En vue de l'Obtention du Diplôme de Master en Biotechnologie, Agro-ressources, Aliments et

106 Pages·2014·3.17 MB·French

République Algérienne Démocratique et Populaire
Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche
Scientifique
Université Abderrahmane MIRA de Bejaia
Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie
Département des Sciences Alimentaires
En vue de l’Obtention du Diplôme de Master en
Biotechnologie, Agro-ressources, Aliments et Nutritions.
Option biotechnologie
Modélisation de l’extraction des antioxydants
de miel par le modèle Box-Behnken, et étude des
Activités antioxydantes et antibactériennes.
Réalisé par Membredu jury
Mlle ABDELHADI Baya Présidente: Mme BOULEKBECHE L.
Mlle MOKRANE Hanane
Promoteur : MrBOUKHALFA F.
Examinatrices :Mme FELLA S.
Mme GUENDOUZ N.
Année Universitaire
2013/2014
En premierlieu, nous remercions dieu le tout puissant pour son
aide et pournous avoir donné volonté, courage etpatience.
Aussi nous adressons un vif remerciement ànotrepromoteur
MrBOUKHALFA F.
Pour l’honneurqu’il nous a accordé en nous encadrant.
Ce travail témoigne de son confiance et de son
soutien dans les moments les plus difficiles.
Qu'il trouve icil'expression de notre
Haute considération etnotre
Profonde reconnaissance.
Nos remerciements s’adressent également à Mme Boulekbeche
d’avoir accepté de présider le jury et Mme FELLA.S
et Mme Guendouz.N pour avoir accepté d’examiner
Cet humble travail.
Nous tenons aussi àremercier tout le
personnels du laboratoire pour leurs aides,
leurs conseils et leurs gentillesses.
Un grandmerci à toute personne ayantcontribué à
l’accomplissement de ce modeste travail.
Merci
BayaetHanane
Je dédie cette œuvre à tous ceux qui me sont chers :
A mes chère grand- mère yemma lalah et yemma Taous. et
mon chère-grand père que dieu les protèges qui m’on toujours soutenue
A mes très chers parents, Karim et Houria, qui ont constitué
l’essentiel de mon univers et pour lesquels je voue beaucoup d’affection
et de respect.
A ma sœur adorable : Samia qui n’a jamais cessé de m’apporter leur
soutien et leur affection.
A mes deux frères Mohand , et Larbi.
A ma belle sœur Lila
A mes très chers neveux Samy,Kais, Ilyan, Melissa.
A mes cousins et cousines Soussou, sylia et thiziri.
A mes oncles et tantes Nadir, Dada rachid, fatima, Kahina,
lydia, Amine, Amina et Rayane.
A mon binôme, ma copine, Hanane et à toute sa famille.
A mes amies avec qui j’ai passé des moments agréables, en particulier à:
Rida, Aicha, Djidi, Kahina, Linda, Fatima , Ouahiba, Nabil, Boussaad et
Khaled et toutes celles que j’aime.
A tout la famille Abdelhadi
Baya
Je dédie cette œuvre à tous ceux qui me sont chers :
A mes chère grand- mère Faroudja et Saliha. et
Mon chère-grand père que dieu les protèges qui m’on toujours soutenue
A mes très chers parents, Malek et Nadia, qui ont constitué
l’essentiel de mon univers et pour lesquels je voue beaucoup d’affection
et de respect.
A ma sœur adorable Sara qui n’a jamais cessé de m’apporter leur
soutien et leur affection.
A mon frère Nassim.
A mes cousins et cousines Saliha, Nassima Lydiya et Rosa
A mes oncles et tantes A la mémoire de mon oncle Mourad,
Farid, Yahia, Lila,Djamila, Fatiha, Ouahiba, Houria, Salima, Khadija, lila,
Wissam, Adel, massilya, Oualid et Malak.
A mon binôme, ma copine, Baya et à toute sa famille.
A mes amies avec qui j’ai passé des moments agréables, en particulier à:
Nassim, Rezkia, Djouhra, Linda, Hinane, Aziz, Wahchia, Fatima, Wiza,
Samou, Linda, Fatima, Ouahiba, Nabil, Boussaad etKhaled et toutes celles
que j’aime.
A tout la famille Mokrane Hanane
Listedes abréviations 2014
Liste des abréviations
Abs: Absorbance.
ANOVA:Analysedela variance
BBD:Box-Behnken Design.
DCPIP:2,6di ChloroPhenol-IndoPhénol.
°C:degreecelsus
E.A.Asc:Equivalent d’AcideAscorbique.
E.A.G:Equivalent d’AcideGallique.
E.Q :Equivalent deQuercétine
E.β.C: Equivalent de β-Carotène.
KOH:Sel depotassium.
MF:Matiérefraiche
Mo:Molybdate.
P:Probabilité.
RMS :MéthodedeSurfacedeRéponse.
TPC:Teneur enComposés Phénoliques.
Listedes figures 2014
Liste des figures
Figuren°1:Photographiedumiel..............................................................................................03
Figuren°2:Productionmondialedemiel en2011...................................................................08
Figure n° 3 : Représentation graphique de la reproduction de miel au niveau des différentes
communes delawilayadeBejaia................................................................................................09
Figuren°4:Structurechimiques debasedes acides phénoliques............................................11
Figuren°5:Structuredebasedes flavonoïdes..........................................................................12
Figuren°6:Structureprincipaledequelques caroténoïdes.......................................................13
Figuren°7:StructurechimiquedelavitamineC......................................................................14
Figuren°8: Illustration deplanBox-Behnkenpourquatrefacteurs.........................................17
Figuren°9:Echantillons demiel...............................................................................................19
Figuren°10:Effet dusolvant surlateneur enpolyphenols extraite...........................................28
Figuren°11:Plandeprédictionréelledemiel étudié.................................................................32
Figuren°12:Surfacederéponsepourl’interaction puissance-temps..........................................35
Figuren°13:Surfacede réponsepourl’interactionpuissance-solvant.......................................35
Figuren°14:Surfacede réponsepourl’interactiontemps-solvant.............................................35
Figuren°15:Surfacede réponsepourl’interactionpuissancerapport (miel/solvant)................35
Figuren°16:Teneurmoyenneenpolyphénols totaux dumiel étudié........................................38
Figuren°17:Teneurmoyenneenflavonoïdes du miel étudié....................................................39
Figuren°18:Teneurmoyenneen anthocyaninedumiel étudié.................................................41
Figuren°19:Teneurmoyenneen caroténoïdes du miel étudié...................................................42
Figuren°20:Teneurmoyenneen acide ascorbiquedumiel étudié............................................43
Figuren°21:Pouvoirréducteuren Fecl des miels étudiés........................................................45
3
Figuren°22:Pouvoirréducteurenphosphomolibdatedumiel étudié.......................................46
Figuren°23: Pouvoir anti-radicalaire (DPPH·) de miel étudié ................................................... 48
Figuren°24:Pouvoir anti-radicalaire (ABTS˙+)demiel............................................................49
Figure n°25: Diamètre de la zone d’inhibition vis-à-vis les trois souches bactériennes
étudiés...........................................................................................................................................50
Listedes tableaux 2014
Liste des tableaux
Tableau I : Régions derécoltedes échantillons demiel.............................................................19
Tableau II :Niveaux des variables choisies pour les essais.......................................................20
Tableau III : Optimisationdes conditions d’extractiondes polyphénols parleplan
d’expérience Box-Behnkendumiel étudiée................................................................................31
Tableau IV:Estimationdes coefficients derégressiondumodel polynomialedeseconde
degrédemiel................................................................................................................................33
Tableau V:Conditionoptimales d’extractiondes polyphénols pourlemiel.............................37
Sommaire 2014
Sommaire
Listedes abréviations
Listedes figures
Listedes tableaux
Introduction................................................................................................................................01
Partie bibliographique
I Généralités surle miel.............................................................................................................03
I-1Définition.................................................................................................................................03
I-2Originedumiel........................................................................................................................03
I-2.1Miel denectar.......................................................................................................................04
I-2.2Miel demiellat......................................................................................................................04
I-3Compositiondemiel................................................................................................................04
I-4Propriétés physiques du miel...................................................................................................04
I-4.1 La couleur...........................................................................................................................04
I-4.2Laviscosité...........................................................................................................................05
I-4.3Ladensité..............................................................................................................................05
I-4.4L’indicederéfraction...........................................................................................................05
I-4.5Laconductivitéthermiqueet électrique...............................................................................05
I-4.6L’acidité................................................................................................................................06
I-4.7Lepouvoir rotatoire..............................................................................................................06
I-4.8Lacristallisation...................................................................................................................06
Sommaire 2014
I-5Propriétés biologiques dumiel................................................................................................06
I-5.1Valeurnutritionnelle.............................................................................................................06
I-5.2Propriétés thérapeutiques.....................................................................................................07
I-5.3Propriétés antibactériennes...................................................................................................07
I-6Productiondumiel...................................................................................................................07
I-6.1Productionmondialedemiel................................................................................................07
I-6.2Commercemondial...............................................................................................................08
I-6.3Production demiel auniveaudelawilayade Bejaia..........................................................08
IIGénéralitésurles activités des molécules bioactives............................................................10
II-1Les molécules bioactives et leuractivités biologiques...........................................................10
II-1.1Les polyphénols...................................................................................................................10
II-1.2Les flavonoïdes ...................................................................................................................12
II-1.3Les caroténoïdes..................................................................................................................13
II-1.4LavitamineC......................................................................................................................13
II-1.5Les oligo- éléments.............................................................................................................14
IIIGénéralitésurles plans d’expériences.................................................................................15
III-1Définitiondepland’expérience............................................................................................15
III-2Principe.................................................................................................................................15
III-3Terminologie.........................................................................................................................16
III-4Plans poursurfaces deréponse (RSM).................................................................................16
III-5Plan Box-Beh.......................................................................................................................17
III-5.1DéfinitionduplandeBox–Behnken..................................................................................17
III-5.2Quelqueapplicationdes plans Box-Behnken....................................................................18
Sommaire 2014
Partie pratique
IVMatériel et méthode...............................................................................................................19
IV-1Echantillonnage...................................................................................................................19
IV-2Extractiondes antioxydants..................................................................................................20
IV-2.1Optimisationdes conditions d’extraction..........................................................................20
IV-3Dosagedes antioxydants.......................................................................................................21
IV-3.1Les polyphénols totaux......................................................................................................21
IV-3.2Les flavonoïdes..................................................................................................................21
IV-3.3Les anthocyanines..............................................................................................................22
IV-3.4Les caroténoïdes................................................................................................................23
IV-3.5l’acideascorbique (vitamineC).........................................................................................23
IV-4Déterminationdel’activitéanti-oxydante............................................................................24
IV-4.1pouvoirréducteur...............................................................................................................24
IV-4.1.1Réductionde chlorureferrique.......................................................................................24
IV-4.1.2Réductionduphosphomolybdate...................................................................................24
IV-4.2Neutralisationdes radicaux libres......................................................................................25
IV-4.2.1Neutralisationduradical DPPH· ...................................................................................25
IV-4.2.2Neutralisationduradicale ABTS·+ ................................................................................25
IV-5Déterminationdel’activitéantibactérienne..........................................................................26
IV-5.1Leprincipe.........................................................................................................................26
IV-5.2Les étapes delaréalisationd’uneactivitébactérienne...................................................... 26
IV-5.2.1PréparationdustandarddeturbiditéMcFerland...........................................................26