.DETERMINATION DES PARAMETRES PHYSICOCHIMIQUES DES DEUX HUILES

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HUILE DE SOJA

Généralités sur le soja

Botanique, Origine et expansion du soja

D’un point de vue botanique le soja, Glycine max L. Merrill, est une légumineuse. Cette espèce, produit des plantes érigées de 0.3 à 2 m de haut. Les Fleurs sont petites (< 2 mm) et de couleur blanche à violettes. A maturité cette plante produit des gousses de 1 à 5 graines.
Le soja est d’origine asiatique, du Nord Est de la Chine (Mandchourie) et sa domestication, à partir de la forme sauvage, remonterait au XIe siècle avant J-C (HYMOWITZ, 1970).
Il serait issu d’une espèce volubile, connue aujourd’hui sous le nom de Glycine usuriensis ou de Glycine soja. Après la domestication, son extension est rapide dans toute l’Asie ; le soja atteint le Sud -Est asiatique ainsi que le Népal et l’Inde en 1400/ 1500 ans de notre ère.
En Europe, les premières études agronomiques sur le soja remontent au XVIIIe siècle. En Amérique, sa culture reste marginale jusqu’à la fin du XIXe siècle (Souccar, 2016). C’est à la même période qu’il fut introduit en Afrique en tant que culture vivrière.
Certains Pays africains ont opté pour la culture du soja (Nigeria, Afrique du Sud) mais les grands producteurs mondiaux sont : les USA, le Brésil, l’Argentine et la Chine (CHARVET, 2016).

Systématique

Il appartient au genre Glycine. D’origine tropicale, ce genre est composé de quelques 280 espèces représentées par des plantes arbustives ligneuses, herbacées vivaces et annuelles ayant un nombre chromosomique de base de X = 10.
Le soja est une plante herbacée annuelle ; dressée, elle ressemble aux haricots, qui peut atteindre 2 m de haut selon les variétés et les conditions de culture. Les feuilles sont alternes, trifoliées selon les variétés. L’inflorescence est une fausse grappe qui se forme à l’aisselle des feuilles, densément poilue. La fleur est petite de couleur blanche rose violette ou bleuâtre. Le fruit est une gousse verte déhiscente, grise ou brune à maturité, généralement comprimé avec 2 à 3 graines suivant les variétés. La forme et la couleur de la graine sont variables (Figure 3). Le système racinaire est pivotant avec de nombreuses nodosités (caractéristiques principales des fabacées) (Van der Vossen et al, 2007).

Exigences pédoclimatiques du soja

Exigences climatiques

• Température
Le soja est une plante dite de jour-court, ce qui signifie que la floraison a lieu quand les nuits commencent à rallonger. La température minimale pour que le soja pousse est de 10 °C et la température optimale de 22 °C, avec un maximum d’environ 40 °C.
Cette plante est bien adaptée à des conditions climatiques variées allant des régions subtropicales aux climats tempérés frais. Elle est cultivée à une altitude moyenne dans les régions intra montagneuses des tropiques et jusqu’aux latitudes 520 N et environ 440 S dans les régions tempérées et tempérées froides. (Nieuwenhuis & Nieuwelink, 2005 ; Berk, 1993).
• La pluviométrie
Des précipitations de 500 à 700 mm sont nécessaires pour obtenir un bon rendement. Le développement végétatif de la plante (la période de développement des gousses et des graines) est très dépendant de l’apport d’eau et des arrosages qui sont nécessaires quand le régime des pluies n’est pas régulier. Les excès d’humidité doivent être évités lors de la phase de maturation des fruits, car les fleurs sont sensibles aux changements de régime hydrique et ont tendance à avorter en plus grand nombre (Berk, 1993).

Exigences pédologiques

Le soja croît le mieux sur des sols dont la texture n’est pas trop légère (sols très sablonneux) ni trop lourde (sols argileux). Il germe difficilement sur les sols très lourds mais pousse mieux après. Le soja apprécie également les sols ayant une grande teneur en matière organique, mais supporte moins bien les sols basiques et acides. Un pH entre 5.8 et 7.8 est souhaitable. Les sols salins ne sont pas adaptés pour la culture du soja (Nieuwenhuis & Nieuwelink, 2005).

Utilisation

Le soja est une légumineuse dont les graines sont riches en protéines. Elles contiennent en moyenne : 30 à 40% de protéines, 20% de lipides, 35% de glucides dont 20% de fibres, 5% de minéraux et vitamines (Boislève, 2010). C’est pour cela qu’il est très utilisé en alimentation humaine.
Les graines de soja séchées ou vertes peuvent être consommées cuites sans autre modification. Elles peuvent aussi être germées et utilisées comme légumes dans des salades. Les graines germées ont l’avantage de produire une quantité appréciable de vitamine C (acide ascorbique), ce qui n’est pas le cas pour les graines séchées de soja ou celles d’autres légumineuses.
Dans les pays asiatiques, une grande partie de la production de graines de soja sert surtout à la préparation de nombreux produits transformés qui possèdent une excellente qualité nutritionnelle dont les plus importants sont le lait de soja, le tofu, l’Okara, le miso et la sauce de soja (Carrao Panizzi & Gontijo Mandarino, 1995).
En 2001, on a estimé que plus de 95 % de la récolte de graines de soja aux États-Unis et 60 % de celle du Brésil étaient destinées à la production d’huile.

Huile de soja brute

Définition

L’huile de soja brute est extraite à partir des graines de soja, elle n’est pas comestible et nécessite obligatoirement un raffinage.
L’huile brute de soja est définie en termes d’humidité, impuretés, teneur en Phosphatides, en acides gras libres et aussi en termes de couleur, caractéristiques d’oxydation et traces métalliques.
La qualité est donnée par la valeur de l’extinction spécifique à 232 nm :
– Si E est inférieure ou égale à 3.0 la qualité est bonne
– Si E est supérieure à 3.0 la qualité est médiocre (Platon, 1988).

Composition

Le Tableau VI montre la composition de l’huile brute de soja en acides gras et en composés mineurs ainsi que la composition en métaux.

Trituration

La trituration industrielle est basée sur deux techniques majeures qui sont la pression mécanique et l’extraction à l’hexane :
Les graines dites « riches » en huile (teneur supérieure à 35 % d’huile) sont triturées par pression puis extraction ; les graines classées « pauvres » en huile (teneur inférieure à 35 % d’huile, cas du soja par exemple) subissent généralement une extraction directe à l’hexane après préparation.
La trituration industrielle des graines oléagineuses comporte classiquement les trois étapes suivantes (Figure 4) (Devillers et al, 2010) :
• Première étape : Préparation des graines
– Nettoyage et séchage
Le nettoyage permet l’élimination des particules métalliques, la terre et les pierres dont la présence risque d’endommager le circuit de trituration. Si les impuretés de la graine ne sont pas retirées, elles se retrouveront dans le tourteau, apportant avec elles de multiples agents d’altération. Le séchage est réalisé dans des sécheurs conventionnels à air chaud.
– Décorticage de la graine
Les systèmes utilisés ont pour action de briser la coque entourant la graine pour permettre sa séparation de l’amande.
– Préparation mécanique (aplatissage et/ou broyage)
Ces opérations sont réalisées à l’aide de broyeurs à cylindres cannelés et d’aplatisseurs à cylindres lisses qui forment des flocons présentant une surface relative aussi importante que possible à l’action de la pression.
– Conditionnement thermique
Les flocons sont introduits dans un cuiseur vertical ou horizontal pour y subir une cuisson à la vapeur dans des conditions variables suivant la nature et la qualité de la graine.
• Deuxième étape : pression
Les graines oléagineuses ayant subi tout ou une partie des opérations de préparation précédentes sont dégraissées par passage dans une presse à vis à alimentation continue (presse horizontale). A la sortie de la presse, au niveau du cône, se forment les écailles de presse (appelés aussi « tourteaux gras »).
• Troisième étape : Extraction par solvant
A la sortie de pression, les écailles de presse sont acheminées vers l’atelier d’extraction, où l’hexane est utilisé comme solvant d’extraction. L’activité d’extraction est constituée de plusieurs opérations unitaires :
-l’extraction de l’huile par dissolution dans l’hexane,
-la Désolvantation du tourteau par évaporation du solvant, -le refroidissement du tourteau avant stockage,
-la distillation de l’huile par évaporation du solvant,
-la condensation des vapeurs de solvant avec séparation de l’eau et de l’hexane,
-l’épuration de l’air, en sortie du dernier condenseur à mélange, par absorption des vapeurs d’hexane incondensées.
Le miscella d’huile et d’hexane obtenu est distillé et l’hexane, après condensation, est recyclé dans le processus. L’huile brute d’extraction, après distillation, est stockée, le plus souvent en mélange avec l’huile brute de pression, dans des réservoirs aériens, avant un éventuel raffinage. Le stockage des huiles brutes (avant raffinage) peut conduire à la sédimentation de particules solides présentes dans l’huile, appelées fonds de bac.
En ce qui concerne le tourteau sortant de l’extracteur, il contient environ 30 % d’hexane (en poids) qu’il convient de récupérer. Il est, pour se faire, acheminé dans un désolvantiseur. A la fin de cette opération on obtient des tourteaux déshuilés.
L’huile ainsi obtenue est prête à la consommation et peut-être conservée pendant plus de six mois.
La composition de l’huile brute change après le raffinage qui élimine des substances impropres à la consommation humaine telle que les phospholipides, les acides gras libres et les pigments.
Remarque : En Algérie l’huile brute est importée par la société CEVITAL puis elle est raffinée dans le pays, à la raffinerie de Béjaia.

Huile de soja raffinée

Définition

C’est une huile destinée à la consommation humaine après avoir été raffinée.

Raffinage

Le rôle du raffinage est d’éliminer de manière physique ou chimique les produits indésirables. Le procédé le plus couramment utilisé et le plus fiable pour obtenir une huile de soja de bonne qualité est le raffinage chimique. Il s’effectue en plusieurs étapes (Bauer et al, 2010) :
• Démucilagination ou dégommage
La démucilagination consiste à hydrater les phospholipides et les matières mucilagineuses à une certaine température dans le but de réduire leur solubilité dans l’huile et ainsi faciliter leur élimination. Elle sert à éliminer aussi les sucres libres et glycolipides, les pigments et notamment les chlorophylles, les composés protidiques.
• Neutralisation
La neutralisation consiste en l’élimination des acides gras libres qui s’effectue soit par voie chimique (neutralisation à la soude), soit par voie physique (entraînement à la vapeur).
L’étape de neutralisation qui se fait à l’aide de soude caustique sert à éliminer ces composés sous forme de savons appelés communément «pâtes de neutralisation ».
R-COOH + Na OH ──────> RCOO- Na+ + H2O
Après la réaction de la neutralisation, l’huile passe par une centrifugeuse qui assure la séparation de l’huile et des savons. L’acidité doit passer à une valeur inférieure à 0,1.
• Lavage et séchage
Après centrifugation, l’huile contient encore des savons (1 000 à 2 000 ppm) qui sont éliminés par des lavages successifs avec de l’eau adoucie afin d’éliminer leurs traces dans l’eau de lavage. Ensuite, l’huile est séchée sous vide dans un sécheur continu, son humidité résiduelle doit être de 0,05 à 0,1 %.
• Décoloration
La décoloration ou « blanchiment » a pour but de diminuer la teneur en pigments tels que les caroténoïdes et les chlorophylles ainsi que les résidus de phospholipides, les traces de savon, les traces de métal, les produits d’oxydation, les composés sulfurés et les protéines.
On utilise pour cela un matériau adsorbant comme l’argile décolorante activée par un acide principalement constitué de silicate d’aluminium hydraté. On utilise aussi parfois du gel de silice anhydre. La décoloration se fait en partie sous vide et à des températures comprises entre 90°C et 120°C.
• Désodorisation
La désodorisation s’effectue à 235-240°C, elle a pour but d’éliminer les substances volatiles comme les aldéhydes et les cétones, qui donnent une odeur et une saveur désagréables à l’huile, ainsi que les acides gras libres. La désodorisation réduit de manière importante les stérols et les tocophérols (Platon, 1988).

Effet de l’huile de soja sur la santé

Le soja est actuellement la source la plus importante d’huile végétale dans le monde. L’huile de soja contient de fortes proportions d’acides gras polyinsaturés, linoléique (51 pour cent) et linolénique (de 6 à 9 pour cent) et des composés mineurs qui sont présents en quantité infime. Ce sont les acides gras qui sont réputés être responsables de la grande diversité de ses vertus, nutritionnelles ou thérapeutiques. L’huile de soja raffinée est très utilisée comme huile de salade ou huile de cuisson. C’est une bonne huile de cuisson, mais elle présente des problèmes de stabilité lorsqu’elle est chauffée en atmosphère oxydante (Redhead et al, 1990).
 Effets des AGPI
L’huile de soja renferme des quantités élevées d’acides gras polyinsaturés (AGPI) (60,8%), avec un rapport AGPI / gras saturés de 4 (Meydani et al, 1991). L’acide linoléique est l’acide gras majoritaire dans l’huile de soja. Cet acide gras est considéré depuis longtemps comme hypocholestérolémiant. Les recherches de Keys (Leray, 2013) ont permis de quantifier la baisse de cholestérol induite par un apport donné en acide linoléique. Des travaux plus précis ont prouvé que l’acide linoléique est surtout actif au niveau des LDL-Cholestérol.
Une étude en Grèce a montré, en 2011, qu’un enrichissement en acide linoléique s’accompagne d’une diminution des marqueurs classiques de l’inflammation dans la circulation sanguine et une baisse significative des molécules d’adhésion intercellulaire (ICAM-1), molécules classiquement impliquées dans l’athérogenèse (Leray, 2013).
Ainsi, une alimentation suffisante en acides gras polyinsaturés de la classe des omégas 3 a un effet hypotriglycéridémiant et augmenterait la concentration en HDL-cholestérol. Ces acides gras ont aussi une action anti-agrégante plaquettaire et améliorent la fonction contractile du muscle cardiaque en agissant sur la fonction adrénergique et sur les canaux ioniques membranaires des cellules ioniques (Chevallier, 2009).
 Effets des composés mineurs
Au cours des étapes du raffinage une partie des composés mineurs est détruite ; cependant il reste dans l’huile de soja des tocophérols, des stérols et de la vitamine K.
• Tocophérols
Le caractère hydrophobe de la vitamine E lui permet de s’insérer dans les membranes biologiques riches en acides gras polyinsaturés où elle joue un rôle protecteur efficace en empêchant la propagation de la peroxydation lipidique induite par les espèces réactives de l’oxygène (Traber & Atkinson, 2007).
Une étude sur un modèle de rats rendus obèses montre que la supplémentation en vitamine E augmente la synthèse d’adiponectine par le tissu adipeux, se traduisant par une augmentation de la concentration plasmatique d’adiponectine (Shen et al, 2010). Cette molécule présente notamment des propriétés insulino-sensibilisatrices, induisant ainsi une augmentation du captage de glucose et de l’oxydation lipidique au niveau musculaire (Rosen & Spiegelman, 2006 ; Lara-Castro et al, 2007 ; Oh et al, 2007).
• Stérols
L’huile de soja contient du sitostérol qui inhibe l’absorption intestinale du cholestérol, ce qui permet de protéger l’organisme des maladies cardiovasculaires (Jones et al, 1997).
• Vitamine K
L’huile de soja est riche en vitamine K. Cette vitamine intervient dans la carboxylation de résidus protéiques de glutamates qui sont nécessaires à la fixation du calcium. Elle est efficace dans la coagulation sanguine, le bon fonctionnement de la biologie vasculaire et le métabolisme des os. Elle intervient dans la prévention de l’ostéoporose (Ushiroyama, 2002).
Cette vitamine associée à la vitamine D ou le calcium permet de préserver et d’augmenter la densité osseuse (Vermeer et al, 2004). Elle joue également un rôle dans la prévention cardiovasculaire et l’athérosclérose.
Elle permet également d’éviter des dommages des cellules du cerveau. Des études ont prouvé que la consommation modérée d’huile de soja peut protéger contre les maladies telle que la maladie d’Alzheimer (Presse et al, 2008).

Table des matières

INTRODUCTION
SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
1. HUILE D’OLIVE
1.1.Généralités sur l’olivier
1.1.1.Origine géographique
1.1.2.Systématique
1.1.3.Cycle végétatif annuel
1.1.4.Exigences pédoclimatiques de l’olivier
1.1.4.1.Exigences climatiques
1.1.4.2.Exigences pédologiques
1.1.5.Description botanique de l’olivier et du fruit, l’Olive
1.1.6.Techniques d’extraction e l’huile…
1.1.7.Composition chimique de l’huile
1.1.7.1.Acides gras
1.1.7.2.Les triglycérides
1.1.7.3.Composés mineurs
1.1.8.Effets de l’huile d’olive sur la santé
1.1.8.1. Effets des AGMI
1.1.8.2.Effets des composés mineurs
2. HUILE DE SOJA
2.1.Généralités sur le soja
2.1.1 Origines géographique et expansion du soja
2.1.2.Systématique
2.1.3.Description du soja
2.1.4.Exigences pédoclimatiques de soja
2.1.4.1.Exigences climatiques
2.1.4.2.Exigences pédologiques
2.1.5.Utilisation
2.1.6.Huile de soja brute
2.1.6.1.Définition
2.1.6.2.Composition
2.1.6.3.Trituration
2.1.7.Huile de soja raffinée
2.1.7.1.Définition
2.1.7.2.Raffinage
2.1.7.3.Comparaison
2.1.8.Effet de l’huile de soja sur la santé
MATERIELSET METHODES
1. OBJECTIFS DU TRAVAIL
2. HUILE D’OLIVE
2.1.Choix de la zone d’étude
2.2.Choix de la variété
2.3.Choix de la culture du verger et échantillonnage
2.4.Etude de la zone de production
2.4.1.Position géographique
2.4.2.Climat
2.4.3.Etude pédologique
2.4.4. Caractérisation morphologique de la variété «Rougette »
2.4.4.1. La feuille
2.4.4.2.Le fruit
2.4.5. Teneur en huile des fruits
2.4.6.Screening phytochimique des fruits d’Olives
2.4.6.1.Recherche de groupes bioactifs dans l’infusé
2.4.6.2.Recherche de groupes bioactifs dans le broyat d’olives..
2.4.7. Extraction de l’huile
3. HUILE DE SOJA
4.DETERMINATION DES PARAMETRES PHYSICOCHIMIQUES DES DEUX HUILES
4.1.Eau et matières volatiles
4.2.L’acidité libre
4.3.Indice de peroxyde (Ip)
4.4.Indice de saponification
4.5.Indice d’iode
4.6. Densité
4.7.Indice de réfraction « R »
4.8.Couleur
4.9.Analyse spectrophotométrique dans l’ultra-violet
5.COMPOSITION BIOCHIMIQUE DES DEUX HUILES
5.1.Les acides gras
5.2.Détermination de la teneur en tocophérols
5.3.Détermination de la teneur en chlorophylles
5.4.Détermination de la teneur en caroténoïdes
6.ETUDE IN VIVO DES EFFETS DES HUILES SUR LE PROFILLIPIDIQUE
6.1.Animaux et conditions d’élevage
6.2.Protocole expérimental
6.3.Suivi des animaux pendant la période du traitement
6.4.Sacrifice et prélèvements
6.4.1.Sacrifice des rats
6.4.2.Prélèvement sanguin
6.5.Pesée des organes
6.6.Dosage des paramètres biochimiques
6.6.1.Dosage de la glycémie
6.6.2.Dosage des Lipides totaux
6.6.3.Dosage des triglycérides
6.6.4 Dosage du Cholestérol total
6.6.5 Dosage des HDLc
6.6.6 Dosage des LDLc
6.6.7 Dosage des lipases
7.TRAITEMENT STATISTIQUE DESRESULTATS
RESULTATS ET DISCUSSION
1.ETUDE PEDOLOGIQUE DE LA ZONE D’ETUDE
2. CARACTERISATION MORPHOLOGIQUE DE LA VARIETE «ROUGETTE»
3.DETERMINATION DE LA TENEUR EN HUILE DES OLIVES
4.ETUDE PHYTOCHIMIQUE
5.CARACTERISTIQUES PHYSICOCHIMIQUES DES HUILES
5.1.Caractérisation physicochimique de l’huile d’olive
5.2.Caractérisation physicochimique de l’huile de soja
6. COMPOSITION BIOCHIMIQUE DES DEUX HUILES
6.1.Composition en acides gras par CPG
6.2.Composition en Tocophérols
6.3.composition en pigments des deux huiles
7. EFFETS DES DEUX HUILES SUR CERTAINS PARAMETRES BIOLOGIQUES
7.1.Effet des huiles sur les poids corporels
7.2.Effet des huiles sur les poids des organes
7.3.Effet des huiles sur la glycémie
7.4.Effets des huiles sur le profil lipidique
7.4.1.Lipides totaux
7.4.2.Triglycérides
7.4.3.Cholestérol total
7.4.4.HDL-C
7.4.5.LDL-C
7.5.Effet des huiles sur l’activité LPL sérique
CONCLUSION ET PERSPECTIVES
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES
PUBLICATION