Article scientifique

Pour continuer notre projet, nous devons nous baser sur un article reconnu par le monde des scientifiques. Pour cela, nous avons réalisé une recherche sur la base de donnée PubMed.

Notre choix s'est porté sur un article publié par le Département de Dentiste et Orthodontiste Pédiatrique, de l'Université de Rio de Janeiro, au Brésil. Selon leurs études, il met en évidence les propriétés inhibitrices d'extrait de café robusta contre les bactéries buccales et son effet permettant d'éviter la déminéralisation dentaire.

Nous allons donc essayer de réaliser une gamme de produit tournant autour de ces propriétés. Nous allons être amenés à réaliser un cahier des charges pour la conception du médicament, ainsi que la réalisation d'un sondage permettant de connaitre les attentes des futurs clients!

Mais avant, nous allons chercher à connaitre la composition exacte de notre échantillon, qui sera le sujet de notre prochain TP.

Conformité de l'echantillon: Réactions d'indentifications et Chromatographie

Nous allons maintenant réaliser les réactions d’identifications caractéristiques de notre produit, pour cela, nous réalisons une première solution (A) :

On pulvérise 3g de drogues végétales, on y ajoute 0,5 ml  d’ammoniaque concentrée R. On homogénéise et on verse dans une fiole conique de 100 ml, on y ajoute 20 ml de chloroforme R. On met sous agitation magnétique pendant 15 min. On filtre, puis on fait évaporer le chloroforme sur plaque chauffante jusqu’à siccité. On ajoute 5 ml d’eau bouillant, on filtre après agitation, nous obtenons la solution A.

Solution A

    1) On fait évaporer jusqu’à siccité 2 ml de solution A. On ajoute 0,25 ml de solution concentrée de peroxyde d’hydrogène, 0,25 ml  d’acide chlorhydrique dilué R. Le résidu rouge orangé se colore en rouge foncé au contact d’une goutte ammoniaque dilué R2.

 

                                        Résidu rouge orangé                                                  Devenant rouge foncé

Le test est positif.

    2) On ajoute a 1 ml de solution A, 0,15 ml de solution d’iodure de potassium iodé R, le liquide reste limpide. On ajoute 0,15 ml d’acide chlorhydrique dilué R, il se forme un précipité brun qui se dissout après neutralisation par la solution dilué hydroxyde de sodium R. 

                                                               Absence de précipité     Présence du précipité

Le test est positif.

Nous réalisons ensuite une Chromatographie couche mince sur gel de silice G R (CCM):

Pour cela, on dispose une goutte de solution de caféine à 0,5 % dans alcool à 60% et une goutte de notre préparation d’extrait (cf article précédent). On fait migrer grâce a un solvant de migration 5 volumes de méthanol + 95 volumes de chloroforme.

Après examen sous lampe UV à 254 nm, on observe:

 Résultat de la CCM

Comme  nous pouvons le constater, notre dépôt (gauche) présente une tâche ayant le même rapport frontal que la tâche issue de la solution de caféine. Nous pouvons donc conclure que notre essai possède de la caféine

Pour conclure, nous pouvons affirmer que notre drogue végétale est conforme, pour l'instant, aux exigences de la pharmacopée Française. Nous devons maintenant réaliser des tests plus précis. Mais en même temps, nous commençons à réfléchir sur un projet de médicament. Nous vous présenterons dans les prochains jours l'article de référence que nous utiliserons, ainsi que les premières idées afin de le réaliser.

Conformité de l'échantillon: Analyses micro/macroscopiques

Une fois en possession de la matière première, nous nous devons de vérifier sa conformité! Pour cela, les drogues végétales sont soumises à divers contrôles, que nous pouvons retrouver dans la Pharmacopée Française ou Européenne!

Comme nous l’avons vu précédemment, la monographie des grains de café verts est présente dans la Pharmacopée Française. Nous pouvons donc commencer l’étude de notre drogue végétale:

Préparation initiale:

Afin de mener différentes réactions de caractérisations sur notre échantillon, nous devons réduire les grains en poudre, pour cela, nous passons les grains dans un broyeur à marteaux.

 

 Broyeur à marteaux

   

La poudre est divisée en 2, pour le test d’indentification (m1=3,048g) et pour l’extraction des principes actifs (m2=3,026g)

 

Pesée n°1

1) Vérification macroscopique et microscopique:

Nos grains sont ovales, gris, durs à faible odeur, possédant sur la face ventrale un hile. La taille varie entre les grains, mais reste conforme aux exigences de la monographie (10 à 15 mm de long et 6 à 8 mm de large).

Au niveau microscopique, nous devons observer:

-Un albumen en chapelet, contenant des gouttelettes lipidiques.
-Des débris de téguments, formés par des une assise de cellules aplaties.
-Fibres fusiformes à parois épaisses.

Ces caractères sont retrouvés dans l’échantillon

Nous pouvons donc conclure que notre échantillon est CONFORME au niveau microscopique et macroscopique.

2) Préparation de l’extrait:

La pesée n°1 est pulvérisée dans 20 mL d’alcool à 60% à chaud pendant 15 min. La solution est filtrée sur fritté le filtrat sera récupérer dans une fiole de 25 mL. Le résidu est repris dans 10 mL d’alcool à 60% à chaud pendant 15 min. On rajoute le filtrat au premier filtrat et on complète avec de l’eau distillée si le volume est inférieur a 25 mL.

    

Chauffage pendant 15 min         Filtration sur fritté

Nous verrons par la suite les réactions d’identifications et la chromatographie sur couche mince (CCM) permettant de confirmer notre échantillon.

De l'extraction des grains à l'exportation

Après la récolte du café, nous devons aujourd'hui extraire les grains, présent aux milieux des dupes.

L’EXTRACTION DES GRAINS DE CAFÉ :

Cette étape consiste à enlever l'enveloppe charnu de la drupe pour avoir véritablement les grains de café. Il existe deux méthodes:
 

- La méthode humide:
On commence par enlever la pulpe des drupes soit par des machines à tambour ou par des machines à disque, il reste l'enveloppe parcheminée qui n’est pas soluble.
On les lave ce qui permet de garder que les grains sains puisque les grains indésirables flottent et sont enlevés.
La partie non soluble, qui n’a pas pu être enlevée lors de la première étape, sera enlevée par fermentation. Pour cela, les grains sont placés dans des grands bassins (d'un mètre d’épaisseur) exposés au soleil ou dans un séchoir mécanique ( 45°C à 60°C) où ils sont brassés fréquemment.
L’ajout de certaines enzymes permet d’accélérer la fermentation. Ensuite, on les lave à grandes eaux puis les grains sont mis à sécher au soleil.

Cette méthode donne des café de haute qualité, d’abord parce qu’elle exige de cueillir le café à la main et aussi due aux nombreux lavages qui vont permettre d’enlever l’amertume et l’acidité du café. Mais cette méthode a un inconvénient majeur, elle utilise énormément d’eau donc certains pays ne peuvent pas ce le permettre et cette eau est polluante (elle ne peut pas être utiliser pour les cultures...)

        

 

 drupes à différentes étapes de l’extraction

- La méthode sèche:
Les drupes sont disposées dans des bassins mais sur quelques centimètres d’épaisseur au soleil. Des brassages sont effectués pour éviter la moisissure durant quinze jours. Dans certaines plantations, le séchage des cerises se fait grâce à des appareils à air chaud. Il ne dure alors que trois à quatre jours.
Lorsque le fruit est sec, on procède au décorticage. Le café en coque passe par une décortiqueuse qui dégage les grains de la coque et si possible de la pellicule argentée.
Si celle-ci n’est pas tout à fait éliminée, elle ne le sera qu’au moment de la torréfaction. Elle donne au grain une teinte brun clair.

       
Grains de café après fermentation

TRIAGE DES GRAINS DE CAFÉ :

- Le triage permet d'enlever tous grains indésirables ou corps étranger.
 
Dans les pays en voie de développement, ce triage est souvent effectué manuellement (Hand-Picking), permettant un excellent trie.

Mais il peut être mécanisé, pour cela on peut utiliser différentes machines permettant:
 
-Une séparation magnétique : par aimantation pour enlever les objets métalliques
 
-Un nettoyage par aspiration : sur le sol on retrouve les corps lourds tel que des pierres et en surface on retrouve des matières légères tel que de la terre qui seront éliminé. 

-Un triage densimétrique : pour enlever tous corps n’ayant pas la même densité que les grains
 
-Un triage colorimétrique : pour enlever tous les qui n’ont pas la même couleur que les grains sains (par exemple noir ou blanche voir même les grains verts pour les machines les plus perfectionnées)
 
-Un triage par Ultrat-Violet : le principe est la fluorescence permet d’enlever les grains où un début de fermentation a commencé.
Ces deux dernières ce font par des capteurs de phostoscoque.

Triage des grains de café

Après le triage, les grains peuvent être classés selon différentes méthodes :
-En fonction de la taille (granulométrie)
-En fonction du taux de corps étrangers présent dans un échantillon.
 
In fine, on obtient 12 à 20 kg de café vert pour 100 kg de drupes récoltées.

EXPORTATION DU CAFÉ :

En vert, les pays exportateurs.       
En marron, les pays importateurs en plus du Japon et d’autres pays d’Asie.

Importé en France, nous nous sommes procurés 50 grammes de Café, que nous étudierons dans notre prochain article.