Journée des Chercheurs en HE 23/11/2017

1. 1
CAVENAT : DÉVELOPPEMENT ET MISE AU POINT
D’UNE BOISSON NATURELLE AU CAFÉ VERT À
VERTU ÉNERGISANTE
Ing. Lebeau Nicolas
JOURNÉE DES CHERCHEURS SYNHERA, 23.11.17
Pôle de recherche Chimie
Biotechnologies

2. 2
Pôle de recherche Chimie
Biotechnologies
Projet
CAVENAT

3. 3
Plan
• Introduction
• Obtention et stabilisation de l’extrait
• Formulation
• Perspectives
• Conclusion
Pôle de recherche Chimie
Biotechnologies

4. 4
Pôle de recherche Chimie
Biotechnologies
Introduction Extrait Formulation Perspectives Conclusion

5. 5
Pôle de recherche Chimie
Biotechnologies
Introduction Extrait Formulation Perspectives Conclusion

6. 6
Synthèses de nouveaux
composés
- Réactions de Maillard
- Réactions de
caramélisation
Dégradations d’autres
composés
- Oxydations
- Dégradations
thermiques
Pôle de recherche Chimie
Biotechnologies
La torréfaction
Introduction Extrait Formulation Perspectives Conclusion

7. 7
Molécules d’intérêts du café vert
Pôle de recherche Chimie
Biotechnologies
Introduction Extrait Formulation Perspectives Conclusion

8. 8
Molécules d’intérêts du café vert
1. La trigonelline
 Hypoglycémiante (Zhou et al, 2012) (Ryusendo Co. et al., 2015)
 Antidiabétique (Hamden et al., 2013)
 Neuroprotectrice (Zhou et al, 2012)
En grande partie dégradée lors de la torréfaction
Pôle de recherche Chimie
Biotechnologies
Introduction Extrait Formulation Perspectives Conclusion

9. 9
Molécules d’intérêts du café vert
1 . La trigonelline
2. Les acides chlorogéniques
 Antioxydants
En grande partie dégradés lors de la torréfaction
Pôle de recherche Chimie
Biotechnologies
Introduction Extrait Formulation Perspectives Conclusion

10. 10
Molécules d’intérêts du café vert
1 . La trigonelline
2. Les acides chlorogéniques
3.La caféine
 Énergisante
Partiellement dégradée lors de la torréfaction
Pôle de recherche Chimie
Biotechnologies
Introduction Extrait Formulation Perspectives Conclusion

11. 11
1) Obtention d’un extrait
végétal concentré en café
vert
2) Formulation de la boisson à
base de l’extrait
Pôle de recherche Chimie
Biotechnologies
Introduction Extrait Formulation Perspectives Conclusion

12. 12
Extraction
Pôle de recherche Chimie
Biotechnologies
Introduction Extrait Formulation Perspectives Conclusion

13. 13
Extraction
 Optimisation
Gaz inerte
Pôle de recherche Chimie
Biotechnologies
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
pourcentagedelaconcentration
maximaleatteinte
temps
Cinétique d'extraction de l'acide chlorogénique au cours du temps
aéré
Introduction Extrait Formulation Perspectives Conclusion

14. 14
Extraction
 Optimisation
Gaz inerte
Pôle de recherche Chimie
Biotechnologies
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
pourcentagedelaconcentration
maximaleatteinte
temps
Cinétique d'extraction de l'acide chlorogénique au cours du temps
aéré
désaéré
Introduction Extrait Formulation Perspectives Conclusion

15. 15
Extraction
 Optimisation
La température
Pôle de recherche Chimie
Biotechnologies
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
pourcentagedelaconcentration
maximaleatteinte
temps
Extraction de la caféine au cours du temps (variation de la T°
d'extraction)
Température A
température B
température C
Introduction Extrait Formulation Perspectives Conclusion

16. 16
Extraction
 Optimisation
La température
Pôle de recherche Chimie
Biotechnologies
Introduction Extrait Formulation Perspectives Conclusion
0
20
40
60
80
100
pourcentagedelaconcentration
maximaleencaféine
Pourcentage de caféine extraite par rapport à la concentration
maximale atteinte : influence de la température
température A
température B
température C

17. 17
Extraction
 Optimisation
Le pH
Pôle de recherche Chimie
Biotechnologies
0
20
40
60
80
100
120
pourcentagedelaconcentration
maximaleatteinte
temps
Cinétique d'extraction de la caféine au cours du temps (variation du pH
d'extraction)
pH A
pH B
pH C
Introduction Extrait Formulation Perspectives Conclusion

18. 18
Extraction
 Optimisation
Le pH
Pôle de recherche Chimie
Biotechnologies
Introduction Extrait Formulation Perspectives Conclusion
0
20
40
60
80
100
pourcentagedelaconcentration
maximaleencaféine
Pourcentage de caféine extraite par rapport à la concentration
maximale atteinte : influence du pH
pH A
pH B
pH C

19. 19
Extraction
Pôle de recherche Chimie
Biotechnologies
Introduction Extrait Formulation Perspectives Conclusion
Extraction
protégée par
gaz inerte
Extraction à une
température
donnée :
nécessaire et
suffisante

20. 20
Stabilisation
Pôle de recherche Chimie
Biotechnologies
Introduction Extrait Formulation Perspectives Conclusion

21. 21
Stabilisation
1) Identification du précipité
Analyse au Biuret
Réaction à l’acide tannique
Pôle de recherche Chimie
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Introduction Extrait Formulation Perspectives Conclusion

22. 22
Stabilisation
2) Microfiltration
Filtration tangentielle
Illustration de la filtration tangentielle
Pôle de recherche Chimie
Biotechnologies
Introduction Extrait Formulation Perspectives Conclusion

23. 23
Stabilisation
2) Microfiltration
Filtration tangentielle
Avant :
Pôle de recherche Chimie
Biotechnologies
Introduction Extrait Formulation Perspectives Conclusion
Après:

24. 24
Objectifs
Of course not …
Pôle de recherche Chimie
Biotechnologies
Introduction Extrait Formulation Perspectives Conclusion

25. 25
Objectifs
Une boisson énergisante :
 Naturelle
 Antioxydante
 Peu sucrée
Contraintes quant aux additifs ajoutés à la boisson
Pôle de recherche Chimie
Biotechnologies
Introduction Extrait Formulation Perspectives Conclusion

26. 26
Formulation
Pôle de recherche Chimie
Biotechnologies
26
Extrait de café
vert
Boisson
Introduction Extrait Formulation Perspectives Conclusion
Arômes
Agents
sucrants

27. 27
Analyses sensorielles :
Pôle de recherche Chimie
Biotechnologies
Introduction Extrait Formulation Perspectives Conclusion
Formulation
Présélection par panel
restreint
Formulation finale
Test sur panel étendu

28. 28
Vieillissement
 Analyse composés d’intérêts
 Analyses microbiologiques
 Tests sensoriels
 Pouvoir antioxydant
Pôle de recherche Chimie
Biotechnologies
Introduction Extrait Formulation Perspectives Conclusion
J=0 J+7 J+30 J+60 M+9

29. 29
Pouvoir antioxydant
 Indice ORAC
 Test DPPH
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Biotechnologies
29
Introduction Extrait Formulation Perspectives Conclusion

30. 30
Conservation
Pôle de recherche Chimie
Biotechnologies
Introduction Extrait Formulation Perspectives Conclusion

31. 31
Transfert technologique vers le partenaire industriel
 Un procédé complet d’obtention de l’extrait de café vert
 La formulation et l’étude de stabilité de la boisson
énergisante
Pôle de recherche Chimie
Biotechnologies
Introduction Extrait Formulation Perspectives Conclusion

32. 32
 Procédé d’extraction
 Stabilisation de l’extrait
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Introduction Extrait Formulation Perspectives Conclusion

33. 33
Formulation
Analyses sensorielles
Vieillissement
Pouvoir antioxydant
Conservation
Pôle de recherche Chimie
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Introduction Extrait Formulation Perspectives Conclusion

34. 34
Merci de votre attention !
Pôle de recherche Chimie
Biotechnologies

35. 35
Keep In Touch !
Ing. Lebeau Nicolas
nicolas.lebeau@cerisic.be
+32 (0)495/33.96.17
+32 (0)65/40.41.91
Bâtiment HE4, Campus HELHa - UCL Mons
159 Chaussée de Binche
7000 Mons
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Biotechnologies

36. 36
Références
[1] Zhou et al., Trigonelline: A Plant Alkaloid with Therapeutic Potential for
Diabetes and Central Nervous System Disease, Current Medicinal Chemistry,
2012, 19, 3523-3531
[2] Khaled Hamden et al., Inhibition of Key Digestive Enzymes Related to
Diabetes and Hyperlipidemia and Protection of Liver-Kidney Functions by
Trigonelline in Diabetic Rats, Sci Pharm. 2013, 81, 233–246
[3] Ryusendo Co. et al., Antidiabetic Effects of Trigonelline: Comparison with
Nicotinic Acid, Coffee in Health and Disease Prevention,
2015, 765-775
[4] Baù, Seed storage proteins in coffee, R. Bras. Fisiol. Veg., 2001, 13(1), 33-40
Pôle de recherche Chimie
Biotechnologies

37. 37
Références
Laboratoire Vigilab, 2017, centre documentaire, tableau reprenant les pH minimum,
optimum et maximum de croissance pour différents microorganismes. Disponible sur :
https://www.vigilab.com/index.php/documentation/documentation-agro/item/5-ph-et-
aw-des-outils-de-maitrise-de-la-securite-sanitaire-des-procuits-alimentaires
Le site de l’œnologie, 2017, illustration du principe de la filtration tangentielle.
Disponible sur:
http://www.viticulture-oenologie-formation.fr/vitioenoformlycee/info/info-tk-tc1-10-
11/avril-2011/filtre-tangentiel/principe-filtre-tangentiel.html
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