas, depuis la réception jusqu’à l’obtention du jus. On dispose d’un cahier de charge, contenant
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU 33 les caractéristiques à observer sur les fruits à la réception. Selon les informations reçues des producteurs et des fournisseurs, nous présentons les caractéristiques de l’ananas destinées à la consommation dans le tableau ci-dessous :
Tableau VIII : Caractéristiques de l’ananas destiné à la transformation
Paramètres Caractéristiques
Aspect visuel - Coloration extérieure des fruits :
variété ABACAXI : coloration jaune orangé de l’épiderme
- Propreté des fruits - Absence de blessures
Aspect au toucher - Résistant au toucher des fruits,
- fruits à pulpe bien pleine,
Aspect gustatif - Goût sucré
- Goût acide
Mesures physico-chimiques - Teneur en sucre: 14°Brix - pH : 3,7 – 3,9
A l’acquisition des fruits destinés à la transformation, ils sont pesés (1,5-2,5kg), puis soumis à un contrôle rigoureux de ces caractéristiques en vue de vérifier l’acceptabilité de la matière première dans le circuit de transformation. Une bonne liaison entre maturité et résistance mécanique est une qualité primordiale des fruits d’ananas destinés à l’usine.
Parage
C’est l’opération qui permet d’enlever la couronne pour vérifier la qualité du fruit.
Lavage
Un nettoyage préalable du fruit est donc nécessaire avant toute autre opération afin d’éviter des contaminations lors des opérations ultérieures. Les fruits sont lavés à grande eau sous pression.
Etêtage /Equeutage
Les fruits lavés sont posés horizontalement sur la table de découpage soigneusement nettoyée au préalable. Les deux extrémités de chaque fruit (extrémité supérieure du fruit ou tête et base
Réalisé et soutenu par Maryline BABA-ODE & Yves-Marie GNIMASSOU 34 du fruit ou queue) sont tranchées dans le sens de la largeur. Cette opération est faite de manière soignée afin de diminuer les pertes de rendement.
Découpage en morceaux
Le découpage en morceaux est nécessaire pour augmenter l’efficacité du broyage.
Broyage
Les fruits ainsi découpés sont broyés à l’aide d’un broyeur. Le broyat est récupéré dans des tonneaux en plastique soigneusement lavés.
Pressage
Il permet d’extraire le jus d’ananas brut contenu dans le broyat. Le pressage est réalisé à l’aide d’un pressoir vertical à vis centrale descendante disposant d’une cage en bois pour le broyat à presser. Le jus brut extrait du broyat est recueilli dans un tonneau soigneusement lavé.
Filtration
Elle permet de séparer le jus brut des débris d’ananas ou autres corps étrangers passés au travers des sacs de pressage. Elle est réalisée à l’aide d’une poche en popeline et le jus d’ananas est récupéré dans des tonneaux.
Toutes ces opérations sont résumées par le diagramme suivant :
Pesage/Parage
Eau propre Lavage Eau sale Broyage
Pressage Résidus de presse Filtration Résidus de filtration
Figure 7 : Diagramme d’extraction du jus d’ananas Ananas
Jus d’ananas
