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AVERTISSEMENT



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soutenance et mis à disposition de l’ensemble de la communauté
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LIENS




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http://www.culture.gouv.fr/culture/infos-pratiques/droits/protection.htm
UNIVERSITE DE NGAOUNDERE
Ecole Nationale Supérieure des Sciences Agro-Industrielles
Unité de recherche Réactions Extractions Sucrerie et Huiles végétales
INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE LORRAINE
Ecole Nationale Supérieure des Industries Chimiques
Laboratoire de Thermodynamique et des Milieux Polyphasés

THESE
Présentée devant l’Université de Ngaoundéré
Pour obtenir le grade de
Docteur/Ph.D de l’Université de Ngaoundéré et Docteur de l’INPL
Spécialité : Génie des Procédés
Par
Gilles Bernard NKOUAM


Conservation des fruits du karité (Vitellaria paradoxa Gaertn.) et de l’aiéle
(Canarium schweinfurthii Engl.) : isothermes de sorption d’eau et extraction
des matières grasses des fruits stockés


Thèse soutenue à l’Université de Ngaoundéré le 27 septembre 2007

Président
Joseph NOAH NGAMVENG Professeur, LPB, Faculté des Sciences-Université de Yaoundé I
Rapporteur
César KAPSEU Professeur, DGPI, ENSAI-Université de Ngaoundéré (Directeur de thèse)
Membres
Michel ROQUES Professeur Emérite, LaTEP, ENSGTI-Université de Pau et des Pays de l’Adour
Jean NGANHOU Professeur, DGIM, ENSP-Université de Yaoundé I
DZUDIE TENIN Professeur, DGPI, ENSAI-Université de Ngaoundéré
Robert NDJOUENKEU Professeur, DSAN, ENSAI-Université de Ngaoundéré
Michel DIRAND Professeur, LTMP, ENSIC-INPL de Nancy (Directeur de thèse)
Danielle BARTH Professeur, LSGC, ENSIC-INPL de Nancy








TABLE DES MATIERES










Pages
PAGE DE SIGNATURE i
CERTIFICATION ii
DEDICACE iii
REMERCIEMENTS iv
vii LISTE DES ILLUSTRATIONS
RESUME xvi
ABSTRACT xviii
INTRODUCTION GENERALE 1
CHAPITRE I : REVUE BIBLIOGRAPHIQUE 8
I.1 LES DONNEES BOTANIQUE, ETHNOBOTANIQUE ET COMMERCIALE 9
I.1.1 LE KARITE 9
I.1.1.1 L’arbre et le fruit 9
I.1.1.1.1 L’aire de distribution du karité 13
I.1.1.1.2 Les utilisations du karité 14
I.1.1.1.3 La commercialisation des fruits et des produits du karité 15
I.1.2 L’AIELE 16
I.1.2.1 L’arbre et le fruit 16
I.1.2.1.1 L’aire de distribution de l’aiélé 20
I.1.2.1.2 Les utilisations de l’aiélé 22
I.1.2.1.3 La commercialisation des fruits et des produits de l’aiélé 23
I.2 LA CONSERVATION DES FRUITS DU KARITE ET DE L’AIELE 25
I.2.1 LE KARITE 25
I.2.1.1 Le stockage en tas et en fosses 26
I.2.1.2 Le conditionnement des graines et des amandes 26
I.2.1.3 Les autres méthodes de conservation 27
I.2.2 L’AIELE 28
I.2.3 ISOTHERMES DE SORPTION 29
I.2.3.1 L’état et l’activité de l’eau dans les aliments 29
I.2.3.2 Les méthodes de mesure de l’activité de l’eau 31
31 I.2.3.2.1 Le principe
I.2.3.2.2 Les méthodes d’obtention 31
I.2.3.2.2.1 Les méthodes manométriques 31
I.2.3.2.2.2 Les méthodes hygrométriques 32
I.2.3.2.2.3 Les méthodes gravimétriques 33
I.2.3.3 L’importance des isothermes 34
I.2.3.4 L’hystérésis des isothermes 35
I.2.3.5 Le calcul de l’enthalpie de sorption 38
I.2.3.6 Les travaux sur les isothermes des amandes de karité et des fruits de
l’aiélé 39
I.2.3.7 Les exemples de modèles d’isothermes 39
I.2.4 LA TEXTURE DES FRUITS DU KARITE ET DE L’AIELE 46
I.2.4.1 Les généralités sur la texture des aliments 46
I.2.4.1.1 La définition 46
I.2.4.1.2 L’importance de la texture en alimentation 48
I.2.4.2 Les travaux sur la texture des fruits du karité et de l’aiélé 49
I.3 LA TRANSFORMATION DES FRUITS DU KARITE ET DE L’AIELE 50
I.3.1 LE BEURRE DE KARITE 50
I.3.1.1 L’extraction du beurre de karité 50
I.3.1.1.1 Les procédés traditionnels d’extraction 50
I.3.1.1.2 Les procédés améliorés d’extraction 59
I.3.1.2 Les caractéristiques du beurre de karité 64
I.3.1.2.1 Les caractéristiques organoleptiques 64
I.3.1.2.2 Les caractéristiques physiques 66
I.3.1.2.3 Les caractéristiques chimiques 67
I.3.1.3 Les propriétés du beurre de karité 69
I.3.1.4 Le marché et l’avenir du beurre de karité 71
I.3.2 L’HUILE DE L’AIELE 73
I.3.2.1 L’extraction de l’huile de l’aiélé 73
I.3.2.2 Les caractéristiques de l’huile de l’aiélé 74
I.3.2.2.1 Les caractéristiques organoleptiques 74
I.3.2.2.2 Les caractéristiques physiques 75
I.3.2.2.3 Les caractéristiques chimiques 75
I.3.2.3 Les propriétés de l’huile de l’aiélé 77
I.3.2.4 Le marché et l’avenir de l’huile de l’aiélé 77
I.4 L’EXTRACTION DE MATIERE GRASSE DE KARITE ET D’AIELE PAR
LE CO SUPERCRITIQUE 78 2
I.4.1 LES GENERALITES SUR LES FLUIDES SUPERCRITIQUES 78
I.4.1.1 Les définitions 79
I.4.1.2 L’importance des fluides supercritiques 79
I.4.2 LE CAS DU DIOXYDE DE CARBONE 81
I.4.2.1 Les avantages d’utilisation 81
I.4.2.2 Les contraintes d’utilisation 81
I.4.2.3 L’extraction des huiles 82
CHAPITRE II : ISOTHERMES DE SORPTION D’EAU DE L’AMANDE DE
KARITE ET DE LA PULPE DE L’AIELE 84
I. INTRODUCTION 85
II. MATERIELS ET METHODES 86
II.1 Matériels 86
II.1.1 Matériel végétal 86
II.1.2 Matériel de préparation et de manipulation 86
II.2 Méthodes 87
II.2.1 Caractérisation des fruits 88
II.2.1.1 Préparation des échantillons 88
II.2.1.2 Caractéristiques physiques 88
II.2.1.3 Caractéristiques chimiques 88
II.2.1.3.1 Détermination de la teneur en eau 88
3.2 Détermination des lipides totaux 89
II.2.1.3.3 Détermination des cendres totales 89
II.2.1.3.4 Détermination des protéines totales 90 5 Détermination des sucres totaux 92
II.2.2 Isothermes de sorption 94
II.2.2.1 Description du dispositif expérimental 94
II.2.2.2 Obtention des isothermes 98
II.2.2.2.1 Calculs du nombre de sites d’adsorption (n) et des constantes (K et
B) 99
II.2.2.2.2 Calcul de l’énergie d’attraction intermoléculaire de la monocouche
(Q) 99
II.2.2.2.3 Prédiction des isothermes 100
II.2.2.3 Modélisation des isothermes 100
II.2.2.4 Analyses statistiques 102
III. RESULTATS ET DISCUSSION 102
III.1 Caractérisation des fruits 102
III.1.1 Caractéristiques physiques 102
102 III.1.1.1 Karité
III.1.1.2 Aiélé 103
III.1.2 Caractéristiques chimiques 104
III.1.2.1 Détermination de la teneur en eau 105
III.1.2.1.1 Karité 105
III.1.2.1.2 Aiélé 105
III.1.2.2 Détermination des lipides totaux 105
III.1.2.2.1 Karité 105
III.1.2.2.2 Aiélé 106
III.1.2.3 Détermination des cendres totales 106
III.1.2.3.1 Karité 106
III.1.2.3.2 Aiélé 106
III.1.2.4 Détermination des protéines totales 106
III.1.2.4.1 Karité 106
III.1.2.4.2 Aiélé 107
III.1.2.5 Détermination des sucres totaux 107
III.1.2.5.1 Karité 107
III.1.2.5.2 Aiélé 107
III.2 Isothermes de sorption 108
III.2.1 Influence de la température 108
III.2.2 Influence de la nature de l’échantillon 111
III.2.3 Modélisation des isothermes 115
III.2.4 Chaleurs nettes de sorption 122
III.2.5 Phénomène d’hystérésis 124
III.2.6 Conditions de conservation 131
IV. CONCLUSION PARTIELLE 136
CHAPITRE III : EXTRACTION DES MATIERES GRASSES PAR DEUX
SOLVANTS : HEXANE ET CO SUPERCRITIQUE 137 2
I. INTRODUCTION 138
II. MATERIEL ET METHODES 140
II.1 Matériel végétal et dispositif expérimental 140
II.2 Méthodes 140
II.2.1 Extraction des matières grasses 140
II.2.1.1 Extraction à l’hexane 141
II.2.1.2 Extraction au CO supercritique 141 2
II.2.1.2.1 Description de l’installation au CO supercritique 141 2
II.2.1.2.2 Principe d’extraction 141
.3 Caractéristiques et remplissage de l’extracteur 143
II.2.1.2.4 Détermination du rendement d’extraction 143
II.2.2 Caractérisation des huiles extraites 146
II.2.2.1 Indice d’acide 146
II.2.2.2 Indice d’iode 147
II.2.2.3 Composition en acides gras 148
II.2.2.4 Différentes classes de lipides 149
II.2.3 Détermination des paramètres texturaux 151
II.2.4 Observations microscopiques de la surface des échantillons 154
II.2.5 Analyses statistiques 155
III. RESULTATS ET DISCUSSION 155
III.1 Extraction des matières grasses 155
III.1.1 Répartition granulométrique des fruits broyés 155
III.1.2 Rendements d’extraction 156
III.1.3 Indice d’acide 161
III.1.3.1 Amande de karité 161
III.1.3.2 Pulpe de l’aiélé 164
III.1.4 Indice d’iode 166
III.1.4.1 Amande de karité 166
III.1.4.2 Pulpe de l’aiélé 168
III.1.5 Composition en acides gras 170
III.1.5.1 Amande de karité 170
III.1.5.2 Pulpe de l’aiélé 173
III.1.6 Différentes classes de lipides 176
III.1.6.1 Amande de karité 176
III.1.6.2 Pulpe de l’aiélé 179
III.2 Paramètres texturaux 182
III.2.1 Amande de karité 182
III.2.1.1 Dureté 182
III.2.2 Pulpe de l’aiélé 185
III.2.2.1 Dureté 185
187 III.2.2.2 Masticabilité
IV. CONCLUSION PARTIELLE 188