(Hibiscus sabdariffa L. - Malvaceae) en conditions ambiantes

ADJE Anoh Félix, NIAMKE Bobelé Florence, LOZANO François Yves,
BIEGO G. Henri, ADIMA Amissa Augustin
Enseignant-Chercheur au DFR GCAA/INP-HB
Laboratoire de Procédés Industriels, de Synthèse, de l’Environnement
et des Energies Nouvelles (LAPISEN)
Unité Chimie de l’Eau et Substances Naturelles (UCESNA)
Côte d’Ivoire
Conservation durable des extraits de bissap (Hibiscus sabdariffa L.
- Malvaceae) en conditions ambiantes : un défi technologique
05 juin 2013 – Yamoussoukro/RCI
AGRAR 2013
PLAN DE PRESENTATION
Contexte et Justification
Méthodologie de la recherche
Résultats et Discussion
Conclusion et perspectives
2
CONTEXTE ET
JUSTIFICATION
Calices = matières premières
Hibiscus
sabdariffa L. :
pour la préparation d’une boisson
rafraîchissante très appetée dans la sous-région notamment en
Malvaceae, herbacée, buissonnante (arbuste à arbre)
Côte d’Ivoire.

Originaire du Soudan, aussi régions tropicales et
concurrence
fortement les autres boissons sucrées importées du
subtropicales
type Coca
Fanta, etc.
 cola, Plantes
endémiques des zones cotonnières du
Localement
pays préparée dans des conditions rustiques et
hygiéniques
maîtrisées,
 malFleurs
(calices) assez grandes, très décoratives
conservation
en atmosphère ambiante pose problème ; Recours
et colorées
à des équipements frigorifiques, quel que soit le délai de
consommation visé. Une alternative de conservation moins
onéreuse, exploitable en milieu villageois serait judicieuse.
3
Anthocyanes:
molécules
actives à fonctionnalité
rouge colorante
Acides-phénols: molécules ADJE, 2009
à activité antioxydante
PALE, 2004
Couleur rouge du Bissap due à la présence de molécules polyphénoliques
(anthocyanes) – Mais molécules sensibles à T, Lumière, Enzymes, pH,
4
oxygène, etc (MARKAKIS, 1982; CHEMAT, 2011)
CONTEXTE ET
JUSTIFICATION
Question de recherche : Comment obtenir des extraits bien
élaborés et stables, conservés de façon durable sans recours
à un dispositif frigorifique?
5
METHODOLOGIE DE LA RECHERCHE
Coupled membrane process
Un Calice
Sucre
RO concentrate
Macerate
Microfiltrate
End product
Ceramic
Ceramicmembrane
membrane
0,2µm
0,2µm//0.304m²
0.304m²
Clarification
Clarification
Vegetal
Vegetal material
material
Les calices :
Soaking
Soaking
acidified
acidified water
water
Séchage solaire
CC FF M
M
Water
Water
recycling
H. Sabdariffa « bissap
»recycling
Triage
Polymeric
Polymericmembrane
membrane
SW
SW30)
30)//2m²
2m²
Concentrated extract
extract
Concentration
Concentration Concentrated
polyphenols
RR O
O
polyphenols
Pure water
Décoction
Extrait de
Usages médico-pharmaceutiques
bissap
des calices
Pédoncules
floraux, graines,
• infusion
et gargarisme
: spasmolytique,
diurétique,Extraction
angine, stomatite,
débris végétaux
des calices àetc.
(nectar sucré)
bronchites, toux irritatives,
troubles résiduels
coliques, spasmodiques,
l’eau chaude
• extraits aqueux: pouvoir oestrogénique (au niveau de la rate), …
Usages en compléments alimentaires
• boisson de santé réputée en pays méditerranéens et tropicaux
roselle, oseille de Guinée, bissap et karkadé
• boisson «rafraîchissante» bien connue, même en Europe
6
RESULTATS ET DISCUSSION (R & D)
Méthode de
préparation
Extraits
ETLdécoction
Traditionnelle
TSM
ETLinfusion
pH
2,69
2,68
T( C)
47
27
Couleur
rouge
rouge
rouge
MS
(%)
Risques
0,47
Dégradation
des
Moléc.
actives
0,42
Dégradation
des
Moléc.
actives
0,38
Forte
Présence
microbienne
PFT
2,66
24
MFT
2,76
26
rouge clair
0,35
Non avéré
OI
2,58
27
rouge très
foncé
15,8
Non avéré
Des risques de pertes de qualité originelle par dégradation
de composés actifs avec l’extraction traditionnelle!!!
Instabilité moléculaire avérée!!!
7
R&D : ASPECT CHIMIQUE DE LA
STABILITE
DAD1 A, Sig=530,4 Ref=off (FELIX ADJE X6\098-0801.D)
mAU
mAU
20
DAD1 A, Sig=530,4
Ref=off
(FELIX ADJE
X7\036-1701.D)
DAD1 A,
Sig=530,4
Ref=off
(FELIX
mAU
20
80
15
ADJE X9\020-0301.D)
15
60
10
10
40
5
5
20
0
0
0
-5
0
10
20
30
40
DAD1 B, Sig=325,16 Ref=off (FELIX ADJE X6\098-0801.D)
mAU
50
0
60 min
mAU
-5
0
10
10
20
20
30
30
40
40
50
50
50
50 60
60
min
60 min
DAD1 B, Sig=325,16 Ref=off (FELIX ADJE X7\036-1701.D)
DAD1 C, Sig=280,8 Ref=off (FELIX ADJE X9\020-0301.D)
mAU
175
80
80
150
125
60
60
100
40
40
75
50
20
20
25
0
0
0
0
10
20
30
40
Extrait ETL
50
60
min
0
0
10
10
20
20
30
30
40
40
Extrait
ExtraitOIPFT
25 Brix
dilué 10 x
min 60 min
8
R&D : ASPECT CHIMIQUE DE LA
STABILITE
DAD1 A, Sig=530,4 Ref=off (FELIX ADJE X6\094-0401.D)
DAD1 A, Sig=530,4 Ref=off (FELIX ADJE X6\098-0801.D)
mAU
4
Lumière 20°C
mAU
Obscurité 20°C
15
10
5
Obscurité 20°C
Obscurité 4°C
3
15
2
10
 DEGRADATION
1
5
0
Obscurité 4°C
3
2
DES
0
0
Lumière 20°C
20
Indice de dégradation
Indice de dégradation
20
4
EXTRAITS
1
0
TRADITIONNELS PAR LA LUMIERE ET LES
0
7
-5
14
Jours
0
10
20
30
40
DAD1 B, Sig=325,16 Ref=off (FELIX ADJE X6\098-0801.D)
mAU
21
0
28
7
14
Jours
-5
50
Extrait réalisé en laboratoire (ETL)
0
60 min
MICRO-ORGANISMES !!!
10
20
30
21
40
28
50
60
min
60
min
DAD1 A, Sig=530,4 Ref=off (FELIX ADJE X6\094-0401.D)
mAU
Extrait préfiltré PFT
20
4
Lumière 20°C
4
60
40
20
Indice de dégradation
Obscurité 20°C
3
Lumière 20°C
Obscurité 20°C
15
Obscurité 4°C
 STABILITE DES EXTRAITS CONCENTRES
10
2
5
1
Indice de dégradation
80
Obscurité 4°C
3
2
1
0
0
0
0
0
0
10
7
20
30
14
Jours 40
21
50
Extrait
microfiltré
par MFT
Extrait
ETL
à 1 jour
-5
28
0
60 min
0
7
10
20
14
Jours
30
21
40
28
50
ETL
à 28 par
jours
Extrait
concentré
OI
MARKAKIS, 1982; CHEMAT, 2011
9
R&D : ASPECT MICROBIOLOGIQUE DE LA
STABILITE
00microbes
microbes
en MFT!!!
OI!!!
en
MFT
OI
ETL
PFT
11
1j
122
7j
733
14j
44
14
21j
55
21
28j
66
28
< 01 = absence
de colonies
Nombre
Levures
et et
Nombre
Levures
GAM
Levures et
Nombre
GAM Moisissures
d’échantillon
GAM
d’échantillons
Moisissures
-1
) -1) Moisissures
(UFC.mL
Levures
et) -1
Nombre
d’échantillons
(UFC.mL
-1
-1
s testés
(UFC.mL
GAM
(UFC.mL ) Moisissures
testés
(UFC.mL
-1) )
d’échantillons
(UFC.mL
testés
-1)
(UFC.mL
3
<
01
< 01
3
< 013
< 013-1)
(UFC.mL
testés
0,70.10
2
1,87.10
3
<
01
< 01
< 013
< 01
23
178,00
30,71
1,15.103
2
2,43.10
< 01
< 01
< 014
< 013
3,01.10
23 3
3,75.10
3
3
23
4,11.10
3,48.10
< 01
< 01
< 015
< 014
23
1,22.10
5,50.10
3
3
4,56.10
23
5,6.10
<
01
<
01
6
5
< 01
< 01
23
6,32.10
4,06.10
3
3
23 3
7,5.10
5,32.10
<
01
<
01
8
6
< 01
< 01
7,41.10
6,54.10
2
77
33
< 01
< 01
< 01
< 01
88
33
< 01
< 01
< 01
< 01
10
Résultats conformes aux observations de Cissé M. (2011)
R & D :ASPECT MICROBIOLOGIQUE DE LA
STABILITE
11
CONCLUSION ET PERSPECTIVES
La qualité et la stabilité du produit final sont renforcées. Ce
Le gain de qualité sensoriel et de stabilité du produit final rend
concentré bactériologiquement sain peut être utilisé comme
cette application technologique compétitive et techniquement sûre
base/ingrédient pour la fabrication de produits de santé,
pour permettre un transfert, par simple changement d’échelle,
boissons, colorant naturel, ingrédient actif antioxydant.
vers une fabrication industrielle de petite dimension pouvant
intéresser le tissu entreprenarial local des très petites entreprises
des PVD.
12
REFERENCES
BIBLIOGRAPHIQUES
Adjé A. F., 2009. Production par procédés membranaires couplés d'extraits polyphénoliques de
Carapa procera, Delonix regia et Hibiscus sabdariffa - Détermination des structures
moléculaires et des activités antioxydantes. Faculté des Sciences et Techniques. Marseille,
Université Paul Cézanne Aix-Marseille III. Doctorat d'Université : 211 p.
Chemat, F., Ed. 2011. Eco-extraction du végétal : Procédés innovants et solvants alternatifs,
Dunod - l'usine nouvelle, France éco-extraction.
Cissé M., F. Vaillant, D. Soro, M. Reynes and M. Dornier, 2011. Crossflow microfiltration for the
cold stabilization of roselle (Hibiscus sabdariffa L.) extract. Journal of Food Engineering 106(1):
20-27.
Markakis P., 1982. Stability of anthocyanins in foods Anthocyanins as Food Colors. P. Markakis.
New York, United States, Academic Press: 263.
Palé, E., M. Kouda-Bonafos and M. Nacro, 2004. Caractérisation et mesure des activités antiradicalaires d'anthocyanes de plantes du Burkina Faso. Comptes Rendus Chimie 7(10-11):
13
973-980.
MERCI DE VOTRE AIMABLE ATTENTION
14
Les Techniques Séparatives Membranaires (TSM)
• Matériaux d’origine polymère ou céramique
• Construction sous diverses géométries
• Assemblage sous diverses configurations
• Encombrement réduit sans nuire aux performances
individuelles
15