VALORISATION DE LA POMME DE CAJOU :

Ecole polytechnique d’Abomey-Calavi (EPAC)

CENTRE AUTONOME DE PERFECTIONNEMENT (CAP)

………

Rapport de fin de formation pour l’obtention de la Licence professionnelle en Hygiène

et Contrôle de Qualité des Denrées Alimentaires

Thème :

Année académique : 2016-2017

VALORISATION DE LA POMME DE CAJOU : PRODUCTION D’ALCOOL ALIMENTAIRE

Superviseur :

Dr (MC). Fidèle Paul TCHOBO Enseignant-Chercheur au Département de Génie

de Technologie Alimentaire /EPAC

Réalisé par :

Kouessi Charbel TOSSA

Certification

Je certifie que ce travail a été réalisé sous ma supervision par Kouèssi Charbel TOSSA, à l’Ecole Polytechnique d’Abomey-Calavi de l’Université d’Abomey-Calavi en République du Bénin.

Superviseur :

DEDICACES

A

- Ma mère Vicentia DAGBO

- Ma sœur Laurinda Nonhouégnon TOSSA

REMERCIEMENTS

Il nous est particulièrement agréable de trouver ici l’opportunité d’exprimer notre profonde gratitude aux personnes qui ont rendu possible ce travail.

Dr. TCHOBO Fidèle Paul, Maître de Conférences des Universités (CAMES), Enseignant Chercheur à l’Ecole Polytechnique d’Abomey- Calavi ; pour ce thème que vous nous avez proposé, votre disponibilité, votre investissement personnel, vos justes orientations, et le suivi rigoureux de ce travail, très respectueusement nous vous prions de recevoir, l’expression de notre profonde et infinie gratitude.

Dr. Ir. DJOSSOU Andriano Jospin et Dr. Ir. MAZOU Mouaïmine pour vos conseils et soutiens aussi bien moral et matériel, Veuillez recevoir en ces lignes nos sincères reconnaissances ;

A toutes les autorités du CAP/EPAC/UAC en général et particulièrement aux enseignants du département de Génie des Technologies Alimentaires (GTA) dont le souci majeur a été de faire de nous des personnes bien formées ;

A tous nos collègues de la filière HCQDA du CAP/EPAC / UAC, nous vous adressons notre profonde gratitude pour l’ambiance d’entraide, de charité, de respect et de tolérance qui a peint notre cohabitation, nous garderons le souvenir aussi longtemps que possible.

Nous prions également à toutes les personnes que nous aurions oubliées de mentionner, et qui ont contribué à l’aboutissement de ce travail, d’accepter l’expression de nos chaleureux remerciements.

Au bout du compte, qu’il nous soit permis de remercier l’illustre président et les distingués membres du jury pour l’honneur qu’ils nous font en acceptant juger la qualité scientifique de ce document.

TABLE DES MATIERES

CERTIFICATION --- i

DEDICACES --- ii

REMERCIEMENTS --- iii

TABLE DES MATIERES --- iv

LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS --- vi

LISTE DES TABLEAUX --- vii

LISTE DES FIGURES--- viii

RESUME --- ix

ABSTRACT --- x

INTRODUCTION --- 1

1. PREMIERE PARTIE : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE --- 4

1.1. L’anacardier --- 5

1.1.1. Données botaniques sur l’anacardier --- 5

1.1.2. Les produits de l’anacardier --- 6

1.1.3. Quelques utilisations de la pomme de cajou --- 8

1.1.4. Production de bioéthanol avec la pomme cajou --- 9

1.2. Le vin de palme --- 11

1.2.1. Les caractéristiques microbiologiques du vin de palme --- 11

1.2.2. Les caractéristiques physicochimiques du vin de palme --- 12

1.3. Le bioéthanol --- 13

1.3.1. Généralités --- 13

1.3.2. Les grandes étapes de la production de l’éthanol --- 14

DEUXIEME PARTIE : CADRE, MATERIELS ET METHODES --- 17

2.1. Cadre de travail --- 18

2.2. Matériel --- 18

2.3. Méthodes --- 19

2.3.1. Technologie de production --- 19

2.3.1.1. Préparation de la matière première --- 19

2.3.1.2. Conduite de la fermentation --- 20

2.3.1.3. Distillation des moûts --- 21

2.3.2. Détermination des caractéristiques physico - chimiques des différents échantillons --- 23

2.3.2.1. Densité relative --- 23

2.3.2.2. Potentiel Hydrogène (pH) --- 23

2.3.2.3. Acidité volatile --- 24

2.3.2.4. Détermination du titre alcoométrique volumique --- 24

2.3.3. Analyses des données --- 24

TROISIEME PARTIE : RESULTATS ET DISCUSSION--- 25

3.1. Evolution des caractéristiques physico-chimiques des échantillons pour trois jours de fermentation --- 26

3.1.1. Evolution de la densité relative des distillats en fonction du type d’expérience et du type de recueillement --- 26

3.1.2. Evolution du pH et de l’acidité des distillats en fonction du type d’expérience et du type de recueillement --- 27

3.1.3. Evolution du titre alcoométrique des distillats --- 28

3.2.2. Evolution du pH et de l’acidité des distillats en fonction du type d’expérience, du type de recueillement --- 30

3 .2.3. Evolution du titre alcoométrique des distillats --- 31

CONCLUSION ET PERSPECTIVES --- 33

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES --- 35

LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS

CAMES : Conseil Africain et Malgache pour l’Enseignement Supérieur CTHT : Centre Technique Horticole de Tamatave

E : Echantillon

EPAC : Ecole Polytechnique d’Abomey Calavi Kg : Kilogramme

L : Litre

MV: Masse volumique

OGTR: Office of Gene Technology Regulator

OIV : Organisation Internationale de la Vigne et de Vin OMS : Organisation Mondiale de la Santé

Ph : Potentiel Hydrogène R : Recueillement

UTRAFEL : Union des Transformateurs des Fruits et Légumes du Bénin

°GL : Degré Gay Lussac

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1: Production de noix d’acajou au Bénin --- 7

Tableau 2 : Composition moyenne de la pomme cajou fraîche --- 9

Tableau 3 : Composition du vin de palme pour 1litre --- 13

Tableau 4 : Matériels et utilisations --- 19

Tableau 5 : Proportions des matières premières lors des expériences --- 20

Tableau 6 : Evolution de la température au début et à la fin des différentes fermentations --- 21

LISTE DES FIGURES

Figure 1 : Diagramme de production de bioéthanol à base de réserve alimentaire en amidon et

en saccharose (Deenanath, et al., 2012). --- 16

Figure 2 : Photo de pomme de cajou découpée --- 20

Figure 3 : : Bac de fermentation --- 21

Figure 4 : Dispositif traditionnel de distillation --- 21

Figure 5 : Diagramme technologique de production d’eau-de-vie de pomme de cajou --- 22

Figure 6 : Evolution de la densité pour les distillats de 3 jours de fermentation --- 26

Figure 7 : Evolution du pH pour les distillats de 3 jours de fermentation --- 27

Figure 8 : Evolution de l’acidité pour les distillats de 3 jours de fermentation --- 28

Figure 9 : Evolution du titre alcoométrique pour les distillats de 3 jours de fermentation --- 29

Figure 10 : Evolution de la densité relative pour les distillats de 5 jours de fermentation --- 30

Figure 11 : Evolution du pH pour les distillats de 5 jours de fermentation --- 30

Figure 12 : Evolution de l’acidité pour les distillats de 5 jours de fermentation--- 31

Figure 13 : Evolution du titre alcoométrique pour les distillats de 5 jours de fermentation --- 32

RESUME

Une grande partie de pomme de cajou produite au Bénin est considérés comme des déchets et sont jetés dans l’environnement. Ce travail a pour objectif de valoriser la pomme de cajou. Ainsi, la fermentation spontanée a été expérimentée en vue de la production de l’alcool alimentaire par la méthode traditionnelle de distillation. La quantité de la pomme de cajou a été variée, de même que la durée de fermentation (3 et 5 jours). Ensuite, les caractéristiques physico-chimiques ont été déterminées sur les distillats. Les résultats ont montré que la densité relative, le pH, l’acidité volatile et le titre alcoométrique ont varié dans l’ensemble respectivement entre 0,99-1,02 ; 3,22-3,68 ; 0,06-0,44% et 2,3-2,9%. Les distillats issus des moûts du troisième jour de fermentation présentent en général de meilleures caractéristiques comparativement aux distillats issus des moûts du cinquième jour. En outre, il a été constaté que la densité relative et le titre alcoométrique respectivement augmente et baisse avec la diminution de la quantité de la pomme de cajou. Toutefois le titre alcoométrique très faible révèle la non efficacité de la fermentation spontanée et la non maîtrise de la technique de chauffage.

Mots clés : pomme de cajou, alcool alimentaire, fermentation spontanée, caractéristiques physico-chimiques

ABSTRACT

Much of the cashew apple produced in Benin is considered waste and is thrown into the environment. This work aims to enhance the cashew apple. Thus, spontaneous fermentation has been experimented with the production of dietary alcohol by the traditional method of distillation. The quantity of cashew apple was varied, as was the fermentation time (3 and 5 days). Then, the physicochemical characteristics were determined on the distillates. The results showed that the relative density, pH, volatile acidity and alcoholic strength ranged between 0.99-1.02, respectively; 3.22-3.68; 0.06-0.44% and 2.3-2.9%. Distillates from musts of the third day of fermentation generally have better characteristics compared to distillates from musts of the fifth day. In addition, it has been found that the relative density and the alcoholic strength respectively increase and decrease with the decrease of the quantity of the cashew apple.

However, the very low alcoholic strength reveals the inefficiency of the spontaneous fermentation and the lack of control over the heating technique.

Key words: cashew apple, food alcohol, spontaneous fermentation, physicochemical characteristics

INTRODUCTION

A l’instar de plusieurs pays d’Afrique au sud du Sahara, le Bénin a une économie essentiellement agricole. Au nombre des filières agricoles plus ou moins structurées qui participent activement à la vie économique on peut citer : la filière coton, la filière palmier à huile, la filière manioc, la filière anacarde et la filière ananas.

L’anacarde est pour le Bénin une alternative intéressante économiquement qui représente le deuxième produit agricole d’exportation du pays après le coton (Aïvodji et Anasside, 2009). Il apparaît aujourd’hui comme une culture stratégique dont les perspectives de développement et de garantie de revenus pour une diversification durable des exploitations sont très prometteuses (Tandjiékpon et al., 2005a).

En dehors de la noix, les autres sous‐produits de l’anacarde ne sont pas valorisés. La pomme de cajou est considérée comme un déchet dans l'industrie des noix de cajou ; elle est laissée en décomposition au sol dans les champs (Mohanty et al., 2006 ; Santos et al., 2007).

Elle contient des composés astringents qui donnent une sensation désagréable à sa consommation ce qui limite son utilisation sur le marché mondial de jus (Couture, 1993). La transformation artisanale de la pomme en alcool ou jus est encore embryonnaire (Gnimadi, 2008). Cette sous utilisation fait dire à Karuppaiya et al., (2010) que la pomme de cajou n'a pas de valeur à l'usage commerciale, à l'exception de son usage par les habitants des milieux ruraux pour la production de boisson alcoolique faite à l’échelle ménagère. Pour certaines personnes, la valeur réelle est cachée dans la pomme de noix de cajou au point où certains producteurs concentrent leur attention sur le potentiel de génération de revenus de la pomme de cajou par rapport à la noix (Gilleo et al., 2011).

Malheureusement au Bénin, ce sous-produit n’est pas recyclés et est souvent entassé dans des dépotoirs sauvages situés dans les environs des centres de transformation (Aboh et al., 2008). Les déchets de fruits contenant des sucres fermentescibles ne peuvent plus être abandonnés dans notre environnement, mais devraient être convertis en produits utiles comme le bioéthanol (Itelima et al., 2013). La transformation artisanale est de loin la plus dominante et aboutit à l’obtention de produits de faible qualité essentiellement destinés au marché national (Gnimadi, 2008). En Afrique subsaharienne, la production du bioéthanol est stagnante (Deenanath et al., 2012). La production à domicile et la production artisanale restent une partie importante de la production des boissons alcoolisées dans de nombreux pays à faibles revenus

(OMS, 2006). L'éthanol a longtemps été connu comme étant peut-être le plus vieux produit obtenu à travers la biotechnologie traditionnelle (Neelakandan et Usharani, 2009).

L’objectif général de notre travail consiste à produire de l’alcool alimentaire à partir de matières premières locales. Cette étude vise à valoriser les sous-produits agricoles et agroindustriels.

Il s’agira spécifiquement de

:

-

expérimenter une fermentation alcoolique avec le jus de pomme de cajou en utilisant comme ferment des proportions variées de vin de palme ;

-

apprécier l’efficacité du vin de palme comme inoculum ;

- et enfin, caractériser sur le plan physicochimique le vin ainsi que l’alcool issu de sa distillation.

Pour y parvenir ; le travail a été structuré en trois parties. La première partie met en exergue quelques généralités sur la pomme de cajou, sa fermentation alcoolique et sa distillation. La deuxième est consacrée à la description du cadre de travail, du matériel et de la méthodologie mise en œuvre pour mener cette étude ; et enfin, la troisième partie rend compte des résultats et de leur discussion.

1. PREMIERE PARTIE : SYNTHESE

BIBLIOGRAPHIQUE

1.1. L’anacardier

1.1.1. Données botaniques sur l’anacardier

L’anacardier est originaire du nord-est du Brésil et des îles caraïbes. Il a été largement disséminé dans toute la zone intertropicale. C’est une angiosperme de la classe des dicotylédones, de l’ordre des sapindacées et de la famille des anacardiacées qui renferme 73 genres et environ 600 espèces. Le genre Anacardium contient 8 espèces natives de l’Amérique tropicale parmi lesquelles l’espèce Anacardium occidentale L est la plus importante en terme économique (Tandjiékpon et al., 2005a). C’est un arbre très ramifié, à port retombant, pouvant atteindre à l’âge adulte 10 mètres de haut et 14 mètres d’envergure.

Il supporte une grande variété de climats avec des températures de 12 à 32°C et des précipitations allant de 500 à 4000 mm. Mais la croissance de l’anacardier est optimale dans les régions où les températures sont comprises entre 20 et 36°C, la pluviométrie annuelle entre 800 et 1800 mm avec une saison sèche bien marquée d’au moins 5 mois.

L’anacardier commence à produire des fruits la troisième ou la quatrième année. C’est un fruit akène (fruit sec qui ne s'ouvre pas, mais se détache entièrement de la plante mère) qui atteint son plein développement en un mois environ. La production devient abondante à partir de la sixième ou septième année. La récolte intervient entre décembre et avril. La campagne de commercialisation des noix de cajou au Bénin commence le 15 mars et dure 3 mois

(

Lacroix, 2003). Les rendements varient en moyenne de 350 à 600 kg/ha. Mais ils peuvent atteindre 1000 à 1800 kg/ha en neuvième et dixième année (Gnimadi, 2008 ; Sèdjro et al., 2002).

Au Bénin, il peut être distingué deux grands groupes de plantes d’anacardier dont l’un produit des pommes jaunâtres et l’autre rougeâtres. Dans ces deux groupes, des variantes de couleur sont observées d’un arbre à un autre (Aïvodji et Anasside, 2009 ; Tandjiékpon et al.

2005b).

Compte tenu des exigences écologiques de l'anacardier pour une bonne production fruitière, les zones écologiques favorables actuellement identifiées au Bénin se situent entre les parallèles passant par Abomey au Sud et celui joignant Natitingou à Gogounou au Nord (Tandjiékpon et al., 2005b). Les plantations d’anacardiers couvraient plus de 190 000 hectares

en 2010 distribuées sur l’ensemble du territoire national, avec plus de 75 % des plantations ayans moins de 10 ans (Tandjiekpon, 2010).

L’intérêt de l’anacardier est double: écologique et économique. L’anacardier étant une essence forestière, son rôle dans la protection de l’environnement est quasi évident dans la mesure où son intégration aux systèmes de culture permet de lutter contre la destruction du couvert végétal et par conséquent la dégradation physique des terres (Aïvodji et Anasside, 2009).

1.1.2. Les produits de l’anacardier

L’anacardier est principalement cultivé pour son fruit. Celui-ci est composé de deux parties : la pomme de cajou ou faux fruit et la noix de cajou dont l’amande est l’objet essentiel de commerce mondial. La fructification se fait en deux stades. C'est le vrai fruit ou noix de cajou qui se développe en premier lieu. C'est lorsque cette noix atteint son volume maximum (en 30-35 jours) que le pédoncule, qui jusque-là était normal, se met à se développer considérablement et très rapidement, devenant charnu et se transformant ainsi en une pomme tandis que la noix perdant de l'humidité diminue de volume et durcit.

En ce qui concerne l’utilisation des parties de l’anacardier, l’amande est consommée sous forme de noix, seule ou comme ingrédient dans les sauces, les gâteaux et les confiseries.

La pomme de cajou juteuse est utilisée sous forme de fruit frais, confiture, gelées, confiserie, gâteaux, jus, alcool, vinaigre, sirop, jus, vin ou liqueur.

La culture de l’anacardier prend de plus en plus d’ampleur à cause de l’intérêt grandissant pour la noix de cajou au plan mondial. La productivité mondiale donne une moyenne de 400 à 500 kg par ha et par an (Lacroix, 2003).

Le tableau 1 présente la productivité de noix d’anacarde sur cinq années.

Tableau 1: Production de noix d’acajou au Bénin

Année Tonnes

2007 60 000

2008 86 000

2009 117 000

2010 69 700

2011 70 000

Source : FAOSTAT, 2013

Les exportateurs indopakistanais gardent le monopole de cette filière. Ainsi, 95 % de la production nationale d’anacarde sont exportés (Aïvodji et Anasside, 2009). La plupart des unités spécialisées dans la production de l’amande ont dû être fermées à cause des difficultés d’approvisionnement surtout liées à la concurrence que leur livrent les exportateurs (Gnimadi, 2008). De ce fait, la situation de la transformation des noix d’anacarde au Bénin est encore marginale étant donné que chaque année à peine 5 % de la production nationale sont transformés. L’anacardier est un produit à fort potentiel d'exportation et de valeur ajoutée comportant de nombreux dérivés dont certains sont encore faiblement valorisés tels que la pomme, le bois, l’écorce pour le tannage et la fabrication d'encre indélébile, la sève en soudure des métaux, la gomme pour l'adhésif, le meuble, la papeterie, les jeunes feuilles à tailler et les racines pour leurs propriétés pharmacologiques (Aïvodji et Anasside, 2009).

Le baume de cajou ou Cashew Nut Shell Liquid (CNSL) est employé dans la fabrication d’adhésifs, de peinture et autres matières industrielles. La pellicule de noix de cajou est utilisée comme garniture de plaquettes de freins et peut également être utilisée pour l’alimentation des animaux alors que la coque de cajou est un bon combustible pour les fourneaux et fours à bois.

1.1.3. Quelques utilisations de la pomme de cajou

Lorsque la noix a atteint sa taille définitive, le pédoncule qui jusque là ne s'était pas développé, grossit rapidement pour prendre la forme d'une poire de cinq à dix centimètres de longueur et d'une couleur pouvant s'étaler du jaune vif au rouge écarlate selon la variété. Ce faux fruit est également comestible, sa chair est acidulée et sa saveur aigre-douce.

On extrait de la pomme de cajou un jus sucré que l’on boit soit directement, soit après distillation : l’alcool de cajou, soit encore on transforme le jus en sirop en ébouillantant le jus (Lacroix, 2003). Le jus extrait de cette pomme à un arôme agréable et est riche en éléments nutritifs, notamment en vitamine C dont la teneur est de 4 à 5 fois plus élevée que dans les agrumes (Couture, 1993).En raison de cette teneur en vitamine C, il possède une grande qualité antiscorbutique.

La pulpe de la pomme peut être utilisée pour confectionner des confiseries, des gâteaux, de la gelée et de la confiture, voire être séchée ou pilée pour obtenir du couscous. (Gilleo et al., 2011). La pomme du cajou a une riche composition alimentaire mais ignorée à cause de son astringence (Adou et al 2012). La sédimentation du jus forme avec l’astringence, les handicaps à une plus grande commercialisation de ce jus ; ceci est dû à la présence de tanin dans la pomme.

L'emploi combiné de la clarification à la gélatine et au traitement avec le PVPP (Polyvinylpolypyrrolidone) et à la résine XAD-I6 permet d'obtenir un jus sans astringence

(

Couture, 1993).

Les déchets de pommes d'anacardes constituent une bonne source d'alimentation pour les lapins d'élevage et peuvent atteindre 30% du régime alimentaire sans pour autant affecter la performance, la digestibilité et la qualité de la carcasse (Fanimo, 2003). Adebowale et al., (2011) ont eu également des résultats satisfaisants en introduisant la bagasse de pomme de cajou dans le régime alimentaire de jeunes Clarias gariepinus.

Tableau 2 : Composition moyenne de la pomme cajou fraîche

Source : Adou et al., 2012

1.1.4. Production de bioéthanol avec la pomme cajou

La teneur en sucres dans le jus de la pomme cajou en fait un bon substrat pour la fermentation et dans la production de vin, alcool, vinaigre (Adou et al 2012). Cependant l’alcool contient beaucoup d'huiles essentielles toxiques qu'il faut éliminer lors d’une distillation fractionnée menée en bonne et due forme (Lacroix, 2003).

Au Bénin, la transformation de la pomme d’anacarde en alcool est encore embryonnaire et connaît quelques débuts par des installations semi-artisanales dans certaines localités comme

Paramètres Valeurs

Teneur en matière sèche 7,80 - 10,0 % Matière sèche soluble 10,2 - 10,9 °Brix

Cendre 1,31 - 1,88 %

Protéine 0,51 - 0,53 g/100 g

Vitamine C 370,9 - 480,3 mg/100 g

Sucres totaux 162,7 - 168,1 g/l

Glucose 47,2 - 65,8 g/l

Fructose 100,7 - 110,3 g/l

Saccharose 2,5 - 5,3 g/l

pH 4,37 - 4,5

Acidité titrable 0,5 - 0,85 % en acide citrique

Acide citrique 290,7 - 1092,1 μg/ml

Acide tartrique 497,5 - 693,3 μg/ml

Acide acétique 48,2 - 266,5 μg/ml

Acide oxalique 197,8 - 204,3 μg/ml

Acide Fumarique 18 - 84 μg/ml

Leucine 388,6 - 4141,9 μg/ml

Cystéine 316,7 - 7628,9 μg/ml

Asparagine 136,4 - 350,5 μg/ml

la commune de Sèmè-Kpodji (Sèdjro et al., 2002). Une plantation d’anacardier produit en moyenne 15.000 tonnes de noix par an, ce qui correspond à un potentiel de production de 2000 litres d’éthanol par an (Rapport poids noix-pomme = ¼ ; 1 tonne de pomme donne 30 litres d’éthanol) (Ngom, 2007 ; Camará, 2007). Un réel potentiel pour la production d’alcool alimentaire est sous exploité. La production béninoise en 2011 de noix de cajou est estimée à 70.000 tonnes (FAOSTAT, 2013). Puisse que la production de jus et la consommation de la pomme à l’état frais sont négligeables, alors plus de 280.000 tonnes de pomme sont annuellement jetés.

La biomasse de la bagasse de la pomme de cajou offre une grande possibilité avec les bioprocédés après pré-hydrolyse, c’est une matière première prometteuse pour la production du bioéthanol avec 12% d'hexoses et 88% de pentoses (Dos Santos Lima et al., 2012).

Neelakandan et Usharani (2009) estiment qu’une concentration en substrat de 10%, pH 6,0, température 32,5°C, et une proportion en inoculum de 8% (v/v) pendant 24 heures sont les conditions optimales pour obtenir 7,62% en rendement maximal d'éthanol. L'équation de régression obtenue avec la Méthode de Surface de Réponse (RSM) a permis à Karuppaiya et al (2010) de définir les conditions optimales du procédé permettant d’avoir une concentration d'éthanol maximale de 15,64 g/l. Il s’agit d’une concentration en substrat de 62% (v/v) ; pH 6,5 ; température 32°C et un temps de fermentation de 37h.

A part la levure Saccharomyces cerevisiae couramment utilisée comme ferment, la bactérie Zymomonas mobilis est aussi efficace pour la fermentation. Mustofa etSuranto (2009) ont effectué leurs essais avec cette bactérie sur trois variétés de noix d’anacarde. Ils ont remarqués que la variété verte de la pomme de cajou a produit la plus forte concentration en éthanol (33,02 g/l) que les variétés rouge et jaune en 24 heures avec le sulfate de l'ammonium comme source d’azote.

Après l’extraction du jus de la pomme de cajou, les déchets (pulpe pressée) peuvent être aussi utilisés pour la production d’alcool. Les conditions optimales de cette production ont été étudiées par Karuppaiya et al (2009).

1.2. Le vin de palme

1.2.1. Les caractéristiques microbiologiques du vin de palme

Le vin de palme est la substance obtenue après la fermentation de la sève extraite de la retaille finale du palmier abattu, ou de l’exsudat des inflorescences d’un palmier après incision de ces dernières (Aïounou, 1993). Le thème « vin de palme » désigne en général le vin issu des végétaux de la famille des Palmacées dont le raphia (Raphia hookeri), le rônier (Borassus aethiopum) et en l’occurrence le palmier à huile (Elaeis guineensis).

La récolte de la sève se fait presque toujours par ponction du bourgeon terminal, ou après sectionnement d’une inflorescence mâle. On introduit l’extrémité productrice de la sève dans une calebasse ou, ce qui se fait de plus en plus, dans le goulot d’une bouteille (Bergeret, 1957).

La sève des palmiers entre peu après l’extraction dans un processus de fermentation spontanée (Mollet, 1999). Cette fermentation est rapide et commence dès la réception de la sève dans le récipient collecteur ; la prolifération des levures accroît rapidement sa turbidité ; la fermentation s’arrête au bout de douze heures environ, lorsque tous les sucres ont été transformés (Bergeret, 1957). L’examen microscopique des échantillons du vin de palme montre que le vin de palme est un bon milieu pour la croissance de nombreux micro- organismes. On y trouve aussi bien des bactéries gram positif et gram négatif la plupart en chaîne et en groupe (bacille et cocci) que des levures gram positif (Bechem et al., 2007). La richesse de la biodiversité microbienne de ce liquide en fait presque un milieu de culture.

A la suite de leurs travaux sur le vin de rônier Tapsoba et al., (2011) constatent que la flore mésophile totale était entre 1,4.10⁸ et 2,5.10⁸ UFC et la flore de levures entre 3,4.10⁶ et 2,85.10⁷ UFC par millilitre de vin et que Lactobacillus, Bacillus, et Acetobacter thermo- tolérants et alcoolo-tolérants sont impliqués dans le processus de fermentation spontanée.

Même s’il est admis que la levure Saccharomyces cerevisiae soit le premier acteur de la fermentation, Zymomonas mobilis contribue beaucoup à la fermentation du vin de palme à cause de sa capacité à fermenter le saccharose, le glucose et le fructose qui sont les principaux sucres contenus dans la sève de palmier (Obire, 2005). Z. mobilis fermente mieux le vin de palme que

S cerevisiae (Obire, 2005 ; Oyeleke et al., 2012). Mais ces deux auteurs ont des avis divergents quant à l’efficacité du rendement de la combinaison de Z. mobilis et S. cerevisiae.

Assiri (2010) a constaté des propriétés antifongiques du vin de palme. Il rapporta que

« les tubercules d’igname traités avec le vin de palme fermenté ont été plus résistants aux champignons ». De même le vin de palme exerce une action bactéricide sur les microorganismes gram négatif tandis qu’il est bactériostatique sur les microorganismes gram positif (Adedayo et Ajiboye, 2011).

1.2.2. Les caractéristiques physicochimiques du vin de palme

Pendant la fermentation, les sucres (principaux composants de la sève non fermentée) sont transformés en acides organiques et en alcool ; ces produits ayant des teneurs liées de manière inversement proportionnelle à celles en sucre (Herzog, 1992). La teneur en alcool maximale d’environ 4% n’est obtenue qu’après 12 à 18 heures de fermentation et peut atteindre 7 degrés centésimaux, quantité insuffisante pour assurer la conservation du liquide qui devient assez rapidement le siège d’une prolifération bactérienne qui altère ses caractères organoleptiques (Bergeret, 1957 ; Mollet, 1999). Suite à des analyses physico-chimiques sur le vin de rônier, il résulte que le pH, l’acidité totale, la teneur en sucres totaux et en alcool varient entre 3,6 et 4,5 ; 0,1 et 1,28% (m/v) ; 0,58 et 8,72% (m/v) ; 4,08 et 7,25% (v/v) respectivement (Tapsoba, 2011).

Akin (2008) affirme que l’alcool qui est le principal produit de la fermentation participe également à la variation du pH. Il agit sur les constantes de dissociation des acides organiques, sur la masse volumique et la constante diélectrique du solvant et donc indirectement sur le pH.

Le tableau VI présente la composition du vin de palme avant et après quelques heures de fermentation.

Tableau 3 : Composition du vin de palme pour 1litre

Paramètres Vin de palme frais Vin de palme après 24h de fermentation

Alcool éthylique 0,10 c 5 c

Extrait sec à 100°C 151,1 g 22,2 g

Cendres 3,4 g 3,6 g

Acidité totale 5 mE 90 mE

Acidité fixe - 31mE

Acidité volatile - 59 mE

pH 5 3

Glucides réducteurs exprimés en glucose

7 g Traces

Glucides non réducteurs exprimés en saccharose

125,5 g Traces

Glucides totaux exprimés en glucose

139 g Traces

Pouvoir rotatoire avant inversion

18°24’d 0

Pouvoir rotatoire après inversion

5°20’l 0

Protide 3,1 g 3,1 g

Calcium 16 mg 16 mg

Phosphore 30 mg 30 mg

Fer 5,1 mg 5,1 mg

Potassium 520 mg 520 mg

Aldéhydes (test de schiff) 0 0

Méthanol 0 0

Esther 0 1,5 mE

Cétone 0 0

Acide ascorbique 140 mg 110 mg

Riboflavine 0,06 mg 0,07 mg

Source : Bergeret, 1957

1.3. Le bioéthanol

1.3.1. Généralités

Le terme bioéthanol est défini comme l’alcool éthylique ou éthanol (CH3-CH2-OH) produit grâce aux processus biologiques qui convertissent la biomasse en bioéthanol à travers un processus biochimique tel que l'hydrolyse et la fermentation microbiologique, plutôt qu'une

hydratation de l'éthylène et gazéification (Balat, 2008).

Le bioéthanol peut être produit à partir de différentes matières premières classées communément en trois catégories: réserves alimentaires contenant du saccharose (canne à sucre, betterave à sucre, sorgho sucré), matières amidonnées (maïs, pommes de terre, blé) et matières lignocellulosiques (bois, herbes) (De Prados, 2010).

Récemment, l’intérêt porté à l’utilisation du bioéthanol comme une alternative au combustible pétrolier est monté, et ceci est dû à la baisse de la disponibilité du pétrole brut (Deenanath et al., 2012).

1.3.2. Les grandes étapes de la production de l’éthanol

La technologie de production de l’éthanol contient certaines opérations unitaires indispensables. Si la fermentation et la distillation sont obligatoire, les prétraitements, la saccharification, la déshydratation, la dénaturation ou autres sont liés au type de matières premières et à l’utilisation finale auquel il est destiné.

 La saccharification

La matière première est d’abord soumise à un prétraitement (physique, physicochimique ou chimique) puis un traitement enzymatique. La cellulase ajoutée à la biomasse lignocellulosique montre une synergie de trois activités cellulolytiques : endo-1,4-β- D-glucanase, exo-1,4-β-glucosidase, and β-D-glucosidase (Selig et al., 2008). A la fin de ce processus, la matière solide polysaccharidique est complètement hydrolysée en unité de glucose.

 La fermentation

Au moût obtenu après la saccharification est ajouté un ferment. Si de nombreuses espèces de microorganismes sont connues pour leur capacité à fermenter les sucres en éthanol, il n’en reste pas moins que ce sont encore les levures appartenant aux genres Saccharomyces

telles que S. cerevisiae, S. carlsbergensis, S. bayanus, S. uvarum, qui apparaissent comme ayant le meilleur potentiel alcooligène (Ballerini, 2007). La bactérie Zymomonas mobilis est également utilisée (Mustofa, 2009).

Après la fermentation éthylique qui peut durer 3 à 5 jours ou parfois plus, l’éthanol ne représente que 7 à 16 % du volume total du vin(Akin, 2008). L’équation stœchiométrique de transformation du glucose en éthanol a été établie par Gay-Lussac.

Le rendement théorique, calculé à partir de cette équation, encore appelé rendement de Gay-Lussac, établit que 51,1 kg d’éthanol peuvent être fabriqués à partir de 100 kg de glucose.

En tenant compte des pertes en sucres pour la synthèse de coproduits et des microorganismes fermentaires, le rendement maximal qui est encore appelé rendement de Pasteur, correspond à la production de 48,4 g d’éthanol à partir de 100 g de glucose, soit 94,7% du rendement théorique (Ballerini, 2007).

Il existe aussi d’autres types d’alcools dans le vin mais en faible quantité. Ce sont le méthanol issu de la déméthylation des pectines du raisin et les alcools supérieurs produits par l’activité des levures lors de la fermentation alcoolique (Akin, 2008).

Le procédé SSF (Simultaneous Saccharification and Fermentation) consiste à effectuer l’hydrolyse enzymatique et la fermentation éthylique en une seule étape. Une comparaison de méthodes montre que la CSF (Consecutive Saccharification and Fermentation) n’améliore pas le rendement en éthanol comparé à une fermentation simple de matière non-hydrolysée ; cependant, la SSF a amélioré le rendement par 12-15% (De Prados, 2010). Il est remarqué que moins le tampon est utilisé dans le processus SSF plus grand est le rendement en bioéthanol (Diaz, 2008).

 La distillation

La distillation est une technique de séparation basée sur les différences de volatilité entre les constituants d'un mélange liquide. Lorsque le vin est porté à ébullition, la vapeur qui est

C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + 31 kcal

produite contient davantage de concentration d’alcool que lors du mélange d’avant (car l’alcool bout dès 78°C et l’eau à 100°C seulement).

Le diagramme ci-dessous donne une idée sur le procédé de production de bioéthanol à partir de réserve alimentaire.

Figure 1 : Diagramme de production de bioéthanol à base de réserve alimentaire en amidon et en saccharose (Deenanath, et al., 2012).

Ces opérations unitaires conduisent à l’obtention d’eau-de-vie. Une eau-de-vie de fruit est la boisson spiritueuse obtenue exclusivement par la fermentation alcoolique et la distillation d'un fruit charnu ou d'un moût de ce fruit, de baies ou de légumes, en présence ou non de noyaux

; distillée à moins de 86 % vol, de telle sorte que le distillat ait un arôme et un goût provenant de la matière première distillée dont le titre alcoométrique volumique minimal est de 37,5 % ((CE) N°110/2008).

Biomasse Riche en

amidon Broyage

Hydrolyse

Enzymes : Amylase et glucoamylase

Liquéfaction

Saccharification

Fermentation

Riche en saccharose

Hydrolyse

Enzyme du commerce (Sorgho doux)

Fermentation Bioéthanol

Extraction de jus (canne à sucre ou

betterave

Prétraitement

DEUXIEME PARTIE : CADRE, MATERIEL ET

METHODES

2.1. Cadre de travail

Ce chapitre décrit la démarche suivie afin d’aboutir aux résultats finaux. Il est subdivisé en deux parties principales : la technologie de production et les analyses physicochimiques effectuées.

Les expériences ont été réalisées dans l’Unité de Recherche en Génie Enzymatique et Alimentaire (URGEA) du Laboratoire d’Etude et de Recherche en Chimie Appliquée (LERCA) de l’Ecole Polytechnique d’Abomey-Calavi (EPAC).

2.2. Matériel

Le matériel utilisé est composé de :

 matériel végétal : la pomme de cajou; elle a été fournie par des producteurs d’anacarde de la région de Savè. Les lots sont constitués d’un mélange des deux principales variétés cultivés au Bénin (pomme à peau rougeâtre et jaunâtre) ;

 Le vin de palme du palmier à huile (Elaeis guineensis Jacq) a été utilisé comme ferment.

 matériels de laboratoire : flacon de prélèvement ; balance de précision ; pH-mètre ; alcoomètre ; thermomètre ; fiole jaugée ; bécher ; spatule ; eau distillée ; phénolphtaléine ; hydroxyde de sodium ; burette graduée ;

 matériels de production

Le tableau III met en exergue l’utilisation des matériels de production utilisés.

Tableau 4 : Matériels et utilisations

Matériels Utilisations

Bacs de fermentation Récipient favorisant la fermentation

Bassines Sert à réceptionner non seulement les sous-

produits mais aussi le moût

Bois Source d’énergie pour la distillation

Broyeur Permet le broyage des épluchures

Eau Sert à la dilution de la pâte de déchets

Entonnoir Ustensile conique servant à verser le vin

dans la cuve de distillation

Presse Sert à comprimer le moût afin d’en extraire

le vin

Sac de juite Favorise la séparation du vin des tourteaux

Cuve muni d’un tuyau alambic Appareil de distillation Balance de commerce

Bac de réfrigération Bouteille

Sert à peser la masse de sous-produits à utiliser

Contient de l’eau favorisant la liquéfaction Permet de réceptionner le distillat

2.3. Méthodes

Deux parties principales ont composé la méthodologie : la technologie de production et les analyses physicochimiques effectuées.

2.3.1. Technologie de production

2.3.1.1. Préparation de la matière première

Les pommes de cajou après avoir été lavées avec l’eau de robinet furent découpées en quatre ou six parties. Elles ont été pressées manuellement et filtrées dans du tissu en mousseline afin de recueillir le filtrat qui servira après de moût pour la fermentation. Les proportions d’eau et de pomme utilisée sont présentées par le tableau IV.

Tableau 5 : Proportions des matières premières lors des expériences

Matières premières Proportions

Essai 1 Essai 2 Essai 3 Essai 4

Pommes de cajou (Kg) 25 12.5 5 2.5

Eau (L) 25 25 25 25

Figure 2 : Photo de pomme de cajou découpée

2.3.1.2. Conduite de la fermentation

Le mélange (broyat – eau) a été hermétiquement fermé dans les bacs de fermentation pour chaque essai suivant une durée retenue. Ainsi, deux séries de fermentation de trois et cinq jours ont été réalisées à la température ambiante (environ 30°C). Au cours de cette fermentation, les microorganismes sont ensemencés avec les substrats et pendant la réaction, il n’y a ni addition, ni soutirage des produits.

Selon certains auteurs, 72 heures de fermentation ou parfois même moins sont suffisantes pour avoir la quantité maximale en éthanol dans le vin de déchets d’ananas (Hossain et al, 2010

; De Prados, 2010 ; Hajar et al, 2012). A la fin de la durée de fermentation, on ouvre chaque bac de fermentation et on filtre rapidement son contenu afin de séparer le moût du vin qui sera distillé. Le tableau ci-dessous montre l’évolution de la température au début et la fin des différentes fermentations.

Tableau 6 : Evolution de la température au début et à la fin des différentes fermentations

Figure 3 : : Bac de fermentation

2.3.1.3. Distillation des moûts

Un montage traditionnel a été utilisé. Il comprend : un bac de chargement, un tuyau alambic qui sert à faire passer la vapeur du tuyau jusqu’au réfrigérant, un bac de refroidissement (réfrigérant) et une bouteille de réception du distillat.

Figure 4 : Dispositif traditionnel de distillation Température (°C)

Temps (jours) Essai 1 Essai 2 Essai 3 Essai 4

fermentation 3 jours

1 25 25 25 25

3 25.5 25.5 25.5 25.5

5 jours

1 26 25 26 25

5 28 25 28 25

Après fermentation, les vins sont filtrés et introduits dans la cuve de distillation. Le foyer chauffant a été normalement maintenu à une température de 95°C (± 2°C) pour atteindre l’ébullition de la solution. Nous tenons à souligner que vu la source d’énergie nous n’avions pas pu maitriser la température. Le réfrigérant est un plastique rempli d’eau dans lequel est plongé le tuyau alambic pour permettre la condensation du distillat.

La figure 5 ci-dessous présente le diagramme technologie utilisé pour l’obtention de l’eau-de-vie de pommes de cajou.

Figure 5 : Diagramme technologique de production d’eau-de-vie de pomme de cajou Vin de palme

Pomme de cajou 2 kg

Lavage Eau

Découpage

Pressage

Filtration

Jus (1000ml)

Fermentation 30°C, 3 jours

Distillation (500 ml du vin) 95°C, 1h30mn

Eau de vie Vin de palme

(0, 5, 10, 20ml)

2.3.2. Détermination des caractéristiques physico - chimiques des différents échantillons

Les analyses physico-chimiques effectuées sur l’alcool à base de déchets d’ananas sont:

la détermination de la densité relative, le potentiel hydrogène (pH), l’acidité volatile et la détermination du titre alcoométrique volumique.

2.3.2.1. Densité relative

Elle a été déterminée sur les échantillons d’alcool selon la méthode OIV-MA-AS2-01A : R2009.

A défaut d’un pycnomètre, une fiole jaugée de 5 ml a été utilisée. Pour chaque échantillon, la fiole jaugée a été pesée à vide à l’aide d’une balance de précision. Puis, remplie jusqu’au trait de jauge, avec de l’eau distillée, elle a été à nouveau pesée. L’essai est répété deux fois. La masse de l’eau distillée est déduite par différence. Le même processus est suivi pour déterminer la masse des échantillons d’éthanol.

𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡é 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑒 = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑒 𝑎𝑙𝑖𝑞𝑢𝑜𝑡𝑒 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑒 𝑒𝑎𝑢 𝑑𝑖𝑠𝑡𝑖𝑙𝑙é𝑒

2.3.2.2. Potentiel Hydrogène (pH)

Le potentiel hydrogène d'une solution est le cologarithme décimal de l'activité de la solution en ions hydrogène. Il est exprimé en unités de pH. Le potentiel hydrogène (pH) est donc en relation étroite avec la concentration des ions hydrogène (H+) présents dans les boissons spiritueuses. Il a été déterminé sur les différents échantillons d’alcool selon la méthode OIV-MA-BS-13: R2009 grâce à un pH-mètre de marque HANNA (HI96107) préalablement étalonné avec des solutions étalon de pH respectivement égal à 4 et 7. L’électrode du pH-mètre est ensuite nettoyée à l’eau distillée puis directement plongée dans l’aliquote. Le pH de la solution est alors lu à l’écran.

2.3.2.3. Acidité volatile

L’acidité renseigne sur la quantité d’acide présent dans un produit. L’acidité volatile des échantillons a été déterminée par titration de 10 ml de chaque échantillon par une solution standardisée d’hydroxyde de sodium NaOH de concentration 0,1 N, en présence d’un indicateur coloré, la phénophtaléine 1% conformément à la méthode OIV-MA-AS313-02. Le virage de l’indicateur est repéré par l’apparition de la couleur rose.

L’acidité exprimée en pourcentage d’acide acétique a été ensuite calculée.

% 𝑎𝑐𝑖𝑑𝑒 𝑎𝑐é𝑡𝑖𝑞𝑢𝑒 =C_{𝑁𝑎𝑂𝐻}∗ 𝑉_{𝑁𝑎𝑂𝐻}∗ 𝑀𝑎𝑐𝑖𝑑𝑒 𝑎𝑐é𝑡𝑖𝑞𝑢𝑒∗ 100 5 ∗ 𝑀𝑎𝑠𝑠𝑒 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑖𝑞𝑢𝑒é𝑐ℎ𝑎𝑛𝑡𝑖𝑙𝑙𝑜𝑛

2.3.2.4. Détermination du titre alcoométrique volumique

Le titre alcoométrique volumique a été déterminé sur de 50 ml des distillats grâce à un alcoomètre couplé à un thermomètre de type Alkoholometer nach Richter & tralles.

L’alcoomètre est plongé dans la solution alcoolique et le titre est ensuite lu.

2.3.3. Analyses des données

Les résultats des analyses physico-chimiques ont été synthétisés à l’aide du tableur Microsoft Excel 2010 qui a aussi permis le calcul de différentes moyennes et la détermination de leur écart-type.

TROISIEME PARTIE : RESULTATS ET

DISCUSSION

3.1. Evolution des caractéristiques physico-chimiques des échantillons pour trois jours de fermentation

3.1.1. Evolution de la densité relative des distillats en fonction du type d’expérience et du type de recueillement

La densité relative des distillats issus des vins ayant subi trois jours de fermentation a varié de 0,99 à 1,01. Ces résultats révèlent de la très faible teneur en éthanol des distillats. En effet, les valeurs se rapprochent plus de la densité de l’eau que de celle de l’éthanol absolu (0,79).

Figure 6 : Evolution de la densité pour les distillats de 3 jours de fermentation

La plus forte densité a été obtenue pour l’échantillon issu de la combinaison 2,5Kg de déchets et 25 L d’eau alors que la plus faible valeur est obtenue pour la combinaison 25Kg de déchets pour 25L d’eau. La diminution de la quantité de pommes de cajou entraine également une diminution de la quantité de sucres fermentescibles et par conséquent un faible rendement en éthanol lors de la fermentation. Or les travaux de Lokossou (2012) ont montré que la teneur en alcool des distillats est fonction de la teneur en alcool des moûts. De même, la densité de manière générale augmente avec le recueillement. Ces résultats sont supérieurs à ceux obtenus par Gnikpo (2012) pour des distillats de résidus d’ananas. Nous pouvons déduire que pour une durée de fermentation de trois jours, plus la masse de déchets devient faible pour un volume constant d’eau, plus la densité augmente.

0,97 0,98 0,98 0,99 0,99 1,00 1,00 1,01 1,01 1,02 1,02

Densité

Echantillons

3.1.2. Evolution du pH et de l’acidité des distillats en fonction du type d’expérience et du type de recueillement

Le pH des distillats a varié de 3,22 à 3,49. Le pH le plus élevé a été obtenu pour le distillat issu de la combinaison 2,5Kg de déchets et 25 L d’eau alors que les plus faibles valeurs sont pour les distillats issus des mouts a fortes quantités de pommes de cajou.

Figure 7 : Evolution du pH pour les distillats de 3 jours de fermentation

De façon générale, il a été constaté que plus la masse de sous-produits utilisés diminue, plus le pH est élevé. Il y a alors une évolution contraire du pH et de la masse de sous-produits.

L’acidité libre des distillats a quant à elle varié de 0,08-0,44%. La plus forte valeur a été obtenue pour la combinaison 25 Kg de déchets pour 25 litres d’eau. Alors que la plus faible valeur a été obtenue pour la combinaison 2,5Kg pour 25 litres d’eau. En effet, les moûts avec les plus grandes quantités de substrats sont ceux qui seront les plus favorables à la fermentation à cause de la teneur en sucres fermentescibles. Ainsi, la quantité d’alcool lors de la fermentation serait la plus élevée. Or, plus la teneur en alcool est élevée, plus il y a risque de transformation de cet alcool en acide par les bactéries. Alors qu’avec une faible quantité de déchets diminue, cela réduit la quantité de sucres fermentescibles est réduite dans le milieu et par conséquent le taux d’alcool produit ainsi que la quantité d’acide acétique produite.

Ces résultats sont largement supérieurs à ceux obtenus par Gnikpo (2012). Ces fortes valeurs peuvent être expliquées par la non maîtrise du chauffage lors de la distillation. Lokossou (2012) a montré quant à elle qu’une élévation de la température entraine une augmentation

2,90 3,00 3,10 3,20 3,30 3,40 3,50 3,60

pH

Echantillons

drastique de l’acidité libre (l’acide acétique s’évaporant aux environs de 118°C). De façon générale, il a été constaté que plus la masse de sous-produits utilisés ne diminue, plus l’acidité diminue également. Cette observation est en accord avec l’évolution du pH.

Figure 8 : Evolution de l’acidité pour les distillats de 3 jours de fermentation

3.1.3. Evolution du titre alcoométrique des distillats

Il ressort de la figure 9 qu’au niveau des recueillements de chaque expériences il y a une décroissance et les premiers recueillement ont le plus haut titre. De même, la comparaison des différentes expériences montre que pour des masses de sous-produits élevées le titre alcoométrique est élevé.

Le titre alcoométrique obtenu a varié de 2.5 à 2.9.ces résultats sont faibles et peuvent être justifiés le type de fermentation (fermentation spontanée) et la non maîtrise de la température du chauffage.

0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60

Acidité (%)

Echantillons

Figure 9 : Evolution du titre alcoométrique pour les distillats de 3 jours de fermentation

3.2. Evolution des caractéristiques physico-chimiques des échantillons pour cinq jours de fermentation

3.2.1. Evolution de la densité relative des distillats en fonction du type d’expérience et du type de recueillement

La densité relative des distillats issus des vins ayant subi cinq jours de fermentation a varié de 1,00 à 1,02. Ces résultats révèlent la très faible teneur en éthanol des distillats et sont supérieurs aux valeurs obtenues pour les distillats issus de trois jours de fermentation. Cette remarque est corroborée par les observations de Lokossou (2012) et Gnikpo (2012) qui affirment qu’une fermentation menée au-delà de trois jours entraine une baisse de la densité relative des échantillons.

2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3

Titre alcoométrique (%)

Echantillons

Figure 10 : Evolution de la densité relative pour les distillats de 5 jours de fermentation

3.2.2. Evolution du pH et de l’acidité des distillats en fonction du type d’expérience, du type de recueillement

Le pH pour les distillats issus de la fermentation de 5 jours a varié entre 3,23 et 3,68.

Figure 11 : Evolution du pH pour les distillats de 5 jours de fermentation

2,90 3,00 3,10 3,20 3,30 3,40 3,50 3,60 3,70 3,80

pH

Echantillons 0,99

0,99 1,00 1,00 1,01 1,01 1,02 1,02 1,03

Densité

Echantillons

Les plus fortes valeurs sont en général obtenues pour les premiers recueillements. Cette remarque révèle la faible acidité des premières gouttes. Aussi, à recueillements identiques, le pH augmente avec la diminution de la quantité de pommes de cajou.

L’acidité des échantillons a varié de 0,06-0,43%. Il n’existe pas de différence significative au regard des résultats obtenus pour les échantillons de trois jours. Ces résultats sont supérieurs à ceux obtenus par Gnikpo (2012) (0,13%). Cette forte valeur de l’acidité peut être justifiée par un mauvais chauffage. En général, l’acidité diminue proportionnellement à la baisse de la quantité de pommes de cajou.

Figure 12 : Evolution de l’acidité pour les distillats de 5 jours de fermentation 3 .2.3. Evolution du titre alcoométrique des distillats

Le titre alcoométrique a varié de 2,3 à 2,75%. Ces valeurs très faibles peuvent être justifiées par la non maitrise du chauffage et le type de fermentation. De même, ces résultats sont inférieurs aux résultats obtenus pour les échantillons issus du troisième jour. Cette remarque est en accord avec la conclusion de Lokossou (2012) qui affirme que l’augmentation de la durée de fermentation entraine une diminution du titre alcoométrique.

0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50

Acidité (%)

Echantillons

Figure 13 : Evolution du titre alcoométrique pour les distillats de 5 jours de fermentation

2 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8

Titre alcoométrique (%)

Echantillons

CONCLUSION ET PERSPECTIVES

La valorisation des sous-produits agroindustriels considérés comme déchets revêt une importance économique capitale car les productions de pomme de cajou au Bénin ne cessent d’augmenter. La production de boisson alcoolisée à base de pomme de cajou s’avère donc une voie rentable du fait de la disponibilité de la matière première. L’étude menée en vue d’une valorisation possible nous permet d’affirmer qu’on peut appliquer une fermentation spontanée sur la pomme de cajou. En outre, les résultats révèlent que le titre alcoométrique augmente avec l’augmentation de la quantité de déchets utilisés pour la fermentation et que les distillats issus des moûts de trois jours de fermentation ont présenté une teneur en éthanol plus élevée.

Toutefois, des études complémentaires sont nécessaires pour améliorer la qualité des boissons obtenues. Nous proposons :

- des prétraitements préalables sur la matière première dans le but de rendre les sucres plus accessibles,

- la détermination du taux sucre dans le vin,

- la maîtrise et le suivi de l’évolution de la température au cours de la distillation,

- l’expérimentation d’une fermentation alcoolique avec apport de Saccharomyces cerevisiea,

- le calcul du rendement pour une quantité donnée de sous-produits.

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