RPUBLIQUE TUNISIENNE

MINISTRE DE L'AGRICULTURE ET MINISTRE DE L'ENSEIGNEMENT DES RESSOURCES HYDRAULIQUES SUPERIEUR

Institution de la Recherche et de Universit du 7 Novembre l'Enseignement Suprieur Carthage Agricoles

MEMOIRE POUR LOBTENTION DU DIPLOME DE MASTERE EN INDUSTRIES ALIMENTAIRES

Etude de leffet de lirradiation sur la conservation de pin dAlep et sur les mycotoxines

Ralise par : CHOKRI Monjia

Encadr par:

- Dr. Mnasser HASSOUNA - Mr Taieb JERBI - Dr Hassen BACHA

Anne Universitaire 2004/2005

ECOLE SUPERIEURE DES INDUSTRIES ALIMENTAIRES DE TUNIS

Je ddie ce travail :

Mon pre Med Sghaier, ma mre Khadija quils trouvent dans ce

modeste travail lexpression de ma profonde reconnaissance de tous

leurs sacrifices. Leur amour, leur encouragement et leur affection dont ils navaient

cess de mentourer tout au long de mes tudes taient les principaux stimulants

dans ma russite. Que dieu les garde et les protge.

Mes surs :Mahbouba et Latifa pour leur soutien moral et leur

amour.

Mes frres :Hatem, Noomen, Med Hdi et Hamza pour leurs encouragements continu et leurs prcieux conseils et surtout

Hichem pour ses sacrifices durant le traitement de ce travail.

Ali, le mari de ma sur pour sa disponibilit et son aide

Permanentes. Mes nices Amani et Nada, mon neveu Hamma pour la joie de

vivre quils apportent toute la famille

Mon fianc Mohamed pour son amour, son esprit et son soutien moral.

Taieb le fianc de ma sur Latifa.

Fathia la fiance de mon frre Hatem.

Je leur souhaite tout le bonheur du monde.

A tous ceux qui me sont chers

Au terme de ce travail, je voudrais tmoigner ma sincre gratitude et mon profond respect mes encadreurs :

Dr. HASSOUNA Mnasser : professeur lESIAT, Mr. JERBI Taieb : responsable de lunit de radio traitement au

CNSTN, Dr. BACHA Hassen : Professeur la facult de Mdecine dentaire de

Monastir et responsable du Laboratoire sur la Recherche sur les

Substances Biologiquement Compatibles, Mme. BARKALLAH Insaf : vtrinaire au CNSTN, Dr. KAMMOUN Ahmed : professeur lESIAT.

Pour leurs gentillesses, disponibilits et prcieux conseils dans le cadre

du mmoire.

Je remercie le Directeur Gnral du CNSTN de mavoir autoris raliser ce travail au centre.

Je tiens galement exprimer ma gratitude lquipe de lunit de radiotraitement et surtout Nasredine pour sa collaboration et son aide quil a le

plaisir de me donner. Je remercie vivement aussi Mr. le Directeur Gnral des Forts au

ministre de lAgriculture et des Ressources Hydrauliques de mavoir accepter de me fournir les quantits ncessaires de pin dAlep pour llaboration de ce mmoire.

Je suis reconnaissante aussi aux personnels du LRSBC et surtout Mme.

ABID Salwa, Mr. JOMAA Mohamed et ZAYDI Chiraz.

Mes remerciement sadressent aussi Mr. ZARROUK Mokhtar chef

laboratoire de qualit et caractristiques de lhuile dolive lInstitut National

de Recherches Scientifiques et Technologiques, ainsi qu son personnels : Sonia et Salma.

Mes remerciements vont galement aux membres de jury de mavoir fait

lhonneur daccepter de juger travail.

Mes remerciements sadressent aussi la direction de lESIAT et en

particulier Monsieur le Directeur MALEK Atef et Mr BENKHLIFA Rachid.

Introduction........ 1

PREMIERE PARTIE: Etude bibliographique

I. SITUATION TAXONOMIQUE. 2 II. AIRE DE REPARTITION NATURELLE DU PIN DALEP 4

II.1. Aire palo gographique..... 4 II.2 Aire de rpartition actuelle ... 4

II.2.1. Aire de rpartition 1'chelle de 1'ensemble du bassin mditerranen 4 II.2.2. Aire de rpartition 1' chelle de la Tunisie. 6 II.2.2.1. La place du pin d Alep dans la fort tunisienne. 6 II.2.2.2. Importance et distribution naturelle du pin d'Alep en Tunisie... 7 II.2.2.3. Production du pin dAlep en Tunisie 10

III. CARACTERISTIQUES MORPHOLOGIQUES, BIOLOGIQUES ET PHYSIOLOGIQUES III.1. Taille... 10 III.2. Tige. 10 III.3. Cnes... 10 III.4. Aiguilles.. 11 III.5. Ecorce.. 11

IV. COMPOSITION BIOCHIMIQUE DE LA GRAINE IV.1. Les lipides de la graine de pin 11

IV.1.1. Composition en acides gras de l'huile de graines de pin. 12 IV.2. Les composs phnoliques.. 13

V. CYCLE DE REPRODUCTION ET FRUCTIFICATION.. 13 VI. STOCKAGE DES GRAINS.. 15

VI.1. Microflore des grains.. 15 VI.2. Altration des grains... 15

a) les causes Immdiates d'altration... 15 b) les facteurs du milieu qui conditionnent ces causes... 15 VI.2.1. Causes d'altration.. 15 VI.2.1.1. Altrations enzymatiques. 15 VI.2.1.2. Autres altrations d'origines biochimique et chimique 16 VI.2.1.3. Causes externes: tres vivants. 16 VI.2.1.4. Microorganismes: Moisissures, levures et bactries 16

VII. LES MYCOTOXINES. 17 VII.1. Gnralits sur lochratoxine A (OTA) 19 VII.2. Structure et proprits physicochimiques. 19

VIII. CONSERVATION PAR IRRADIATION VIII.1. Aspect thorique de l'ionisation... 21

VIII.1.1. Les rayonnements lectromagntiques 21 VIII.1.2. Rayonnement ionisant.. 21 VIII.1.3. Structure du cortge lectronique. 21 VIII.1.4. Excitation et ionisation des atomes.. 22 VIII.1.5. Radioactivit induite............................................................................................ 23 VIII.1.6. Les agents de l'irradiation 23

VIII.1.6.1. Les lectrons acclrs.. 24 VIII.1.6.2- Les rayons gamma 24 VIII.1.7. Mode dinteraction du rayonnement gamma avec la matire.. 24 VIII.1.7.1. Effet thermique.. 24 VIII.1.7.2. Radiolyse de leau. 25 VIII.1.7.3. Effet sensibilisateur de loxygne. 26 VIII.1.7.4. Leffet radio- protecteur de certains composs. 26 VIII.1.7.5. Effet de l'irradiation sur les matriaux d'emballage.. 27 VIII.1.7.6. Effet de l'irradiation sur les biomolcules. 27 VIII.1.7.7. Action sur les lipides. 27 VIII.1.7.8. Action sur les protines. 27 VIII.1.7.9. Les enzymes.. 28 VIII.1.7.10. Action sur les vitamines...... 28 a)Vitamine sensible. 28 b) Vitamine radio rsistante 28 VIII.1.7.11. Les polysaccharides 28

VIII.1.8. Effet de l'irradiation sur les microorganismes.. 29 VIII.1.8.1. Radiosensibilit. 30 VIII.1.8.2. Dose de rduction dcimale.. 30 VIII.1.8.3. Facteur touchant lefficacit du traitement. 30 VIII.1.8.4. Le dbit et la dose. 30 VIII.1.9. Effet de lionisation sur les plantes.. 30 VIII.1.10. Effet sur les animaux.. 31

VIII.2. La Dosimtrie.. 31 VIII.2.1. Grandeurs et units dosimtriques du traitement ionisant.. 31 a). Dose absorbe 31 b). Dose absorbe minimum... 31 c). Dose absorbe maximum... 32 d). Dose absorbe mdiane. 32 e). Dose absorbe moyenne 32 f). Dbit de dose absorbe... 32 g). Indice dhtrognit de dose... 32

VIII.3. Dtection des aliments irradis... 33 VIII.3.1. La mthode des acides gras.. 33 VIII.3.2. La mthode de chimie et luminescence..... 33 VIII.3.3. La mthode de rsonance paramagntique nuclaire (RPE). 33

VIII.4. Irradiation et traitement combin 34 VIII.5. Innocuit des aliments irradis. 34

DEUXIEME PARTIE: Matriels et mthodes

I. PRELEVEMENT ET TRAITEMENT DES ECHANTILLONS 36 I.1. Modalits de stockage des chantillons 36 I.2. L'irradiation des chantillons de pin dAlep. 37

I.2.1. Prsentation de la source radioactive. 38 I.2.2. Essai prliminaire : cartographie de la dose.. 39 I.2.3. Calcul des doses reues. 40 I.2.4. Les Dosimtres utiliss pour l'irradiation de pin dAlep 41

II. ANALYSES MICROBIOLOGIQUES.. 42 II.1.Prparation de lchantillon et des dilutions 42

II.2.Dnombrement des divers micro-organismes de contamination de pin dAlep. 43 II.2.1 flores arobies msophiles et psychrotrophes totales. 43 II.2.3. coliformes totaux et fcaux... 43 II.2.4 staphylococcus aureus 43 II.2.5.Anarobies sulfito- rducteur (ASR).. 43 II.2.6.Salmonella 43 II.2.7.Levures et moisissures... 44

I.2.8.Les bactries lactiques. 44 III. ANALYSES PHYSICOCHIMIQUES. 45

III.1. Dtermination de la teneur en eau des pignons de pin dAlep.. 45 III.2. Dtermination de la teneur en matire grasse des pignons de pin dAlep.. 46 III.3. Acidit. 47 III.4. Indice d'acide.. 48 III.5. Indice de peroxyde. 49 III.6. Indice de rfraction 51 III.7. Analyse spectrophotomtrique UV. 52 III.8. La dtermination de la couleur. 54 III.9. Analyse des esters mthyliques dacides gras par chromatographie en phase gazeuse 55 III.10. Analyse des triglycrides par HPLC.... 57 III.11. Dtermination de la teneur en phnols totaux par la mthode de Folin 58

IV. EXTRACTION ET DOSAGE DE L'OCHRATOXINE A PAR HPLC... 60 IV.1. Matriel vgtal. 60 IV.2. Produit chimique 60 IV.3. Produit biologique.. 60 IV.4. Recherche et extraction des mycotoxines partir des chantillons de pin dAlep 60 IV.5. Extraction de lOTA partir dAspergillus ochraceus....... 63 IV.6. Culture de la souche du champignon sur les chantillons de pin dAlep.. 64 IV.7. Extraction et purification de lOTA partir de culture dAspergillus ochraceus.. 64

TROISIEME PARTIE: Rsultats et discussions

I. INFLUENCE DE LIONISATION SUR LE COMPORTEMENT DES FLORES BACTERIENNES DE PIN DALEP DES TROIS PROVENANCES : KEF, KASSERINE ET THIBAR.. 66

I.1. Effet de la dose dionisation sur les flores arobies msophiles totales... 69 I.2. Influence de la dose dionisation sur les levures et les moisissures. 71 I.3. Influence de la dose dionisation sur les coliformes totaux.. 72 I.4. Influence de la dose dionisation sur les coliformes fcaux. 73 I.5. Influence de la dose dionisation sur les bactries lactiques 73 I.6. Effet de lionisation sur les germes pathognes... 73

II. EFFET DE LIRRADIATION SUR LES PARAMETRES PHYSICOCHIMIQUES DE PIN DALEP... 74

II.1. Effet de lirradiation sur la teneur en eau de pin dAlep. 74 II.2. Effet de lirradiation sur la teneur en matire grasse des pignons de pin dAlep 76 II.3. Effet de lirradiation sur lacidit de pin DAlep. 77 II.4. Effet de lirradiation sur lindice d'acide de pin dAlep... 77 II.5. Effet de lirradiation sur l'indice de peroxyde de pin dAlep... 78 II.6. Effet de lirradiation sur l'indice de rfraction de pin dAlep.. 79 II.7. Effet de lirradiation sur la densit optique de lhuile de pin dAlep.. 79

II.8. Effet de lirradiation sur la couleur de pin dAlep.. 80 II.9. Effet de lirradiation sur la composition en acides gras de lhuile de pin dAlep. 82 II.10. Effet de lirradiation sur la composition en triglycrides. 84 II.11. Effet de lirradiation sur la teneur en phnols totaux

III. EFFET DE LIRRADIATION SUR LES MYCOTOXINES DE PIN DALEP.. III.1. Effet de lirradiation sur la production dOTA par lAspergillus ochraceus.

IV. INFLUENCE DE LIONISATION SUR LE COMPORTEMENT DES FLORES BACTERIENNES DE PIN DALEP DES TROIS PROVENANCES : KEF, KASSERINE ET THIBAR AU COURS DU STOCKAGE A 20 C ET A 37 C

IV.1. Evolution des flores arobies msophiles totales au cours du stockages... IV.2. Evolution des levures et les moisissures au cours du stockage IV.3. Evolution des flores arobies psychrotrophes totales IV.4. Evolution des coliformes totaux au cours du stockage... IV.5. Evolution des coliformes fcaux au cours du stockage..

V. EVOLUTION DES PARAMETRES PHYSICOCHIMIQUES DE PIN DALEP AU COURS DU STOCKAGE

V.1. Evolution des paramtres physicochimiques de pin dAlep du Kef au cours du stockage 20 C..

V.2. Evolution des paramtres physicochimiques de pin dAlep du Kef au cours du stockage 37 C

V.3. Evolution des paramtres physicochimiques de pin dAlep du Kasserine au cours du stockage 20 C

V.4. Evolution des paramtres physicochimiques de pin dAlep du Kasserine au cours du stockage 37 C..

V.5. Evolution des paramtres physicochimiques de pin dAlep du Thibar au cours du stockage 20 C.

V.6. Evolution des paramtres physicochimiques de pin dAlep du Thibar au cours du stockage 37 C.

CONCLUSION..

INTRODUCTION

L'ionisation est un procd de conservation qui se caractrise par un mode d'action fondamentalement diffrent des techniques classiques, il s'agit d'exposer pendant un temps donn le produit un rayonnement ionisant. L'ionisation s'est montre efficace dans plusieurs applications dans le domaine agroalimentaire. En effet cette mthode a t largement teste et tudie depuis les annes cinquante (Vasseur, 1991), l'application des doses bien tudies prservent les qualits organoleptiques et nutritionnelles, rduit les charges microbiennes et augmente la dure de conservation de plusieurs denres alimentaires. L'utilisation de cette technique a permis de constater les effets bnfiques sur le ralentissement du mrissement et la maturation des fruits et sur la prvention contre les pertes causes par les insectes et les microorganismes.

Compte tenu de ce qui prcde un des premiers objectifs de ce travail a t d'valuer l'influence de la dose de rayonnement gamma (Cobalt 60) 0; 0,5 ; 1 ; 1,5 et 2,5 kGy sur la rduction du nombre initial de germes de contaminations des graines de pin dAlep.

Le second objectif a t d'tudier l'influence de la dose d'ionisation sur le comportement physicochimique de graine de pin dAlep. Le troisime objectif a t de montrer l'effet de l'ionisation sur la prolongation de la dure de conservation a travers le suivi de l'volution des indicateurs de dgradation. Le quatrime objectif a t d'tudier l'influence du rayonnement ionisant sur les mycotoxines des graines de pin dAlep.

Le prsent mmoire s'articulera en trois grandes parties: - La premire partie consiste en une tude bibliographique exhaustive relative aux graines pin dAlep. - La deuxime partie traitera la description du matriel et des mthodes utiliss. - En fin la troisime partie sera consacre la prsentation des rsultats et leurs discussions.

I. SITUATION TAXONOMIQUE : Le pin d'Alep doit son nom Miller qui 1'a dcrit en 1768. Il a t dcrit auparavant pour

la premire fois en 1755 par Duhamel du Monceau sous un autre nom: Pinus hierosolimitana ; il a reu par la suite plusieurs appellations mais il a gard le nom que Miller lui a attribu.

D'aprs GAUSSEN (1960) , Pinus halepinus Mill fait partie du groupe halepensis de la section des Halipensoides du genre Pinus de la famille des Pinaces ( figure.1) Le groupe halepensis renferme en plus des Pinus halepensis quatre autres pins : Pinus brutia Ten. Pinus eldarica Medw , Pinus stankewiczii sukaczem et Pinus pithysa Stevenson. Dans le groupe halepensis, seuls Pinus halepensis et Pinus brutia sont considrs comme de vritables espces par la majorit des systmaticiens et reconnus en tant que telles par Flora Europea ( QUEZEL,1985 ).

NAHAL ( 1962) a tent le premier de classer ces pins sur la base d'un certain nombre de caractres morphologiques, anatomiques et biochimiques. Il a fait du pin d'Alep et de pin brutia deux espces distinctes et a rattach les trois autres au pin brutia avec le rang de sous - espces. Cette classification a t confirme par la suite par DEBAZAC et TOMASSONE (1965) qui reconnaissent partir d'observations morphologiques de feuilles et de graines deux groupes bien distincts, le premier individualise le pin d'Alep, le deuxime regroupe les quatre autres pins.

De nombreuses tudes ont montr la prsence d'un polymorphisme marqu au sein de lespce Pinus, halepensis. NAHAL (1962) fut le premier identifier des entits gographiques distinctes sur la base d'observations morphologiques de la structure du pollen. D'autre recherches se basant sur des exprimentations pratiques de provenances se sont succdes par la suite pour confirmer 1'existence d'une variabilit intraspcifique importante des points de vue physiologique, morphologiques iso-enzymatique et terpnique (FALUSI et CALAMASSI,1983 ; CALAMASSI, 1986; GRUNWALD et SCHILLER, 1988 ; BARADAT et al, 1995).

Figure 1 : Position taxonomique du pin dAlep dans lordre des

conifres

Pinus halepensis Mill

Groupe halepensis

Section Halepensodes

Sous genre Pinus

Genre Pinus

Famille des Pinaces

Ordre des conifres

II. AIRE DE REPARTITION NATURELLE DU PIN DALEP : II.1. Aire palo gographique :

Des restes fossiles d'espces reconnues comme proches de Pinus halepensis et remontant au Tertiaire ont t dcouverts en France et dans plusieurs autres pays du Baltique (CZECZOTT, 1954 ; GAUSSEN , 1960). En Afrique de Nord, PONS et QUEZEL (1957) ont identifi du pollen fossile de pin d'Alep dans les palosols sahariens du Hoggar datant du dernier pluvial. Ce qui amne penser qu'au Tertiaire, le pin d'Alep occupait une aire gographique beaucoup plus tendue qui atteignant le Nord de la Bohme et peut tre la Baltique (NAHAL, 1962) et qui descendait au Sud jusqu' au Sahara en Afrique du Nord. Cette distribution plus large est sans doute en liaison avec la grande tendue qu'avait le Tethys dont la Mditerrane actuelle West qu'un vestige. La dislocation de cette aire primitive ainsi que la disparition du pin d'Alep des rgions plus nordiques ou son apparition dans des rgions plus mridionales (plus au sud) est relier la gense du bassin mditerranen qui s'est opre la fin du tertiaire et au dbut du Quaternaire (BIJUDUVAL et al, 1976). La prsence du pin dAlep en Afrique du Nord aurait t favorise par les glaciations survenues en Europe, au dbut du Quaternaire. Dans son nouveau territoire il a pu conqurir de vastes rgions grce au climat humide qui rgnait cette poque atteignant ainsi le Hoggar en plein Sahara. Les conditions qui rgnaient dans cette partie devaient correspondre des conditions plus douces et beaucoup plus favorables que celles rencontres maintenant. Le pin d'Alep est actuellement totalement absent du Hoggar du fait de 1'aridit excessive du climat. En Afrique du Nord, laire tait probablement unie et beaucoup plus tendue avant la dernire phase pluviale.

Les grands vnements climatiques survenus en des poques trs lointaines (Tertiaire - Quaternaire) ne sauraient expliquer, a eux seuls, la rpartition actuelle du pin d'Alep. En effet la configuration actuelle n'a rien doriginel. La disparition du pin d'Alep en plusieurs points et le morcellement de son aire sont les rsultats de phnomnes historiques plus rcents (quelques centaines d'annes) lis vraisemblablement une intervention humaine de plus en plus pressante qui s'est manifeste malheureusement dans le sens d'une rgression. La prise en compte des donnes historiques est importante pour comprendre la rpartition actuelle du pin d'Alep.

II.2 Aire de rpartition actuelle : II.2.1. Aire de rpartition l'chelle de l'ensemble du bassin mditerranen :

L'aire de rpartition du pin d'Alep a t prcise par plusieurs auteurs (NAHAL, 1962 ;QUEZEL, 1985). La figure 2 donne la configuration actuelle de 1' aire de distribution de cette espce.

Le pin d'Alep est prsent dans la partie occidentale (Ouest) et centrale de part et dautre de la Mditerrane ; mais sa prsence est limite en Moyen Orient. Sa superficie est estime plus de 3.5 millions d'hectares. Les pays du Maghreb constituent la zone ou il offre son plus grand dveloppement ; c'est surtout en Algrie et en Tunisie, ou il totalise plus de 1.2 millions d'hectares, qu'il semble avoir son centre de gravit (NAHAL, 1962).

Comme le montre la figure 2, laire de rpartition du pin dAlep est circummditerranenne. Cependant, il prsente des discontinuits parfois marques telles que son absence en Egypte ou sa raret en Libye. Ce morcellement est attribuer aux barrires physiques (montagnes) et aux transgressions marines qui ont prsid la formation de la Mditerrane et galement aux glaciations du Quaternaire favorisant son installation ou au contraire son limination en plusieurs points de son aire d'extension primitive.

Figure 2 : Aire de rpartition l'chelle de l'ensemble du bassin mditerranen :

II.2.2. Aire de rpartition lchelle de la Tunisie : II.2.2.1. La place du pin d Alep dans la fort tunisienne :

Afin de bien situer et de mieux saisir l'importance du pin d'Alep en Tunisie, il convient de commencer par donner une ide de la couverture totale des forts tunisiennes et une esquisse de la vgtation forestire, du moins pour les essences ligneuses majeures.

D'aprs linventaire forestier (1995). Les forts tunisiennes couvrent 635.888 ha; comme essences dominantes on retrouve principalement des pins et des chnes. Nous nous limiterons prsenter les espces arborescentes les plus importantes.

Le chne zeen (Quercus Faginea Lamk) : cette espce est rencontre en kroumirie au Nord de la Tunisie 1'etat pr ou en mlange avec du chne lige. En haute et moyenne altitudes, le chne zeen affectionne les versants frais. En basse altitude, il devient fanchement ripicole. C'est une espce typique de 1' ambiance bioclimatique humide caractrise par des pluies abondantes et des chutes de neige frquentes en hiver.

- Le chne lige (quercus suberL.) : le chne lige est rencontr au nord de la Tunisie dans les Mogods et la Kroumirie. Cette essence atteint son optimum en bioclimat humide sous une tranche pluviomtrique suprieure 800 mm et sur des sols reposant sur des grs oligocnes. Le chne lige est une essence forestire de grande valeur conomique, le lige qu'il fournit est bien valoris et offre de nombreux dbouchs.

- Le chne vert (Quercus ilex L.) : Le chne vert est une espce climatique de Tunisie. On le trouve presque exclusivement en mlange avec du pin d'Alep sur les hauteurs de la Dorsale tunisienne partir de 900 m d'altitude. Il se prsente 1'tat buissonnant ou en taillis. En Tunisie il peut tre considr comme caractristique dune certaine continentalit car il ne descend jamais des altitudes basses. Il trouve son optimum dans les bioclimats semi-aride hivers frai (SHOENENBERGER, 1967).

- Le chne kerms (Quercus coccifera L.) : Cette espce est climatique le long du littoral de Tabarka au Nord jusqu'a Hammamet au Cap Bon. Elle marque le stade volutif final de la vgtation des dunes (SHOENENBERGER, 1967). Elle est rencontre dans un ventail d'ambiances bioclimatiques trs vari, de lhumide jusquau semi-aride. Son optimum de dveloppement correspond au subhumide hivers temprs et doux (EL HAMROUNI, 1978).

- Le pin maritime (Pinus pinaster Ait.) : il s'agit d'une sous-espce (Renoui) endmique de la rgion de Tabarka. Ce pin, caractristique de 1'ambiance bioclimatique humide, se dveloppe exclusivement sur des sols acides reposant sur des grs. C'est une espce trs productive, mais elle est handicape par sa forme caractrise par une courbure basale prononce. Son intrt sur le plan cologique est indiscutable.

- Le thuya stend depuis le bord de la mer jusqu' 700 m daltitude et relve de 1'tage semi-aride a hivers doux et chauds. C'est une espce trs rustique qui russit se maintenir grce sa facult de rejeter de souche.

Le genvrier rouge (Juniperus phoeniceaL.) : Ce genvrier occupe en Tunisie deux aires bioclimatiquement distinctes. On le trouve d'une part le long du littoral de Tabarka Hammamet sous des conditions climatiques douces et sur la faade sud de la Dorsale sous un climat plus xrique. Dans cette deuxime aire d'extension, il se dveloppe en mlange avec du pin d'Alep et dans la partie la plus sche il ctoie 1'alfa (Stipa tenacissima).

- Le genvrier oxycdre (Juniperus oxycedrus L.) : On a identifi en Tunisie deux sous espces : la premire, macrocarpa, se dveloppe sur les dunes ctires, la deuxime, rufescens se trouve sur la dorsale partir de 800-900 m daltitude surtout en mlange avec le pin dAlep.

II.2.2.2. Importance et distribution naturelle du pin d'Alep en Tunisie : Le tableau 1 donne la rpartition des superficies occupes par les diffrentes essences

prsentes en Tunisie qu'elles soient naturelles ou artificielles. Ce tableau montre clairement la dominance du pin d'Alep qui, avec une couverture de 365 220 ha, occupe plus de 56% de 1'ensemble de la surface forestire. Il convient de prciser qu'une bonne partie de cette superficie, difficile de chiffrer, correspond des reboisements. En effet, les forestiers ont longtemps fait usage de cette espce depuis les annes 50 pour reboiser de nombreux terrains anciennement dfrichs et mis nu soit a l'intrieur de son aire primitive (rgions de Teboursouk, de Siliana, du Kef... ) soit dans des zones d' extension (Cap Bon, rgion de Bizerte ... ).

La majorit des forts de pin d'Alep est comprise entre les deux limites physiques matrialises au Nord par le cours de Mejerda et au Sud par la ligne qui relie Feriana la mer au niveau de la ville d'Enfidha en passant par Hajeb El Aoun et un peu au nord de Kairoun (fig 1.3). Cette ligne fictive constitue la limite franche de cette rgion et de la zone asylvatique qui se trouve directement aux confins du Sahara. A 1'extrmit Sud de la zone dextension du pin dAlep, 1' apparition de 1' armoise (Artemsia herba-alba) marque sa limite bioclimatique infrieure. Au Nord-Ouest, le pin d'Alep a tendance s'infiltrer dans la suberaie et s'implanter dans les facis dgrads de l'oleo-lentisque caroubier. Au Cap Bon o il fait quelques apparitions, le pin d'Alep se trouve en contact direct avec le thuya de Berbrie (Tetraclinis articulata), et dans les statons qui sont soumises a l'influence maritime, il est fortement concurrence par lui. Cette espce est gnralement de temprament continental, sa prsence dans certaines stations ctires est trs limite et son origine xrothermique ainsi que pouvait 1' attester lomniprsence de 1' alfa (stipa tenacissima) plante typiquement steppique.

Tableau 1 : Superficie des espces forestires (naturellement et introduites) les plus importantes en Tunisie :

Espces Superficie (Ha) Pourcentage (%) Pin dAlep (PA) 365220 56 Pin maritime (PM) 3930 1 Autres rsineux (AR) 87754 14 Chane lige (CL) 60379 9 Autres chnes (AC) 12498 2 Eucalyptus (EU) 39591 6 Autres feuillus (AF) 76815 12

Total 635888 100

56%

1%14%

9%2%6%

12%

Source : Inventaire National forestier (1995) Direction Gnrale des

Forts

Figure 3 : Aire de rpartition gographique du pin dAlep en Tunisie (daprs lInventaire Forestier et Pastoral National DGF 1996)

II.2.2.3. Production du pin dAlep en Tunisie : Lhistogramme suivant montre la production de pin dAlep dans les principaux

gouvernorats producteurs de pin dAlep en Tunisie en 2004:

Figure 4 : Production de pin dAlep dans les principaux gouvernorats producteurs de

graines de pin dAlep en Tunisie en 2004 (Source : Direction Gnrale des Forts : production de 2004)

III. CARACTERISTIQUES MORPHOLOGIQUES, BIOLOGIQUES ET PHYSIOLOGIQUES

III.1. Taille : Le pin d'Alep a une taille moyenne de 12 m ; En Tunisie, il dpasse rarement 20 m

de hauteur.

III.2. Tige : Gnralement unique assez souvent tortueuse surtout dans les provenances ctires.

III.3. Cnes : Ovodes coniques sur un pdoncule de 1 a 2 cm, souvent insrs isolment, persistant

longtemps sur les branches et le tronc.

0100000200000300000400000500000600000700000800000

Production (Kg)

1

KefBizerteJendoubaSilianaBja

III.4. Aiguilles : Fines, finement denticules sur les bords, fasciculs par 2, vert ple, de 5 10 cm de

longueur.

III.5. Ecorce : L'corce du pin d'Alep est lisse et de couleur grise - argente chez les jeunes arbres et

devient cailleuse et plus sombre de couleur brune rougetre chez les adultes. L'corce est trs inflammable et trs riche en tanin, son utilisation des fins de tannage est une pratique trs ancienne en Tunisie. Avant d'tre remplac par des produits artificiels, le tanin du pin d'Alep tait trs recherch et servait au tannage du cuir, de laines ou encore des filets de pche. La disparition de grandes superficies de pin d'Alep notamment de la rgion de Zaghouan est cause pour une grande partie par 1'corage des arbres pour le tanin (BRABAN, 1886). Le pourcentage de 1'corce dans le bois darbres adultes est trs lev (23-24%), compare a celui d'autres pins (pin sylvestre 10 - 15%, pin laricio 17-21%) ou d'autres rsineux (sapin et pica 8-12%, cdre 15-16%) (NAHAL, 1962). Cependant, on a remarque des variations trs importantes dans les pourcentages de 1'ecorce selon 1ge, la variante thermique (SOULERES, 1975) et le type de sol (AKR11v11, 1984, 1985). L'abattement sur le volume peut varier de 15% pour des arbres jeunes de petit diamtre (10cm) au tiers du volume pour des arbres plus gs de gros diamtre (35cm). Si 1'on considre cette fois ci la variante thermique, le taux d'corce est d' autant plus important que la continentalit est plus accuse. On a remarqu aussi que les arbres poussant sur rendzine sur crote prsentent des taux d'corce plus levs (15-22%) par rapport ceux qui poussent sur rendzine sur colluvions ou sur sol brun calcaire (12 - 14%).

IV. COMPOSITION BIOCHIMIQUE DE LA GRAINE: IV.1. Les lipides de la graine de pin :

Les huiles de graines sont gnralement composes : - d'une fraction glycrique majeure (saponifiable) qui renferme principalement les lipides

de rserve ou triacylglycrols accompagns de faibles quantits de diglycrides, de monoglycrides, d'acides gras libres et de lipides membranaires comme les phospholipides et les glycolipides.

- d'une fraction non glycrique ou composs mineurs qui sont trs nombreux et diversifis et dont la plupart constitue la fraction insaponifiable. Cette dernire reprsente 0,2 2% des lipides totaux (Schwartz, 1988) et comprend l'ensemble des constituants qui aprs hydrolyse basique (saponification) demeurent peu solubles dans l'eau et sont plutt solubles dans des solvants apolaires comme l'ther dithylnique, 1'hexane, 1'heptane, l'ther de ptrole (Soulier et Farines,

1992). La proportion d'insaponifiable contenue dans les graines dpend de l'origine biologique de ces derniers ainsi que de la nature du solvant d'extraction.

Les composs mineurs englobent plusieurs familles chimiques:

les hydrocarbures (aliphatiques, aromatiques, terpniques) les alcools (aliphatiques, triterpniques...), les aldhydes,

les ctones,

les cires (esters d'acides gras et de mono alcools aliphatiques), les composs phnoliques,

les tocophrols, et ,

les strols,

les pigments...

IV.1.1. Composition en acides gras de l'huile de graines de pin: Huit acides gras sont souvent trouvs dans les lipides de rserve de la plupart des graines

olagineuses: l'acide laurique (C12), l'acide myristique (C14), l'acide palmitique (C16), l'acide starique (C18), l'acide olique (C18 :1), l'acide linolique (C18 :2), l'acide linolnique (C18 :3) et l'acide rucique (C22 :1).

La composition des TAG en acides gras varie largement en fonction des espces; les acides gras en C18, insaturs ou polyinsaturs, sont gnralement majoritaires. D'autres acides gras sont caractristiques de certaines familles et sont qualifis d'acides gras non usuels tel que l'acide ricinolique (C18:1 12-0H, 9) dans les graines de ricin (Ricinus communis, Euphorbiaceae). Ces acides gras non usuels sont exclus des lipides polaires et par consquent des membranes cellulaires (Gurr, 1980).

Les lipides des Gymnospermes sont caractriss par la prsence d'acides gras non usuels, polyinsaturs, o les doubles liaisons sont conjugues (Takagi et Itabashi, 1982 ; Wolff et Bayard, 1995). Il est noter que dans le cas gnral, les acides gras naturels polyinsaturs ont des doubles liaisons qui sont spares par un groupement CH2- .

Les graines de pins sont des graines olagineuses riches en huile, la teneur en huile varie de 31 68 %. (Tillman-Sutela et al., 1995).

Ces acides gras particuliers en -5 ou acides -5 olfiniques sont caractristiques des conifres et peuvent tre utiliss pour distinguer les familles des conifres (Wolff et Bayard, 1995).

Le taux en ces acides est aussi fonction de l'espce, leur pourcentage relatif aux lipides totaux varie de 3.1 % (Pinus pinea) 30.3% (Pinus sylvestris) selon Wolff et Bayard (1995).

IV.2. Les composs phnoliques: Les composs phnoliques constituent un large groupe de composs mtaboliques qui

possdent plusieurs fonctions phnols, leur structure est plus ou moins complexe avec un poids molculaire qui peut atteindre 30 KDa (Bravo, 1998).

Les composs phnoliques des vgtaux reprsentent une des classes les plus tudies parmi les composs naturels cause de leur importance taxonomique, organoleptique et pharmaceutique. Ils possdent des proprits bactricides, oxydantes et vitaminiques.

Parmi les composs phnoliques on trouve:

Les acides phnols de type cinnamique, les flavanols glucidiques, les anthocyanes monoglycosides, les flavanes,

les procyanidines, les tannins.

V. CYCLE DE REPRODUCTION ET FRUCTIFICATION : Le pin dAlep se reproduit en gnral vers 1'ge de 8-12 ans (BOUDY, 1950 ; NAHAL,

1962). Cependant la maturit sexuelle peut tre plus prcoce vers 4 ans (BELLEFONTAINE, 1979) et peut mme se dclencher plus tt 1'ge de deux ans, ce que nous avons observe dans une jeune plantation a Oued Laabid dans la rgion du Cap Bon - Tunisie sous bioclimat semi-aride et sur sol travaille mcaniquement (KHOUJA, 1993). La maturit sexuelle est trs variable dans le temps ; elle dpend des conditions du milieu, et semble surtout lie la croissance de 1' arbre : plus 1' arbre est vigoureux plus laptitude la fructification est prcoce. Notons que des remarques similaires ont t faites par ILLY (1966) en ce qui concerne le pin maritime. Le pin d'Alep est une espce monoque ; les organes sexuels mles et femelles sont nettement spares dans 1'architecture de 1'arbre (MARTINEZ, 1993) les inflorescences femelles (cnes) apparaissent en position terminale sur des pousses vigoureuses, alors que les inflorescences males (chatons) sont regroupes en un pseudo verticille gnralement sur des rameaux infrieurs. La figure 5 reproduit le cycle de reproduction du pin d'Alep ; ce cycle a t tabli au dpart d'observations rgulires sur une priode de 3 ans (1988 - 1990). Mrs 1'anne mme de leur formation, les chatons males tombent aprs 1'emission de leur pollen au printemps, alors que les cnes femelles continuent se dvelopper

aprs la fcondation (mars - avril), ne mrissent qu' la deuxime anne et ne laissent chapper leurs graines qu'au cours de la troisime anne. Quant la pollinisation, elle est assure essentiellement par le vent.

Le pin d'Alep est une espce diplode qui compte 24 chromosomes (2n), comme c'est le cas pour la plupart des pins (MIRKO, 1991).

Figure 5 : Cycle de reproduction du pin d'Alep

VI. STOCKAGE DES GRAINS : Le grain est un caryopse qui comporte des parties Vivantes. Le germe et l'assise protique,

mais se trouvant l'tat de vie ralentie et toujours prtes acclrer trs rapidement leur rythme vital lorsque le milieu est favorable. Les cellules de l'endosperme sont essentiellement remplies de substances de rserve (glucides, protines et en moindre quantit, lipides) qui alimenteront les processus vitaux quand ceux-ci dmarreront.

VI.1. Microflore des grains : Le grain Vit en permanence avec une microflore considrable; la plupart de ces

microorganismes sont cosmopolites et sans danger. Mais certains produisent des sous-produits toxiques. La microflore prsente sur les grains frachement rcolts comprend de nombreux genres de bactries, moisissures et levures.

Lorsque le grain mrit et que son humidit diminue le nombre de microorganismes, principalement de bactries diminue. Lorsque le grain est rcolt il est envahi par les microorganismes de stockage et la microflore du terrain disparat graduellement. Si la teneur en eau est infrieure 14 % en masse sur base humide, la microflore ne se multiplie pas, ce qu'elle fait rapidement au-dessus de 14 % en masse sur base humide. Cependant la limite de teneur en eau dpend de la temprature.

Par consquent, au moment de la moisson, la composition qualitative et quantitative de la microflore dpend plus de facteurs cologiques que de l'espce de crale. La microflore s'enrichit de microorganismes pendant le transport et les oprations de stockage.

VI.2. Altration des grains : Les causes d'altrations qui apparaissent au cours du stockage peuvent tre divises en

deux catgories assez distinctes; a) les causes immdiates d'altration; b) les facteurs du milieu qui conditionnent ces causes.

VI.2.1. Causes d'altration : VI.2.1.1. Altrations enzymatiques : Les altrations enzymatiques au sein des grains se manifestent de nombreuses manires.

De telles altrations de protines, de glucides et de lipides peuvent se produire pendant le stockage, mais elles sont peu importantes, moins que le grain ne soit humide.

Cependant, quelques enzymes, tels que les lipases, peuvent long terme agir sur le grain sec.

VI.2.1.2. Autres altrations d'origines biochimique et chimique : Par leur nature mme, les ractions d'origines biochimique et chimique sont varies. Ces

ractions exigent gnralement des tempratures assez leves, telles que celles que l'on peut rencontrer pendant le schage ou lorsque des insectes, moisissures ou d'autres microorganismes provoquent, par leur activit, une lvation de temprature:

* la dtrioration de la structure des granules d'amidon qui entrane de substantiels changements, par exemple : des dommages aux granules et la formation de dextrines;

* la dnaturation, des protines qui conduit la perte des proprits spcifiques telles que la solubilit, les

Proprits rhologiques l'tat hydrat et l'activit enzymatique; * la diminution de la quantit de lysine disponible; * la destruction des vitamines B1, E et carotnodes.

VI.2.1.3. Causes externes: tres vivants : Des organismes Vivants, c'est--dire animaux vertbrs, invertbrs et microorganismes,

peuvent causer des altrations. Bien que les effets directs de l'attaque par les tres vivants soient importants, certains effets indirects peuvent tre beaucoup plus srieux, en particulier le dgagement de chaleur d l'activit d'insectes et de microorganismes et la libration de sous produits toxiques par quelques uns de ces derniers.

VI.2.1.4. Microorganismes: Moisissures, levures et bactries : La nature des altrations causes par les microorganismes dpend de l'action des lments

dominants de la microflore: il est souvent difficile, cependant, de sparer les effets de l'attaque par les microorganismes des changements lis au grain lui-mme, ces deux causes tant renforces par des facteurs externes similaires.

Les principaux effets de l'attaque par les microorganismes sont la dcomposition du grain, l'lvation de temprature et ses effets secondaires, la production de toxines, l'inhibition et la perte de viabilit. Il faut galement mentionner les allergies qui se produisent chez les hommes et les animaux qui ont t en contact avec des grains contamins par certaines espces de microorganismes. (NI ISO 6322-1, 1996 (F)).

La contamination des denres d'origine agricole par les moisissures peut commencer sur la plante mais les altrations les plus importantes ont lieu aprs une certaine priode de stockage. Dans les classes de population les plus dfavorises, les conditions de conservation des denres alimentaires sont souvent prcaires, ce qui peut conduire des contaminations et des prolifrations importantes des moisissures.

Les exigences nutritionnelles limites, les conditions simples favorisant la prolifration, la spcificit large pour les supports, ont fait que les moisissures soient frquentes et rparties dans presque toutes les rgions du globe.

En plus des consquences conomiques, il existe des retombes souvent plus graves par suite de l'intoxication des animaux et des hommes par l'ingestion d'aliments contamins par les moisissures toxinognes. (HADIDANE R, 1985).

Ainsi la colonisation des graines olagineuses par certaines moisissures toxinognes ayant la facult de secrter des mycotoxines est un facteur important daltration de la qualit sanitaire de ces graines et des produits drivs (huiles et tourteaux) .(Wolff, 1992).

VII. LES MYCOTOXINES : Les mycotoxines sont des mtabolites secondaires, produites par diverses moisissures dans

certaines conditions environnementales. A l'heure actuelle, un certain nombre d'espces de moisissures sont connues comme capables de produire des toxines. La biosynthse des mycotoxines dpend de plusieurs facteurs, parmi lesquels la temprature, la lumire, le dioxyde de carbone ambiant, les lments nutritifs disponibles et la prsence d'autres espces en comptition (Hendry et Cole 1993). Plusieurs de ces toxines sont relativement stables et leur toxicit peut persister longtemps et cela mme lorsque les lments fongiques ne sont plus viables.

Il est admis actuellement que ces mycotoxines contaminent les aliments de l'homme et des animaux (Tsubouchi et coll., 1988 ; Frank, 1992 ; Krogh, 1992). Cette contamination peut tre le rsultat de la prsence de plusieurs moisissures capables de produire chacune plusieurs toxines. L'ingestion rpte de tels aliments est l'origine de nombreuses maladies humaines (Pier et coll., 1980 ; Huff et Doerr, 1981). Les moisissures et mycotoxines qu'elles produisent entranent de graves problmes conomiques, elles constituent de potentiels contaminants de tous les composants de la chane alimentaire humaine et animale et posent donc de srieux problmes de sant.

La Tunisie, en raison de son climat, de sa position gographique, de ses particularits socio-conomiques, est un pays propice la prolifration des moisissures. Un certain nombre de mycotoxines ont t identifies dans des chantillons de bl, d'orge, de cacahutes, d'haricots de

mme que des graines de pin d'Alep. Ces produits alimentaires, qui constituent la majeur partie de l'alimentation humaine et animale et qui sont susceptibles d'tre contamins par des mycotoxines, leur consommation massive (et c'est le cas en Tunisie), pourrait entraner des incendies graves sur la sant de la population. (Hadidane, 1985).

Les mycotoxines sont produites essentiellement par 5 types de champignons: Aspergillus, Penicillium, Fusarium, Claviceps et Altemaria. Plusieurs sortes de mycotoxines sont retrouves dans l'alimentation humaine et prsentent une toxicit relle et posent des problmes importants de sant. Les mycotoxines plus frquentes sont les aflatoxines, les fumonisines, les trichothcnes, la

zaralnone, l'acide pnicillique l'ochratoxine et la citrinine (Steyn et Stander, 1999 ; Pitt, 2000).

Le tableau 3 rend compte de l'implication de ces mycotoxines dans certaines pathologies humaines et animales graves.

Tableau 3 : Mycotoxines et pathologies humaines et animales associes Mycotoxines et pathologies humaines

Mycotoxines Pathologies associes Rfrences

Aflatoxines Cancer de foie Rocken et Carl McGrath, 2001

Ochratoxines A Nphropathie Endmique des Balkans

Pfohl-Leszkowicz et coll.,

2002

Citrinine Nphropathie des Balkans Franc, 1992

Fumonisines Cancer dsophage Chu et Li, 1994

Trichotcnes Aleucmie toxique

alimentaire

Beardall et Miller, 1994

Zaralnone Pubert prcoce Szuetz et coll, 1997

Mycotoxines et pathologies animales

Aflatoxines Cancer hpatique Quezada et coll., 2000 Ochratoxine A Nphropathie porcine Stoev et coll., 2001

Citrinine Nphropathie porcine Franc, 1992

Fumonisines Leuco-encphalomalacie

quine

Gelderblom et coll., 1988

Trichotcnes Aleucmie toxique

alimentaire

Meloche et Smity, 1995

Zaralnone Infertilit porcine Glavitis et Vanyi, 1995

VII.1. Gnralits sur lochratoxine A (OTA) : L'ochratoxine A (OTA) a t dcouverte pour la premire fois en 1965 par des chercheurs

sud-africains l'occasion de la recherche systmatique d'antibiotiques (Van Der Merwe et coll., 1965).

VII.2. Structure et proprits physicochimiques : L'OTA (Figure 6) est une structure forme d'une molcule de L-phnylalanine engageant

son groupement amine dans une liaison pseudo- peptidique avec le groupement carboxy1 en C7 de la 7-carboxy-3-mthyl-5-chloro-8-hydroxy-3,4-dihydroisocoumarine, l'ochratoxine (OT). L'OTA est un compos cristallin incolore, de poids molculaire de 403,8 et de formule brute C20H18CINO5.

Figure 6 : Structure de lOTA

A pH acide, l'OTA est trs soluble dans les solvants organiques polaires et peu soluble dans l'eau. A pH alcalin, elle est soluble et stable dans une solution de bicarbonate de sodium 0,1 M. Ces proprits sont utilises pour son extraction partir de divers matrices. L'OTA absorbe la lumire ultraviolette. Dans le mthanol, le maximum d'absorption est de 333 nm avec un coefficient d'extinction molaire de 5500. Dans le bicarbonate de sodium 0,1 M, pH 7,4, le maximum d'absorption est de 378 nm avec un coefficient d'extinction molaire de 14700.

En milieu acide, l'OTA a une fluorescence verte 365 nm alors qu'en milieu alcalin, elle est bleue la mme longueur d'onde d'mission. Ces proprits sont mises profit pour sa dtection et son dosage.

L 'OTA est produit essentiellement par Aspergillus ochraceus et Pnicillium veffucosum , sa production est lie aux conditions de temprature et d'humidit (Pitt, 1987). La temprature optimale de production de l'OTA par Aspergillus ochraceus est de 28C, cette production est

fortement rduite 15C ou 37C (Trenk et coll., 1991). Au contraire, Penicillium verrucosum crot dans une gamme de temprature qui varie de 4 30C, en prsence d'une humidit de 22 % (Mislivec et Tuite, 1970). Dans les rgions froides, l'OTA est donc plutt produite par des Pnicillium, alors que dans les rgions chaudes, ce sont les Aspergillus qui la fabriquent (Pohland et coll., 1992 ; Varga et coll., 1996).

VIII. CONSERVATION PAR IRRADIATION : Lirradiation est un procd de conservation physique utilisant les caractristiques et les

proprits des rayonnements lectromagntiques, il fait exploiter les capacits qu'ont certains radionuclides mettre du rayonnement gamma tel que le Cobalt 60 et le Csium 137, et l'nergie qu'acquirent les lectrons lorsqu'ils sont acclrs.

Elle a t dcouverte pour la premire fois par Roentgen en 1885, et connat ses premires applications dans les domaines alimentaires en 1921. Couramment appele ionisation, du faite de son mode d'action, elle est susceptible d'agir sur les organismes vivants et la matire en gnral.

VIII.1. Aspect thorique de l'ionisation : VIII.1.1. Les rayonnements lectromagntiques : Ce sont des rayonnements immatriels constitus de champs vibratoires lectriques et

magntiques caractriss par leur frquence. Leur origine peut tre le cur du noyau ou les orbites du cortge lectronique. Quand les changements d'orbites des lectrons ont lieu dans des couches plus profondes on est en prsence des rayonnements X. Quand le noyau lui mme est la source du rayonnement il s'agit d'un rayonnement gamma.

VIII.1.2. Rayonnement ionisant : Un rayonnement est dit ionisant si l'nergie qu'il possde est suffisante pour dtacher

compltement un lectron orbital des atomes du milieu rencontr, et donc pour transformer ceux-ci en ions positifs, autrement dit pour les ioniser (Foos, 1991)

VIII.1.3. Structure du cortge lectronique : Le cortge est form d'lectrons chargs ngativement (-1,602 .10-19Coulomb). Les

diffrents lectrons d'un atome sont rangs selon un modle en couche, expliqu par mcanique quantique. Chaque lectron est caractris par quatre nombres quantiques.

Selon le modle de Bohr l'nergie de liaison d'un lectron (Wn) est donne par : Wn = + b0 .Z2/n2 = -En b0 : constante gale 13,6 Ev. Z : numro atomique.

n : nombre quantique principal ou numro de la couche. En : nergie de l'lectron de la couche n, toujours ngative.

Figure 7 : Diffrents niveaux d'nergie de liaison des lectrons

L'mission ou l'absorption d'nergie par un atome libre se fait par quantit discrte, gale la diffrence entre les niveaux d'nergie lectroniques.

VIII.1.4. Excitation et ionisation des atomes : Un atome se trouve excit lorsqu'il absorbe une quantit d'nergie suprieure Wi (nergie

de l'lectron de couche i), l'apport d'nergie est insuffisant pour provoquer l'jection d'un lectron de son orbite stationnaire (niveau fondamental), mais suffisant pour transfrer cet lectron sur une autre orbite d'nergie suprieur (plus loign du noyau de cet atome). Dans la plupart des cas, cet atome peut revenir son niveau fondamental (stable) en restituant au milieu extrieur cette nergie sous forme d'une radiation monochromatique (figure 7)

Le niveau d'nergie pour exciter un atome est de l'ordre de quelques lectrons volt; il est sans commune mesure avec l'nergie propre du rayon X ou gamma qui est de l'ordre de millions d'lectrons volt.

Un atome se trouve ionis lorsque les photons ou les lectrons acclrs lui communiquent

une nergie suprieure au seuil d'ionisation pour jecter l'lectron de son orbite. Celui ci va se comporter comme un projectile et provoquer son tour un grand nombre d'ionisations. L'nergie de

ce projectile diminue chaque choc car il en cde une partie chaque ion molculaire form, il arrive un moment ou l'nergie apporte ces ions molculaires est de l'ordre de grandeur de l'nergie de liaison inter-atomique; do coupure et formation des radicaux, ceux ci vont dans la plupart des cas se recombiner pour redonner , par effet cage la molcule initiale , de plus , les ions molculaires (positifs) issus de ces chocs vont capturs les lectrons les moins nergtiques et revenir ainsi, le plus souvent leur tat initial(Swahlia, 1998)..

VIII.1.5. Radioactivit induite : Un produit soumis aux rayonnements ionisants ne peut tre radioactif que si l'nergie

applique est trs leve. Le seuil d'activation le plus faible qu'on peut rencontrer est celui du rayonnement gamma, n raction d'azote:ce seuil est de 10.5Mev.

Par scurit, l'Organisation Mondiale de Sant (OMS) a fix ce seuil 10Mev pour les lectrons et 5Mev pour les photons.

Cette limitation est garantie par construction dans le cas des acclrateurs, et par le choix des isotopes dans le cas des rayonnement gamma : Cobalt 60(1,17 et 1,332 Mev) et le Csium 137 (0,66Mev).

Le danger qui peut se prsenter du au contamination ne se pose pas car il n'y a pas de contact direct entre les aliments traits et la source radioactive, celle-ci est plac l'intrieur d'une double enveloppe en acier inoxydable( Leb, 1991).

VIII.1.6. Les agents de l'irradiation : Les agents utilisables pour l'irradiation massive de quantits relativement importantes de

matire alimentaire proviennent soit des lectrons acclrs, soit des rayons gamma (Kirsh, 1991)

VIII.1.6.1. Les lectrons acclrs : Les lectrons acclrs destins ioniser les produits agro-alimentaires sont produits dans

des acclrateurs. Ce sont des particules lgres qui s'approchent trs vite de la vitesse de la lumire, le

principe est d'appliquer une diffrence de potentiel. Les lectrons proviennent d'une cathode mtallique chauffe haute temprature pour permettre la libration facile, et sont portes des diffrences de potentiels leves , ce qui leur impriment des vitesses extrmement leves et conditionnent ainsi leur capacit d'ionisation, mais leur pouvoir pntrant est faible par rapport aux rayons gamma.

Le faisceau d'lectrons acclrs est focalis sur les produits traiter qui dfilent en continu sous lacclrateur.

VIII.1.6.2- Les rayons gamma : Ils sont mis par des atomes lorsque ceux-ci reviennent un tat plus stable. Une source de

rayon gamma est une quantit approprie d'un lment radioactif mettant une quantit bien dfinie de rayons. On emploi souvent comme source d'irradiation le Cobalt 60, par fois le Csium137.

Le cobalt 60 est un isotope de Cobalt 59 naturel auquel on a ajout un neutron thermique, cette opration a lieu dans un racteur nuclaire. Les grains de Cobalt ainsi forms sont enferms dans une double enveloppe scelle en acier inoxydable pour tre utilise en industrie.

Le cobalt 60 se dsintgre en plusieurs tapes pour donner lieu au Nickel stable, et en restituant au milieu extrieur de l'nergie sous forme de deux rayonnements gamma (1.17et 1.332Mev), d'nergie totale de 2,5Mev, sans jection d'aucun corpuscule nuclaire; la dure de demi vie est de 5,27 ans.

Le Csium137 est un sous produit du fission nuclaire, en se dsintgrant il met une seule onde d'nergie relativement faible (0,67Mev) par rapport au cobalt. La dure de demi vie est de 80 ans.

Le Csium se prsente sous forme de sel chlorique trs soluble dans l'eau ce qui le rend difficile manipuler

Le choix d'une telle source repose sur l'exploitation de ces caractristiques, c'est ainsi qu'on adopte le choix du Cobalt pour les applications dans le domaine agroalimentaires vu la facilit de son stockage (Lacroix, 1991).

VIII.1.7. Mode dinteraction du rayonnement gamma avec la matire : Le rayonnement gamma est un rayonnement ionisant, on parle:

Deffet direct si les photons incidents provoquent la rupture des liaisons intermolculaires conduisant la formation des ions.

Deffet indirect si lionisation est faite par lintermdiaire des radicaux forms suite la radiolyse de leau.

VIII.1.7.1. Effet thermique : Suite aux diverses interactions entre les rayonnements et les molcules, des quantits

dnergies sont libres sous forme de chaleur, llvation de la temprature restait toujours faible.

VIII.1.7.2. Radiolyse de leau : Un photon (gamma) ou un lectron dnergie relativiste parcourt une distance de lordre

dun diamtre molculaire en 10-17 10-18 secondes. Linteraction entre une particule charge (lectron, par exemple) ou une radiation

lectromagntique (rayons X, ou rayonnements gamma) et une molcule deau se traduit par des ractions radiochimiques qui aboutissent la formation de radicaux libres.

Un radical libre est un ensemble (atome, molcules ) porteur sur sa couche lectrique priphrique d'un ou plusieurs lectrons dits clibataires, cette configuration lui confre une trs haute ractivit chimique et une dure de vie extrmement courte.

Les radicaux libres les plus nombreux proviennent de l'interaction des particules ionisantes avec les lectrons des molcules d'eau selon deux chemins : L'ionisation et l'excitation

- lionisation directe de cette molcule est provoque par larrachement dun lectron orbital selon la raction:

+ + eOHOH22

Llectron ject peut avoir suffisamment dnergie pour ioniser son tour dautres molcules deau, et si cette nergie est trop faible elle ne va permettre que l'excitation.

OHOH22

Lionisation aboutit en 10-14 secondes la formation du radical OH : ++ ++ OHOHOHOH

322

-Lexcitation dbouche, quand elle, sur une sparation homolytique de la molcule deau en deux radicaux libres H et OH :

+ OHHOH2

Les radicaux libres forms se combinent, soit pour reconstituer la molcule initiale selon la raction suivante par effet cage:

A + B A B

-soit pour donner naissance ce que lon appelle les produits de radiolyse Ces ractions sont extrmement rapides et conduisent finalement la formation de produits.

A la fin, il y aura formation des molcules stables H 2 , H2O, H2O 2 et des radicaux libres

ou dions radicaux : H , OH, HO 2 , et l'lectron hydrat (trs ractif).

Le radical H et llectron hydrat sont des rducteurs trs puissants compars H2. Le

radical OH est extrmement oxydant beaucoup plus que leau oxygne, sur le plan biologique, ce radical est le plus actif, il attaque les molcules organiques selon 3 mcanismes.

Soit il arrache un lectron ce qui conduit une ionisation de la molcule : cette oxydation est relativement rare.

Soit il arrache un hydrogne ce qui mne la rupture dune liaison C-H. Soit il se fixe sur une C=C ou sur un cycle aromatique comme le benzne et ses

drivs. Ces trois mcanismes aboutissent la formation de radicaux libres organiques.

VIII.1.7.3. Effet sensibilisateur de loxygne :

La prsence d'oxygne rend les cellules plus vulnrables au rayonnement. Cette radiosensibilisation est due linteraction avec les radicaux libres pour former des radicaux peroxydes.

R : radical organique. R-H : compos organique. OH + RH R + H2O : rupture dune liaison C H.

R + 02 ROO : formation dun radical peroxyde.

ROO + RH ROOH + R : formation dun peroxyde organique.

R + 02 ROO : formation dun autre radical peroxyde.

Cet enchanement de ractions augmente les dgts initiaux causs par le radical hydroxyle.

VIII.1.7.4. Leffet radio- protecteur de certains composs : Lajout dun compos qui cde facilement un atome dhydrogne permet de rparer les

dgts chimiques avant que le processus devient irrversible, en effet, une liaison C H dont la rupture aboutit la formation dun radical libre peut tre restaure par laddition des substances possdant des liaisons S-H tel que les thiols, drivs des alcools, par remplacement de l'oxygne par le soufre.

R + R1S-H R H + R1S

Ces radicaux R1S sont peu ractifs et incapables darracher un hydrogne un autre compos organique comme le font les radicaux peroxydes ( Hickel , 2000).

VIII.1.7.5. Effet de l'irradiation sur les matriaux d'emballage : Un des avantages de l'irradiation est de permettre de traiter des produits premballs. Ce

pendant tout les types d'emballages ne peuvent tre utiliss car un certains nombres d'entre eux peuvent tre altr par les rayonnements. Un certains nombres de plastiques deviennent fragiles et cassant ou perdant leur flexibilit.

Les polymres peuvent subir diffrentes modifications suite l'exposition aux rayons gamma, ce ci rsulte des ractions chimiques de dgradation tel que l'oxydation et la rticulation

L'effet le plus remarquable est le changement de la coloration par formation de liaisons conjugus ou le pigeage de radicaux libres.

La permabilit de quelques matriaux est affect lors d'une exposition des doses leves: Des phnomnes de migrations globales peuvent tre observs (Bureau G, 1991). C'est pourquoi l'utilisation d'un emballage pour l'irradiation d'un produit alimentaire est soumise une autorisation.

VIII.1.7.6. Effet de l'irradiation sur les biomolcules : VIII.1.7.7. Action sur les lipides : Le rayonnement gamma contribue lapparition des odeurs et got de rance : ceci est d

la formation de peroxydes et hydroperoxydes qui dclenchent des ractions doxydation radicalaires, aboutissant ainsi la formation des composs volatils aldhydiques et ctoniques. Un

aliment riche en C = C et C C et irradi se caractrise par le dgagement d'odeurs dsagrables de

rance qui apparaissent juste aprs l'irradiation. Loxygne joue un rle indispensable et contribue dans lapparition de ces altrations :

R + O2 ROO + RO2 ROOR + O2

R OOH

ROOH

VIII.1.7.8. Action sur les protines : Les protines peuvent subir des coupures au niveau de la liaison peptidique, ce qui conduit

la formation d'une terminaison amide et d'une terminaison carbonyle Le changement de conformation peut tre galement observ.

Ces dnaturations se traduisent par : le faite que les protines deviennent ainsi plus accessible pour les enzymes. la perte de capacit de rtention deau et un ventuel durcissement l'apparition des molcules telles que les peroxydes lammoniaque et

lhydrogne sulfureux lorigine dodeurs dsagrables.

VIII.1.7.9. Les enzymes : Les enzymes ne peuvent tre inactives que si on applique des doses leves, rarement

utilises. Cest pourquoi on associe souvent le traitement par la chaleur afin dinactiver les enzymes susceptibles daltrer les produits au cours du stockage.

L'inhibition de l'activit enzymatique est obtenue partir d'une dose de 60kGy. (CHarben M ,1996)

VIII.1.7.10.Action sur les vitamines : La radiosensibilit des vitamines est variable en fonction de la dose, des facteurs

protecteurs tels que les basses tempratures, et les liaisons avec les protines. La radiosensibilit dune vitamine diminue si le milieu est acide, et/ou elle est protge

dans laliment. Elle augmente avec la prsence de loxygne, de leau.

a)Vitamine sensible : La thiamine, la vitamine K, vitamine E, vitamine B1, vitamine B11.

b) Vitamine radio rsistante : Vitamines D, niacine, pyridoxine, riboflavine.

La vitamine C a t considre longtemps comme vitamine sensible alors que lionisation provoque simplement un transfert de la forme rduite la forme oxyde qui reste active dans lorganisme.

VIII.1.7.11. Les polysaccharides : Les polysaccharides peuvent tre hydrolyss au niveau de la liaison D-glucose ce qui

conduit une solubilisation partielle des pectines et des celluloses avec lapparition des sucres rducteurs. En effet en rompant les molcules d'amidon les rayonnements favorisent l'apparition des molcules de glucoses (sucrose des pommes de terre) (Baccanaud, 1991)

Ces dgradations sont responsables du ramollissement excessif des fruits notamment le cas de la fraise.

VIII.1.8. Effet de l'irradiation sur les microorganismes : Linhibition de la croissance ou de la reproduction des microorganismes est le but le plus

recherch lors de lapplication de lirradiation. L'action des rayonnements ionisants se manifeste par des dysfonctionnements

mtaboliques plus moins lourds, qui se traduit court terme par la mort cellulaire, ou moyen terme par une perte progressive de la capacit de multiplication de la ligne cellulaire (Gallien C, 1991). Toutes les ractions biochimiques provoques par le rayonnement, et dj cites ont un retentissement immdiat sur les cellules dans les quelles elles ont eu lieu elles interviennent sur une dure trs brve

L'effet ltal observ provient des modifications provoques par ce traitement au niveau de la membrane plasmique et du matriel gnitique.

La dgradation des lipides et des protines constitutives de la membrane plasmique provoque des dstabilisations locales des membranes cellulaires;

L'endommagement du matriel gnitique est obtenu par deux principaux mcanismes: Le premier fait intervenir leffet direct : pour donner naissance aux radicaux. Le deuxime mcanisme fait intervenir leffet indirect : laction prdominante

est obtenue par le radical hydroxyde OH , mais galement H et llectron hydrat. C'est ainsi qu'on peut class les endommagements touchant lADN en six grands groupes.

1 : les cassures de chane de lADN au niveau de la liaison entre la base et le sucre du

nuclotide, ou entre le sucre et le phosphate engendrant louverture de lhlice ce niveau, les OH sont les principaux facteurs.

2 : La dgradation des bases puriques et pyrimidiques : la thymine est en particulier

hydrolyse avec de loxygne et des hydroperoxydes.

3 : dgradation des sucres : quelques desoxyriboses peuvent tre oxyds puis hydrolyss

pour permettre la libration des bases.

4 : cration de site abasique.

5 : pontage ADN protines.

6 : addition des produits de proxydation des lipides membranaires des bases de

lADN.

Les radiolsions obtenues peuvent tre rpares, en effet chaque cellule est doue d'un mcanisme de rparation, le choix convenable de la dose et du dbit de dose ne permette pas aux microorganismes de restaurer ces endommagements (Libert M, 1999).

VIII.1.8.1. Radiosensibilit : La radiosensibilit augmente avec la taille, et le degr d'organisation de la cellule. Pour un type d'organisation cellulaire, elle croit avec la quantit d'acides nucliques

contenue dans la cellule, cest ainsi quon classe par chelle croissante : Les virus

Les bactries Les eucaryotes

Les pluricellulaires

VIII.1.8.2. Dose de rduction dcimale : On dfinit la dose de rduction dcimale comme tant la dose ncessaire pour rduire dun

facteur de 10 une population microbienne donne.

VIII.1.8.3. Facteur touchant lefficacit du traitement : Lefficacit dune dose applique est fonction de plusieurs facteurs qui peuvent affecter la

radiorsistance dun microorganisme: l'absence doxygne, la faible proportion deau, et labaissement de la temprature au degr de conglation limitent laction des produits de radiolyse et leurs effets et donc diminue la radiosensibilit.

VIII.1.8.4. Le dbit et la dose : La dose et le dbit de dose ncessaire pour la destruction sont variables dune bactrie

l'autre, des recherches ont montr quun dbit de 10 kGy/h permet dliminer le Penicillium expansion.

La mme dose applique avec un dbit de 0.2 kGy/h ne le permet pas (Charben M, 1996); en effet, le nombre de lsions des brins de lADN augmente considrablement en fonction de ce dbit. (Libert M, 1999).

VIII.1.9. Effet de lionisation sur les plantes : Lionisation permet le retard ou linhibition de la croissance, elle provoque le retard de la

maturation de certains fruits tels que les bananes, les avocats, fraises. Les graines irradies ne germent plus de mme pour les bulbes et les tubules. L'application de l'ionisation a pour but aussi de lutter contre les contaminants tel que les insectes et les microorganismes, les effets obtenus varient selon plusieurs facteurs.

VIII.1.10. Effet sur les animaux : Les animaux soumis lirradiation perdent leurs capacits reproductrices, cette

particularit est exploite dans le but de lutter contre les insectes par la technique des mles striles. Les mammifres sont plus sensibles au rayonnement, leurs doses ltales est encore plus

faible que celles des microorganismes.

VIII.2. La Dosimtrie : La dosimtrie est la technique de mesure de la quantit dnergie cde par le rayonnement

ionisant la matire. Elle joue un rle trs important pour la caractrisation dune unit dionisation (Taylo.R., 1995).

VIII.2.1. Grandeurs et units dosimtriques du traitement ionisant : a). Dose absorbe : La dose absorbe D est le quotient dE par dm, ou dE est lnergie moyenne cde par le

rayonnement ionisant la matire de masse dm.

Lunit de la dose absorbe est le joule /Kg (Unit S.I). Lunit de dose absorbe est le gray (symbole : Gy) :

1 Gy = 1 J. Kg-1

b). Dose absorbe minimum : La dose absorbe minimum, Dmin, dans un volume cible considr, V, est, quelque soit le

point P appartenant V : D min=Min (D (P)) O :

Min (D(P)) : valeur minimum de la fonction D(P).

c). Dose absorbe maximum : La dose absorbe maximum, Dmax, dans un volume cible considr, V, est quelque soit le

point P appartenant V :

D max = Max (D (P)) O :

Max (D(P)) : valeur maximum de la fonction D(P).

dmdD =

d). Dose absorbe mdiane : La dose absorbe mdiane, Dmed, dans un volume cible considre, V, est la moyenne

arithmtique de la dose absorbe minimum, Dmin, et la dose absorbe maximum, Dmax :

e). Dose absorbe moyenne : La dose absorbe moyenne, D, dans un volume cible, V, est le quotient de E / m, ou E est

lnergie cde par le rayonnement ionisant la matire continue dans un volume V de masse m :

m

ED =

Unit S.I :J.Kg -1

f). Dbit de dose absorbe : Le dbit de dose absorbe, D, est le quotient de dD par dt, ou dD est lincrment de dose

absorbe pendant lintervalle de temps dt correspondant :

dtdDD =&

Lunit du dbit de dose absorbe est le Joule.Kg -1.s -1 (unit S.I), gray (Gy), peut tre substitu au joule par kilogramme :

1Gy.s -1 = 1 J. Kg -1. s -1

g). Indice dhtrognit de dose : Lindice dhtrognit de dose, H, dans un volume cible, V, est le quotient de Dmax par

Dmin ou Dmax et Dmin sont la dose absorbe maximum et minimum respectivement:

2min)max( DD

medD +=

minmax

DDH =

VIII.3. Dtection des aliments irradis : A travers les tudes labores concernant les modifications chimiques induites dans les

aliments (Raffi.J, 1991), il a t montr qu'il n' y pas de produits de radiolyse caractristiques de ce traitement, ce qui a rendu difficile le dveloppement des techniques de dtection des aliments irradis. Les produits ioniss doivent pourvoir tre dtects et identifis afin dassurer le contrle de ltiquetage..

Parmi les tests prconiss pour l'identification des aliments irradis :

VIII.3.1. La mthode des acides gras : Cette mthode est base sur le dosage de produit de radiolyse qui se forment la suite de

l'ionisation .les produits de radiolyse des lipides qui se forment ne sont pas uniquement caractristiques de ce traitement mais la concentration de certains d'eux dpend plus de la structure de dpart dans ce cas que s'il s'agit d'un autre traitement.

Le principe de cette mthode repose sur l'exploitation de cette caractristique pour l'identification des aliments irradis.

VIII.3.2. La mthode de chimie et luminescence : C'est une mthode qui s'applique plus sur les aliments l'tat solide, l'ionisation entrane la

formation des ions et des lectrons "isols"dont la dure de vie est importante si l'aliment est sous forme solide, cette technique est base sur l'tude des proprits de la lumire mise, aprs chauffage, par ces ions et les lectrons pigs.

L'intensit du signal enregistr dpend la fois de la dose et de la dure de conservation du produit trait.

VIII.3.3. La mthode de rsonance paramagntique nuclaire (RPE) : La rsonance paramagntique lectronique est une mthode spectroscopique qui consiste

mesurer l'absorption atomique d'une onde lectromagntique traversant un chantillon soumis un champs magntique, le signal observ provient des lectrons clibataires c'est dire les lectrons qui ne sont pas apparis deux par deux: il s'agit des ions et des lments de transition et surtout des radicaux en particulier ceux induites par ionisation.

Cette technique n'est applicable qu' la condition que les radicaux soient stables au moins durant la dure commerciale de l'aliment ce qui ne peut tre vrai qu'en phase solide (Raffi J, 1991)

VIII.4. Irradiation et traitement combin : La combinaison avec d'autres moyens classiques de prservation rduit les effets

secondaires de l'ionisation et renforce l'efficacit globale du traitement. On peut noter que une:

La combinaison avec le froid, rduit la ractivit des radicaux libres,

La combinaison avec les prtraitements thermiques a un double effet. Le premier en sensibilisant la microflore, le deuxime en inactivant les enzymes

La combinaison avec le conditionnement sous vide ou atmosphre diminuent les phnomnes oxydatifs et l'activit de certaines microflores en liminant l'oxygne

La combinaisons croises, par exemple : froid et conditionnement sous vide.

VIII.5. Innocuit des aliments irradis : Les tudes toxicologiques effectues dans le cadre dun projet international ont montr

qu'il n'y a pas d e risque toxicologique du la consommation des aliments irradis Les tudes radiochimiques ont montr que le processus de radiolyse est le mme qu'il s'agit

d'un traitement ionisant ou autre, il n'existe pas de produits caractristiques de l'ionisation L'Organisation Mondiale de Sant (OMS) a dclar en novembre 1980 "qu'il n'y a aucun

risque de consommer des aliments ioniss une dose globale infrieur 10 kGy".

Les tudes ont continu toujours dans le but de dmontrer linnocuit des aliments irradis et dans son congrs de septembre 1997, l' OMS a dclar "qu'il n'y a pas une dose limite et que:

Les doses suprieures 10kGy n'entranent pas de changement dans la composition des aliments qui, d'un point vue toxicologique, pourraient avoir un effet nfaste sur la sant humaine ;

Rduisent fortement le risque microbiologique pour le consommateur;

Ne provoque pas de pertes d'lments nutritifs au point d'avoir un effet ngatif sur l'tat nutritionnel des individus ou des populations. (Communiqu de l'OMS/68, le 19septembre1997)

I. PRELEVEMENT ET TRAITEMENT DES ECHANTILLONS : Trente six kilogrammes de graines de pin dAlep de trois provenances (Kef, Kasserine et

Thibar) raison de 12 Kg par provenance ont t fournis par le ministre de lAgriculture, de lEnvironnement et Ressources Hydrauliques, trente kg (15 Kg de pin dAlep graines et 15 Kg de graines de pin dAlep broyes et non broyes ont t conditionnes dans des emballages alimentaires de 100 et de 200 grammes ) afin deffectuer les analyses microbiologiques physicochimiques et rhologiques, les six Kg restantes sont rservs lanalyses des mycotoxines.

Ce travail comporte trois parties: La premire partie consiste dterminer la dose optimale d'irradiation de graines de pin

d'Alep de chaque provenance et d'tudier l'effet de la dose sur sa qualit microbiologique et physicochimique.

La deuxime partie consiste suivre les paramtres microbiologiques et physicochimiques au cours de stockage de graines de pin d'Alep 20 et 37C.

La troisime partie consiste tudier l'efficacit du traitement ionisant pour llimination des mycotoxines et plus prcisment l'ochratoxine A (OTA).

Lors de l'laboration de la premire partie on a irradi 5 chantillons de graines entires et 5 chantillons de graines broyes de chaque provenance en utilisant les doses suivantes: 0, 0,5, 1, 1,5, et 2,5 kGy.

Une fois leffet de la dose est dtermin, les graines de pin dAlep broyes et non broyes vont tre irradis 3 doses choisies parmi les 5 utilises auparavant savoir 0, 1 et 3 KGy pour les deux provenances Kef et Thibar et 0, 2 et 3 KGy pour la provenance de Kasserine vue qu'elle prsente une charge microbienne suprieure celles du Kef et Thibar.

I.1. Modalits de stockage des chantillons : Lors de la dtermination de la dose optimale de lirradiation, les graines de pin d'Alep

broyes et non broyes sont stocks dans des emballages alimentaires de 200 g (figure a).

Figure a : Echantillon de graines de pin dAlep broy conditionn dans un emballage alimentaire

Au cours de la conservation de graines de pin dAlep broyes et non broys sont stocks dans des emballages alimentaires de 100 g 20 C et 37 C et un suivi des paramtres suivants a t ralis pendant 4 mois, savoir :

Evolution des microflores. Evolution de la teneur en eau. Evolution de l'acidit et de l'indice de peroxyde de la matire grasse

I.2. L'irradiation des chantillons de pin dAlep : Les chantillons de graines de pin dAlep sont irradis diffrentes doses (0.5 KGy, 1

KGy, 1.5 KGy, 2 KGy, 2.5 KGy et 3 KGy) par une source de cobalt 60 qui se trouve dans une unit de radio traitement semi industrielle (figure 1) dans le Centre National des Sciences et Technologies Nuclaire (CNSTN) implant Sidi Thabet.

Lunit dirradiation est constitue dune cellule dirradiation abriant la source, dun labyrinthe, dune salle de commande, dun laboratoire de dosimtrie, dun hall de stockage des produits ioniss et non ioniss et de deux chambres froides.

Figure 1 : Lunit de radio traitement de Sidi Thabet

I.2.1. Prsentation de la source radioactive : L'unit de radio-traitement est une source radioactive de rayons gamma moyennant du

cobalt 60. Elle est installe au Centre National des Sciences et Technologies Nuclaires Sidi Thabet. Lunit de radiotraitement est multidisciplinaire, elle est destine aux traitements de produits de diffrentes natures comme les produits agroalimentaires, les dispositifs mdicaux et diffrents autres matriaux.

SCHEMA

La source radioactive

La source radioactive est tlescopique et constitue de deux cylindres coaxiaux contenant chacun 4 crayons de cobalt 60 de 45.2 cm de long et sont disposs et encapsuls suivant une symtrie axiale (Figure 2). Le stockage de cette source se fait sec dans un container cylindrique en acier et de plomb permettant son transport.

Figure 2 : Les diffrentes positions de la source

I.2.2. Essai prliminaire : cartographie de la dose : Pour la dtermination du temps du traitement, on a procd au calcul du dbit de dose

travers un chantillon de pin dAlep conditionn dans un emballage alimentaire de 100 gr et de 200 gr qui ont subi un rayonnement ionisant dans des plateaux tournants et dans des cylindres.

Les figures 3 et 4 montrent lexposition des chantillons de pin dAlep au rayonnement ionisants mis par la source :

A B

A. La source est active (mettrice de rayonnement dans la cellule)

B. La source est encapsule dans le container

I.2.3. Calcul des doses reues : On a plac diffrents dosimtres dans lchantillon de pin dAlep. La mesure consiste effectuer un essai de traitement pendant 150 min et de calculer les

paramtres suivants :

Dbit estim en Gy/min.

Le temps dirradiation ncessaire pour chaque dose. Les rsultats obtenus sont rassembls dans les tableaux suivants:

Tableau 1 : Calcul des diffrents paramtres caractristiques du traitement de pin dAlep conditionn dans des emballages de 100 gr dans des plateaux tournants : Dose (KGy) Temps (min) de graines de pin

dAlep broy Temps (min) de graine de pin dAlep

non broy 1 35.71 33.78 2 71.42 67.56 3 107.14 101.35

Sachant que :

Ddit de dose de pin dAlep broy = 28 Gy/min.

Ddit de dose de pin dAlep graine = 29.6 Gy/min.

Tableau 2 : Calcul des diffrents paramtres caractristiques du traitement de pin

dAlep conditionn dans des emballages de 200 gr dans des plateaux tournants :

Dose (KGy) Temps (min) de Pin dAlep broy Temps (min) de Pin dAlep graine 0.5 17.94 18.79 1 35.89 37.59

1.5 53.84 56.39 2.5 89.73 93.98

Figure3 : Irradiation de pin dAlep dans les plateaux tournants

Figure 4 : Irradiation de pin dAlep dansles cylindres

Sachant que :

Ddit de dose de pin dAlep broy = 27.86 Gy/min.

Ddit de dose de pin dAlep graine = 26.6 Gy/min. Tableau 3 : Calcul des diffrents paramtres caractristiques du traitement de pin

dAlep conditionn dans des emballages de 100 gr dans des cylindres : Dose (KGy) 1 2 3 Temps (min) 36.14 72.28 108.42

Sachant que :

Ddit de dose de pin dAlep = 27.67 Gy/min.

I.2.4. Les Dosimtres utiliss pour l'irradiation de pin dAlep : Pour dterminer la dose reue au cours du traitement ionisant, on a eu recours des

dosimtres chimiques solides en polymthylmthacrylate color dont le nom commercial est l'amberperspex de type 3042M. Ce sont des films de polymre imprgn de colorant, dont le changement de densit optique dans le spectre UV visible est reli la rponse du dosimtre de rfrence de Fricke.

Les PMMA se prsentent sous la forme dune plaquette rectangulaire, de dimensions 30 x 11 mm et dpaisseur variant de 1,5 3 mm, dont les caractristiques sont donnes dans le tableau 4.

Tableau 4 : Caractristiques des dosimtres PMMA Type de dosimtre Couleur Domaine de dose Longueur d'onde

pour la lecture Red_perspex 4034 Batch FB et FC

Rouge 5-50 kGy 640 nm

Amber_perspex 3042 Batch M

Orange 1-30 kGy 603 nm ou 651nm

Gammachrome YR Batch 62

Jaune 0,1-3 kGy 530 nm

Le systme dosimtrique est compos d'un spectrophotomtre UV et visible, d'une jauge d'paisseur KUFFER (MFT30-0), d'un ordinateur et d'un logiciel ADMCF2I A (figure 3).

Figure 5 : Le systme dosimtrique II. ANALYSES MICROBIOLOGIQUES : Les dnombrements des diverses microflores de contamination de pin dAlep ont t

effectus immdiatement aprs irradiation pour les diffrentes doses (0 ; 0,5 ; 1 ; 1,5 et 2,5 kGy) afin de dterminer leffet de la dose dirradiation sur les germes de contamination de pin dAlep, et au cours du stockage dont on a dnombr les divers microflores de pin dAlep du Kasserine irradi 0 KGy, 2 KGy et 3 KGy, et le pin dAlep du Thibar et du Kef irradis 0 KGy, 1 KGy et 3 KGy.

Les analyses microbiologiques ont port sur les dnombrements de divers germes de contamination de pin dAlep savoir:

-les microflores arobies msophiles totales et psychrotrophes; -Les germes de contamination fcale (coliformes totaux et fcaux) ; -Les germes pathognes (salmonelles, Staphylococcus aureus, anarobi-sulfito- rducteurs) ; -Levures et moisissures

-Les bactries lactiques Le suivi a t fait en faisant un prlvement chaque mois.

1I.1.Prparation de lchantillon et des dilutions : Dix gammes de graines de pin dAlep broyes et non broyes da chaque provenance

(Kasserine, Kef et Thibar) sont prlevs aseptiquement et additionnes 90ml deau peptonne tamponne dans un bocal strile. Le mlange, plac dans un sachet strile, est homognis dans un broyeur stomacher ce qui correspond la suspension mre dilue au 1/10. De cette dilution, on prlve 1ml quon dilue dans 9 ml deau peptonne tamponne, on obtient ainsi la dilution (10-1);

on rpte la mme opration, partir de la dilution (10-2), pour obtenir la dilution (10-3) et ainsi de suite jusquau lobtention des dilutions (10-4), (10-5) et (10-6).

Pour la mise en suspension et la prparation des dilutions dcimales, on utilise leau peptonne.

1I.2.Dnombrement des divers micro-organismes de contamination de pin dAlep :

1I.2.1 flore arobie msophile et psychrotrophe totales : Le dnombrement a t effectu sur glose standard pour dnombrement PCA (Standard

Plate Count Agar). Lensemencement se fait en profondeur et les cultures sont ensuite incubes 30C

pendant 72h, et 6.5C pendant 10 jours pour les psychrotrophes. 1I.2.3. coliformes totaux et fcaux : Le dnombrement a t effectu sur glose la bile, au cristal violet, au rouge neutre et au

lactose (VRBL) selon la norme franaise (NF V08-050,1996). Lensemencement se fait en double couche et en profondeur et les cultures sont en suite

incubes 31C pendant 24h pour les coliformes totaux, et 43C pendant 24h pour les coliformes fcaux.

1I.2.4 staphylococcus aureus : Le dnombrement est ralis sur milieu glos de "BAIRD-PARKER" selon la norme

internationale (ISO 6888,1983). Lensemencement se fait en surface par talement de 0,1 ml dinoculum L'incubation est ralise 37C pendant 48h.

1I.2.5. Anarobies sulfito- rducteur (ASR) : La recherche des anarobies sulfito rducteurs se fait sur glose TSN (Tryptone, Sulfite

Nomycine) Lensemencement se fait en profondeur et les cultures sont ensuite incubes 37C

pendant 48h.

1I.2.6. Salmonella : La recherche des Salmonella comporte selon la norme AFNOR (NF-ISO 6579, 1993)

diffrentes tapes :

1- Pr-enrichissement :

25g de pin d'Alep, prlevs aseptiquement, sont additionns 225ml deau peptonne tamponne dans un bocal en verre strile, lincubation du bocal se fait 37 pendant 24h.

2- Enrichissement :

Il se fait sur 2 milieux :

- Bouillon au slnite simple

- Bouillon au rappaport

Lensemencement est ralis en tubes ferms. Lincubation a lieu respectivement 37C et 43C pendant 24h.

3-Isolement :

Il est effectu sur deux milieux : - Glose au hektoen - Glose salmonella Shigella Lensemencement est fait en stries laide dune anse de platine sur la surface des deux

milieux. Lincubation est ralise 37C pendant 24h.

1I.2.7. Levures et moisissures : Le milieu utilis pour le dnombrement des levures et moisissures est le sabouraud. Lensemencement se fait en surface et l'incubation est ralise 26 C pendant 3 5 jours.

1I.2.7.Les bactries lactiques : Le milieu utilis pour le dnombrement des bactries lactiques est le Man, Rogosa et

Sharpe (MRS). Lensemencement se fait en profondeur et lincubation est ralise 37 C pendant 72 heures.

III. ANALYSES PHYSICOCHIMIQUES : III.1. Dtermination de la teneur en eau des pignons de pin dAlep (WOLFF,

1969) :

Matriels : - Creusets en verre - Spatule

- Dessicateur

- Balance de prcision - Etuve

Mode Opratoire :

- Prlever au mg prs 5 g de pignons de pin d'Alep - Verser dans la creuset pralablement tar aprs passage ltuve et refroidissement

au dessiccateur - Porter la bote contenant l'chantillon dans l'tuve 105C pendant 4 heures - Une fois ltuvage termin, retirer la boite et la laisser refroidir compltement dans

un dessicateur - Effectuer trois dterminations par chantillon et peser au mg prs

Calcul :

Humidit % de pignons de pin dAlep =

Avec :

P0 : le poids de lchantillon avant tuvage. P1 : le poids de lchantillon enfin de dessication.

(P0 P1) * 100 P0

III.2. Dtermination de la teneur en matire grasse des pignons de pin dAlep (mthode au soxhlet) :

Matriel : - Capsule.

- Papier filtre.

- Eprouvette de 50 ml. - Ballon.

- Mortier.

- Appareil d'extraction. - Ether de ptrole.

Mode opratoire : - Peser un poids connu Po de pignons de pin dAlep, soit 25 g dans la capsule

tare.

- Porter 1'tuve 80C jusqu' poids constant tout en vitant la carbonisation. - Broyer trs finement les pignons de pin d'Alep secs au mortier. - Introduire dans une cartouche filtrante qui est place dans l'extracteur et procder

comme l'extraction des corps gras dans une graine olagineuse. - Peser la matire grasse extraite, soit Mo.

Calcul :

M MG = Masse en g de MG % MS =

M0 * 100

P0

III.3. Acidit (Wolff, 1968): Dfinition : L'acidit reprsente la teneur en acides gras libres. Elle est exprime en pourcentage

massique d'acide olique dans l'huile.

Principe : La mthode consiste mettre en solution la prise d'essai dans de lthanol puis de titrer

avec une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium.

Ractifs et matriel - alcool thylique 95, puret min. 99.8 % - hydroxyde de sodium, puret min 98 % - Phnolphtaline

- Burette pour titrage

Mode opratoire : On pse 5 g d'huile exactement dans un bcher auxquels on rajoute 45 ml d'alcool

thylique neutralis dans l'hydroxyde de sodium (NaOH). On ajoute quelques gouttes de phnolphtaline et on titre avec une solution de NaOH 0.1773 N. Ainsi le nombre de ml de soude verse correspond au pourcentage d'acide olique dans l'huile (cf quation suivante).

A% =

= = 1

NB = = 0.1773

O PE = Prise dessai = 5g NB = Normalit de la soude VB = volume de la soude vers MAcide = MAcide olique = 282 g/mol

NB.VB.10-3.Macide.100

PE

NB.10-3.Macide.100

PE

A%

VB

5

10-3.282.100

III.4. Indice d'acide :

Dfinition : L'indice d'acide I est le nombre qui exprime en milligrammes la quantit d'hydroxyde de

potassium ncessaire la neutralisation des acides libres prsents dans l'chantillon.

Matriel: - Erlenmeyer de 250 ml. - Burette.

- Epprouvette de 20 ml ou 25 ml .

Ractifs: - Alcool neutralis. - Solution de potasse alcoolique 0.1 N - Phnolphtaline.

Mode Opratoire : On pse 5 g d'huile dans un erlenmeyer de 250 ml auxquels on rajoute 20 ml d'alcool

neutralis et on agite pour dissoudre la matire grasse. On ajoute 5 gouttes de phnolphtaline et on verse tout en agitant la solution 0,1 N de potasse alcoolique jusqu' coloration rose claire persistant au moins pendant 10 secondes.

Calcul :

Indice dacide : I =

V KOH * CKOH * MKOH

m

III.5. Indice de peroxyde (NT ISO 3960, 1977 et IUPAC n2501) : Les peroxydes sont les premiers produits forms par oxydation de la matire grasse. Ils

rsultent de la fixation de l'oxygne de l'atmosphre sur les doubles liaisons des acides gras insaturs. Vu leur structure instable, ces peroxydes voluent par la suite vers d'autres structures plus stables (aldhydes, hydrocarbures ...) qui altrent la qualit de l'huile (odeur de rance). L'indice de peroxyde (I.P.) est ainsi un critre trs utile et d'une bonne sensibilit, pour valuer les premires tapes d'une dtrioration oxydative de