Memoire Online - Dosage biochimique des composés phénoliques dans les dattes et le miel récoltés dans le sud algérien

Une butineuse effectue entre 20 et 50 voyages par jour, chacun demandant environ 15 minutes. Le rayon d'action moyen se situe entre 500 m et 2 km, elle prélève sur les fleurs le nectar, sécrète par des glandes dites nectarifères, présenté sur des nombreuses plantes.

Le changement de la solution sucrée en miel commence déjà lors du voyage, au cours du quel elle est accumulée dans le jabot de l'abeille. C'est dans sont tube digestif que s'amorce la longue transformation, des enzymes agissent sur le nectar. Le saccharose sous l'action de l'invertase, se transforme en glucose, fructose, maltose et autres sucres.

Les modifications physico-chimiques se poursuivent dès l'arrivée à la ruche. A sont retour, la butineuse régurgite, la passe aux ouvrières, qui elles-mêmes la communique à d'autres et ainsi de suite. D'individu en individu, la teneur en eau s'abaisse en même temps que le liquide s'enrichit de sucs gastriques et de substances salivaires : invertase, diastase, et gluco-oxydase. D'autres sucres qui n'ont pas existé au départ sont synthétisés simultanément. La goutte épaissie et déversée ensuite dans une alvéole, d'où l'eau du miel s'évapore.

La solution sucrée transformée (contenant 50% d'eau) va subir une nouvelle concentration par évaporation, qui se fait sous double influence :

Ø Ensuite de la ventilation par le travail des ventileuses qui entretiennent un puissant courant d'air ascendant par un mouvement très rapide de leurs ailes.

Dans la ruche, le miel se garde bien, car il est très concentré en sucre. Mais on dit que les abeilles, pour plus de sécurité, injectent dans chaque cellule une gouttelette de venin. Et celui-ci est un produit conservateur ! Quand tout ce travail sera terminé, la cellule pleine du miel sera fermée par un opercule de cire [Bernadette et Roger, 1985].

II.5. Composition chimique

La composition chimique du miel varie selon la qualité du nectar et du miellat récoltés, la nature du sol et l'état physiologique de la colonie [Gonnet, 1982]

Cane (1980), cité par Philippe (1999), rapporte que 181 substances ont été identifiées et qu'il est évident qu'en réalité cette composition est beaucoup plus complexe.

Le tableau 10 figure les exigences et les recommandations les plus importantes de l'Union européenne (1974) et du Codex Alimentarius (1993) concernant le miel, mettant en avant les différentes proportions moyennes (min-max) des principaux constituants du miel.

Tableau 10 : Recommandations et exigences internationales [Codex Alimentarius, 1993 ; UE, 1974]

Caractéristique qualitative	Exigences	Recommandations
Caractéristique qualitative	UE¹	Codex²
Eau (g/100g)
Miel, en général	max. 21	max. 21
Miel de bruyère, miel de trèfle	max. 23	max. 23
Teneur apparente en sucres réducteurs (g/100 g)
Miel de fleurs	min. 65	min. 65
Miel de miellat, ou mélanges avec miel de fleurs	min. 60	min. 60
Teneur apparente en saccharose (g/100 g)
Miel en général	max. 5	max. 5
Miel de miellat, ou mélanges avec miel de fleurs (miel d'acacias, de lavande, de Banksia, d`Eucryphia)	max. 10	max. 10
Substances non hydrosolubles (g/100 g)	0,1	0,1
Sels minéraux (g/100g)
Miel en général	max. 0,6	max. 1
Miel de miellat ou mélanges de miel de fleurs	max. 1	pas d'indication
Acides libres (milliéquivalent/kg)	40	40
Indice d'amylase (en unités de Schade)
Miel en général	min. 8	min. 3
Miels pauvres en enzymes, comme le miel d'acacias, de fleurs d'oranger	min. 3	pas d'indication
Hydroxyméthylfurfurol (mg/kg)	max. 40	max. 80

La teneur en eau varie dans les limites assez vastes (15% à 22%) suivant l'origine du miel : le miel de montagne et le miel de fleurs provenant du Mexique sont généralement pauvres en eau. Le miel de Bruyère en revanche, peut en contenir jusqu'à 25% pour que le miel se conserve bien, sa teneur en eau ne devrait pas être trop élevé (18% à 20%), faute de quoi une fermentation superficielle peut se produise. Une forte teneur en eau peut aussi être l'indice d'un manque de maturité ou encore une adjonction d'eau [Nacer Chergui, 1994].

Dans les régions normalement sèches, les abeilles ont coutume de stoker de miels très riche en eau (24% et plus). On peut supposer que leur lente déshydratation au travers des opercules assure une régulation hydrique de la ruche [Bendahou, 2002].

Le tableau 11 donne des indications sur la relation entre la teneur en eau et la température de trois miels différents [Horn et al. 1992].

Tableau 11 : Rapport entre la teneur en eau et la température [Horn et al., 1992].

Selon Geanne, (1983), cité par Bendahou, (2002), les sucres représentent de 90% à 95% de la matière sèche du miel. Chaque miel est susceptible de contenir une bonne dizaine de sucres ce sont des mono, di, tri, ou polysaccharidases représentant 80% du poids total du miel. Deux d'entre eux: le glucose et le fructose dominent, nettement et représentent à eux seuls près de 70% ; les autres sucres peuvent se trouver à l'état de traces ou en quantité plus ou moins importantes, mais toujours dans des proportions qui ne dépassent pas quelques pourcentages.

La présence de saccharose est totalement artificielle. Il est plus ou moins normal cependant qu'un peu de saccharose se trouve dans le miel, il provient des restes de nourriture d'hiver ou de nourriture d'appoint au printemps. Ça valeur moyenne admise est de 10 % [Alippi, 2000].

Les teneures en sucre inverti du miel Algérien selon les résultats obtenus par Kerrar, 1994 varient de 32,8 à 41,66%.

Le spectre des différents types de sucres est parfois caractéristique pour certaines sortes de miel (tableau 12). Le mélézitose et le raffinose font partie de la composition des miels de miellat. Il n`est toutefois pas toujours possible de déterminer avec sûreté la sorte de miel au seul moyen du spectre de sucres.

Tableau 12 : Teneur des différents sucres dans les miels de fleurs et de miellat [@³]

Type de sucre	Miel de fleurs (g/ 100g)			Miel de miellat (g/ 100g)
	*IC (m)**	HPLC (m)	Domaine**	*IC(m)**	HPLC (m)	Domaine**
Fructose	37,8	39,6	32,5-45,2	35,7	2,3	28,3-39,8
Glucose	30,2	30,9	24,3-39,9	25,0	23,9	19,0-31,5
Saccharose	0,05	0,7	0,05-6,2	0,07	0,5	0,05-1,0
Maltose¹	0,9	0,6	0,1-2,3	--	1,4	0,5-2,5
Turanose	1,1	1,4	0,8-2,9	1,7	1,8	0,5-2,5
Trehalose	<0,05	0,3	0,05-1,5	0,5	1,1	0,1-2,4
Isomaltose²	1,3	0,3	0,2-2,2	4,1	0,3	0,1-10,8
div.disaccharides	--	2,3	1,1-5,5	--	1,8	0,5-5,0
Erlose	0,4	0,7	0,1-6,0	0,4	1,4	0,1-5,3
Mélézitose	0,1	0,2	0,1-1,0	1,8	5,3	0,3-22,0
Mélézitose + Raffinose	--	0,2	0,1-1,1	--	5,8	1,1-23,5
Maltotriose	0,2	--	0,1-04	0,6	--	0,1-1,3
Oligosaccharides inconnus	4	--	1-3	2	--	1-3
Total sucre	78,1	77	61,5-82,5	74,8	70,4	60,5-81,0

Les hexoses (fructose et glucose) dominent toujours, leur somme présente 80 à 90% ou même d'avantage des sucres totaux. Le rapport de ces hexoses (F/G) entre eux est la caractéristique de certains miel et déterminé aussi pour leur consistance dans le miel (mélange de nectar et de miellat). Le rapport F/G dépasse à peine dans la règle 1; c'est à dire que ces miels contiennent des quantités à peu près égales de ces deux hexoses, le fructose domine légèrement. En revanche, le miel que les abeilles ont butiné presque de la même espèce végétale, contiennent souvent passablement plus de fructose que de glucose, ou le contraire (mais c'est toute fois plus rare) d'avantage de glucose que de fructose. Parmi les miels riche en fructose (F/G = 1,5 à 1.7), il faut citer par exemple: le miel de sauge et le miel de châtaignier.Les miels riches en fructose restant longtemps liquides et ne cristallisent souvent qu'au bout de plusieurs années. Les miels riches en glucose (F/G inférieur à 1) sont plus rares. Ils cristallisent en général aussitôt après la récolte et parfois déjà dans les rayons, ce sont par exemple le miel de pissenlit et du colza [Chauvin, 1968].

Des récentes analyses ont montré que la teneur en saccharose des miels naturels est généralement plus basse qu'on le supposait jusqu'à présent, souvent elle n'atteint même pas des quantités mesurables. Le miel de châtaignier, tilleul, bruyère, de fleurs d'oranges et de certaines espèces de Labiacées sont riches en saccharose, alors que les miels de colza de trèfle et de sarrasin sont pauvre en saccharose.

La limite maximale de la teneur en saccharose est de 10 % et il est rare de trouver des teneurs très élevées de cette quantité.

L'abeille est en effet capable de transformer le saccharose en glucose et en fructose grâce à une enzyme appelée l'invertase. Une relation étroite existe entre l'activité de l'invertase et le pourcentage de saccharose résiduel dans les miels, les plus fortes teneurs en saccharose sont observées lorsque la miellée est très courte, ou lorsque les colonies sont faibles [Nacer Chergui, 1994].

La teneur en maltose est sensiblement plus élevée que la teneur en saccharose, aussi bien dans les miels des fleurs que dans les miels de miellat. Ces derniers lorsque ils sont purs, contiennent souvent 2 à 3 fois et parfois jusqu'à 10 fois de maltose que de saccharose, compte tenu de l'ensemble du groupe maltose, il est possible de rencontrer du miel contenant 10% de maltose et du iso-maltose [Pourtallier, 1983].

Une teneur élevée en mélézitose est caractéristique de certains miels de meillat, tandis que ce sucre fait défaut dans les miels des fleurs (miels de nectar). Le mélézitose est considéré comme étant le sucre prépondérant dans les relations pucerons-fourmis [Buckley, 1987 ; Yao et Akimoto, 2001]. Ainsi dans l'expérience de Volkl et al., 1999, le mélézitose et le raffinose ne sont retrouvés que chez les pucerons myrmécophiles. Le mélézitose serait synthétisé à partir du glucose et du sucrose dans le but d'attirer les fourmis [Yao et Akimoto, 2001]. La production de mélézitose et de certains trisaccharides ont été sélectionnés car l'entretien par les fourmis présentes des avantages pour le puceron [Dixon 1985]. Les miels riches en mélézitoses se cristallisent souvent alors qu'ils sont encore dans les rayons, de sorte qu'ils sont difficiles à récolter. Parmi ces miels riches en mélézitose et difficiles à centrifuger on trouve par exemple des miels élaborés à partir du miellat de mélèze, et de tilleul ou certaines variétés d'épicéa ; d'après Pourtalier (1983), certains miellats arrivent à renfermer des taux de mélézitoses atteignant 15 à 18%.

La teneur en sels minéraux du miel et en moyenne de l'ordre de 0.1 à 0.2 % dont le potassium est le plus dominant et représente 80 % de la matière minérale [Gonnet, 1982].

En 1996 le même auteur ajoute que sa teneur en éléments minéraux dépend des plantes visitées par les abeilles ainsi que du type du sol sur lequel elles poussent.

Les éléments les mieux présentés dans les miels en dehors du potassium, sont le Chlore, le Calcium, le Sodium, le Phosphore, le Magnésium, le Chrome, le Zinc le Fer... etc [Donadieu, 1978].

La teneur en sels minéraux et en oligo-éléments du miel est indiquée dans le tableau 13, ces valeurs ont été mesurées dans des miels de différentes provenances.

Tableau 13 : Sels minéraux et oligo-éléments dans le miel de différentes provenances. [Morse, et Lisk, 1980].

	mg/kg		mg/kg
Potassium	200 - 1500	Manganèse	0,2 - 10
Sodium	16 - 170	Chrome	0,1 - 0,3
Calcium	40 - 300	Cobalt	0,01 - 0,5
Magnésium	7 - 130	Nickel	0,3 - 1,3
Fer	0,3 - 40	Aluminium	3 - 60
Zinc	0,5 - 20	Cuivre	0,2 - 6,0
Plomb²	<0,02 - 0,8	Cadmium	<0,005 - 0,15

La teneur en protéines varie avec la quantité de grains de pollens dans les miels, ces derniers sont généralement pauvres en protéines. Anchling (2003), signale que les protides sont présents dans le miel en faible quantité 1.7 g/kg, soit une teneur de 0.26 %, ainsi il confirme qu'il s'agit essentiellement de peptone, d'albumines, de globulines et d'acides aminés libres telle que la proline, qui provient des sécrétions salivaires de l'abeille. La teneur en proline donne des informations sur la maturité du miel et peut servir à détecter des falsifications. On considère qu'un miel est arrivé à maturité lorsque sa teneur en proline est supérieure à 183 mg/kg. Des valeurs plus basses indiquent un manque de maturité ou une falsification [Von der Ohe et al., 1991].

Le miel contient plusieurs enzymes dans la présence est à rattacher à l'origine double de miel : végétale et animale. On sait que le nectar contient dès sa récolte des enzymes qui agissent sur les sucres ; les sécrétions de l'abeille viennent y ajouter les enzymes de glandes pharyngiennes. L'á-amylase et â-amylase, diastase ou enzyme de la digestion de l'amidon sont présentes dans tous les miels frais en quantités variables suivant l'origine du miel. Les invertases (fructo-invertase et gluco-invertase), sont les enzymes responsables de la transformation du saccharose du nectar, en lévulose et dextroses du miel. La glucose-oxydase est présente dans le miel et donne naissance à du peroxyde d'hydrogène ou eau oxygénée et à la gluconolactone. Ces trois types d'enzymes sont sensibles à la chaleur : à 10 °C, elles peuvent se conserver pendant de nombreuses années, à 20 °C, seulement quelques heures. Pour rester naturel, le miel ne doit pas être chauffé. D'autres enzymes sont également présents tels que la Catalase et la Phosphatase [White 1980].

Jeanne, 1993 indique que l'indice diastasique doit être supérieur à 8 (échelle de Schade) toléré à 3 pour les miels à faibles teneurs en diastase comme les miels d'agrumes et ayant un taux d'HMF<15. Les miels chauffés ont un indice diastasique faible et varient de 0,71 à 0,82 [Kerar, 1994]

De très faibles quantités de lipides ont été isolées dans le miel, principalement l'acide palmitique, acide oléique et très peu d'acide laurique, myristolique, stéarique et linoléique [Philippe (1999)].

L'ensemble des recherches effectuées jusqu'à ce jour permet d'affirmer que, si l'on reste dans le cadre des consommations journalières normales, le miel est totalement incapable de couvrir les besoins vitaminiques de l'homme: on peut considérer que les vitamines qu'il apporte, et qu'il semble bien provenir surtout de grains de pollen en suspension puisqu'une filtration poussée les élimine en grande partie, représentent une quantité pratiquement négligeable [Chauvin, 1968]. On n'y trouve aucune vitamine liposoluble (vitamine A et vitamine D), mais un peu de vitamine C [Louveaux, 1984].

Les vitamines du groupe B présentes dans le miel sont la thiamine, la riboflavine, la pyridoxine, l'acide folique, l'acide nicotinique et la biotine voir tableau 14.

Vitamines	Teneur dans 100 g de miel
A	UI
B₁	0,004 à 0,006 mg
Complexe B	-----
Riboflavine	0,002 à 0,006
Acide nicotinique	0,11 à 0,36 mg
B6 (pyroxidine)	0,008 à 0,32 mg
Acide pantothénique	0,02 à 0,18 mg
Acide folique	-----
B₁₂	-----
C (acide ascorbique)	2,2 à 2,4 mg
D	IU
E	IU
H	IU

Les miels de fleurs possèdent le plus souvent des valeurs de pH faibles (3,3 à 4,6) à l'exception les miels de fleurs de châtaignier ont une valeur de pH relativement élevée allant de 5 à 6 (voir tableau 15). Les miels de miellat ont, en raison de leur teneur plus élevée en sels à effet tampon, des valeurs de pH en moyenne plus élevées (4,2 à 5,5) [Bieri et al, 1995].

L'acidité est un critère de qualité important tous les miels ont une réaction acide. Elle peut varier de 10 à 60 meq, par exemple pour le miel de colza elle est au moyenne, pour le miel de sapin de 18,6 [Chauvin, 1968].

Selon Poutailler (1983), un miel de bonne qualité ne doit pas avoir une acidité libre supérieure à 4 meq pour 100g. L'acidité naturelle du miel s'accroît avec le vieillissement du miel, lors qu'il est extrait de rayons fortement propolisés et notamment lorsqu'il s'altère par fermentation [Horn et Lullmann, 1992].

Les valeurs de pH et la teneur en acide libre de différentes sortes du miel sont indiquées dans le tableau 15.

Tableau 15 : Valeurs de pH et la teneur en acides libres de différentes sortes de miels [Talpay, 1985].

Types de miel	Valeur pH	Acides libres (meq/kg)
Acacia	3,5-4,3	6-11
Châtaignier	4,2-6,5	12-32
Bruyère	4,0-5,4	29-53
Lavande	3,2-3,9	22-42
Fleurs d'origine	3,5-4,2	9-32
Colza	3,7-4,3	5-26
Romarin	3,2-4,1	4-11
Forêt	4,2-6,0	28

On appelle l'hydroxyméthyl furfural (HMF), un dérivé de déshydratation des hexoses qui se forme dans le miel conservé à une température de15 à 20°C. Le taux d'HMF augmente progressivement, lentement tout d'abord pour s'accélérer par la suite, la teneur initiale en HMF serait à multiplier par 1,1 au bout de 6 mois et par 2 au bout d'un an. Cette progression serait plus rapide dans les miels à pH faible (compris entre 3 et 3,5). L'élévation de la température a une action importante sur la formation de l'HMF. Deux paramètres entrent en jeu dans cette formation: la température et la durée de stockage ou concervation [Bendahou et al, 2002].

De nombreuses études sont consacrées à la propolis, source importante de composés phénoliques, notamment les flavonoïdes [Ghisalberti, 1979; Walker et Crane, 1987]. Une trentaine de composés a été identifiée, dont les acides phénols, les flavones, les flavonols et des flavanones [Vanhaelen et Vanhaelen-Fastre, 1979]. Ces substances phénoliques se trouvent dans les sécrétions de bourgeons et d'exsudats de divers organes des plantes [Villanueva et al., 1970; Scogin,1979]. Ces substances pourraient se retrouver dans les miels [Bogdanov,1984]. Elles peuvent être considérées comme des marqueurs de l'origine florale [Alix et al., 1985; Tomas-Lorente et al.,1986].

Environ 100 à 150 différentes substances aromatiques ont été isolés dans le miel et certaines ont même été caractérisées du point de vue chimique [Bousseta et al.,1992 ; Häusler et al., 1990]. Elles jouent un rôle important dans l'appréciation sensorielle du miel. Les substances aromatiques se conservent le mieux si le miel est stocké au froid dans des récipients fermés. Si l'on chauffe le miel, une part de ces substances est anéantie.

Dosage biochimique des composés phénoliques dans les dattes et le miel récoltés dans le sud algérien

II.4. Fabrication du miel par les abeilles

II.5. Composition chimique