Nouveau procédé de fractionnement de la graine de Neem (Azadirachta Indica A. Jussi) sénégalais : production d'un bio-pesticide d'huile et de tourteau, New fractionation process of Neem (Azadirachta Andica A. Jussi) seed : production of bio-pesticide, oil and cake

Mamadou Faye

Description

Sous la direction de Luc Rigal, Oumar Sock
Thèse soutenue le 29 novembre 2010: Université Cheikh Anta Diop de Dakar, INPT
Originaire de l'Inde, le neem (Azadirachta indica Juss.) est un arbre présent dans les zones tropicales sèches et subtropicales d'Asie, d'Amérique et d'Afrique. Au Sénégal, il produit en moyenne 50 kg par an d'un fruit sous forme de drupe ellipsoïdale, qui contient en général une graine, d'un poids moyen de 270 ± 30 à 91 % de matière sèche. La variabilité des caractéristiques des graines (45 à 48 % de coques fibreuses : cellulose 52 à 54 %, hémicelluloses 24 à 28 %, lignine 7 à 9 % ; 52 à 55 % d'amandes : lipides 45 à 58 %, protéines 20 à 23 %j) et des huiles extraites (acides palmitiques : 17 à 19 %, stéarique : 14,5 à 17,5 %, oléique : 42 à 48,5 %, linoléique : 16,5 à 20 % ; stérols totaux : 3 à 5 g/kg) est analysée pour 5 régions du Sénégal. L'extraction de l'azadirachtine, principal principe actif phytosanitaire de la graine, par différents solvants (méthanol, éthanol, eau) révèle une teneur de 2 g par kg de graine, localisée essentiellement dans l'amande (3,9 g/kg). Les conditions d'expression de l'huile de graine de neem sont étudiées en presse mono-vis OMEGA 20 et en extrudeur bi-vis CLEXTRAL BC 21. Dans les meilleures conditions, 65 et 68 % de l'huile sont exprimées, 7 à 10 % de l'azadirachtine sont entraînées avec l'huile, et le tourteau contient 14 % de lipides, 14 % de protéines et près de 2 g/kg d'azadirachtine. Le fractionnement acqueux, sous cisaillement intense des graines, conduit à l'extraction de 55 % des lipides, 50 % des protéines et 80 % de l'azadirachtine, séparés sous forme d'une émulsion stable, de composition : eau 70 %, huile 25 %, protéines 4 %, azadirachtine 6 g/kg, et d'une phase aqueuse. L'étude de la mise en œuvre du procédé d'extraction et de séparation, en extrudeur bi-vis CLEXTRAL BC 21 puis BC 45, permet de produire en continu 0,3 kg d'émulsion stable par kg de graine traitée (20 kg/h) avec un ratio eau/graine de 2 et une température de 60°C. Le tourteau ne contient plus que 0,6 g/kg d'azadirachtine, et l'émulsion stable qui en contient 5 g/kg peut être directement mise en œuvre dans les formulations d'insecticide totalement biosourcés.
-Neem
-Graine
-Fractionnement
-Extraction
-Extrudeur bi-vis
-Azadirachtine
-Huile
-Tourteau
Originally from India, neem (Azadirachta indica Juss.) is a tree found in the dry tropics and subtropics of Asia, America and Africa. In Senegal, it produces an average of 50 kg per year of a fruit as a drupe ellipsoid, which generally contains a seed, with an average weight of 270 ± 30 to 91% dry matter. The variability of seeds (45 to 48% of capsular cellulose 52-54%, 24-28% hemicellulose, lignin 7-9% 52-55% almonds: 45 to 58% lipids, proteins 20 to 23% j) and extracted oils (palmitic acid: 17 to 19%, stearic: 14.5 to 17.5%, oleic acid: 42 to 48.5%, linoleic: 16.5 to 20% total sterols: 3 5 g / kg) was analyzed for five regions of Senegal. Extraction of azadirachtin, the main active ingredient of the plant seed by different solvents (methanol, ethanol, water) shows a content of 2 g per kg of seed, mainly localized in the kernel (3.9 g / kg ). The expression conditions of neem seed oil were studied in single-screw press OMEGA 20 and twin-screw CLEXTRAL BC 21. Under optimum conditions, 65 and 68% of the oil is expressed, from 7 to 10% of azadirachtin are entrained with the oil and meal contains 14% fat, 14% protein and about 2 g / kg azadirachtin. Watery splitting under intense shear seeds, led to the extraction of 55% lipids, 50% protein and 80% of azadirachtin, separated as a stable emulsion, composition: water 70% oil 25%, 4% protein, 6 g azadirachtin / kg, and an aqueous phase. The study of the implementation of the method of extraction and separation, twin-screw extruder and then CLEXTRAL BC 21 BC 45, produces continuous stable emulsion 0.3 kg per kg of treated seed (20 kg / h) with a ratio water / seed of 2 and a temperature of 60 ° C. The cake contains only 0.6 g / kg of azadirachtin, and stable emulsion which contains 5 g / kg can be directly implemented in the formulations of insecticide biosourced completely.
-Neem seed
-Fractionation
-Extraction
-Twin-screw extruder
-Azadirachtin
-Oil
-Meal
Source: http://www.theses.fr/2010INPT0070/document

Sujets

• Margousier
• Graine
• Azadirachtine
• Huile
• Tourteau
• Langue d'oïl

Informations

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• Nombre de lectures: 327
• Poids de l'ouvrage: 4 Mo

Extrait

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InstitutNationalPolytechniquedeToulouse(INPToulouse)
SciencesdesAgroressources
MamadouFAYE
lundi29novembre2010
4ITRE
NOUVEAUPROCEDEDEFRACTIONNEMENTDELAGRAINEDENEEM
(AZADIRACHTAINDICAA.JUSSI)SENEGALAIS:PRODUCTIOND'UN
BIO-PESTICIDED'HUILEETDETOURTEAU
*529
KomlaSANDA,Professeur-EcoleSupérieured'Agronomie-UniversitédeLomé-Togo
GérardVILAREM,IngénieurdeRecherche-INPT-LCA-ENSIACET-Toulouse-France
SenghaneN'DIAYE,MaîtredeConférences-UCAD-ESP-Dakar-Sénégal
%COLEDOCTORALE
SciencesdelaMatière(SDM)
5NITÏDERECHERCHE
LaboratoiredeChimieAgro-Industrielle-UMR1010INRA/INPT-ENSIACET
$IRECTEURSDE4HÒSE
LucRIGAL,IngénieurdeRecherche-INPT-LCA-ENSIACET-Toulouse-France
OumarSOCK,Professeur-UCAD-LEPM-ESP-Dakar-Sénégal
2APPORTEURS
FaridCHEMAT,Professeur-Universitéd'AvignonetdespaysdeVaucluse-Avignon-France
KomlaSANDA,-EcoleSupérieured'Agronomie-UniversitédeLomé-TogoREMERCIEMENTS

Ce travail de recherche a été effectué en cotutelle entre l’Institut National Polytechnique
(INP) de Toulouse (France) et l’Université Cheikh Anta Diop (UCAD) de Dakar (Sénégal). Il
a été réalisé au sein du Laboratoire de Chimie Agro-industrielle (LCA) (UMR 1010 INRA) de
l’Ecole Nationale Supérieure des Ingénieurs en Arts Chimiques Et Technologiques
(ENSIACET) de l’INP et du Laboratoire d’Electrochimie et des Procédés Membranaires
(LEPM) de l’Ecole Supérieure Polytechnique (ESP) de l’UCAD.
Je voudrais tout particulièrement remercier Madame le Professeur Marie-Elisabeth
BORREDON ainsi que son conseiller scientifique, Monsieur le Professeur Antoine GASET, de
m’avoir accueilli au sein de leur laboratoire.
Je voudrais exprimer toute ma gratitude à Monsieur le Professeur Oumar SOCK, Directeur
du LEPM, pour avoir assuré la co-direction de cette thèse. J’ai toujours bénéficié de son
soutien et de son conseil.
J’exprime mes plus sincères remerciements à Monsieur Luc RIGAL, Ingénieur de Recherche,
pour avoir dirigé cette thèse. Sans lui, cette thèse n’aurait jamais vu le jour. Ses capacités
scientifiques, sa rigueur, sa disponibilité, sa simplicité, son enthousiasme ont toujours été une
source de motivation pour moi.
Je tiens à remercier Monsieur Senghane N’DIAYE qui n’a ménagé aucun effort pour la
réussite de ce travail. Il a été le porteur du projet. Je tiens à lui exprimer toute ma gratitude
pour l’intérêt et la confiance qu’il m’a accordés.
J’exprime mes sincères remerciements à Monsieur Farid CHEMAT et Monsieur Komla
SANDA d’avoir accepté de juger ce travail et de faire l’honneur d’être rapporteurs de cette
thèse.
Je remercie également Monsieur Gérard VILAREM d’avoir accepté de juger ce travail de
recherche.
Ce travail m’a par ailleurs conduit à collaborer avec les équipes du LCA et du LEPM, je
remercie leurs membres pour leurs aides qui ont été primordiales pour l’aboutissement de
1 cette œuvre. Je pense à Catherine DOUMENG pour les séances d’extrusion bi-vis, Anne
LUNG pour les analyses physico-chimiques, Philippe EVON l’un des auteurs les plus cités,
Céline MATHIEU, Muriel CERNY, Didier NICOLAS, Virginie VANDENBOSCHE, Laure
CANDY, Jean-François FABRE et Sébastien HOLMIERE. Je remercie également Marie-
Christine TALOU, Karine TREMAUVILLE, Isabelle NOEL, Antoine ROUILLY, Didier
DANGLA, Emmanuelle DAO, Michel LE GAL, qui m’ont toujours aidé dans mes démarches
quotidiennes, en somme tout le personnel du Laboratoire LCA.
Je pense à mes collègues doctorants qui m’ont très bien intégré : Chaker, Christian,
Dorothée, Emilie, Fabien, Hermine, Houssien, Julien H., Lupita, Mathieu M., Nicoleta,
Rawan, Romain, Sylvain, William et tous les autres.
Je tiens à exprimer toute ma gratitude à Jean-François FABRE, Sébastien HOLMIERE, Jazia
SRITI, Anthony GUILLON, Christian NGAKEGNI LIMBILI, Veronica LICEA MORENO,
Meriem ELALOUI et Isabelle qui demeurent des amis. Ils m’ont permis de découvrir
certaines localités et certains aspects de la culture française ; je pense aux week end de ski en
montagne à La Mongie et aux vacances et visites à Arcachon, Bordeaux, dans le Périgord,
etc.
Au sein de l’ESP, je tiens à remercier le Directeur El Hadji Habib NGOM, qui m’a toujours
aidé pour mes déplacements à Toulouse. Je tiens particulièrement à remercier le
Département Génie Chimique et Biologie Appliquée, en particulier Cheikh Tidiane MBAYE,
le chef du département ainsi que mes professeurs, particulièrement : Mesdames et Messieurs
Senghane NDIAYE, Oumar SOCK, Abdoulaye SOW, Falilou MBACKE SAMBE, Mady
CISSE, Démo KEITA, Codou MAR DIOP, Habib NGOM, Mama SAKHO, Cheikh NGUER,
Cheikhou KANE. Je pense à mes collègues étudiants et aux personnels techniques et
administratifs, particulièrement Alpha Ousmane TOURE, Djibril DIEDHIOU, Matar DIOP,
meAlé KANE, M SALL.
Ce travail a été financé par le Service de la Coopération et d’Actions Culturelles (SCAC) de
l’ambassade de France à Dakar. Je saisis cette opportunité pour exprimer toute ma
reconnaissance aux membres du SCAC.
Je remercie enfin mes parents, mes frères et sœurs, mon épouse ainsi que mon grand père
Cheikh DIOUF et ses fils qui ont su m’aider, me soutenir et m’encourager durant ces longues
années de travail.
2 †
†
Sommaire
INTRODUCTION GENERALE................................................................................................ 9

CHAPITRE I : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE ET SITUATION DES
CONNAISSANCES................................................................................................................. 15

I.1 LE NEEM ET SES PRINCIPALES CARACTERISTIQUES :......................................... 15
I.1.1 Nomenclature et classification..................................................................................... 15
I.1.1.1 Classification botanique........................................................................................ 15
I.1.1.2 Nomenclature........................................................................................................ 15
I.1.2 Etymologie................................................................................................................... 16
I.1.3 Origine du neem........................................................................................................... 17
I.1.4 Description de l’arbre .................................................................................................. 17
I.1.4.1 La tige 19
I.1.4.2 Les feuilles ............................................................................................................ 19
I.1.4.3 Les racines 19
I.1.4.4 Le fruit .................................................................................................................. 20
I.1.5 Conditions de croissance du neem............................................................................... 21
I.1.6 Répartition géographiqueem .............................................................................. 22
I.2 LE NEEM, ARBRE DIVIN ............................................................................................ 26
I.2.1 Propriétés médicinales du neem................................................................................... 26
I.2.1.1 Effet antibactérien................................................................................................. 27
I.2.1.2 Effet antidiabétique (hypoglycémiant).................................................................. 27
I.2.1.3 Activité antifertile 27
I.2.1.4 Effet antipaludéen 28
I.2.1.5 Effet antiulcéreux.................................................................................................. 28
I.2.1.6 Effet antiviral ........................................................................................................ 28
I.2.1.7 Effet sur le système nerveux central ..................................................................... 28
I.2.2 Propriétés insecticides du neem 28
I.2.3 L’azadirachtine : principe actif du neem 35
I.2.3.1 Structure et caractérisation de l’azadirachtine ...................................................... 35
I.2.3.2 Dosage de l’azadirachtine dans le neem ............................................................... 36
I.2.3.3 Activité insecticide de l’azadirachtine .................................................................. 40
I.2.3.4 Composition et exploitation de la graine de neem................................................ 46