Caractérisation des sirops et poudre de fruit de baobab

Le baobab : Adansonia digitata L

Origine et répartition géographique

Origine

Plusieurs mythes sont associés à l’origine du baobab (Owen, 1970). L’Égypte ancienne connaissait ses fruits, car ils ont été retrouvés dans certaines tombes. Pourtant, le baobab n’est pas originaire de l’Égypte. Il aurait été cité dans les écrits d’Harkhur (dirigeant d’une caravane) retrouvés près d’Aswan et cela, 2500 ans avant J.C. (Wickens, 1982).
C’est en 1354 que les récits des voyages d’Ibn Battuta, célèbre explorateur arabe, mentionnent cet arbre dans le bassin du Niger. Au XVIème siècle, les fruits se trouvaient au marché du Caire où ils étaient utilisés pour leur propriété fébrifuge. Le baobab fut décrit pour la première fois par un européen, Prospero Alpino, en 1592 dans De plantis Aegypti liber (Livre des plantes d’Egypte) (Wickens, 1982). C’est également dans ce même livre que le nom de baobab a été employé pour la première fois sous la graphie « ba hobab » qui est devenue au XVIIème siècle « baobab ». Il semble bien que « ba hobab » soit une translittération du terme arabe « bu hibab » qui signifie « fruit aux nombreuses graines » (Wickens, 1982).
L’appellation du genre Adansonia tire son origine du nom de Michel Adanson (1727-1806), qui est le premier à décrire la plante de manière approfondie en 1750 à la suite d’un voyage au Sénégal (Samba, 2000). Il mentionne pour la première fois le terme « pain de singe » pour ses fruits (Berhaut, 1974). En référence à ce botaniste qui en rapporta des échantillons à Paris, Carl Von Linné et Bernard de Jussieu proposèrent à cette époque le nom scientifique définitif de l’arbre : Adansonia digitata L. (Wickens, 1982).

Répartition géographique

Le baobab est naturellement présent dans les régions semi-arides d’Afrique tropicale, notamment dans la plupart des pays situés au sud du Sahara, à l’exception du Liberia, de l’Ouganda, de Djibouti, du Burundi et de la République Centrafricaine. Au Tchad, on ne le trouve que dans l’ouest et, en Afrique du Sud, il se limite essentiellement au Transvaal. Il est présent dans divers écosystèmes, y compris les zones côtières d’Afrique de l’Est et de l’Ouest. Au nord, son aire de répartition est limitée par les terres broussailleuses semi-désertiques.

Taxonomie et caractéristiques botaniques

Le genre Adansonia appartient à la famille des Bombacacées et à l’ordre des Malvales, aumême titre que le kapokier ou le fromager (Kerharo et Adam, 1974). Cette famille comprendenviron 30 genres, six tribus et environ 250 espèces (D. A. Baum 1998). Il comprend huitespèces. Six espèces sont endémiques à Madagascar : A. grandidieri, (Baill), A.madagascarensis (Baill.), A. perrieri (Capuron), A. rubrostipa (Jum. et H. Perrier), A.suarezensis (H. Perrier) et A. za (Baill). L’espèce A. gibbosa (A. Cunn.) Guymer ex D. Baum est confinée au nord-ouest de l’Australie. Enfin, A. digitata L., qui est présente sur le continent africain, est l’espèce la plus répandue et la mieux décrite (Sidibé et Williams, 2002 ; Soloviev et al 2004).
Le baobab (Figure 3) est l’une des espèces ligneuses les plus frappantes et reconnaissables d’Afrique en raison de sa grande taille, de son tronc gonflé et de sa couronne ronde et étalée (Assogbadjo et Joo, 2011). C’est un arbre robuste et trapu, atteignant 23 m de hauteur et 3 à 6 m de diamètre (parfois même 10 m, et 30,5 m de circonférence) (Terrible, 1991). Le tronc épais est constitué de tissus parenchymateux gorgés d’eau. Un baobab adulte peut emmagasiner plus de 120 000 litres d’eau (Samba et al, 2003).
L’écorce est fibreuse et sa couleur oscille entre le marron rougeâtre et le noir. Sur les branches portant des feuilles, une surface cireuse recouvre une couche verte qui permet à la photosynthèse de se poursuivre lorsque les feuilles sont tombées (Assogbadjo et Joo, 2011. Le baobab possède la faculté de régénérer son écorce lorsqu’elle est prélevée (Wickens, 1980).

Les différentes parties du baobab

Les feuilles

Les feuilles atteignent jusqu’à 20 cm de diamètre (Figure 4). Caduques en saison sèche, elles sont alternes, digitées et présentent cinq à sept folioles oblongues [(2 à 7) cm × (5 à 16) cm], longuement pétiolées de (8 à 16) cm, acuminées à l’apex. Le limbe, à marge entière ou denticulée, est le plus souvent glabre et brillant sur sa face supérieure et légèrement pubescente sur sa face inférieure (Diop et al., 2005). L’arbre n’a pas de feuille pendant la plus grande partie de l’année (Terrible, 1991). Ses feuilles apparaissent pendant la saison des pluies.

Le fruit

Le fruit est une capsule accrochée à une longue tige ; sa cosse dure et ligneuse mesure de 20 à 30 cm de long. Les nombreuses graines (plus de 100) sont entourées d’une pulpe blanche jaunâtre (Assogbadjo et Joo., 2011). Les graines noires noyées dans cette pulpe farineuse (blanche ou jaune) sont mêlées de fibres rougeâtres (Arbonnier, 2000).
Le fruit est généralement ovoïde, mais peut également présenter une forme sphérique, fusiforme, très allongée ou en massue [(7 à 20) cm × (7 à 54) cm]. Il pèse entre 150 et 350 g (Diop et al., 2005). L’apex parfois apiculé est pointu ou arrondi. L’épicarpe très lignifié a une épaisseur de 0,8 à 1 cm. Sa surface est duveteuse, de couleur brunâtre, jaunâtre ou verdâtre (Figure 6).

Dispersion des graines et germination

Les graines sont dispersées principalement par les hommes, qui récoltent les fruits pour leur usage personnel et pour le commerce local. Les autres mammifères qui disséminent les graines sont les babouins et autres singes, les éléphants et les rongeurs. Les oiseaux peuvent aussi contribuer à la dispersion des graines (Assogbadjo et Joo., 2011).
La germination requiert 3 à 5 semaines. Généralement, les semis se font en godet par poquet de trois graines, 3 à 5 mois avant la saison des pluies. Les plantules émergent de terre après 4 jours à 3 semaines. Lorsque la pluviométrie augmente, les plantules de 40 à 50 cm de haut sont disposées en pleine terre dans des trous de 40 à 60 cm de diamètre et de profondeur.
Compte tenu de la taille des individus adultes, l’écartement doit être important (plus de 10 m) (Sidibé et Williams, 2002). Selon la localisation, le baobab commence à produire des fruits 8 à 23 ans après la germination à condition de ne pas récolter ses feuilles pour laisser l’arbre développer son fût. Le baobab se prête bien à la multiplication végétative : bouture de tiges ou greffage (Sidibé et Williams, 2002).

Phénologie

Le temps de floraison varie considérablement, en général, la floraison peut survenir à tout moment, sauf pendant le pic de la saison sèche, et si les feuilles sont présents ou non (Baum et al, 1998). Au Sénégal, la floraison commence au mois de juin (Tableau 1) qui coïncide souvent avec le début de la saison des pluies. Elle se fait en même temps que la feuillaison qui peut durer jusqu’au mois d’octobre. Cependant, le baobab arrosé, peut garder ses feuilles toute l’année (Samba et al., 2003). La récolte se déroule entre janvier et février principalement, mais elle a aussi lieu tout au long de l’année car le fruit se conserve pendant de long mois sur l’arbre (Anon, 2003).

Utilisations alimentaires

Cas de la pulpe

La pulpe du fruit (Figure 7), partie la plus fréquemment exploitée, est également la matière première quantitativement la plus consommée (Cissé et al., 2009). Elle est alors utilisée directement comme ingrédient dans diverses préparations pour ses propriétés liante, épaississante et acidifiante (Wickens, 1982; Sidibé et Williams, 2002). Lorsque les fruits sont mûrs, leur pulpe est une poudre sèche et granuleuse. Elle peut être consommée fraîche ou ajoutée à du gruau cuit. Consommer la pulpe crue permet de préserver les vitamines qu’elle contient. Celle-ci peut également être mélangée à de l’eau ou du lait pour en faire une boisson, ou utilisée comme complément en la mélangeant à des aliments de base comme la farine de maïs ou de manioc (Assogbadjo et Joo., 2011).
Le « ngalax » est un mélange liquide sucré à base de pâte d’arachide, de pulpe de fruit du baobab et de farine de mil roulée cuite est surtout préparé à l’occasion de fêtes religieuses (Korité, Pâques) (Cissé et al., 2009). Elle est parfois utilisée pour faire coaguler le lait, pour activer la fermentation alcoolique de boissons à base de jus de canne à sucre ou de bière de céréales, ou pour épaissir des préparations sucrées cuites à base de fruits locaux comme la mangue, l’orange, etc. (Diop et al., 2005). Enfin, additionnée d’eau ou de lait, la pulpe du baobab peut être utilisée pour obtenir des boissons sucrées riches en vitamines C.

Les feuilles

Au Sénégal, le « Lalo » est une poudre de feuilles de baobab séchées que l’on incorpore aux céréales ou aux sauces, notamment lors de la préparation du couscous de mil (Figure 8). Les feuilles, disponibles de juin à octobre (hivernage) dans les peuplements naturels, sont récoltées peu après leur épanouissement. Les feuilles de baobab peuvent être consommées crues ou bouillies comme légumes quand elles sont très jeunes. Une fois déshydratées, elles peuvent être réduites en poudre et tamisées ou stockées entières pour la vente ou la consommation en saison sèche. Ces feuilles rendent la sauce plus épaisse, gluante (caractère recherché) et savoureuse. Du point de vue quantitatif, il serait le 10ème légume feuille traditionnel consommé au Sénégal (Diouf et al., 1999). Cependant, les feuilles perdent une bonne partie de la vitamine A ainsi que d’autres éléments après le séchage au soleil (Timbely et al., 2001). Pour cela, il est conseillé, pour réduire ces pertes, d’effectuer le séchage à l’ombre. Un désavantage supplémentaire des feuilles séchées au soleil est la perte d’autres éléments nutritifs tels que le calcium et le fer (Sidibé et al., 1994).

Biosynthèse de la vitamine C

Voie majeure de biosynthèse chez les plantes

La voie majeure de biosynthèse de l’ascorbate dans les plantes (voie L-galactose (L-Gal) Figure 11) a été découverte tardivement, en 1998, par Wheeler et al. (1998). Son établissement découle d’une série de résultats obtenus à partir de mutants d’Arabidopsis déficients en ascorbate (les mutants vtc) au cours des 40 dernières années (Massot, 2010). Récemment, Dowdle et al. (2007) ont montré que les doubles mutants d’Arabidopsis vtc2/vtc5 (gènes codants pour l’enzyme GDP-L-galactose phosphorylase) étaient incapables de croître sans ajout d’ascorbate ou de L-Gal.
La voie L-Gal est constituée de 10 étapes enzymatiques du D-Glucose au L-ascorbate avec la formation intermédiaire du GDP-D-Mannose et du L-Galactose (Linster et Clarke, 2008). Les six premières étapes permettent de synthétiser des nucléotide-oses activés qui sont aussi de précurseurs de composés pariétaux. À partir de l’étape 7, la voie est spécifique de la synthèse de l’ascorbate. Le GDP-L-galactose est transformé en L-Galactose-1-phosphate+GDP par la GDP-L-galactose phosphorylase (GGP, étape 7). Puis, il est hydrolysé par la L-Galactose-1- phosphate phosphatase (GPP) en L-galactose (étape 8). Enfin, ce dernier est oxydé en deux étapes (étapes 9 et 10) par la L-Galactose déshydrogénase située dans le cytosol (GalDH) pour former du L-galactono-1,4-lactone puis par la L-galactono-1,4-lactone déshydrogénase (GLDH) pour finalement synthétiser de l’ascorbate (Massot, 2010).

Dégradation et lien avec le brunissement non-enzymatique

Il existe ainsi deux voies de dégradation de la vitamine C : la voie aérobie et la voie anaérobie qui conduisent à l’apparition de réductones, qui sont des intermédiaires dans la réaction de Maillard et participent à la formation du brunissement non-enzymatique (Berlinet, 2006).

Voie de dégradation aérobie

L’acide ascorbique par oxydation donne naissance à l’acide déhydroascorbique (Figure 12), qui a la même activité biologique que l’acide ascorbique. Cette oxydation est réversible mais dans les aliments, l’acide déhydroascorbique subit le plus souvent une hydrolyse irréversible qui conduit à la formation de l’acide 2,3-dicétogulonique. Ce dernier, en solution aqueuse, après décarboxylation, peut donner la 3-hydroxy-2-pyrone et l’acide 2-furoïque (Yuan et Chen, 1998). L’acide 2-furoïque est pratiquement sans odeur (Arctander, 1969).

La valeur de pasteurisation

Définition

La valeur pasteurisatrice (VP) est la durée (en minutes) d’un traitement appliqué au coeur du produit à la température de référence 70°C. Le microorganisme de référence est Enterococcus faecalis et le nombre de réduction décimale est de 10.

Calcul de la valeur pasteurisatrice

Le traitement par la chaleur permet de réduire la population microbienne. La notion de valeur pasteurisatrice peut être utilisée pour quantifier l’effet de destruction du barème thermique appliqué sur un micro-organisme de référence. Ainsi, pour une pasteurisation isotherme, le calcul de la valeur pasteurisatrice (VP) est donné par la relation :

Procédé de stabilisation thermique

L’objectif de ce procédé est de déterminer l’influence de la concentration en sucre (saccharose) sur la stabilité du sirop de baobab et l’effet de la température sur la qualité des sirops dans le processus de dissolution du saccharose.

Production d’extraits aqueux de baobab

Pour la production d’un extrait aqueux nous avons utilisé de la poudre de baobab dans le but d’améliorer les conditions de fabrication et de gagner du temps. Nous avons effectué un mélange poudre/eau avec le ratio (rapport massique) de 1/6 (kg/kg) afin d’obtenir un extrait dont le degré Brix est égal à 9°B. Ce mélange est réalisé à la température ambiante et a duré environ 10 minutes. L’extrait ainsi obtenu a été filtré à l’aide d’un tamis en acier inoxydable et est utilisé pour produire des sirops.