Le jus de canne à sucre en Egypte- assab

Sugarcane as food

n most countries where sugarcane is cultivated, there are several foods and popular dishes derived from it, such as:

* Direct consumption of raw sugarcane cylinders or cubes, which are chewed to extract the juice, and the bagasse is spat out
* Freshly extracted juice (garapa, guarab, guarapa, guarapo, papelón, 'aseer asab, Ganna sharbat, mosto or caldo de cana) by hand or electrically operated small mills, with a touch of lemon and ice, makes a popular drink.
* Molasses, used as a sweetener and as a syrup accompanying other foods, such as cheese or cookies
* Rapadura, a candy made of flavored solid brown sugar in Brazil, which can be consumed in small hard blocks, or in pulverized form (flour), as an add-on to other desserts.
* Sugarcane is also used in rum production, especially in the Caribbean.
* Cane sugar syrup was the traditional sweetener in soft drinks for many years, but has been largely supplanted (in the US at least) by high-fructose corn syrup, which is less expensive, but is considered by some to not taste quite like the sugar it replaces.
* Hard rock candy is a confection that is enjoyed by people around the world.
* Jaggery - solidified molasses of sugarcane, known as Gur or Gud in South Asia. Traditionally produced by heat evaporating sugarcane juice until it is a thick sludge and then letting it cool in buckets used as molds. Modern production methods make use of partial freeze drying to give reduce caramelization and give it lighter color. It is used as sweetener in cooking traditional meal entrees as well as sweets and desserts.
Nitrogen fixation

Some sugarcane varieties are known to be capable of fixing atmospheric nitrogen in association with a bacterium, Acetobacter diazotrophicus. Unlike legumes and other nitrogen fixing plants which form root nodules in the soil in association with bacteria, Acetobacter diazotrophicus lives within the intercellular spaces of the sugarcane's stem.

Cane ethanol

Main article: Ethanol fuel

This is generally available as a by-product of sugar mills producing sugar. It can be used as a fuel, mainly as a biofuel alternative to gasoline, and is widely used in cars in Brazil. It is steadily becoming a promising alternative to gasoline throughout much of the world and thus instead of sugar may be produced as a primary product out of sugar canes processing.

A textbook on renewable energy[7] describes the energy transformation:
At present, 741 tons of raw sugar cane are produced annually per hectare in Brazil. The cane delivered to the processing plant is called burned and cropped (b&c) and represents 77% of the mass of the raw cane. The reason for this reduction is that the stalks are separated from the leaves (which are burned and whose ashes are left in the field as fertilizer) and from the roots that remain in the ground to sprout for the next crop. Average cane production is, therefore, 58 tons of b&c per hectare per year.

Each ton of b&c yields 740 kg of juice (135 kg of sucrose and 605 kg of water) and 260 kg of moist bagasse (130 kg of dry bagasse). Since the higher heating value of sucrose is 16.5 MJ/kg, and that of the bagasse is 19.2 MJ/kg, the total heating value of a ton of b&c is 4.7 GJ of which 2.2 GJ come from the sucrose and 2.5 from the bagasse.

Per hectare per year, the biomass produced corresponds to 0.27 TJ. This is equivalent to 0.86 W per square meter. Assuming an average insolation of 225 W per square meter, the photosynthetic efficiency of sugar cane is 0.38%.

The 135 kg of sucrose found in 1 ton of b&c are transformed into 70 liters of ethanol with a combustion energy of 1.7 GJ. The practical sucrose-ethanol conversion efficiency is, therefore, 76% (compare with the theoretical 97%).

One hectare of sugar cane yields 4000 liters of ethanol per year (without any additional energy input because the bagasse produced exceeds the amount needed to distill the final product). This however does not include the energy used in tilling, transportation, and so on. Thus, the solar energy-to-ethanol conversion efficiency is 0.13%.

Sugarcane

Milling

Sugarcane first has to be moved to a mill which is usually located close to the area of cultivation. Small rail networks are a common method of transporting the cane to a mill.Once the factories acquire the cane it will be subjected to the quality test. In Sri Lanka cane will be evaluated according to the brix and trash percentage.
In a sugar mill, sugarcane is washed, chopped, and shredded by revolving knives. The shredded cane is repeatedly mixed with water and crushed between rollers; the collected juices (called garapa in Brazil) contain 10–15 percent sucrose, and the remaining fibrous solids, called bagasse, are burned for fuel. Bagasse makes a sugar mill more than self-sufficient in energy; the surplus bagasse can be used for animal feed, in paper manufacture, or burned to generate electricity for the local power grid.

The cane juice is next mixed with lime to adjust its pH to 7. This mixing arrests sucrose's decay into glucose and fructose, and precipitates out some impurities. The mixture then sits, allowing the lime and other suspended solids to settle out, and the clarified juice is concentrated in a multiple-effect evaporator to make a syrup about 60 percent by weight in sucrose. This syrup is further concentrated under vacuum until it becomes supersaturated, and then seeded with crystalline sugar. Upon cooling, sugar crystallizes out of the syrup. A centrifuge is used to separate the sugar from the remaining liquid, or molasses. Additional crystallizations may be performed to extract more sugar from the molasses; the molasses remaining after no more sugar can be extracted from it in a cost-effective fashion is called blackstrap.

Raw sugar has a yellow to brown colour. If a white product is desired, sulfur dioxide may be bubbled through the cane juice before evaporation; this chemical bleaches many color-forming impurities into colourless ones. Sugar bleached white by this sulfitation process is called "mill white", "plantation white", and "crystal sugar". This form of sugar is the form most commonly consumed in sugarcane-producing countries. Traditionally, sugarcane has been processed in two stages. Sugarcane mills, located in sugarcane-producing regions, extract sugar from freshly harvested sugarcane, resulting in raw sugar for later refining, and in "mill white" sugar for local consumption. Sugar refineries, often located in heavy sugar-consuming regions, such as North America, Europe, and Japan, then purify raw sugar to produce refined white sugar, a product that is more than 99 percent pure sucrose. These two stages are slowly becoming blurred. Increasing affluence in the sugar-producing tropics has led to an increase in demand for refined sugar products in those areas, where a trend toward combined milling and refining has developed.

[edit] Refining
The Santa Elisa sugarcane processing plant, one of the largest and oldest in Brazil, is located in Sertãozinho, Brazil.
Evaporator with baffled pan and foam dipper for making ribbon cane syrup. Three Rivers Historical Society Museum at Browntown, South Carolina

In sugar refining, raw sugar is further purified. It is first mixed with heavy syrup and then centrifuged clean. This process is called 'affination'; its purpose is to wash away the outer coating of the raw sugar crystals, which is less pure than the crystal interior. The remaining sugar is then dissolved to make a syrup, about 70 percent by weight solids.

The sugar solution is clarified by the addition of phosphoric acid and calcium hydroxide, which combine to precipitate calcium phosphate. The calcium phosphate particles entrap some impurities and absorb others, and then float to the top of the tank, where they can be skimmed off. An alternative to this "phosphatation" technique is 'carbonatation,' which is similar, but uses carbon dioxide and calcium hydroxide to produce a calcium carbonate precipitate.

After any remaining solids are filtered out, the clarified syrup is decolorized by filtration through a bed of activated carbon; bone char was traditionally used in this role, but its use is no longer common. Some remaining colour-forming impurities adsorb to the carbon bed. The purified syrup is then concentrated to supersaturation and repeatedly crystallized under vacuum, to produce white refined sugar. As in a sugar mill, the sugar crystals are separated from the molasses by centrifuging. Additional sugar is recovered by blending the remaining syrup with the washings from affination and again crystallizing to produce brown sugar. When no more sugar can be economically recovered, the final molasses still contains 20–30 percent sucrose and 15–25 percent glucose and fructose.

To produce granulated sugar, in which the individual sugar grains do not clump together, sugar must be dried. Drying is accomplished first by drying the sugar in a hot rotary dryer, and then by conditioning the sugar by blowing cool air through it for several days.
Ribbon cane syrup

Ribbon cane is a subtropical type that was once widely grown in southern United States, as far north as coastal North Carolina. The juice was extracted with horse or mule-powered crushers; the juice was boiled, like maple syrup, in a flat pan, and then used in the syrup form as a sweetener for other foods. It is not a commercial crop nowadays, but a few growers try to keep alive the old traditions and find ready sales for their product. Most sugarcane production in the United States occurs in Florida and Louisiana, and to a lesser extent in Hawaii and Texas.

Sugarcane

Saccharum is a genus of 6 to 37 species (depending on taxonomic interpretation) of tall perennial grasses (family Poaceae, tribe Andropogoneae) commonly known as sugarcane or sugar cane. Native to the warm temperate to tropical regions of the Old World, they have stout, jointed, fibrous stalks that are rich in sugar and measure 2 to 6 meters tall. All of the sugar cane species interbreed, and the major commercial cultivars are complex hybrids.
Scientific classification
Kingdom: Plantae
Phylum: Magnoliophyta
(unranked): Monocots
(unranked): Commelinids
Order: Poales
Family: Poaceae
Genus: Saccharum
Species

Saccharum arundinaceum
Saccharum bengalense
Saccharum edule
Saccharum officinarum
Saccharum procerum
Saccharum ravennae
Saccharum robustum
Saccharum sinense
Saccharum spontaneum

Cultivation and uses
About 195 countries grow the crop to produce 1,324.6 million tons (more than six times the amount of sugar beet produced). As of the year 2005, the world's largest producer of sugar cane by far is Brazil followed by India.[1] Uses of sugar cane include the production of sugar, Falernum, molasses, rum, soda, cachaça (the national spirit of Brazil) and ethanol for fuel. The bagasse that remains after sugar cane crushing may be burned to provide both heat - used in the mill - and electricity, typically sold to the consumer electricity grid. It may also, because of its high cellulose content, be used as raw material for paper, cardboard, and eating utensils branded as "environmentally friendly" as it is made from a by-product of sugar production.
For a longer history, see History of sugar.
Sugarcane was originally from tropical South Asia and Southeast Asia.[3] Different species likely originated in different locations with S. barberi originating in India and S. edule and S. officinarum coming from New Guinea.[3] The thick stalk stores energy as sucrose in the sap. From this juice, sugar is extracted by evaporating the water. Crystallized sugar was reported 5000 years ago in India.

Around the eighth century A.D., Arabs introduced sugar to the Mediterranean, Mesopotamia, Egypt, North Africa, and Spain. By the tenth century, sources state, there was no village in Mesopotamia that didn't grow sugar cane.[2] It was among the early crops brought to the Americas by Spaniards. Brazil is currently the biggest sugar cane producing country.
A boiling house was used in the 17th through 19th centuries to make sugarcane juice into raw sugar. These houses were add-ons to the sugar plantations in the western colonies. This process was often conducted by the African slaves, under very poor conditions. The boiling house was made of cut stone. The furnaces were rectangular boxes of brick or stone with openings near to one side, and at the bottom to stoke the fire and pull out the ashes. At the top of each furnace were up to seven copper kettles or boilers, each one smaller than the previous one and hotter. The cane juice was placed in the first copper kettle which was the largest. The juice was then heated and a little lime added to remove impurities. The juice was then skimmed then channeled to the other copper kettles. The last kettle, which was called the 'teache' was where the cane juice became syrup. It was then put into cooling troughs where the sugar crystals hardened around a sticky core of molasses. The raw sugar was then shoveled from the cooling trough into hogsheads (wooden barrels) where they were put in the curing house.

Sugarcane was, and still is, extensively grown in the Caribbean, where it was first brought by Christopher Columbus during his second voyage to The Americas, initially to the island of Hispaniola (modern day Haiti and the Dominican Republic) . In colonial times, sugar was a major product of the triangular trade of New World raw materials, European manufactures, and African slaves. France found its sugarcane islands so valuable it effectively traded its portion of Canada, famously dubbed "a few acres of snow," to Britain for their return of Guadeloupe, Martinique and St. Lucia at the end of the Seven Years' War. The Dutch similarly kept Suriname, a sugar colony in South America, instead of seeking the return of the New Netherlands (New Amsterdam). Cuban sugarcane produced sugar that received price supports from and a guaranteed market in the USSR; the dissolution of that country forced the closure of most of Cuba's sugar industry. Sugarcane remains an important part of the economy of Belize, Barbados, Haiti along with the Dominican Republic, Guadeloupe, Jamaica, and other islands. The sugarcane industry is a major export for the Caribbean, but it is expected to collapse with the removal of European preferences by 2009.
Sugarcane production greatly influenced many tropical Pacific islands, including Okinawa and most particularly Hawaii and Fiji. In these islands, sugar cane came to dominate the economic and political landscape after the arrival of powerful European and American agricultural business, which promoted immigration from various Asian countries for workers to tend and harvest the crop. Sugar-industry policies eventually established the ethnic makeup of the island populations that now exist, profoundly affecting modern politics and society in the islands.
Brazil is a major grower of sugarcane, which is used to produce sugar and provide the ethanol used in making gasoline-ethanol blends (gasohol) for transportation fuel. In India, sugarcane is sold as jaggery and also refined into sugar, primarily for consumption in tea and sweets, and for the production of alcoholic beverages.
Sugarcane cultivation requires a tropical or subtropical climate, with a minimum of 600 mm (24 in) of annual moisture. It is one of the most efficient photosynthesizers in the plant kingdom. It is a C-4 plant, able to convert up to 2 percent of incident solar energy into biomass.[citation needed] In prime growing regions, such as Peru, Brazil, Bolivia, Colombia, Australia, Ecuador, Cuba, the Philippines and Hawaii, sugarcane can produce 20 kg for each square meter exposed to the sun.[citation needed]

Sugarcane is propagated from cuttings, rather than from seeds; although certain types still produce seeds, modern methods of stem cuttings have become the most common method of reproduction. Each cutting must contain at least one bud, and the cuttings are usually planted by hand. Once planted, a stand of cane can be harvested several times; after each harvest, the cane sends up new stalks, called ratoons. Usually, each successive harvest gives a smaller yield, and eventually the declining yields justify replanting. Depending on agricultural practice, two to ten harvests may be possible between plantings.[citation needed]

Sugarcane is harvested mostly by hand and sometimes mechanically. Hand harvesting accounts for more than half of the world's production, and is especially dominant in the developing world. When harvested by hand, the field is first set on fire. The fire spreads rapidly, burning away dry dead leaves, and killing any venomous snakes hiding in the crop, but leaving the water-rich stalks and roots unharmed. With cane knives or machetes, harvesters then cut the standing cane just above the ground. A skilled harvester can cut 500 kg of sugarcane in an hour.[citation needed]
Sugarcane mechanical harvest in Jaboticabal, São Paulo state, Brazil.

With mechanical harvesting, a sugarcane combine (or chopper harvester), a harvesting machine originally developed in Australia, is used. The Austoft 7000 series was the original design for the modern harvester and has now been copied by other companies including Cameco and John Deere. The machine cuts the cane at the base of the stalk, separates the cane from its leaves, and deposits the cane into a haulout transporter while blowing the thrash back onto the field. Such machines can harvest 100 tonnes of cane each hour, but cane harvested using these machines must be transported to the processing plant rapidly; once cut, sugarcane begins to lose its sugar content, and damage inflicted on the cane during mechanical harvesting accelerates this decay.

Sugar cane is cultivated in almost all the world only for some months of the year
Processing

Traditionally, sugarcane has been processed in two stages. Sugarcane mills, located in sugarcane-producing regions, extract sugar from freshly harvested sugarcane, resulting in raw sugar for later refining, and in "mill white" sugar for local consumption. Sugar refineries, often located in heavy sugar-consuming regions, such as North America, Europe, and Japan, then purify raw sugar to produce refined white sugar, a product that is more than 99 percent pure sucrose. These two stages are slowly becoming blurred. Increasing affluence in the sugar-producing tropics has led to an increase in demand for refined sugar products in those areas, where a trend toward combined milling and refining has developed.

Canne à sucre

Le terme canne à sucre désigne un ensemble d'espèces de plantes de la famille des Poaceae et du genre Saccharum.

Elles sont cultivées pour leurs tiges, dont on extrait du sucre. Avec un volume annuel de production supérieur à 1,3 milliard de tonnes[1], ce sont les premières plantes cultivées au plan mondial avec près de 23% de la masse totale produite en agriculture dans le monde.

Elles furent jusqu'au début du XIXe siècle la seule source importante de sucre et représentent toujours actuellement 65 à 70% de la production de sucre[2].
Plusieurs espèces du genre Saccharum
* Saccharum arundinaceum
* Saccharum bengalense
* Saccharum edule
* Saccharum officinarum
* Saccharum procerum
* Saccharum ravennae
* Saccharum robustum
* Saccharum sinense
* Saccharum spontaneum
La canne à sucre contient environ:

* 71 % d'eau;
* 14 % de saccharose;
* 13 à 14 % de fibres ligneuses;
* 2 à 3 % d'impuretés.

Dans le cadre de l'agriculture biologique, les cannes, sans leurs feuilles, sont pressées plusieurs fois pour en extraire le jus (70 à 80 %), le reste (20 à 30 %) est appelé bagasse. À partir de ce jus, on obtient plusieurs types de sucres: * les sucres totalement pourvus de leur mélasse:
o le jus simplement séché donne le rapadura (dix litre de jus en fournissent environ un kilo),
o le jus épaissi, cristallisé (par addition de cristaux de sucre) puis déshydraté donne le sucre complet;
* les sucres partiellement séparés de leur mélasse par centrifugation et cristallisés:
o le sucre de canne roux véritable,
o le sucre blond.
En agriculture intensive, les champs de canne à sucre sont brûlés et les cannes ramassées mécaniquement. Divers procédés physiques et chimiques permettent d'en extraire le saccharose pur: une tonne de canne fournit environ cent quinze kilos de saccharose.

Sucre

Le sucre est un produit alimentaire d'origine végétale, composé pour l'essentiel de saccharose, et de diverses substances naturelles appartenant à la classe des glucides, responsables d'une des quatre saveurs gustatives fondamentales: le sucré.
Le saccharose est présent dans toutes les plantes contenant de la chlorophylle. Les sucres commercialisés sont essentiellement produits industriellement, à partir de la canne à sucre et de la betterave sucrière. D'autres sources sont utilisées pour produire le glucose ou le fructose de plus en plus utilisés par l'industrie agroalimentaire et d'autres industries[1].
D'autres végétaux contiennent une quantité importante de sucre. Ils sont traditionnellement vendus sous forme de sirop:
* l'érable,
* le palmier-dattier (sucre de palme provenant de la sève, sucre de datte provenant du fruit),
* les palmiers à sucre (comme le cocotier du Chili),
* le sorgho,
* l'agave américain.

Le goût sucré est une saveur utilisée principalement pour son information sur l'apport énergétique de l'aliment et chez l'être humain pour le plaisir qui lui est associé. Son goût est doux.

Le goût sucré est reconnu par une famille de récepteurs couplés à la protéine G T1R1, T1R2 et T1R3 (les mêmes que pour l'umami), ils s'assemblent en homodimères ou hétérodimères et permettent la reconnaissance des sucres naturels ou artificiels.

À part les sucres, de nombreuses autres molécules, artificielles ou naturelles, possèdent un goût sucré, celles-ci ne sont pas toutes reconnues par tous les animaux. Parmi les molécules naturelles on trouve les acides aminés (glycine), les protéines (thaumatine, mabinline), des hétérosides (stéviosides), etc. Parmi les molécules artificielles on trouve, aussi des acides aminés (aspartame), des sulfamate (acésulfame potassium), etc.

Chez l'homme les récepteurs s'associent principalement sous la forme T1R2+T1R3 et lui permettent de reconnaître la majorité des sucres.

Trois centimes de papier et de ruban adhésif pour le diagnostic des maladies

Un nouvel instrument d'analyse microfluidique pourrait améliorer les services de soins dans les pays en développement.
Par Daniel Gorelick
Rédacteur

Washington - À l'aide de papier et de ruban adhésif, des savants ont mis au point un instrument peu coûteux qui permet d'effectuer des analyses sur les liquides organiques pour déterminer la présence de maladies. Cet outil diagnostique de technicité modeste pourrait devenir extrêmement bénéfique dans le secteur de la santé publique des pays pauvres.

Ces instruments de diagnostic tridimensionnels, composés de papier de microanalyse des liquides organiques (test micropapier - 3D microPAD), sont petits, faciles à transporter et n'ont besoin ni de pompe ni d'électricité pour fonctionner. Ils sont donc bien adaptés aux pays en développement, ont indiqué les chercheurs Andres Martinez, Scott Phillips et George Whitesides, de l'université Harvard, dans l'édition du 16 décembre du journal de l'Académie nationale des Sciences des États-Unis d'Amérique.
M. Whitesides est professeur de chimie ; il a dirigé les recherches sur cet instrument de diagnostic et a fondé une organisation à but non lucratif, baptisée Diagnostics-For-All ou Diagnostic pour tous, pour faire en sorte que cette nouvelle technologie puisse parvenir aux pays en développement.

« En mettant au point un outil de diagnostic peu coûteux, utilisable à grande échelle, et qui puisse servir dans des régions qui n'ont guère d'accès à du matériel de laboratoire complexe, nous espérons avoir un impact réel sur la santé publique », écrit M. Whitesides.

En octobre, les laboratoires Whitesides ont mis au point une centrifugeuse en utilisant un fouet à œufs de deux dollars, des tubes de plastique et du ruban adhésif. Cet instrument peut servir à séparer le plasma du sang, préalable nécessaire à de nombreuses analyses médicales.

Les instruments de microanalyse de liquides organiques

Dans les instruments de microanalyse de liquides organiques, ces derniers sont manipulés dans de très petits espaces, souvent de moins d'un millimètre (soit un millième de mètre) - imaginez de l'eau passant par un tube microscopique. De tels canaux microscopiques peuvent être gravés dans de la (du) silicone, du verre, du plastique, ou, comme le cas présent, dans du papier.

L'instrument expérimental (papier microfluidique - 3D micropad) est un carton de plusieurs centimètres carré, capable de détecter les niveaux de sucre et de protéines dans les urines - symptômes du diabète et de l'insuffisance rénale.

Lorsqu'un échantillon de liquide organique est appliqué sur un coin du papier test, ce liquide glisse dans les microcanaux jusqu'à la zone de détection où ont déjà été appliqués des produits chimiques capables de mesurer les niveaux de sucre ou de protéines. Une fois que les liquides organiques touchent cette zone de détection, une réaction chimique se produit et l'endroit cible sur le papier change de couleur, reflétant la quantité de sucre ou de protéines présente.

Ces tests sont achevés en une trentaine de minutes. La couleur peut être observée et interprétée par du personnel ayant une formation minime.

Les microcanaux peuvent conduire un seul échantillon vers plusieurs zones de détection, permettant au personnel médical d'effectuer des tests multiples des niveaux de sucre, un processus nécessaire à une évaluation précise.
Un second avantage qu'offre le micro papier est le fait qu'il est possible de tester plusieurs échantillons sur le même carton - les microcanaux se chevauchent mais, tels des tuyaux placés les uns près des autres, il n'y a pas de connexions entre eux qui permettent aux liquides de se répandre.

Et à l'encontre d'autres instruments de microanalyse, ces tests fonctionnent sans l'aide de pompes pour propulser les liquides dans les microcanaux.

Des tests médicaux pour le monde en développement
En fabriquant des instruments d'analyse microfluidique à base de papier, l'objectif des chercheurs était de produire des épreuves diagnostiques peu coûteuses en utilisant « une technologie particulièrement appropriée aux besoins des pays en développement », a dit à America.gov Andres Martinez, le doctorant qui a aidé à mettre au point le test micropapier et l'auteur de l'étude sur le sujet.

Selon M. Martinez, le papier possède de nombreux avantages dans les instruments de microanalyse.

Le papier est fin et léger, ce qui facilite le transport de nombreuses trousses d'essais vers les régions reculées. Le papier est également inflammable, permettant l'incinération des tests utilisés comme moyen de prévenir les contaminations par le biais de liquides organiques. Enfin, l'abondance de papier fait qu'il sera un jour possible de fabriquer des instruments de diagnostic de ce type localement.

Dans l'avenir, la technologie de fabrication du papier, telle qu'elle s'applique par exemple dans le secteur de l'imprimerie, pourrait être adaptée à la production d'instruments diagnostiques à grande échelle, a ajouté M. Martinez.

Ce dernier œuvre actuellement pour adapter le micropapier à l'analyse du sang, un liquide plus complexe que l'urine, dans le but de mettre au point un test pour détecter l'insuffisance hépatique. Il s'agit, donc, d'adapter le test pour que pouvoir détecter les niveaux élevés d'enzymes dans le sang, une caractéristique de l'insuffisance hépatique.

Toutefois, il n'est pas possible de tester le sang (entier) tel quel. Il faut d'abord retirer les globules rouges, ne laissant que le plasma. Se fondant sur des travaux (de laboratoire) précédents, M. Martinez envisage d'utiliser un fouet à œufs comme centrifugeuse pour séparer le plasma des autres éléments sanguins, puis de l'appliquer sur un micro papier pour détecter les niveaux d'enzymes hépatiques.

De nombreux médicaments ont des effets secondaires néfastes sur le foie, mais il n'y a pas, actuellement, de moyen rapide, fiable et peu coûteux pour évaluer la fonction hépatique chez les malades sur le terrain, a dit M. Martinez. Il espère qu'il sera possible d'utiliser les tests sur micropapier pour détecter les infections microbiennes et virales dans le sang.
Diagnostics pour tous

Pour produire et distribuer, à grande échelle, les tests micropapier, M. Whitesides et ses collègues ont formé Diagnostics pour tous, une société à but non lucratif. Lancée par Hayat Sindi, une scientifique d'Arabie saoudite en visite aux États-Unis, Diagnostics pour tous a pour but d'offrir à la communauté médicale internationale des moyens de diagnostics à la portée des ressources financières de tous.

Mme Sindi, qui a aidé à fonder cette organisation, a participé à la rédaction du plan d'affaires, lequel a remporté plusieurs prix, notamment les prestigieux Prix de 100.000 dollars du concours d'affaires de l'Institut de technologie du Massachusetts et celui du concours de l'école d'affaires de l'université Harvard.

La société Diagnostics pour tous a battu plus de 230 autres équipes concurrentes, à la fois à but lucratif et non lucratif, pour gagner la compétition de l'Institut de technologie du Massachusetts et le prix de 100.000 dollars, en mai, la première fois qu'une société à but non lucratif remporte cette victoire.
http://www.america.gov/st/health-french/2008/December/20081215154019adkcilerog0.1331446.html

Pour ses 120 ans, la Tour Eiffel se refait une beauté

Conformément aux instructions de son fondateur Gustave Eiffel, elle se fait ravaler la façade tous les sept ans.

Les 25 peintres de la Stelma, une société grecque implantée à Saint-Nazaire en France, n'ont pas le vertige. Normal, puisque ce sont eux qui vont partir à l'assaut de la Tour Eiffel, pour lui refaire une beauté. Depuis qu'en 1968 la dame de fer a revêtu cette couleur «brun Tour Eiffel», après avoir expérimenté le brun rouge, l'ocre brun, le jaune brun et le rouge brun, elle n'en a plus changé. Et selon Jean Bernard Bros, président de la Société d’Exploitation De La Tour Eiffel, c'est le brun tout simple "qui lui va le mieux» et «les cinéastes, photographes, amoureux de Paris, Parisiens et Parisiennes disent aimer cette couleur depuis 40 ans».
Cette couleur est dégradée en trois tons qui vont du plus foncé en bas au plus clair en haut pour que vue du sol, la Tour Eiffel soit en harmonie avec le ciel parisien. Mais entre la rouille, les déjections d’oiseau et la pollution, il faut la repeindre tous les 7 ans. Ainsi, les peintres, souvent des alpinistes aguerris, revêtent leur harnais et attachent leurs pinceaux et brosses à leur bras pour éviter toute chute.
Et c'est parti pour un grand nettoyage qui dure 15 à 18 mois et nécessite 60 tonnes de peinture, désormais entièrement écolo. Toutefois, la Tour Eiffel ne ferme pas durant son toilettage et reste ouverte 365 jours par an, pour permettre à ses 6 millions de visiteurs de profiter de la vue sur Paris...
Mercredi 1er avril 2009

Les noms de personne (ou « prénoms »)

Nos Martin avaient tous (ou à peu près) un père ou une mère. C'était un bon moyen de les reconnaître, il y avait le Martin fils de Jacques, le Martin de Pierre, celui de Michel ou celui ? de Martin. Et donc le Martin fils de Pierre va s'appeler Martin Pierre. Quant au Martin fils de Martin, il s'appellera peut-être Martinet, Martineau, Martinel. Car le français, presque autant que l'italien, fait un grand usage de suffixes diminutifs qui, accolés à un nom très répandu, donneront d'innombrables variantes. On estime que plus de 40 % des Français portent un prénom comme nom de famille. Si ce prénom est masculin, on l'appellera patronyme (nom transmis par le père) ; s'il est féminin, ce qui est beaucoup plus rare sauf dans quelques régions de France (le Calvados notamment), on parlera de matronyme.

Parmi ces prénoms, on trouve de nombreux noms d'origine germanique, qui s'étaient développés avec les grandes invasions et étaient ensuite devenus très à la mode. Il suffit de songer que Charles, Gérard, Guillaume, Louis ou Thierry sont tous des noms de personne d'origine germanique. Donc, si l'on vous dit que vous portez « un nom de personne d'origine germanique », n'allez pas croire pour autant que vous avez des ascendants allemands !

Ecologie - Une heure dans le noir pour la planète

Un milliard de personnes à travers le monde sont invitées à éteindre les lumières pendant une heure samedi dans un geste symbolique pour le climat.

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Beurre de Karité - Butyrospermum Parkii

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Le beurre de karité, un arbre populaire en Afrique, est très utilisé dans la cosmétique bio.

Issu des noix de l'arbre de karité très populaire en Afrique, le beurre de karité est une substance grasse précieuse pour la peau et les cheveux. Il a des propriétés nourrissantes, lissantes et anti-inflammatoires.
Types :

* Excipient : Les excipients sont des substances aqueuses ou grasses. Ils représentent la part la plus importante (en quantité) dans un produit cosmétique. L'eau, les graisses, les cires, les huiles et les alcools gras en font partie, de même pour les tensioactifs lorsqu'il s'agit d'un produit nettoyant type shampooing. Cette part déterminante dans la composition explique que l'excipient (ou base) joue un rôle fondamental dans la qualité d'un produit cosmétique. En effet, c'est l'excipient qui permet de maintenir ou restaurer le film hydrolipidique de la peau d'où l'intérêt des graisses et huiles végétales dont les propriétés sont bien supérieures aux huiles minérales.
* Gélifiant : Additif, épaississant qui permet de fixer l'eau dans les gels qui ne contiennent pas de matières grasses ni d'émulsifiants contrairement aux émulsions. L'amidon, le riz et le blé sont des gélifiants végétaux.

Famille : Plante ou arbre (extrait, broyée ou infusée)

Origine : Végétale

Acide gras :
Substance chimique formée d'une chaîne d'atomes de carbonne et d'hydrogène.La plupart des acides gras du corps ont une chaîne carbonnée constituée de 16 à 20 atomes, au delà on parle d'acides gras à longue chaîne .

Agent détergent :
Produits dont les solutions contribuent à éliminer les salissures ou autres corps étrangers des surfaces contaminées. Ils sont constitués d ‘agent de surface ou tensioactifs .

Alcalins :
Qui possèdent des propriétés basiques

Alcalis :
composés qui produisent des ions hydroxydes, OH- lorsqu'ils sont dissous dans l'eau. Le terme vient de l'arabe al-gili, " cendre de la plante de salicorne " (la salicorne est la plante dominante des marais d'eau salée de la côte pacifique) : les hydroxydes et les carbonates de potassium et de sodium sont issus de cendres végétale. Les hydroxydes de potassium et de sodium libèrent des ions hydroxydes à concentration élevée, qui détruisent la chair. C'est pourquoi ils sont appelés alcalis caustiques.

Amphiphile
Se dit d' une molécule possédant des régions hydrophiles et d' autres hydrophobes , ce qui lui confère des propriétés tensioactives.

Colloïdes
Solution dans laquelle des particules de taille inférieure à 0,2 micron sont en suspension dans un liquide

Electrophorèse : Technique de base en biochimie et en biologie moléculaire consistant à séparer des molécules, en fonction de leur charge et de leur mobilité, dans un gel traversé par un champ électrique

Emulsion
Mélange dans lequel deux substances non miscibles, comme l’eau et l’huile, restent mélanger grâce à un troisième appelé émulsifiant (en général du savon). L’huile est stabilisée dans l’eau à l'intérieur de la boule formée par la micelle.

Esters :
Ce sont les composés résultant de l’action d’ un acide carboxylique sur un alcool avec élimination d’eau. Ils sont caractérisés par le groupe R- COO- R’ .

Etat mésomorphe :
Se dit d’ état de la matière intermédiaire entre l’état cristallin et l’ état liquide. Les cristaux liquides sont des corps mésomorphes.

Glycérol :
alcool incolore, inodore, de goût sucré. Miscible à l'eau en toute proportion, il se dissous dans l'alcool, également en toute proportion, mais il est insoluble dans l'éther et beaucoup d'autres solvants organiques. La glycérine peut se référer également au glycérol en solution ou à une formulation à base de glycérol.

Hydrophile
Adjectif qui désigne un corps ayant des affinités avec l' eau, on peut le remplacer par polaire.

Hydrophobe:
Adjectif qui désigne un corps qui ne supporte pas d' être en présence d' eau.

Lanoline :
graisse de consistance solide, jaune ambrée, retirée de suint du mouton et employée comme excipient pour de nombreuse pommades.

Lyotrope :
Substance pouvant donner naissance à une mésophase ( cristal liquide ) par dissolution dans un solvant.

Lipophile
Adjectif désignant les corps amis des lipides c' est à dire des graisses.

Mésogène:
Un corps mésogène c' est une substance capable de donner naissance à une mésophase ( cristal liquide ) que ce soit par chauffage ( corps mésogène thermotrope) ou par dissolution dans un solvant ( corps mésogène lyotrope ).

Micelle:
Agglomérat de 20 à plus de 100 molécules d' une structure bien précise
On distingue deux types de micelles -les micelles normales formées dans un solvant polaire( ex: l' eau) , qui renferment des molécules apolaires, les micelles inverses formées dans un solvant apolaire renfermant des molécules polaires.

Molécule polaire :
Se dit d'une molécule révélant une partie partielement positive et une partie partiellement négative et donc électrostatiquement dipolaire ou multipolaire

Pouvoir mouillant ( ou mouillage) :
Le mouillage d’ un solide par un liquide est caractérisé par le pouvoir d’ étalement du liquide . Il correspond au contact de trois phases.

Solvant :
Substance capable d’ en dissoudre certaines autres

Stéarate :
sel ou ester de l'acide stéarique ( se dit d'un acide contenu dans les graisses animales)

Tensioactif:
Corps améliorant les propriétés de mouillage d' un liquide et lui permettant de mieux s' étaler sur une surface ou de mieux se disperser, en abaissant la tension superficielle du liquide. On distingue les tensioactifs amphiphiles, anioniques ou cationiques.
Les molécules de tensioactifs s' orientent perpendiculairement aux interface de eau- air , et eau- huile et en se repoussant mutuellement, elles exercent une pression latérale qui diminue la tension superficielle .Cet effet permet la formation d' émulsion, de mousses, ainsi que transport de molécule hydrophobes dans l' eau.

Tension superficielle ( ou énergie de surface):
C’ est la résultante des forces s’ exerçant sur une molécule de la surface et dirigée vers l’ extérieur du liquide . Cette couche superficielle agit comme une fine membrane élastique qui a tendance à se rétrécir et à se tordre . Elle se mesure en N/m .

Triglycéride :
groupe de composés organiques appartenant à la catégorie des lipides, il est constitué de 3 molécules d'acide gras et d'une molécule de glycérine. Il existe beaucoup de sorte de triglycéride, chacune est composée d'une combinaison particulier d'acide gras. C'est une substance huileuse, grasse, cireuse, qui à l'état pur, est normalement sans saveur, incolore et inodore. Les huiles sont plus légères que l'eau et insolubles dans celle-ci. Elles sont légèrement soluble dans l'alcool et se dissolvent facilement dans l'éther et les autres solvants organiques. A la température ordinaire ces huiles sont liquides contrairement aux graisses qui sont, elles malléables.

The plots above show the PDF’s of four systems for comparison, where each peak in a PDF corresponds to an interatomic distance in the solid. This data was collected at 60 keV in a matter of minutes, highlighting the excellent quality that can be obtained at I15. It is readily clear that the peaks associated with the aluminosilicate framework, such as that at ~1.7 Å due to the (Si,Al)-O bonds, are essentially the same for all patterns but others change dramatically as a function of cation. This is more readily seen below, comparing the PDF’s of the hydrogen form of zeolite A and a specially prepared sample of the Zn form of A. Work is now underway to build a model for the Zn system, a problem that has not yet been tractable using traditional crystallographic analysis with powder diffraction data.

Making New Materials - Zeolites

In Brief

Zeolites are important nanoporous materials with many applications, including use in laundry detergents, as industrial catalysts and for cleaning up nuclear waste. Zeolites have a cage-like structure which enables them to trap charged particles called cations. Scientists from the University of Birmingham have been using Diamond to investigate new ways of locating cations and nanoparticles within different types of zeolites, this is important in order to understand and improve their use.

In detail

Zeolite A is perhaps the prototypical and most studied synthetic zeolite. There are four commonly accepted sites for cations (see below), but frequently the cations are spread out over severally partially occupied sites and therefore it is difficult to find them. A group led by Dr Joseph Hriljac at the University of Birmingham is exploring the possibility of using the Pair Distribution Function (PDF) to locate the exact positions of cations within the pores of zeolite A.

High energy (60 keV) X-ray scattering data was collected at beam line I15 for a series of zeolites with Na, Zn, Ca and Ag cations, in both hydrated and dehydrated states. Data was also collected for ITQ-29, the pure silicon form with no cations.

Représentation du caractère amphiphile

Les conditions d'utilisation des détergents

Quand on utilise des détergents, c'est la plupart du temps en solution très diluée dans de l'eau. Autrement dit, le premier " solvant " d'une solution détergente, c'est l'eau qui ne doit être ni entartrante, ni corrosive. De ce point de vue, les eaux trop douces comme les eaux trop dures sont contraires à une bonne efficacité des détergents. On détermine le caractère corrosif ou au contraire le caractère entartrant d'une eau en fonction de la dureté de l'eau, de son pH, de la température et de l'alcalinité totale.

L'index de stabilité des eaux :
http://protec-traitement.com/26_index_de_stabilite_des_eaux.htm

Corrosion aqueuse :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Corrosion_aqueuse

Les autres paramètres agissent davantage sur les divers composants présents dans la solution détergente. Parmi ceux-ci, on citera la température. Certains composants sont efficaces dans l'eau froide et peuvent être passivés dans l'eau chaude. D'autres ne donnent leur pleine mesure que dans l'eau chaude ou très chaude.

Enfin la nature des salissures sera fondamentale pour décider de quelles solutions détergentes on fera usage. Dans les industries agroalimentaires, on distingue principalement quatre types de salissures : les salissures pigmentaires (terre, sable, poussières, suie, etc.) ; les salissures blanchissables (vin, café, herbe, fruits, sirops, etc.) ; les salissures grasses (huiles, beurres, graisses, etc.) et les salissures protéiques (sang, œuf, sauces, viandes, poissons, lait, crème, etc.). Certaines salissures sont solubles dans l'eau, d'autres sont émulsifiables, d'autres insolubles comme les composés albuminoïdes (caséine, albumine, globuline, etc.) peuvent être réduites par action des alcalis.

Bulle de savon

Antimicrobial peptides as efficient DNA vectors

Des peptides cationiques antibactériens comme vecteurs de transfert de gènesAntimicrobial peptides as efficient DNA vectors
Antoine Kichler

Genethon-Cnrs UMR 8115,

1, rue de l’Internationale,

91000 évry, France.

akich@genethon.fr

Burkhard Bechinger

Faculté de chimie, FRE 2446,

4, rue Blaise Pascal,

67000 Strasbourg, France.

Olivier Danos

Genethon-Cnrs UMR 8115,

1, rue de l’Internationale,

91000 évry, France.

L’idée de base de la thérapie génique, qui est de transférer des acides nucléiques dans des cellules dans un but thérapeutique, s’applique aussi bien à la conception de traitements nouveaux pour des maladies génétiques ou acquises qu’à des approches innovantes de vaccination. Cependant, le prérequis pour une thérapie génique est de disposer d’un transporteur (ou vecteur) capable de transférer de manière efficace le gène thérapeutique dans les cellules cibles. Au cours de la dernière décennie, de nombreux vecteurs, biologiques et synthétiques, ont été développés. Malgré une efficacité plus faible que celle des meilleurs vecteurs viraux, les vecteurs non viraux sont attractifs pour plusieurs raisons, par exemple l’absence de contraintes liées à la taille du gène à transporter, ainsi que la sécurité, la versatilité et la facilité d’une production industrielle.
2

Bien que la synthèse de plusieurs centaines de composés ait permis d’identifier de bons outils pour la recherche fondamentale, l’efficacité de transfection de ces vecteurs non viraux est encore trop faible pour des applications à visées thérapeutiques. Le développement de nouvelles molécules reste donc nécessaire. Les vecteurs peptidiques sont parmi les moins explorés, bien qu’ils aient un potentiel élevé. La synthèse peptidique permet en effet d’obtenir des produits bien caractérisés et peut être effectuée à grande échelle. De plus, des peptides variants, voire résistants aux dégradations enzymatiques, sont facilement synthétisables. Jusqu’à récemment, les peptides ont été principalement utilisés comme agents auxiliaires pour d’autres systèmes de vectorisation, en particulier des polymères cationiques tels que la polylysine, auxquels ils peuvent apporter une fonction de ciblage cellulaire, une activité de type membranolytique ou encore un signal de localisation nucléaire [1]. Une stratégie émergente consiste à développer des peptides multifonctionnels, capables de délivrer sans adjuvant de l’ADN dans des cellules. Ainsi, notre groupe a montré que le fragment carboxy-terminal de la petite protéine Viral protein R (Vpr) du VIH-1 possède une activité de transfection comparable à celle d’agents cationiques lipidiques et polymériques [2].
3

Un agent transfectant doit remplir un cahier des charges minimal. Tout d’abord, le composé doit pouvoir interagir avec l’ADN de manière à favoriser son entrée dans les cellules. Si, comme c’est le cas pour la grande majorité des vecteurs synthétiques, l’entrée se fait par endocytose, le composé doit pouvoir déstabiliser la membrane endosomale avant que l’ADN ne soit dégradé dans le lysosome. Une fois relargué dans le cytosol, l’ADN peut pénétrer dans le noyau au cours de la division cellulaire, lorsque l’enveloppe nucléaire est disloquée. En tenant compte de ces propriétés minimales requises, nous avons défini les caractéristiques suivantes comme étant essentielles pour nos peptides: (1) une séquence relativement courte (<30acides aminés); (2) une densité de charges positives suffisante pour former un complexe avec l’ADN (qui est une macromolécule polyanionique), mais pas trop forte afin de réduire les possibilités d’activation du système du complément; (3) une séquence conférant des propriétés amphipathiques et perméabilisantes; (4) la présence de résidus histidines qui ont la capacité d’améliorer le relargage de l’ADN des endosomes dans le cytosol via un mécanisme similaire à celui des polyéthylènimines [3]. Or, certains peptides antimicrobiens naturellement présents dans le règne animal, y compris chez l’homme, répondent à ces critères [4]. Pour évaluer leur intérêt en tant que vecteurs de transfert de gènes, nous avons utilisé des peptides antibiotiques modèles, dont un des représentants est LAH4 [5]. Outre la présence à chaque extrémité de 2 lysines qui apportent les charges positives, ce peptide est à la fois amphipathique et capable de déstabiliser des membranes. En utilisant des mutants de LAH4 comportant entre 1 et 5 histidines, nous avons pu montrer que la capacité de transfection est maximale lorsqu’au moins 4 histidines sont présentes [6]. Les activités obtenues sur différentes lignées cellulaires indiquent que l’efficacité de LAH4 est comparable à celle d’agents transfectants commercialisés comme le lipide cationique DOTAP. Un dérivé dans lequel les 4 histidines de LAH4 ont été remplacées par des lysines est environ 1000 fois moins actif que LAH4 pour ce qui est de l’efficacité de transfection, alors qu’il condense bien l’ADN. Cela démontre que la compaction de l’ADN ne suffit pas pour obtenir une transfection efficace, et que les résidus histidines jouent un rôle clédu transfert de gènes. Grâce à la synthèse de différents peptides mutants, nous avons pu mettre en évidence d’autres paramètres cruciaux pour le maintien de l’activité du peptide: (1) le peptide doit pouvoir adopter une conformation α-hélicoïdale; (2) outre leur nombre, la position des histidines dans la séquence est importante; (3) le pH auquel le peptide passe d’une orientation transmembranaire à un alignement parallèle à la membrane doit être proche de 6 (Figure 1).


Figure 1
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Modélisation des premières étapes de transfection.

A. Formation des complexes LAH4/ADN. B. Les particules interagissent par l’intermédiaire de liaisons ioniques avec les charges négatives des protéoglycanes présents à la surface cellulaire. C. Les complexes pénètrent par endocytose. LAH4 adopte majoritairement une orientation transmembranaire. D. L’acidification des endosomes entraîne la protonation des résidus histidines du peptide. Celui-ci s’oriente alors parallèlement à la surface membranaire, la partie hydrophobe pénétrant profondément dans la bicouche. Lorsqu’une concentration critique de peptide est atteinte, la membrane est perméabilisée par un mécanisme sans doute proche de celui de détergents, permettant ainsi le passage de l’ADN dans le cytosol.
4

Même associé à l’ADN, LAH4 conserve son activité antibiotique [6]. On peut imaginer que cela soit utile dans le contexte d’un transfert de gène thérapeutique chez les patients, en particulier chez ceux qui, atteints de mucoviscidose, développent des infections bactériennes récurrentes associées à une altération progressive et irréversible des poumons [7].
5

Les peptides antimicrobiens sont considérés comme les composants clés des systèmes de défense immunitaire innée (qui constituent la première ligne de défense contre les infections). Plusieurs centaines de peptides ont été caractérisés à ce jour [8], révélant une grande diversité structurale et un large spectre d’activité. La conception de nouveaux vecteurs de transfert de gènes tirera sans doute un grand profit de la formidable variété de peptides cationiques naturels.
Remerciements

Ce travail a été effectué avec le soutien du Cnrs, de l’AFM et de Vaincre la mucoviscidose.
Références
1.

Mahato RI, Monera OD, Smith LC, Rolland A. Peptide-based gene delivery. Curr Opin Mol Ther 1999; 1: 226-43.
2.

Kichler A, Pages JC, Leborgne C, et al. Efficient DNA transfection mediated by the C-terminal domain of human immunodeficiency virus type 1 viral protein R. J Virol 2000; 74: 5424-31.
3.

Midoux P, Monsigny M. Efficient gene transfer by histidylated polylysine/pDNA complexes. Bioconjug Chem 1999; 10: 406-11.
4.

Tossi A, Sandri L, Giangaspero A. Amphipathic, alpha-helical antimicrobial peptides. Biopolymers 2000; 55: 4-30.
5.

Vogt TC, Bechinger B. The interactions of histidine-containing amphipathic helical peptide antibiotics with lipid bilayers. The effects of charges and pH. J Biol Chem 1999; 274: 29115-21.
6.

Kichler A, Leborgne C, Marz J, Danos O, Bechinger B. Histidine-rich amphipathic peptide antibiotics promote efficient delivery of DNA into mammalian cells. Proc Natl Acad Sci USA 2003; 100: 1564-8.
7.

Travis SM, Singh PK, Welsh MJ. Antimicrobial peptides and proteins in the innate defense of the airway surface. Curr Opin Immunol 2001; 13: 89-95.
8.

www.bbcm.univ.trieste.it/~tossi/pagl.htm
Auteurs : Antoine Kichler, Burkhard Bechinger et Olivier Danos
Titre : Des peptides cationiques antibactériens comme vecteurs de transfert de gènes / Antimicrobial peptides as efficient DNA vectors
Revue : M/S : médecine sciences, Volume 19, numéro 11, novembre 2003, p. 1046-1047
URI : http://id.erudit.org/iderudit/007269ar

Les premiers détergents synthétiques apparurent pendant la première guerre mondiale en Allemagne
en raison de la pénurie de corps gras. Dans l’entre-deux-guerres, furent développés des détergents synthétiques fabriqués à partir du benzène et d’hydrocarbures issus du kérosène, les alkyl-benzène-sulfonates de sodium ou à partir d’alcools gras, les alcools gras sulfatés. Mais c’est depuis 1945 que la production de détergents synthétiques s’est considérablement développée au détriment des savons. Le besoin de nouveaux types de détergents pour les machines à laver accéléra notamment cette tendance.

En effet, bien que le savon soit un bon produit de nettoyage, son efficacité est fortement réduite lorsqu'il est utilisé avec une eau dure. La dureté de l'eau est provoquée par la présence de sels minéraux principalement du calcium (Ca) et du magnésium (Mg), parfois aussi du fer (Fe) et du manganèse (Mn). Ces sels minéraux réagissent avec le savon pour former un précipité insoluble qu'il n'est possible d'éviter qu'en utilisant celui-ci en excès. Ce film de savon ne se rince pas facilement, au contraire, il forme des dépôts visibles sur les vêtements et rend le tissu raide de même qu'il se dépose dans l'évier, la baignoire et la machine à laver et bouche les égouts. A cela s'ajoute le fait que la quantité de savon qui aura réagit de la sorte, ne sera plus disponible au nettoyage. Même si les vêtements sont lavés dans une eau douce, la dureté de l'eau viendra de la salissure. Un autre inconvénient est le manque de flexibilité d'emploi du savon, l'adaptation aux différentes qualités de fibres textiles et aux températures de lavages ainsi quel le fait qu'il bouche les égouts.

Les détergents synthétiques ont donc des avantages certains sur les savons, liés, comme explicité ci-dessus, à une plus grande efficacité et à une insensibilité beaucoup plus importante à la dureté de l’eau de lavage. Cependant, employés pour la toilette, ils présentent l’inconvénient de trop dégraisser la peau. C’est pourquoi on leur préfère les savons dans ce domaine d’applications.

Les constituants :

Les matières de base sont classées dans la catégorie des corps chimiques appelés « agents de surface » ou « surfactants ».

Leurs molécules, dites amphiphiles , ont tendance à se rassembler aux interfaces huile-eau, solide-eau, air-eau, lorsqu’ils sont en solution aqueuse, d’où leur nom. Comme ils ont également pour effet d’abaisser les tensions superficielles et interfaciales, ils sont aussi nommés « tensio-actifs ». Quant aux savons, ils répondent aussi à la définition ci-dessus ; ce sont des corps tensio-actifs naturels. Certaines de ces molécules s’ionisent en solution dans l’eau. Elles sont appelées « anioniques » ou « cationiques », selon que l’ion portant la chaîne hydrocarbonée est chargé négativement ou positivement. D’autres ne s’ionisent pas et sont dénommées « non ioniques ». On obtient donc trois grandes classes de tensio-actifs.

Les tensio-actifs anioniques :

Il faut citer ici en premier lieu les sulfonates préparés par sulfonation à l’oléum ou à l’anhydride sulfurique d’hydrocarbures de synthèse : les alkyl-benzènes. Le plus représentatif de ce groupe est le dodécyl-benzène-sulfonate de sodium, très employé comme matière de base. Ces substances, très actives sur le plan de la détergence, ont l’inconvénient de présenter une certaine agressivité envers la peau. C’est pourquoi on leur préfère les alcane-sulfonates ou les alcools gras sulfatés à chaînes droites. Les savons, carboxylates de sodium ou de potassium, se classent parmi les matières de base anioniques naturelles.

Les tensio-actifs non ioniques :

Ils sont surtout représentés par des molécules de synthèse, obtenues en fixant chimiquement un condensat d’oxydes d’éthylène (éthoxylation), qui apporte le caractère hydrophile, souvent sur une molécule d’alkyl-phénol à chaîne droite, mais aussi quelquefois sur une molécule d’alcool ou d’acide gras. Le fabricant peut jouer sur le nombre de motifs d’oxydes d’éthylène, qui est généralement de l’ordre de douze, parfois beaucoup plus élevé, pour régler le caractère hydrophile de la molécule. Ces matières de base ont un pouvoir détergent élevé, moussent peu, sont insensibles à la dureté de l’eau ; leur agressivité vis-à-vis de la peau et des fibres délicates est modérée. Il est aussi possible, après avoir éthoxylé des alcools linéaires, de les sulfater. On obtient alors des éther-sulfates de sodium, de type anionique, aux propriétés tout à fait remarquables. Ils allient les qualités des anioniques à celles des non ioniques : pouvoir détergent et moussant très élevé, douceur pour la peau et les textiles entre autres.

Les tensio-actifs cationiques :

Le pouvoir détergent des cationiques est faible. Ils ont en outre l’inconvénient de floculer avec les anioniques, ce qui en limite l’emploi. Ceux de la classe des ammoniums quaternaires, tel le chlorure d’hexadécyltriméthylammonium, aux propriétés antiseptiques, sont incorporés dans des détergents désinfectants, pour nettoyer des laiteries par exemple, ou dans des savons médicaux. En outre, du fait de leur fort pouvoir d’adsorption sur les fibres, ils sont utilisés comme additifs assouplissants, adoucissants et lustrants.

Les autres constituants :

Les adjuvants et charges ont pour fonction de diluer les matières de base, de renforcer leur action détergente et d’apporter au produit commercial des qualités complémentaires.

Les phosphates, surtout le pyrophosphate de sodium ou de potassium, ont une action adoucissante sur l’eau tout en renforçant le pouvoir dispersant des agents de surface par effet de synergie. Les phosphates des détergents contenus dans les eaux d’égouts ainsi que ceux qui proviennent des engrais et des rejets industriels divers sont responsables de la prolifération exagérée d’algues dans les étangs (c’est pourquoi on entend parler de lessive sans phosphate), entraînant un appauvrissement de l’oxygène dissous et la disparition de la faune aquatique : c’est le phénomène d’eutrophisation. D’autres adjuvants, les silicates, sous forme de métasilicates surtout, exercent une action anticorrosive sur le matériel de lavage. Quant au carbonate de sodium, il joue le rôle de charge alcaline permettant, à chaud, la saponification des graisses contenues dans les salissures et favorisant ainsi leur solubilisation sous forme de savons. Certains adjuvants ont un effet très spécifique. Tels sont les perborates, employés comme oxygénants, la carboxyméthylcellulose, agent anti-redéposition (fameux sketch de Coluche sur la publicité des lessives), et les azurants, qui absorbent la lumière dans l’ultraviolet, la ré-émettent dans le bleu, renforçant ainsi l’apparence de blancheur des tissus (c’est donc plus blanc que blanc !). Dans cette même catégorie d’adjuvants, il faut citer les enzymes, catalyseurs biochimiques, capables de dégrader les souillures incrustées dans les tissus. Enfin, les colorants et les parfums apportent un certain agrément aux utilisateurs.

Propriétés des détergents synthétiques

Les propriétés mises en jeu au cours du lavage sont les pouvoirs mouillant, moussant, dispersant et émulsionnant des agents tensio-actifs.

Le mécanisme de la détergence peut se résumer comme suit : on assiste tout d’abord à un mouillage des supports et des salissures, ce phénomène étant particulièrement important au cours du lavage des tissus ; les agents de surface se déposent ensuite en couches monomoléculaires aux interfaces salissure-support-bain, leurs molécules s’orientant de sorte que les parties hydrophobes s’éloignent de la phase eau, donc qu’elles pénètrent dans la phase huileuse des salissures et qu’elles adhèrent au support. Les particules de salissure, entourées par les molécules d’agents de surface, s’arrondissent alors, réduisant ainsi considérablement leur surface de contact avec le support. Tous ces processus ont pour effet de fragiliser les liaisons salissure-support, si bien qu’une action modérée – battage manuel ou rotation dans le tambour d’un lave-linge – suffit à les rompre. Les particules de salissure se trouvent alors dispersées dans le bain d’une façon d’autant plus stable qu’elles sont généralement chargées négativement, du fait de la présence habituelle d’éléments tensio-actifs anioniques, et se repoussent donc mutuellement. En outre, aux doses d’emploi, les molécules d’agents de surface forment des micelles, agglomérats de vingt à quelques centaines de molécules, dont les parties hydrophobes sont disposées à l’intérieur. Ces micelles ont le pouvoir de solubiliser les graisses des salissures. Elles constituent aussi une réserve de détergent et se dissocient en molécules unitaires dès que la concentration en surfactant dans le bain devient trop faible.

Détergent synthétique Savon Propriétés

Définition générale :

Un détergent est une préparation se présentant sous forme de poudre, de liquide ou de pâte. Diluée dans de proportions contrôlées dans l’eau, il permet le nettoyage de tous types de surfaces y compris de notre épiderme.
Histoire : savon naturel et détergent synthétique

Historiquement, les premiers détergents fabriqués ont été les savons, dont l’emploi remonte au début de notre ère - l'invention du savon date de 3000 ans en Syrie (savon d'Alep).
Les premiers savons étaient donc obtenus avec de l'huile d'olive (acide oléique) et de la soude végétale. Ce sont des sels d’acides gras – palmitique, stéarique, oléique ou autres – de sodium, tel le savon de Marseille ou de potassium, comme le savon noir, préparés par saponification de corps gras naturels.

Structure d’un détergent.

Structure d’un détergent.
 Qu’est-ce qu’un détergent?
Quels sont les différents types de détergents?
Les détergents anioniques (chargés négativement)
Les détergents cationiques (chargés positivement)
Les détergents amphotères (chargés négativement et
positivement)
Les détergents non ioniques (pas de charge)
Page 5
Mode d’action d’un détergent.
 Se déroule en trois parties:
1° : Mouillage
2° : Agent de surface
3° : Emulsion des salissures

Savons chimiques et savons naturels.

Composition du savon.
Le savon est un mélange de:
stéarate
oléate
soude ou potasse
→ HUILE ou GRAISSE + BASE
→
SAVON + GLYCÉRINE
On peut y ajouter certains additifs:Les premiers détergents synthétiques apparurent pendant la première guerre mondiale en Allemagne
en raison de la pénurie de corps gras. Dans l’entre-deux-guerres, furent développés des détergents synthétiques fabriqués à partir du benzène et d’hydrocarbures issus du kérosène, les alkyl-benzène-sulfonates de sodium ou à partir d’alcools gras, les alcools gras sulfatés. Mais c’est depuis 1945 que la production de détergents synthétiques s’est considérablement développée au détriment des savons. Le besoin de nouveaux types de détergents pour les machines à laver accéléra notamment cette tendance.

En effet, bien que le savon soit un bon produit de nettoyage, son efficacité est fortement réduite lorsqu'il est utilisé avec une eau dure. La dureté de l'eau est provoquée par la présence de sels minéraux principalement du calcium (Ca) et du magnésium (Mg), parfois aussi du fer (Fe) et du manganèse (Mn). Ces sels minéraux réagissent avec le savon pour former un précipité insoluble qu'il n'est possible d'éviter qu'en utilisant celui-ci en excès. Ce film de savon ne se rince pas facilement, au contraire, il forme des dépôts visibles sur les vêtements et rend le tissu raide de même qu'il se dépose dans l'évier, la baignoire et la machine à laver et bouche les égouts. A cela s'ajoute le fait que la quantité de savon qui aura réagit de la sorte, ne sera plus disponible au nettoyage. Même si les vêtements sont lavés dans une eau douce, la dureté de l'eau viendra de la salissure. Un autre inconvénient est le manque de flexibilité d'emploi du savon, l'adaptation aux différentes qualités de fibres textiles et aux températures de lavages ainsi quel le fait qu'il bouche les égouts.

Les détergents synthétiques ont donc des avantages certains sur les savons, liés, comme explicité ci-dessus, à une plus grande efficacité et à une insensibilité beaucoup plus importante à la dureté de l’eau de lavage. Cependant, employés pour la toilette, ils présentent l’inconvénient de trop dégraisser la peau. C’est pourquoi on leur préfère les savons dans ce domaine d’applications.

Les constituants :

Les matières de base sont classées dans la catégorie des corps chimiques appelés « agents de surface » ou « surfactants ».

Leurs molécules, dites amphiphiles , ont tendance à se rassembler aux interfaces huile-eau, solide-eau, air-eau, lorsqu’ils sont en solution aqueuse, d’où leur nom. Comme ils ont également pour effet d’abaisser les tensions superficielles et interfaciales, ils sont aussi nommés « tensio-actifs ». Quant aux savons, ils répondent aussi à la définition ci-dessus ; ce sont des corps tensio-actifs naturels. Certaines de ces molécules s’ionisent en solution dans l’eau. Elles sont appelées « anioniques » ou « cationiques », selon que l’ion portant la chaîne hydrocarbonée est chargé négativement ou positivement. D’autres ne s’ionisent pas et sont dénommées « non ioniques ». On obtient donc trois grandes classes de tensio-actifs.

Les tensio-actifs anioniques :

Il faut citer ici en premier lieu les sulfonates préparés par sulfonation à l’oléum ou à l’anhydride sulfurique d’hydrocarbures de synthèse : les alkyl-benzènes. Le plus représentatif de ce groupe est le dodécyl-benzène-sulfonate de sodium, très employé comme matière de base. Ces substances, très actives sur le plan de la détergence, ont l’inconvénient de présenter une certaine agressivité envers la peau. C’est pourquoi on leur préfère les alcane-sulfonates ou les alcools gras sulfatés à chaînes droites. Les savons, carboxylates de sodium ou de potassium, se classent parmi les matières de base anioniques naturelles.

Les tensio-actifs non ioniques :

Ils sont surtout représentés par des molécules de synthèse, obtenues en fixant chimiquement un condensat d’oxydes d’éthylène (éthoxylation), qui apporte le caractère hydrophile, souvent sur une molécule d’alkyl-phénol à chaîne droite, mais aussi quelquefois sur une molécule d’alcool ou d’acide gras. Le fabricant peut jouer sur le nombre de motifs d’oxydes d’éthylène, qui est généralement de l’ordre de douze, parfois beaucoup plus élevé, pour régler le caractère hydrophile de la molécule. Ces matières de base ont un pouvoir détergent élevé, moussent peu, sont insensibles à la dureté de l’eau ; leur agressivité vis-à-vis de la peau et des fibres délicates est modérée. Il est aussi possible, après avoir éthoxylé des alcools linéaires, de les sulfater. On obtient alors des éther-sulfates de sodium, de type anionique, aux propriétés tout à fait remarquables. Ils allient les qualités des anioniques à celles des non ioniques : pouvoir détergent et moussant très élevé, douceur pour la peau et les textiles entre autres.

Les tensio-actifs cationiques :

Le pouvoir détergent des cationiques est faible. Ils ont en outre l’inconvénient de floculer avec les anioniques, ce qui en limite l’emploi. Ceux de la classe des ammoniums quaternaires, tel le chlorure d’hexadécyltriméthylammonium, aux propriétés antiseptiques, sont incorporés dans des détergents désinfectants, pour nettoyer des laiteries par exemple, ou dans des savons médicaux. En outre, du fait de leur fort pouvoir d’adsorption sur les fibres, ils sont utilisés comme additifs assouplissants, adoucissants et lustrants.

Les autres constituants :

Les adjuvants et charges ont pour fonction de diluer les matières de base, de renforcer leur action détergente et d’apporter au produit commercial des qualités complémentaires.

Les phosphates, surtout le pyrophosphate de sodium ou de potassium, ont une action adoucissante sur l’eau tout en renforçant le pouvoir dispersant des agents de surface par effet de synergie. Les phosphates des détergents contenus dans les eaux d’égouts ainsi que ceux qui proviennent des engrais et des rejets industriels divers sont responsables de la prolifération exagérée d’algues dans les étangs (c’est pourquoi on entend parler de lessive sans phosphate), entraînant un appauvrissement de l’oxygène dissous et la disparition de la faune aquatique : c’est le phénomène d’eutrophisation. D’autres adjuvants, les silicates, sous forme de métasilicates surtout, exercent une action anticorrosive sur le matériel de lavage. Quant au carbonate de sodium, il joue le rôle de charge alcaline permettant, à chaud, la saponification des graisses contenues dans les salissures et favorisant ainsi leur solubilisation sous forme de savons. Certains adjuvants ont un effet très spécifique. Tels sont les perborates, employés comme oxygénants, la carboxyméthylcellulose, agent anti-redéposition (fameux sketch de Coluche sur la publicité des lessives), et les azurants, qui absorbent la lumière dans l’ultraviolet, la ré-émettent dans le bleu, renforçant ainsi l’apparence de blancheur des tissus (c’est donc plus blanc que blanc !). Dans cette même catégorie d’adjuvants, il faut citer les enzymes, catalyseurs biochimiques, capables de dégrader les souillures incrustées dans les tissus. Enfin, les colorants et les parfums apportent un certain agrément aux utilisateurs.

Détergents

Les agents tensio-actifs synthétiques ont été introduits sur le marché afin de remplacer les savons (sels alcalins d'acides gras) d'efficacité réduite dans les eaux dures à cause de la formation de sels alcalino-ferreux insolubles. De plus, ces composés présentent des domaines d'applications beaucoup plus étendus que les savons. Sous le nom de détergents, on considère le plus souvent les agents de surface entrant dans la composition de diverses formulations utilisées pour des usages ménagers ou industriels. Les molécules des principes actifs sont constituées de deux parties distinctes : l'une comprenant une ou plusieurs chaînes hydrocarbonées hydrophobes linéaires ou ramifiées, l'autre des groupements terminaux ou latéraux polaires hydrophiles. C'est cette structure particulière qui permet de modifier les propriétés physiques des surfaces en abaissant les tensions superficielles et interfaciales et d'être ainsi le facteur principal de l'action de nettoyage.

Détergents - (suite)

Les divers agents de surface se distinguent selon la nature du groupement hydrophile et de leur dissociation électrolytique. On les classe en trois catégories :

1. Les détergents anioniques qui comprennent
* Les sulfates :
o Les alkyl sulfates et alcool sulfates.
o Les esters et les monoglycérides sulfatés.
o Les sulfates d'amides substituées.
* les sulfonates :
o Les alkyl sulfonates et sulfonates aliphatiques.
o Les alkyl aryl sulfonates et les sulfonates aliphatiques aromatiques.
o Les esters sulfonatés.
o Les amides sulfonatés.
2. Les détergents cationiques qui comportent les composés substitués de l'ammonium et les composés cycliques d'un ammonium quaternaire.
3. Les détergents non ioniques qui sont obtenus par polyaddition d'oxyde d'éthylène ou de propylène sur les molécules à hydrogène mobile. On trouve parmi eux :
* Les esters d'acide gras du polyéthylène glycol.
* Les thers.

En plus des principes réellement actifs, les détergents renferment des composants annexes dont les rôles ne sont pas négligeables :
* des adjuvants : polyphosphates, carbonates, silicates ;
* des renforçateurs qui améliorent les principes des agents actifs :
* des additifs aux propriétés étrangères à l'action détergente : agents de blanchissement optique, perborates, inhibiteurs de corrosion, colorants, parfums, agents bactéricides ;
* des charges : sulfate de sodium, eau, alcool ;
* des enzymes qui sont considérés comme des préadjuvants participant à l'hydrolyse de certaines salissures organiques.

L'ensemble de la consommation française se retrouve dans les eaux effluentes. C'est bien entendu dans les zones de forte densité d'utilisation que l'on rencontre les plus fortes teneurs en détergents dans les eaux résiduaires. En pratique, les savons disparaissent sous forme de sels de calcium insolubles et il reste donc les agents de surface non ioniques et anioniques.
(Sources:Source : Brémond R. et Vuichard R. (1973) Paramètres de la qualité des eaux, Ministère de la protection de la nature et de l'environnement, SPEPE, Paris, 179 p.)

Conseils d'utilisation

Une attitude écologiquement responsable consiste à :

* privilégier les lessives moins polluantes :
o préférer les poudres aux liquides, plus riches en tensio-actifs ;
o choisir les lessives contenant des zéolites au lieu de phosphates ;
o éviter les adoucissants, parfums, colorants et autres composés de synthèse.
* utiliser rationnellement les lessives :
o essangeage : un simple trempage préalable du linge permet de mouiller les fibres et d'ôter la crasse ;
o Ne pas surdoser la lessive et utiliser moins de produit lorsqu'il y a peu de linge ou lorsqu'il est peu sale
o utiliser moins de produit si l'eau utilisée est douce (i.e. sa dureté totale est inférieure à 15 °f) ;
o l'activité enzymatique étant maximale vers une température de 40 °C, les lessives aux enzymes enlèveront mieux les taches organiques à basse température.
o Les balles de lavage sont des balles qui battent le linge dans la machine à laver et permettent d'utiliser moins de lessive

Consommation des lessives

Afin de se mettre en conformité avec une directive européennne applicable en mars 2005, l'Association française des industriels de la détergence (Afise) a décidé de mentionner la présence de tout conservateur ainsi que celle de 26 substances allergisantes lorsque leur proportion pondérale dépassera 0,01 %.
En outre, les industriels négocient avec le gouvernement français un engagement de réduction des quantités de lessive par dose : la dose de poudre est passée de 150 grammes en 1998 à 100 grammes en 2005, et ne devrait être plus que de 60 à 70 grammes en 2010.
Compte-tenu du nombre de lavages — environ cinq milliards par an — , cela représente 500 000 tonnes de produit.

Lessive : Origines

Les premières lessives à base de savon datent de la fin du XIXe siècle.
Cependant, ce n'est qu'à partir de 1930 que la lessive « moderne » fait son apparition. Le savon est alors remplacé par des tensioactifs de synthèse.
Avant cela, on utilisait aussi des lessives 100 % naturelles à base de cendre de bois pour venir à bout des taches rebelles.
La cendre contient de la potasse — composé chimique dérivée du potassium — et du carbonate de sodium qui dissolvent les graisses.
On utilisait aussi la saponaire, une plante aux effets identiques. Mais pour débarrasser le linge de ces substances, il fallait alors le battre interminablement...