Tài liệu La récupération d’huile de poisson à partir de co-produits de poisson et l’ évaluation de qualité de l’huile de poisson obtenue

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MINISTÈRE DE L’ÉDUCATION ET DE LA FORMATION UNIVERSITÉ DE NHA TRANG FILIÈRE HALIEUTIQUE NGO Thi Theu La récupération d’huile de poisson à partir de co-produits de poisson et l’évaluation de qualité de l’huile de poisson obtenue Mémoire de fin d’étude Matière : Technologie de transformation halieutique Tutrice: Dr.NGUYEN Thi My Huong Nha Trang, juillet 2010 i REMERCIEMENTS Pour les premières lignes de ce mémoire de fin d’étude universitaire, je tiens à remercier tous ceux qui m’ont aidé, sans eux ce travail n’aurait pas été possible. J’exprime particulièrement ma reconnaissance à Dr.Nguyen Thi My Huong, professeur du Département de Transformation Halieutique pour son enseignement et sa direction d’études. Plus généralement, je remercie mes professeurs du Département de Transformation Halieutique, du laboratoire de Biochimie-Microbiologie, du laboratoire de Transformation Halieutique, du laboratoire d’Agroalimentaire pour leurs cours et leurs aides au cours de mes années d’études. Je tiens également à remercier Monsieur Le Hong Khanh qui m’a aidé à perfectionner mon français. Aussi, je voudrais adresser mes sincères remerciements à l’Agence Universitaire de la Francophonie qui m’a offert de bonnes opportunités et conditions d’études pendant mes 4 années d’université. Mes remerciements sont enfin adressés à ma famille et à mes amis qui m’ont apporté un soutien moral tout au long de mes études. ii RÉSUMÉ Le principal objectif de cette étude est la récupération d’huile de poisson à partir de têtes et d’arêtes de poisson (barramundi) provenant de l’industrie de transformation du poisson. Les optimisations des paramètres du processus d’extraction d’huile à partir de têtes et d’arêtes de poisson par la méthode d’hydrolyse enzymatique ont été réalisées. Le taux d’eau est de 75% par rapport à la tête ou l’arête ; le taux d’enzyme est de 0,3% par rapport à la tête et de 0,2% par rapport à l’arête ; la température d’hydrolyse est de 500 C pour la tête ou l’arête; la durée d’hydrolyse est de 3 heures pour la tête et de 2 heures pour l’arête ; la durée de centrifugation est de 25 minutes pour la tête et de 20 minutes pour l’arête. Les processus de récupération d’huile à partir de têtes et d’arêtes de poisson ont été proposés et la qualité des huiles obtenues a été évaluée. Les résultats ont indiqué que le rendement de la récupération d’huile est de 60,34% pour la tête et de 73,3% pour les arêtes et que les huiles à partir de têtes et d’arêtes de poisson ont une haute valeur nutritionnelle avec les acides gras essentiels pour les hommes et les animaux. iii SOMMAIRE Page REMERCIEMENTS ................................................................................................i RÉSUMÉ ................................................................................................................ii SOMMAIRE ..........................................................................................................iii LISTE DES TABLEAUX ......................................................................................vi LISTE DES FIGURES ..........................................................................................vii LISTE DES ABRÉVIATIONS.............................................................................viii INTRODUCTION...................................................................................................1 CHAPITRE 1: GÉNÉRALITÉS..............................................................................2 1.1. Co-produits de poisson et valorisation des co-produits de poisson .................2 1.1.1. Le barramundi.........................................................................................2 1.1.2. Situation d’exploitation, d’aquaculture et de transformation du barramundi........................................................................................................3 1.1.3. Les différentes voies de valorisation des co-produits de poisson..............3 1.1.3.1. Farine et huile de poisson..................................................................3 1.1.3.2. Hydrolysats enzymatiques de poisson ...............................................4 1.1.3.3. Collagène et gélatine .........................................................................4 1.1.3.4. Autres produits dérivés .....................................................................4 1.2. Généralité d’huile de poisson ........................................................................5 1.2.1. Situation de la production d’huile de poisson ..........................................5 1.2.2. Matériel de la production d’huile de poisson ...........................................5 1.2.3. La composition, des principaux usages et des intérêts de l’huile de poisson..............................................................................................................5 1.2.4. Lipides de poisson...................................................................................6 1.2.5. Méthodes d’extraction de l’huile de poisson..........................................7 1.3. Généralité des protéases ................................................................................8 1.3.1. Notion des protéases ...............................................................................8 1.3.2. Applications des protéases ......................................................................9 1.3.3.Les paramètres influents sur l’hydrolyse enzymatique............................ 10 1.3.3.1.Influence de la température .............................................................. 10 iv 1.3.3.2.Influence du pH ............................................................................... 10 1.3.3.3. Influence de la concentration en enzyme ......................................... 11 1.3.3.4. Influence de la présence d’inhibiteurs ou d’activateurs.................... 11 CHAPITRE 2 : MATÉRIELS ET MÉTHODES.................................................... 12 2.1. Matériels ..................................................................................................... 12 2.1.1. Matériel biologique : Co-produits de barramundi .................................. 12 2.1.2. Matériel enzymatique : La protéase Protamex ...................................... 12 2.2. Méthodologie .............................................................................................. 13 2.2.1. Détermination des compositions biochimiques des co-produits de barramundi...................................................................................................... 13 2.2.2. Méthode d’expérimentation................................................................... 13 2.2.2.1. Optimisation des paramètres du procédé d’extraction d’huile par la méthode d’hydrolyse enzymatique........................................................... 13 2.2.2.2. Production d’huile selon le processus proposé................................ 20 2.2.3. Analyses biochimiques......................................................................... 20 2.2.4. Méthodes d’analyse de la qualité de l’huile ........................................... 20 2.2.4.1.Détermination de l’indice d’acide..................................................... 20 2.2.4.2. Détermination de l’indice de peroxyde ............................................ 20 2.2.4.3.Détermination de l’indice d’iode par la méthode d’alcool iodique .... 21 2.2.4.4. Détermination de l’indice saponification......................................... 21 2.2.4.5. Détermination de la composition en acide gras par la méthode de chromatographie .......................................................................................... 21 2.2.5. Méthodes de traitement des données ..................................................... 21 CHAPITRE 3 : RÉSULTATS ET CONCLUSION................................................ 22 3.1. Caractérisation biochimique de la tête et des arêtes de barramundi .............. 22 3.2.Optimisation des paramètres du procédé d’extraction d’huile par la méthode enzymatique......................................................................................... 22 3.2.1. Détermination du taux optimal de l’eau ajoutée..................................... 22 3.2.2. Détermination du taux optimal de l’enzyme ajoutée .............................. 23 3.2.3. Détermination de la température optimale d’hydrolyse .......................... 25 3.2.4. Détermination de la durée optimale d’hydrolyse .................................... 26 v 3.2.5. Détermination de la durée optimale de centrifugation ............................ 27 3.3. Proposition du processus d’extraction d’huile et analyse de la qualité de l’huile obtenue ................................................................................................... 28 3.3.1. Processus d’extraction d’huile à partir de têtes et d’arêtes de barramundi selon la méthode enzymatique............................................................................ 28 3.3.2. Production de l’huile selon le processus proposé...................................... 30 3.3.3. Évaluation de la qualité de l’huile produite selon le processus proposé .... 30 3.3.3.1. Résultat de l’évaluation organoleptique de l’huile obtenue.............. 30 3.3.3.2. Indices chimiques de l’huile obtenue............................................... 31 3.3.3.3. Composition en acides gras de l’huile obtenue ................................ 33 CONCLUSION ET PERSPECTIVES ................................................................... 37 BIBLIOGRAPHIE ................................................................................................ 38 ANNEX I .............................................................................................................. 40 ANNEX II............................................................................................................. 42 vi LISTE DES TABLEAUX Tableau 1.1. Classification des protéases ................................................................8 Tableau 3.1. Composition biochimique de la tête et des arêtes de barramundi ...... 22 Tableau 3.2. Rendement d’obtention d’huile à partir de têtes et d’arêtes de barramundi ............................................................................................................ 30 Tableau 3.3. Evaluation organoleptique de l’huile obtenue ................................... 30 Tableau 3.4. Indices chimiques de l’huile obtenue................................................. 31 Tableau 3.5. Indice d’iode des huiles de certaines espèces poissons....................... 32 Tableau 3.6. Indice de saponification des huiles chez certaines espèces poissons .............. 32 Tableau 3.7. Composition en acide gras dans l’huile de tête et d’arêtes de barramundi...... 33 Tableau 3.8. Composition (%) en acides gras des certaines huiles des poissons ............ 34 Tableau 3.9. Composition (%) en acides gras de certaines espèces de poisson..................... 36 vii LISTE DES FIGURES Figure 1.1. Image du barramundi...................................................................................... 2 Figure 2.1: Détermination des compositions chimiques de la tête et des arêtes de barramundi ..................................................................................................................... 13 Figure 2.2. Processus d’extraction d’huile...................................................................... 14 Figure 2.3. Schéma de l’expérimentation pour déterminer le taux optimal de l’eau ...... 15 Figure 2.4. Schéma de l’expérimentation pour déterminer le taux optimal de l’enzyme16 Figure 2.5. Schéma de l’expérimentation pour déterminer la température optimale d’hydrolyse..................................................................................................................... 17 Figure 2.6. Schéma de l’expérimentation pour déterminer la durée convenable d’hydrolyse..................................................................................................................... 18 Figure 2.7. Schéma de l’expérimentation pour déterminer la durée convenable de centrifugation.................................................................................................................. 19 Figure 3.1. Influence du taux d’eau sur la masse de l’huile obtenue............................... 23 Figure 3.2. Influence du taux d’enzyme sur la masse de l’huile obtenue ................ 24 Figure 3.3. Influence de la température d’hydrolyse sur la masse de l’huile obtenue ..... 25 Figure 3.4. Influence de la durée d’hydrolyse sur la masse de l’huile obtenue ............... 26 Figure 3.5. Influence de la durée de centrifugation sur la masse de l’huile obtenue........ 27 Figure 3.6. Processus d’extraction d’huile à partir de têtes et d’arêtes de barramundi.......... 28 Figure 3.7. Image de l’huile de tête de barramundi......................................................... 31 Figure 3.8. Image de l’huile d’arête de barramundi ........................................................ 31 viii LISTE DES ABRÉVIATIONS h Heure min Minute mg Milligramme g Gramme t/m Tours par minute ml Millilitre 1 INTRODUCTION L’huile de poison est une des matières premières riche en nutrition pour la production d’aliments pour les animaux aquatiques. Elle contient des acides gras essentiels, phospholipides, et d’autres substances actives biologiques. Au Viet Nam, le développement rapide de l'aquaculture au cours des dernières années a fait augmenter le besoin d’huile de poisson pour la production d’aliments destinés aux animaux aquatiques. Et en plus, grâce aux bonnes propriétés, la demande de l’huile de poisson pour l’utilisation humaine directe ne cesse pas d’augmenter. Actuellement, la production intérieure de l’huile de poisson n’est pas suffisante, il faut importer de l’huile de poisson. Tandis que la production de l’industrie de transformation du poisson pour la consommation humaine est de plus en plus élevée. Elle donne une grande quantité des co-produits de poisson (jusqu’à 50% de la production du filetage, d’après Fabienne Guérard). On peut valoriser ces co-produits pour la fabrication de farine de poison, d’huile de poisson et d’autres produits dérivés. Cela permet non seulement d’augmenter la valeur des co-produits, mais aussi de réduire la pollution environnementale. Selon cette orientation, j’ai réalisé le sujet : « Récupération d’huile de poisson à partir de co-produits de poisson et évaluation de qualité de l’huile de poisson obtenue ». Nha Trang, juillet 2010 Réalisatrice: Ngo Thi Theu 2 CHAPITRE 1: GÉNÉRALITÉS 1.1. Co-produits de poisson et valorisation des co-produits de poisson 1.1.1. Le barramundi [16.1] Nom en anglais : the barramundi Nom scientifique : Lates calcarifer (Bloch, 1790) Figure 1.1. Image du barramundi Le système de classification : Règne : Animalia Embranchement : Chordata Classe : Actinopterygii Ordre : Perciformes Famille : Centropomidae Genre : Lates Espèce : Lates calcarifer Le barramundi est une espèce de poisson amphidrome de l'ordre des Perciformes. On le trouve sur toutes les côtes et les cours d'eau adjacents du sud du continent asiatique, depuis le golfe Persique jusqu'au nord de la Corée du Nord, sur le pourtour des côtes indonésiennes, malaises, les îles Philippines, le sud des îles du Japon, les côtes sud de la Nouvelle-Guinée, les côtes australiennes au nord du tropique du Capricorne. Les barramundis sont généralement de couleur gris-vert pâle avec des reflets cuivrés. Ils peuvent mesurer jusqu'à 2 m de long et peser jusqu'à 60 kg mais le poids moyen est de 5 à 6 kg. 3 Cependant, la perche barramundi gagne rapidement du poids, atteignant une taille à la récolte de (350 g - 3 kg) entre six mois et deux ans [16.4]. Les barramundis se nourrissent de crustacés, de mollusques et de petits poissons y compris de leur propre espèce; les jeunes se nourrissent de zooplancton. Cette espèce vit dans des cours d'eau et descend, au début de la mousson, en eau de mer (estuaires, baies et lagunes) pour frayer. 1.1.2. Situation d’exploitation, d’aquaculture et de transformation du barramundi Le barramundi est un poisson d'une grande importance commerciale; il est pêché par tous les pays et élevé dans les fermes aquacoles en Australie, Inde, Indonésie, Thaïlande, Royaume-Uni, États-Unis et Pays-Bas. L'aquaculture de ces espèces a débuté dans les années 70 en Thaïlande, et s’est rapidement répandue dans la majorité des pays du sud-est de l'Asie. [16.4] En Australie, il y existe deux principaux produits de barramundi d’élevage: produit «ration» et produit sous forme de filet. Les poissons traités sous cette forme sont généralement d’un poids variant entre 2 à 3 kg (FAO, 2006). 1.1.3. Les différentes voies de valorisation des co-produits de poisson Il y a beaucoup d’études sur des co-produits de poisson pour les utiliser dans diverses applications : l’alimentation animale ou humaine, la diététique, la nutraceutique et d’autres applications. À partir des co-produits (tête, arête, peau…), il est possible d’obtenir différents produits dérivés. 1.1.3.1. Farine et huile de poisson Actuellement, la production de farine et d’huile de poisson pour la nutrition animale est la valorisation de masse des co-produits la plus importante, car tout est utilisé sans distinction. Ainsi, en 2006, environ 20,2 million de tonnes de poisson et de co-produits ont été transformé en farine (FAO, 2008). En 2008, 2,6 million de tonnes de farine ont ainsi été commercialisés avec près de 25% des matières utilisées qui étaient des co-produits issus de l’industrie de transformation du poisson (FAO Globefish, 2009). Au Vietnam, la demande de farine de poisson est forte, principalement liée au développement de l’aquaculture. 4 1.1.3.2. Hydrolysats enzymatiques de poisson Les hydrolysats sont le résultat de la digestion partielle des protéines par hydrolyse protéolytique des co-produits de poisson. Les hydrolysats sont des fractions à teneur protéique élevée. Ces hydrolysats protéiques ont les avantages d’être très digestes et d’avoir une haute qualité nutritive. Ils sont largement utilisés en nutrition animale particulièrement en aquaculture où ils se substituent partiellement à la farine de poisson (Lian et al., 2005, Kotzamanis et al., 2007). Ce remplacement des farines par des hydrolysats de poisson augmenterait dans certains cas la croissance des poissons (Plascencia-Jatomea et al., 2002; Refstie et al., 2004, Tang et al., 2008). 1.1.3.3. Collagène et gélatine Le collagène qui est une glycoprotéine fibreuse est un des éléments les plus importants de la structure de la peau contribuant notamment à sa résistance physique et son élasticité. Le collagène agit généralement comme agent filmogène hydratant et restructurant du tissu cutané. C’est un des ingrédients majeurs de l’industrie cosmétique. Les co-produits de poisson et particulièrement la peau et les arêtes s’avèrent comme une matrice de choix pour la production de collagène (Morimura et al., 2002; Sadowska et al., 2003; Kolodziejska et al., 2004; Muyonga et al., 2004; Ogawa et al., 2004). La forme hydrolysée du collagène ou dénaturée par la chaleur est plus communément appelée gélatine. Tout comme le collagène, la gélatine est obtenue à partir de peaux et d’arêtes mais aussi parfois à partir de nageoires et de vessies natatoires. Cette gélatine marine peut (sous certaines conditions) être utilisée dans l’industrie alimentaire en substitution des gélatines bovines ou porcines classiquement utilisées (comme gélifiant). 1.1.3.4. Autres produits dérivés Certains d’autres produits dérivés à partir des co-produits de poisson sont la guanine, l’insuline, la farine de minéraux, etc. 5 1.2. Généralité d’huile de poisson 1.2.1. Situation de la production d’huile de poisson La production d’huile de poisson est relativement enlevée en 2007, du fait de la teneur enlevée matière grasse du poisson transformés. Les prix de l’huile de poisson se sont envolés au début 2008. En ce qui concerne l’huile de poisson, le rôle de l’aquaculture est encore plus grand que pour la farine de poisson, près de 85 % de la production est consommée par le secteur; dont plus de 55% provient des salmonidés (FAO, 2008). 1.2.2. Matériel de la production d’huile de poisson En général, on produit l’huile de poisson issue de matières premières gras tels que le poisson gras entier, le foie, etc. Par ailleurs, il y avait beaucoup des études destinés à récupérer l’huile de poisson à partir de leurs co-produits. Linder M., Fanni J. et Parmentier M. (2001) ont réalisé l’extraction de l’huile à partir de déchets de saumon. Ils ont utilisé la méthode enzymatique. Cette extraction a été conduite par la déstructuration ménagée des tissus protéiques à l’aide d’une protéase à large spectre (comme neutrase 0,5 L). [15] 1.2.3. La composition, des principaux usages et des intérêts de l’huile de poisson Composition de l’huile de poisson L'huile de poisson est une huile obtenue à partir des tissus biologiques des poissons gras. Elle est composée essentiellement d’acides gras libres, de triglycérides, d’insaponifiable (diglycérides, monoglycérides…), de vitamines, phospholipides, etc. Les compositions contenues dans l’huile de poisson sont très bonnes pour la santé des hommes, surtout des acides gras de la famille des omégas 3. Les principaux usages de l'huile de poisson sont les suivants:  Alimentation humaine  Industrie pharmaceutique  Alimentation des animaux d'élevage  Alimentation des animaux de compagnie 6  Aquaculture  Travail du cuir (tannerie, chamoiserie)  Industrie chimique de spécialités (chimie fine et parachimie) : produits d'étanchéité, peintures, vernis industriels, lubrifiants, produits hydrofuges, savons, cire de bougie... L’intérêt nutritionnel des acides gras de la famille des omégas 3 n’est plus à démontrer notamment pour leur effet préventif sur les maladies cardio-vasculaires et pour leur contribution au développement cérébral chez l’enfant. Parmi des différentes sources disponibles, les huiles de poisson sont privilégiées car elles sont riches en acide gras ω3 à longue chaine et particulièrement en C20:5ω3 (EPA) et C 22:6ω3 (DHA). À l’aide d’étapes de filtration et de concentration, les acides gras de cette famille sont peu à peu concentrés. Les concentrés sont encapsulés et commercialises sous la forme de compléments alimentaires ou formulés dans les aliments dénommés “aliments fonctionnels” tels des boissons, des soupes, des céréales (Johnson, 2002). Selon Nielsen H. (1993), l'ajout d'acides gras polyinsaturés ω3 à longue chaîne obtenus par l'ingestion de "pain Oméga" quotidiennement, à la place d'autres types de pain blanc, entraîne une réduction des maladies coronariennes. En plus, un tel accroissement de l'ingestion quotidienne d'acides gras polyinsaturés ω3 à longue chaîne pendant une longue période peut également avoir d'autres effets bénéfiques pour la santé. 1.2.4. Lipides de poisson Les lipides de poisson se distinguent des lipides d’autres animaux ou de végétaux par leur forte teneur en acides gras polyinsaturés (AGPI) de la série des ω3, notamment les acides eicosapentaenoïque (EPA) et docosahexaenoïque (DHA). Ces acides gras possèdent des propriétés nutritionnelles recherchées et sont utiles dans la prévention des maladies cardio-vasculaires, cancéreuses et inflammatoires (Rose & Connolly, 1999 ; Kamal-Eldin &Yanishlieva, 2002). Chez le poisson, il existe plusieurs sites de dépôts lipidiques dont les principaux sont le foie, le muscle, le tissu adipeux périviscéral et le tissu adipeux sous cutané (Scheridan, 1988). Les triglycérides constituent la majeure partie des 7 lipides de réserve. La répartition entre les différents sites de dépôt varie selon les espèces. Par exemple, la distribution des dépôts lipidiques chez le saumon d’élevage (Salmo salar) dépendent de la nature des tissus, avec 38 % de lipides au niveau de la ligne dorsale, 27 % pour le muscle rouge, 28 % dans la région des nageoires pelviennes et 9,6 % pour le muscle blanc [8]. Chez les poisons gras, la teneur en lipides la plus élevée se situe vers la tête et diminue vers la queue, alors que chez le poisson maigre la teneur en lipide la plus importante est trouvée au niveau de la queue. Les lipides polaires, essentiellement des phospholipides constituent une part assez constante de la biomasse dans tous les tissus. Ils jouent un rôle structural et fonctionnel dans les membranes cellulaires. La teneur en lipides des poissons augmente avec leur âge et leur taille; elle varie également au cours du cycle sexuel. En dehors de ces variations naturelles, les facteurs environnementaux (température et salinité) peuvent induire des modifications de la composition en phospholipides et du degré d'insaturation des acides gras. Il existe, en outre, une relation étroite entre les lipides alimentaires (taux et nature) et les lipides corporels, les variations concernant essentiellement les lipides neutres [12]. 1.2.5. Méthodes d’extraction de l’huile de poisson Il existe plusieurs méthodes d'extraction des huiles essentielles :  La méthode de pressage humide  La méthode d’hydrolyse par l’enzyme  La méthode d’extraction par les solvants  La méthode d’hydrolyse par la solution de NaOH  La méthode de traitement thermique Les usines qui produisent l'huile de poisson, produisent également des farines de poissons. La plus grande partie de l'huile et des farines sont produites par la méthode de pressage humide (selon la FAO). Dans cette étude, nous utilisons la méthode d’extraction par l’enzyme. Car cette méthode a plusieurs avantages : facile à utiliser, non polluante, particulièrement par l’absence de solvants. Elle permet également de préserver la 8 valeur nutritionnelle de la matière première et ne nécessite pas d’utiliser le traitement haute thermique. Ce sont des intérêts technologiques et économiques des méthodes enzymatiques qui devraient favoriser leur développement. 1.3. Généralité des protéases 1.3.1. Notion des protéases Les protéases sont des enzymes qui catalysent l’hydrolyse des liaisons peptidiques (-CO-NH-) dans les protéines et dans les molécules similaires. Certaines protéases ont la capacité d’hydrolyser les liaisons esters et de transporter les acides aminés. La classification internationale divise les protéases en quarte groupes comme dans le tableau 1.1. Tableau 1.1. Classification des protéases [5] Groupe Caractéristiques Groupe 1: Catalysent l’hydrolyse des liaisons peptidiques au Aminopeptidase bout de N de la chaîne polypeptidique. Groupe 2: Catalysent l’hydrolyse des liaisons peptidiques au Carboxypeptidase bout contenant le groupe de carboxyle de la chaîne polypeptidique Groupe 3: Catalysent l’hydrolyse des liaisons peptidiques Dipeptidase Groupe 4: Protéase Catalysent l’hydrolyse des liaisons peptidiques endochaînes. En comparant avec les protéases d’origines animales et végétales, les protéases d’origines microbiennes ont quelques points différents. Une part, les protéases d’origines microbiennes se comprennent plusieurs enzymes de similaire structure, masse et forme. D’autre part, grâce au système des différentes enzymes, les protéases microbiennes ont une stéréospécificité élevée. Les produits hydrolysés sont donc variables. 9 1.3.2. Applications des protéases - Dans l’industrie de la viande: la protéase est utilisée pour ramollir la viande et pour augmenter le goût de la viande après le traitement. Les viandes ramollies peuvent être transformées en produits comme la saucisse. - Dans l’industrie laitière: au cours de la fabrication de fromage, les protéases comme pepsine et quelques protéases d’origine microbiennes sont utilisées pour faire coaguler de lait. Sous l’action des protéases, les protéines du lait surtout les caséines sont précipitées sous forme solide, tous les lipides dans lait sont retenus dans ces précipités. Puis, sous l’effet des microorganismes de fermentation lactidique, le fromage est formé. Les protéases sont aussi employées dans la fabrication de soja fermenté ou de solutions hydrolysées. - Dans l’industrie textile: la papaïne et les bactéries son utilisées pour nettoyer les soies naturelles, enlever la couche d’amidon artificielle sur la surface de soie. En effet certaines soies sont amidonnées par les solutions protéiques comme caséines, gélatines. C’est pourquoi quand on enlève la couche amidonnée en utilisant la protéase, la qualité de soie n’est pas influencée. - Dans l’agriculture: les protéases sont utilisées dans l’élevage pour l’hydrolyse préliminaire des aliments, donc augmenter la capacité d’absorption des nutriments par les animaux. Ces enzymes sont ajoutées dans les aliments des volailles, des crevettes, des poissons… - Dans la transformation halieutique: le produit traditionnel est le nuoc mam dont le point faible est la longue durée de l’hydrolyse. C’est pourquoi l’utilisation des protéases pour diminuer la durée de l’hydrolyse est nécessaire. En 1975, le groupe de recherche de l’Institut de produit de mer de Hai Phong a étudié et appliqué le produit de protéase de B.pumillus pour hydrolyser les poissons. Les résultats obtenus montrent que en ajoutant la protéase exocellulaire de B.pumillus à raison de 1%, la durée d’hydrolyse a diminué considérablement. La solution obtenue a la couleur acajou, la saveur caractéristique, une bonne odeur, une haute teneur en azote en comparant avec l’échantillon de témoin [5]. En 2000 Dr. Dang Van Hop a utilisé la protéase obtenue à partir de l’inoculum de culture de Asperillus oryzae dans la fabrication de nuoc mam. La 10 proportion d’enzyme ajoutée était de 1%, la proportion de sel au début était de 8%. Tous les 3 jours, on ajoutait 3% de sel et arrêtait quand la teneur en sel venait à 25%. Par rapport aux conditions naturelles, la durée d’hydrolyse a diminué de 15 à 20 jours et les rendements en azote ont augmenté de 20% [1]. En 2004, Vu Ngoc Boi a fait des recherches sur l’utilisation de protéase de Bacillus subtilis. Elle a pour but de diminuer la période de fabrication de nuoc mam de 180 jours à 21 jours. De plus, la quantité de l’extrait concentré augmentait 1,18 fois par rapport à la méthode traditionnelle [7]. En 2004, Do Van Ninh a utilisé l’enzyme protéase dans les viscères des poissons, de seiche et de calmar pour hydrolyser des poissons. Après l’hydrolyse, il a obtenu un hydrolysat protéique avec la teneur en acides aminés 16 fois plus grande que celle de poisson frais. La solubilité de l’ hydrolysat protéique était de 98% [2]. 1.3.3. Les paramètres influents sur l’hydrolyse enzymatique L’hydrolyse enzymatique des protéines peut être affectée par différents facteurs : la température, le pH, la concentration du substrat et de l’enzyme, la présence ou l’absence de substances inhibitrices et activatrices. 1.3.3.1. Influence de la température L’enzyme possède la nature de protéine. C’est pourquoi, la température influence sur l’activité de l’enzyme. En effet, chaque enzyme active seulement dans une région de température précise. La plupart des enzymes présentent la haute activité à la température environ de 40÷500C et sont inactivées à la température de 700C. Dans la zone de température optimale, si la température élève de 100C, la vitesse de l’hydrolyse augmente de 1,5÷2 fois. La température optimale de l’enzyme peut changer quand il y a le changement de pH, le substrat. 1.3.3.2. Influence du pH L’enzyme est très sensible au changement du pH. Chaque enzyme est ainsi caractérisé par un pH optimum spécifique et une gamme de fonctionnement de pH relativement réduite. 11 Plus le pH du milieu réactionnel est éloigné de ce pH optimal plus il y a de modifications de l’état d’ionisation de certains acides aminés situé sur le site actif pouvant empêcher la formation du complexe enzyme/substrat. Influence de la concentration en enzyme 1.3.3.3. Comme dans toute réaction enzymatique, la vitesse d’hydrolyse est proportionnelle à la concentration en enzyme. Cependant, au-delà d’une certaine concentration en enzyme, la variation de la vitesse d’hydrolyse est négligeable quand la totalité du substrat est constante. Il est donc préférable d’utiliser une concentration d’enzyme convenable pour des raisons d’efficacité maximale et de réduction de coût. Influence de la présence d’inhibiteurs ou d’activateurs 1.3.3.4. La vitesse d’une réaction et l’activité de l’enzyme peuvent être modifiées par la présence d’inhibiteurs ou activateurs. Les inhibiteurs sont des substances qui peuvent diminuer l’activité de l’enzyme quand ils sont présents. Ils peuvent être compétitif, c’est-à-dire possédant une analogie de structure avec le substrat leur permettant d’aller se loger sur le site actif de l’enzyme à la place du substrat ou à l’inverse être non compétitifs et dans ce cas se fixer non pas sur le site actif mais sur d’autres sites de l’enzyme, modifiant ainsi sa structure tridimensionnelle et son activité.
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