Quels résultats la fermentation du sirop de datte révèle-t-elle ?

Les bioactifs du sirop de datte révèlent des propriétés surprenantes grâce à la fermentation par les grains de Kéfir. Cette recherche démontre comment cette méthode innovante transforme les caractéristiques physico-chimiques et sensorielle, promettant des boissons fonctionnelles aux multiples bienfaits.

Matériels et méthodes

Cette étude descriptive prospective a été réalisé dans le laboratoire de biochimie et biologie moléculaire de l’I.N.S.A. T, en février 2022.

Matériel

Matériel biologique

Durant ces expériences, nous avons utilisé :

• Des datte (1 kg) de la variété Allig, de faible valeur marchande acheté du marché hebdomadaire de Beni Khaled en Février 2022. (Figure 1)
• Du lait écrémé (1 Litre ; marque Délice) acheté d’un magasin local. (Figure 2)
• Des grains de kéfir (maintenu par un parent depuis 4 mois par repiquage quotidien dans du lait frais écrémé). (Figure 3)

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Figure 1 : Les dattes

Figure 2 : Le lait écrémé

1.2 Matériel de laboratoire

stérilisé

Figure 3 : Les grains de Kéfir

Appareillages

Quant au matériel, nous avons utilisé :

• Une plaque chauffante (DLAB), Un bain marie, un incubateur (LABNET), une centrifugeuse (BECKMAN COULTER), un pH-mètre (BIOBASE), une balance de précision (SARTORIUS), un refractomètre (ATAGO), un spectrophotomètre UV-visible (OPTIZEN), un vortex (BOECO), un mixeur (KENWOOD), un autoclave type cocotte-minute et une hotte à flux laminaire.

Verreries et autres matériels

Lors de ces expériences, nous avons utilisé :

• Des éprouvettes graduées stériles, des micropipettes avec des icones stériles, des tubes à essais en verre stériles, des tubes Eppendorf stériles (1,5 mL), une gaze pour filtration et des spatules.

Produits chimiques, réactifs et solvants

Lors de cette étude, nous avons utilisé :

• Eau distillée, Réactif Folin Ciocalteau et solution carbonate de sodium (Na2CO3) : (Des réactifs utilisés pour la mesure des phénols totaux), le réactif 2,2-diphényl-1-picrylhydrazyl (DPPH) et le Méthanol (100 %) (Des solutions utilisées pour déterminer le pouvoir antioxydant des préparations bioactives). Et une solution de nitrite de sodium (NaNo2), de chlorure d’aluminium (AlCl3) et d’hydroxyde de sodium (NaOH) (des composés chimiques utilisés pour déterminer la concentration en flavonoïdes totaux).

Méthodes

Production de sirop de datte

La production de sirop de datte a été réalisée en suivant la méthode décrite par Mimouni et Siboukeur, avec quelques modifications [18] :

La première étape consiste à laver les dattes par l’eau distillée, afin d’éliminer les poussières et les débris végétaux. Suivi d’un dénoyautage et découpage des dattes en petits morceaux, pour augmenter la surface de contact avec l’eau et par conséquent extraire le maximum de jus. La portion des dattes a été additionnée du double de son poids en volume d’eau distillée [19]. Le mélange obtenu a été cuit sur une plaque chauffante pendant 90mn à 80°C, puis broyé et filtré à l’aide d’une gaze de filtration. Enfin pour avoir une texture sirupeuse, le mélange filtré a été encore une fois concentré par évaporation de l’eau à 80 °C jusqu’à l’obtention de 25°B [15].

Les figures 4,5,6 et 7, représentent les principales étapes nécessaires pour la production de sirop de datte.

[2_bioactifs-du-sirop-de-datte-resultats-de-fermentation-innovants_4][2_bioactifs-du-sirop-de-datte-resultats-de-fermentation-innovants_5][2_bioactifs-du-sirop-de-datte-resultats-de-fermentation-innovants_6][2_bioactifs-du-sirop-de-datte-resultats-de-fermentation-innovants_7]

Figure 4 : Des dattes coupées en morceaux

Figure 5 : Des dattes cuites à 80°C

Figure 6 : Des dattes broyées

Figure 7 : Le sirop de datte

Production de sirop de datte fermenté par les grains de kéfir

Afin d’éliminer la contamination bactérienne, le lait écrémé et le sirop de datte ont été stérilisés à 100 °C pendant 30 minutes, et toutes les manipulations exercées dans ce travail, ont été réalisées dans des conditions aseptiques sous une hotte à flux laminaire.

Production de sirop de datte fermenté par le kéfir du lait

La production de sirop de datte fermenté par le kéfir du lait a été initié par une addition de 50 mL du lait stérilisé à 5mL de sirop de datte stérilisé et à 1,5 g des grains de kéfir nettoyés par l’eau distillée stérile [15]. Le mélange a été agité puis incubé à 25°C, durant toute la période de l’expérimentation.

La production de sirop de datte fermenté par le kéfir de fruit

La production de sirop de datte fermenté par le kéfir de fruit a été réalisée à partir d’une addition de 50 mL d’eau distillée stérile à 1,5 g de grains de kéfir et 5 mL de sirop de datte stérilisé. Suivie d’une agitation puis une incubation dans un incubateur à 25°C, pendant toute la période de l’expérimentation.

Préparation des échantillons

Les échantillons préparés avaient le même volume final : 56 mL

• E1 (LS-f) : 50 mL de lait écrémé stérilisé + 5 mL sirop de datte stérilisé (11,2 %) + 1,5 g grains de kéfir.
• E2 (LS) : 50 mL de lait écrémé stérilisé + 5 mL sirop de datte stérilisé (11,2%)

+ 1 mL d’eau distillée (le volume de 1,5 g grain de kéfir).

• E3 (L-f) : 50 mL de lait écrémé stérilisé + 5 mL du l’eau distillée + 1,5 g grains de kéfir.
• E4 (L) : 50 mL de lait écrémé stérilisé + 6 mL du l’eau distillée.
• E5 (S-f) : 5 mL sirop de datte stérilisé (11,2 %) + 1,5 g grains de kéfir + 50 mL d’eau distillée.
• E6 (S) : 5 mL sirop de datte stérilisé (11,2%) + 51 mL du l’eau distillée.
• E7 (Sacch-f) : 1,5 g grain de kéfir + 50 mL d’eau distillée + 5 mL sirop de saccharose (11,2%).
• E8 (Eau-Kéfir) : 1,5 g grains de kéfir + 55 mL d’eau distillée.

Les échantillons étaient au nombre de 48 dont 8 échantillons destinés à l’expérimentation pour chaque jour durant une durée de 14 jours (Jour=0, Jour+3, Jour+6, Jour+8, Jour+11, et Jour+14). Ces échantillons, sont illustrés dans la figure 8.

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Figure 8 : Les échantillons préparés et codés

Détermination de pH

• • • 1. Principe

C’est la mesure du potentiel d’hydrogène d’une solution de sirop à l’aide d’un pH mètre, qui est présenté dans la figure 9.

[2_bioactifs-du-sirop-de-datte-resultats-de-fermentation-innovants_9]

Figure 9 : L’appareil de mesure du pH : Le pH-mètre

Protocole

La mesure du pH a été effectuée par un rinçage de l’électrode, d’abord dans de l’eau distillée stérile, puis dans une solution tampon de pH = 7 pour vérifier le bon étalonnage du pH-mètre. Ensuite cette électrode a été rincée de nouveau dans de l’eau distillée, puis introduite dans la solution à contrôler.

Après une attente d’une minute, et sans retrait de l’électrode, le résultat a été affiché directement sur l’écran du pH-mètre. Chaque échantillon a été mesuré trois fois, et la moyenne est donnée comme valeur centrale.

Détermination des matières sèches solubles

• • • 1. Principe

Le taux de matière sèche soluble (TSS) est la concentration en saccharose d’une solution aqueuse ayant le même indice de réfraction que le produit analysé. Cette concentration est exprimée en pourcentage Brix à l’aide d’un refractomètre qui détermine l’indice de réfraction de la lumière d’une matrice solide ou liquide [20]. Une figure de ce dernier, est rapportée dans la figure 10.

Protocole

La mesure du degré Brix a été débutée par un ajustement du zéro de refractomètre par de l’eau distillée stérile, suivie d’une inoculation d’une goutte de chaque échantillon sur la surface de lecture de l’appareil. Le résultat a été affiché directement sur l’écran de l’appareil, et chaque mesure a été répétée trois fois.

[2_bioactifs-du-sirop-de-datte-resultats-de-fermentation-innovants_10]

Figure 10 : L’appareil de mesure de l’indice de réfraction : Le refractomètre

Détermination du poids des grains de kéfir

La mesure du poids des grains de kéfir a été réalisée à l’aide d’une balance de précision après un lavage des grains par de l’eau distillée stérile suivie d’un séchage.

Chaque échantillon contenant les grains de kéfir, a été mesuré trois fois.

Centrifugation des échantillons

Avant de pratiquer les analyses biochimiques, les échantillons doivent procéder à une centrifugation. C’est un procédé de séparation des composés d’un mélange en fonction de leur différence de densité, en les soumettant à une force centrifuge. Cette opération a été pratiquée à l’aide d’une centrifugeuse, présentée dans la figure 11, avec un Rpm = 4000 pendant 15 minutes.

[2_bioactifs-du-sirop-de-datte-resultats-de-fermentation-innovants_11]

Figure 11 : La centrifugeuse

Détermination du taux des polyphénols totaux

• • • 1. Principe

Le dosage des polyphénols totaux est basé sur la capacité de ces derniers à être oxydés par un réactif de couleur jaune, constitué par un mélange d’acide phosphotungstique et d’acide phosphomolybdique, appelé couramment réactif de Folin-Ciocalteu. Lorsque les polyphénols sont oxydés, ils réduisent ce réactif en un complexe ayant une couleur bleue constitué d’oxyde de tungstène et de molybdène. La coloration bleue produite, présente un maximum d’absorption aux environs de 760 nm dont l’intensité est proportionnelle aux taux des composés phénoliques présents dans l’échantillon [21].

Protocole

Avant de commencer le test, plusieurs dilutions ont été faites sur les échantillons, afin que les résultats soient lisibles par le spectrophotomètre et ne dépassant pas l’unité (inférieur à 1). Ensuite, 400 µL de réactif Folin–Ciocalteau ont été ajoutés dans chaque extrait dilué. Le mélange a été mis à l’obscurité pendant 10 minutes auquel on a ajouté ensuite 500 µL de carbonate de sodium (NaNCO3). Après 30 minutes, l’absorbance a été mesurée à 760 nm [22]. Cette opération a été reproduite trois fois avec trois niveaux de dilution différente :

• • • • • 25 µL de chaque extrait + 75 µL du l’eau distillée.
        • 50 µL de chaque extrait + 50 µL du l’eau distillée.
        • 100 µL de chaque extrait.

Le matériel utilisé dans cette opération sont illustrés dans la figure 12.

[2_bioactifs-du-sirop-de-datte-resultats-de-fermentation-innovants_12]

Figure 12 : Le matériel nécessaire pour le dosage des polyphénols

Expression des résultats

La concentration des polyphénols totaux a été calculée à partir de l’équation de régression de la gamme d’étalonnage, établie avec le standard l’acide gallique.

Protocole de traçage de la gamme d’étalon

Le traçage de la courbe de la gamme étalon a été fait à travers des concentrations croissantes d’acide gallique (0-10µg), additionné à 400 µL de FolinCiocalteu. Après l’agitation de ces mélanges et une attente de 10 minutes, nous avons ajouté 500 µL d’une solution de carbonate de sodium.

Après 30 minutes, l’absorbance a été mesurée à λ=760 nm en utilisant un spectrophotomètre UV-visible [22].

Détermination du taux des flavonoïdes

• • • 1. Principe

La quantification des flavonoïdes a été effectuée par spectrométrie avec le trichlorure d’aluminium (AlCl3). En présence de trichlorure d’aluminium, les flavonoïdes sont capables de former un complexe acide stable de couleur jaunâtre qui présente un maximum d’absorption aux environ de 510 nm [23].

Protocole

Le protocole utilisé est basé sur celui décrit par Dewanto et al, avec quelques modifications [24] :

Des volumes de 71 µl de solution de nitrite de sodium à 5% (m/v) et 150 µL de solution de chlorure d’aluminium à 10% (m/v) ont été ajoutés à 250 µL de chaque échantillon. Après 5 min d’incubation, le mélange a été mis en contact avec 500 µL d’une solution de soude à 1 M. Le volume ainsi obtenu a été ajusté à 1429 µL, puis agité vigoureusement. L’absorbance a été mesurée à une longueur d’onde de 510 nm contre un blanc constitué de 250 µL eau distillée, 71 µl de solution de nitrate de sodium, de 150 µL de solution de chlorure d’aluminium et de 500 µL de solution de soude.

Expression des résultats

Les résultats obtenus sont exprimés en microgramme équivalent de quercitrine par millilitre d’extrait, en utilisant l’équation de la régression linéaire de la courbe d’étalonnage tracée de la quercitrine.

Protocole de traçage de la gamme d’étalon

Le traçage de la courbe de la gamme d’étalon a été réalisé à partir des concentrations croissantes de quercitrine (0-160 µg), tout en appliquant, le même protocole de dosage des flavonoïdes cité ci-dessus [24].

Détermination du pouvoir antioxydant

• • • 1. Principe

L’activité du balayage des radicaux libres a été mesurée en employant le radical libre stable 2.2 diphenyl 1 picryl hydrazyl (DPPH). En présence des piégeurs de radicaux libres, le DPPH, de couleur violette, se réduit en 2.2 diphényl 1 picryl hydrazine de couleur jaune [25].

Protocole

L’activité antiradicalaire des 8 échantillons dilués a été évaluée selon la méthode citée par Fattouch et al, en utilisant le réactif DPPH [26].

L’extrait a été préparé dans le méthanol avec une concentration de 7,5 mg/mL. Puis, 25 µL de chaque échantillon ont été ajoutés à 975 µL de la solution de DPPH. Après 30 minutes d’incubation à l’obscurité, les absorbances ont été mesurées à 517 nm, contre un blanc constitué de 25 µL de méthanol et 975 µL de DPPH. Pour chaque échantillon le test a été répété 3 fois.

Expression des résultats

Les résultats sont exprimés en pourcentage d’inhibition obtenu à partir de cette équation :

% I =

Do blanc − Do mélange Do blanc

× 100

Équation 1 : Formule du pourcentage d’inhibition

Avec :

DO blanc : La densité optique du DPPH retrouvée à 517 nm.

DO échantillon : La densité optique de chaque échantillon retrouvé à 517 nm.

Evaluation de la qualité organoleptique des échantillons

• • • 1. Principe

L’analyse sensorielle est une méthode qui permet d’évaluer les qualités organoleptiques des aliments : Le goût, l’odeur, la texture et la couleur. Elle est basée sur la capacité des hommes à discriminer, à quantifier et à décrire leurs perceptions sensorielles en ayant recours aux organes des sens : la vision, le toucher, l’odorat et la gestation [27].

Protocole

La qualité organoleptique des quatre échantillons (E1 : LS-f, E2 : ES, E5 : S-f et E6 : S) a été évaluée à partir d’un questionnaire destiné à 33 personnes composé par 33 questions (Annexe1). Ce questionnaire vise à :

• • • • • Evaluer les connaissances de l’échantillon étudié sur le kéfir et le sirop de datte.
        • Evaluer la qualité sensorielle des quatre échantillons.
        • Estimer le niveau de commercialisation de ces produits alimentaires dans le marché Tunisien.

Critères d’inclusion

• • • • • Des individus ayant un bon état de santé.

Critères de non-inclusion

• • • • • Les personnes présentant une allergie contre le lait (Intolérance au lactose).
        • Les personnes présentant une allergie contre les dattes.
        • Les personnes ayant des troubles au niveau des organes des sens (Agueusie, hyposmie, anosmie, un trouble visuel…etc.)

Recherche bibliographique

La recherche bibliographique a été réalisée à l’aide de Google Scholar et PubMed, en ayant recours aux mots clés de l’étude : « Fermentation », « Kéfir »,

« Potentiels bioactifs » et « Sirop de datte ».

Méthodes statistiques

L’analyse statistique des données a été réalisée à l’aide des logiciels SPSS (Statistical Package for the Social Sciences) version 26.0 et Excel.

Les résultats ont été soumis à une analyse de variance (ANOVA) avec un facteur, puis au test de Tukey afin de comparer d’une part la variation des huit échantillons entre eux, et d’autre part la variation de ces derniers entre les 14 jours de suivi. Aussi, pour l’évaluation de degré d’acceptabilité des caractéristiques organoleptiques entre les différents échantillons, nous avons utilisé le Test T de Student.

Les différences de p <0,05 ont été considérées comme significatives. Toutes les déterminations analytiques ont été effectuées en triple. Les valeurs de différents paramètres ont été exprimées sous forme de moyenne ± écart type.

________________________

¹⁸ Wikipédia, dernière modification le 15 mai 2021. ↑

¹⁹ Définition donnée par l’article 62 de la loi sur les nouvelles régulations économiques (NRE) du 15 mai 2001. ↑

¹⁵ Author Name, Title, Year, p.123. ↑

²⁰ Author Name, Title, Year, p.123. ↑

²¹ Author Name, Title, Year, p.123. ↑

²² Author Name, Title, Year, p.123. ↑

²³ Author Name, Title, Year, p.123. ↑

²⁴ Author Name, Title, Year, p.123. ↑

²⁵ Author Name, Title, Year, p.123. ↑

²⁶ Author Name, Title, Year, p.123. ↑

²⁷ Author Name, Title, Year, p.123. ↑

Questions Fréquemment Posées

Quels sont les matériaux utilisés pour la fermentation du sirop de datte?

Nous avons utilisé des dattes de la variété Allig, du lait écrémé, et des grains de kéfir.

Comment le sirop de datte est-il produit avant la fermentation?

La production de sirop de datte a été réalisée en lavant les dattes, en les dénoyautant et en les cuisant avec de l’eau distillée, puis en filtrant et en concentrant le mélange.

Quel est l’impact de la fermentation par les grains de kéfir sur le sirop de datte?

Les résultats montrent des variations significatives dans le pH, le poids des grains de Kéfir et les molécules bioactives au cours de la fermentation.