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Propriétés physico-chimiques des alcools
Propriétés physiques
Les alcools de faible masse moléculaire comme l’éthanol, se présentent à température ambiante comme les liquides incolores ; les alcools les plus lourds tels que le n-héxadécanol comme des solides blanchâtres (INRS, 2011).
Les alcools ont propriétés des physiques diverses. Le groupe hydroxyle rend généralement la molécule d’alcool polaire. Ces groupes peuvent former des liaisons hydrogènes entre eux ou avec d’autres composés, ce qui explique leur solubilité dans l’eau et dans les autres alcools.
Concernant le point d’ébullition, ce dernier est élevé pour les alcools du fait de la présence du groupement hydroxyle qui permet les liaisons hydrogènes. Aussi, le point d’ébullition des alcools est d’autant plus élevé que le nombre de fonction des alcools est grand et la chaine carbonée est longue. Parmi les alcools linéaires, le méthanol bout à 65°C, l’éthanol à 78,5°C, ceci fait que lors de la distillation le méthanol passe en premier (Galons, 2000).
Pour ce qui est de la solubilité, les alcools sont d’autant plus solubles dans l’eau que la chaine carbonée est courte (le méthanol, l’éthanol et le propan-1-ol sont solubles en toutes proportion dans l’eau à 20°C ; les alcools les plus lourds sont pratiquement insolubles), le nombre de fonctions alcools est élevé, et la chaîne carbonée est ramifiée (Krausz et coll, 2008).
Les alcools sont inflammables ou facilement inflammables. Le point d’éclair des plus utilisé se situe entre 12° et 40°C. Leurs vapeurs peuvent former des mélanges explosifs avec l’air. Les diols, eux, ne sont pas considérés comme des inflammables, leur point d’éclair se situe à des températures supérieures à 100°C. Les alcools sont très volatils, leur diffusion dans le milieu ambiant ou dans l’atmosphère est donc très importante.
Ils dissolvent les graisses et certaines matières plastiques. Tous les alcools sont des liquides déshydratants.
Propriétés chimiques
La principale propriété chimique que nous pouvons évoquer est l’oxydation car elle intervient dans le dosage de l’éthanol. En présence d’oxydant (KMnO4, Cr2O7) en milieu acide, la fonction alcool est oxydée en acétaldéhyde selon la réaction : (Vollhard et Schore, 2009) 3CH2CH2OH + 2Cr2O72- + 16H+ →3CH3COOH + 4Cr3+ + 11H2O
Fonction alcool
. Estérifiable: Par acides organiques et inorganiques
Formation esters : différenciation de l’éthanol et du méthanol
• Esters éthyliques : Para-bromo-benzoate d’éthyle (liquide)
• Esters méthyliques : Para-bromo-benzoate de méthyle (cristaux)
. Oxydable : par les oxydants usuels / KMNO4, K2Cr2O7
• Formation d’acétaldéhyde et d’acide acétique
• Intérêt : utilisées dans les réactions de caractérisation et de dosage
Les agents responsables de la fermentation alcoolique
La fermentation alcoolique st un processus par lequel le sucre est transformé en alcool. C’est le dédoublement du sucre en alcool et en acide carbonique sous l’influence des micro-organismes appelés ferments alcooliques ou levures.
On distingue :
– Les levures utilisées dans la préparation de la bière qui appartient au genre Blastomyces
– Les levures utilisées dans la préparation du vin appartenant à plusieurs genres différents dont 8 genres et espèces non spirogènes de la famille des cryptococcaceae, et 7 genres d’espèces spirogènes de la famille des Saccharomycetaceae(16)
Les espèces du genre Saccharomyce représentent les principaux agents de la fermentation alcoolique et joue un rôle principal en vinification.
Selon VENE.J. etCORVAISIER.H., il y a deux méthodes de fermentation :
• La fermentation haute : qui utilise les levures dites hautes. Elle se fait à température relativement élevée, comprise entre 12° C- 25°C et reste très active à 30°C-35°C. Durant cette opération, la majeure partie des levures viennent à la surface. Elles s’y multiplient rapidement. Sa durée est très courte.
• La fermentation basse : qui utilise les levures dites basses. Elle s’opère à la température plus froide, entre 5°C-10°C. Ces levures se retrouvent au fond de la cuve et se multiplient lentement. Cette fermentation dure plus longtemps.
Le début et la première phase de la fermentation du vin sont assurées par des levures non spirogènes (Klebsiellaapiculata et H. sporauvarum). Les premiers degrés d’alcool leurs sont dus. Ces levures sont relayées par les Saccharomyces qui envahissent le milieu et assurent la fin de la fermentation. Ainsi, on rencontre des souches de pouvoir alcoogènes varié allant de 8°C-16°C. (16)
Vers la fin de la fermentation, l’espèce dominante après Saccharomyces ellipsoïdes est Saccharomyces oviformis, et dans moûts riches dont la fin de la fermentation est difficile, cette levure est l’espèce finisseuse. Elle résiste bien à l’alcool. Elle est très souvent alcoogéne, la moitié des souches de Saccharomyces oviformis isolées, est capable de vivre dans des milieux dépassant 18°C dans des fermentations au Labo (31)
Différents types de boissons alcoolisées
– Formes commerciales
Il existe trois grands groupes de boissons alcoolisées :
Les boissons alcoolisées obtenues par fermentation du sucre
Obtenues à partir du sucre contenu dans de nombreux produits d’origine végétale (fruits, miel, graines, tubercules) ou animale (lait) sous l’influence de micro-organismes appelés levures.
C’est ainsi que sont préparés :
– Le vin (8,5°-17°) en moyenne 11,5°, obtenu à partir du raisin
– La bière (3°-10°), obtenue à partir de l’orge
– Le cidre (2°-3°), obtenu à partir de la pomme
– Le poiré, obtenu à partir de la poire
– L’hydromel, obtenu à partir du miel
– Les apéritifs à base de vin (porto, madère, etc.… 14°-24°)
Les boissons de distillation
Ce sont des boissons alcooliques obtenues après fermentation puis distillation : il s’agit d’une extraction d’alcool pur par évaporation, puis condensation par refroidissement.C’est ainsi qu’on obtient des boissons dont la teneur en alcool absolu est plus forte. Parmi ces alcools, on peut citer :
– Les eaux de vie de raisin (Cognac, Armagnac 38°-42°)
– Les eaux de vie de fruit (Framboise, poiré)
– Les eaux de vie de graine (Gin 40°-50°, Whisky 47°-53°, Vodka)
– Les eaux de vie de canne à sucre (45°-70°)
Les boissons artificielles ou liqueurs
Elles s’obtiennent par le mélange d’alcool à d’autres éléments, surtout de l’eau, du sucre et des substances aromatiques diverses.
Parmi ces boissons, on trouve : l’anisette et tout particulièrement la bénédictine, le curaçao, la chartreuse etc.… (Tous ayant entre 25°-50° d’alcool).(Carvalho,J.R.A, 1997)
Principales utilisations de l’alcool
L’éthanol est une substance présente consommation courante comme les produits arôme. Il a plusieurs utilisations.
dans de nombreux produits de d’entretien, peintures et vernis,
– En tant qu’antiseptique, l’éthanol est efficace contre la plupart des bactéries et champions de nombreux virus. Il tue les organismes en dénaturant leurs protéines ou en dissolvant leurs lipides (McDonnell et Russel, 1999).
– Il est aussi utilisé comme matière première dans la synthèse de produits s de chimiques : acide acétique, éther de glycol, éthylène, éthers oxydes (ANSES 2013), comme solvant dans les procédés d’extraction en laboratoires et comme carburant avec l’exemple de l’E85 commercialisé en France et qui est un mélange de 85% d’éthanol et de 15% d’essence (Logsdon, 2004).
L’éthanol entre aussi dans la composition de certaines boissons et permet en fonction de sa teneur de définir le type de boissons ou même de les classifier. Chaque boisson alcoolique se définit par son degré alcoolique qui est la concentration en alcool éthylique. C’est le pourcentage volumique en alcool pur. Quand on dit, par exemple titre 12°, cela signifie qu’un titre de cette boisson contient 12% d’alcool pur, soit 12cl ou 120ml.
En effet, la contenance en éthanol des boissons alcoolisées varie avec le mode de production et de la matière première. Les boissons alcoolisées peuvent être classées en boissons fermentées ou boissons spiritueuses. Les boissons fermentées principales sont les bières (2 à 7°) produites à partir de céréales ou d’autre plantes produisant de l’amidon, les vins (8 à 20° en général autour de 12°), et les cidres (1 à7°) produits à partir de jus de fruits, et l’hydromel (13° en moyenne), produit à partir de miel.
Les boissons spiritueuses sont produites par distillation de boissons fermentées. On peut distinguer différents type de boissons spiritueuses, comme le whisky, distillé à partir de graines de céréale fermentée, les eaux-de-vie, distillées à partir de jusde fruits fermentés, le rhum, distillé à partir de mélasse ou de jus de canne à sucre. Leur titre alcoolique est en général supérieur à 15°.
Lors de son utilisation en tant que boisson alcoolisée, l’éthanol subit plusieurs processus de transformation pouvant être responsables des effets observés.
DEVENIR DE L’ALCOOL DANS L’ORGANISME
Absorption
L’alcool ingéré par voie orale est absorbé par simple diffusion au niveau du tube digestif, d’abord dans l’estomac ensuite et surtout au niveau du duodénum, le reste est absorbé au niveau du grêle proximal.
Cette diffusion est lente au niveau gastrique et 70% à 80% de l’alcool ingéré est absorbé au niveau de l’intestin grêle. Quand l’alcool est ingéré à jeun, la concentration maximale est atteinte environ une demi-heure après (Jones et Jönsson, 1994).
Différents facteurs sont susceptibles de modifier la vitesse d’absorption comme la nature de la boisson alcoolisée (dilution, composition) ou l’ingestion simultanée de sucres. Certains acides aminés (alanine, phénylalanine, glutamine)diminuent la biodisponibilité de l’alcoolisme (INSERM, 1980). L’ingestion de nourriture quant à elle ralenti le vidange gastrique en entraînant la fermeture du sphincter pylorique et en réduisant la motricité gastrique, en particulier au niveau antral (Wilkinson, 1977).
Distribution
Après absorption, l’alcool est véhiculé vers différents organes comme le cerveau, le foie, le cœur, la rate et les reins. Sa distribution vers les organes très vascularisés est rapide (demi-vie de distribution de 7 à 8 minutes) (Jones et coll., 1990), et il est distribué dans l’eau libre sans liaison aux protéines plasmatiques, sa solubilité dans les graisses et les os est négligeable (Barceloux, 2012). Le volume de distribution est en moyenne de 0,5 l/kg chez la femme et de 0,6 l/kg chez l’homme. Du fait de son caractère peu liposoluble, la distribution de l’éthanol est surtout liée au contenu hydrique des différents organes et tissus (Morel et Anger, 2012).c’est ainsi qu’il franchit également la barrière placentaire et passe aussi dans le lait maternel et les concentrations chez le fœtus sont proches des concentrations plasmatiques de la mère pouvant entrainer un syndrome d’alcoolisme fœtal (Barceloux, 2012)
Métabolisation
C’est la transformation de l’alcool en substances moins agressives et facilement éliminées par l’organisme. La majeure partie de l’éthanol est oxydée au niveau de l’hépatocyte (Kaphalia et coll., 2014) et très accessoirement dans d’autres tissus (cerveau, poumon, Reins).
Le métabolisme fait intervenir deux réactions, la première transformant l’alcool en acétaldéhyde, la seconde l’acétaldéhyde en acide acétique.
Trois systèmes de métabolisation sont utilisés par le foie pour dégrader l’alcool en acétaldéhyde (Kumar et coll., 2007) : le système de l’alcool déshydrogénase (ADH), enzyme cytoplasmique contenant du zinc, situé dans le cytosol et l’hépatocyte, utilisant le NAD (Nicotinamide Adénine Dinucléotide) comme coenzyme. Cette réaction demande de l’énergie qui est fournie par la dégradation du glucose, ce qui explique qu’un régime riche en sucre puisse accélérer la transformation de l’alcool ; le système MEOS (Microsomal Enzym Oxydation Système) situé dans le réticulum endoplasmique lisse du foie utilisant le NADP comme coenzyme et enfin le systèmecatalasique, localisé dans les peroxysomes et semble peu important, car la quantité d’eau oxygénée nécessaire à la réaction, est limitée dans l’organisme.
Les deux premiers systèmes semblent être les plus important et transformeraient 90% de l’alcool ingéré.
Le système de l’alcool déshydrogénase (ADH)
Cette enzyme, essentiellement hépatique est capable de transformer l’éthanol en acétaldéhyde en utilisant un coenzyme le NAD. L’oxydation d’une molécule d’éthanol s’accompagne de la réduction d’une molécule de NAD+ en NADH.
L’oxydation de l’éthanol par la voie de l’alcool déshydrogénase produit de l’acétaldéhyde qui est converti en acétate (Lieber, 1995).
L’acétaldéhyde est une substance très toxique qui est rapidement métabolisée en acétate par un acétaldéhyde déshydrogénase, enzyme plus actif que l’alcool déshydrogénase. Cette particularité évite le stockage métabolique toxique dans l’organisme (barrucand, 1981).
Le système Microsomal Enzym Oxydation(MEOS)
Supporté par le réticulum endoplasmique lisse des cellules hépatiques, il se met en action lorsque le taux d’alcool sanguin est de l’ordre de 0,30 grammes/litre (Barrucand, 1981). Ce système, qui interviendrait surtout lors d’intoxications alcooliques massives, serait inductible par l’éthanol lui-même en cas de consommation répétée. Son développement a été incriminé tant dans les phénomènes de tolérances que dans certaines hypoactivations de médicaments eux-mêmes inducteurs, ou dégradés par ce système chez l’alcoolique chronique (Adés, 1985).
L’oxydation de l’éthanol y est effectuée selon la réaction suivante (Morel et Anger, 2012) : CH3-CH2-OH+ NADPH + H+ + O2→CH3-CHO + NADP+ + 2H2O
Le systèmecatalasique
Egalement hépatique, il utilise les catalases et, à partir du peroxyde d’hydrogène (H2O2)fourni par des réactions biochimiques normales, entraine la formation d’acétaldéhyde en présence d’alcool. Il s’agit surtout d’une voie accessoire de secours.
IMPACTS DE L’ALCOOL SUR LA SANTE HUMAINE ET PRISE EN CHARGE
Les problèmes de santé publique associés à la consommation d’alcool ont atteint des proportions alarmantes et à l’échelle mondiale, l’alcool est considéré comme étant le troisième facteur de risque de morbidité, après l’hypertension artérielle et le tabac (OMS, 2002). En Europe occidentale, il est le quatrième facteur de risque après l’obésité (Lim, 2012).
Impacts sur la santé humaine
Le comité régional de l’Afrique de l’OMS considère que « les méfaits de l’alcool » et les « problème liés à sa consommation » sont des propositions équivalentes, faisant référence à la grande variété des problèmes sanitaires et on entend par usage nocif de l’alcool une consommation qui provoque ou favorise « un préjudice physique ou psychologique, y compris des troubles du jugement ou du comportement, et pouvant entrainer une incapacité ou avoir des conséquencesnéfastes sur les relations interpersonnelles »(OMS ,2006).
De plus en plus de pays de la Région africaine signalent un accroissement et une évolution de la consommation d’alcool.Les boissons fabriquées à domicile constituent une source de revenus non négligeable (OMS, 2007).
Quelle que soit la connotation sociale et personnelle du recours aux boissons alcoolisées, positives et/ou négatives, le fait de boire est porteur d’un certain potentiel de nocivité sociale et sanitaire, pour le buveur comme pour les autres.
Certains méfaits sont immédiats, notamment les méfaits dus à l’intoxication ou à une concentration élevée d’alcool dans le sang. D’autres le sont à long terme, ce sont principalement les effets dommageables cumulés sur la vie familiale ou professionnelle ou sur la situation sociale, ou les effets chroniques néfastes pour la santé.
Alcool : aliment ou drogue (Carvalho, 1997)
Plusieurs se sont penchés sur la position de l’alcool par rapport aux drogues ou aux aliments. Si pour certains, l’alcool est un aliment, par contre il n’a aucune valeur alimentaire pour d’autres. Certaines auteurs soutiennent même qu’il est à la fois drogue et aliment. C’est à cet effet qu’ils considèrent que si un gramme d’alcool libère 7,1calories et qu’un individu normal est capable de métaboliser un gramme d’alcool par 10kg de son poids corporel en une heure ; il faudra donc en conclure qu’un individu de 70kg pourrait extraire de l’alcool 49,7calories par heure.
D’autres auteurs le considèrent comme un médicament agissant sur le psychisme. En effet, l’alcool peut exciter ou faire dormir, faire rire ou faire pleurer etc… . Mais également agissant comme un diurétique car il fait beaucoup uriner.
Cependant, plusieurs travaux récents ont réussi à prouver que l’alcool éthylique n’est ni un médicament,ni un aliment, ni une substance à effet thermogénique. D’après ces études, les calories libérées par l’alcool dans l’organisme ont la particularité de ne pouvoir être utilisées que pour la respiration élémentaire des cellules propres au métabolisme de base et ceci dans une limite variable et insuffisamment connue.
Ni le travail musculaire, ni la température de l’organisme ne peuvent tirer bénéfice des calories apportées par l’alcool.
Le Docteur FERNADEZ le considère comme un produit anti-dynamogénique car il rend difficile la combustion normale du sucre considérée comme la plus importante source d’énergie musculaire. Les recherches ont également montré qu’à partir de la consommation de 0,2 gramme d’alcool par kilogramme de poids corporel, le besoin en oxygène augmente de 10 à 18%.
Puisque les boissons alcoolisées sont dépourvues d’effetsénergétiques, thermogènes et bioplastiques, leurs calories reçoivent la dénomination péjorative de calories vides ou « empty calories ».
D’après FERNANDEZ, l’alcool éthylique ne sert pas à la thermogénèse, ce qui contredit l’opinion populaire fondé sur l’impression fugitive de chaleur et de bien-être que donne l’ingestion de boisson alcoolisée. Cette sensation serait le fait, d’après le Docteur Claude France SAYER, d’un abaissement de la température centrale (50 à 70g d’alcool provoque une chute d’un demi-degré). Cet effet est dû à une vasodilatation cutanée (périphérique) impliquant une perte de chaleur, une baisse de la tension artérielle et diminue l’irrigation du cœur et d’autres viscères. Cette sensation de chaleur empêche le sujet à prendre des mesures de protection contre le froid tout en diminuant les réflexes défensifs de l’organisme.
Intoxication aigüe
Il s’agit d’une ingestion massive d’alcool à court terme, qui se manifeste par une ivresse et pouvant conduire à une mort après une phase de coma ou perte de connaissance (Carricaburu et coll., 1979).
Même un apport modéré peut produire des concentrations d’alcool dans le sang de l’ordre de 10 à 20mmol/litre. A ces concentrations, l’alcool peut modifier de façon aigue le fonctionnement cellulaire en interagissant avec les protéines et membranes cellulaires. En tant que substance psychoactives, l’alcool produit également des effets immédiats sur l’humeur, la fonction motrice et les processus cognitifs.
Les effets enivrants de l’alcool, combinés aux comportements qui leur sont associés, peuvent conduire à la violence et à toute une série de prises de risques pouvant conduire à des accidents et traumatismes.
L’ivresse éthylique est classiquement composée de trois phases (Lamiable, 2000) :
– La phase d’excitation psychomotrice
Chez le sujet non chronique, cette phase est observable à des concentrations plastiques de l’ordre de 0,5 à 2g/l.Elle est caractérisée par l’apparition d’une euphorie moyenne, le sujet devenant plus sociable, plusloquace, plus confiant en lui-même, avec diminution de l’inhibition. On note parallèlement une diminution de l’attention, du jugement et du contrôle. Cette phase d’euphorie s’accompagne d’une phase d’excitation avec instabilité émotionnelle, perte du jugement critique, troubles de la mémoire et de la compréhension. Le sujet présente alors une diminution de réponse aux stimuli sensoriels, avec augmentation des temps de réponse.
– La phase d’incoordination motrice
Chez le sujet non éthylique chronique, cette phase apparait à des concentrations plastiques de 1,5 à 4g/l. Le patient est désorienté et présente un début de confusion mentale. Il y’a exacerbation des états émotionnels, des troubles sensoriels (diplopie, mydriase…) et des couleurs, desformes, des dimensions et des mouvements. Le seuil de perception de la douleur est augmenté. L’incoordination motrice est franche, la démarche est ébrieuse, voire impossible, et il en est de même pour la station debout. La diminution de réponse aux stimuli sensoriels est marquée. Le sujet présente des troubles de la conscience, de la somnolence, il peut vomir et devenir incontinent.
– La phase comateuse
Cette phase intervient pour des concentrations plastiques en éthanol qui sont le plus souvent supérieures à 3g/l. Le sujet est inconscient, comme anesthésie, et présente une diminution ou abolition des réflexes, une hypotension, une dépression respiratoire, une hypothermie et un relâchement des sphincters. Le décès est possible en cas de survenue de complications respiratoires, dont le risque est accru pour des concentrations égales ou supérieures à 5g/l.
Le parallélisme entre l’état clinique et l’alcoolémie est surtout observable chez le sujet non éthylique chronique. Celui-ci n’existe plus en cas de chronicité des prises ou des alcoolémies élevées (3 à 4g/l).
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Table des matières
CHAPITRE I :BIBLIOGRAPHIE
Introduction
I- REVUE BIBLIOGRAPHIQUE
I-1- Origine
I-2- Addiction
I-3- GENERALITES SUR LES BOISSONS ALCOOLISEES
I-3-a- Définition
I-3-b-Nommenclature
I-3-c-Propriétés physico-chimiques des alcools
I-4- Les agents responsables de la fermentation alcoolique
I-5- Différents types de boissons alcoolisées
I-6- Principales utilisations de l’alcool
II- DEVENIR DE L’ALCOOL DANS L’ORGANISME
II-1 Absorption
II-2 Distribution
II-3 Métabolisation
II-3 Elimination
III- IMPACTS DE L’ALCOOL SUR LA SANTE HUMAINE ET PRISE EN CHARGE
III-1- Impacts sur la santé humaine
III-2- Alcool : aliment ou drogue (Carvalho, 1997)
III-3. Intoxication aigüe
III-4 Intoxication chronique
III-5 Prise en charge de l’intoxication alcoolique
IV- CONSEQUENCES SOCIO-ECONOMIQUES
V-1. Dosage dans le sang
V-1-a.Méthodes Chimiques
V-1-b. Méthodes Physiques
V-2. Dosage dans l’air expiré
V-3. Dosage dans les boissons
CHAPITRE II :METHODOLOGIE
I- Cadre d’étude
II- Méthodologie de l’étude
II-1 Type et Période de l’étude
II-2 Population cible
II-3 Méthodes d’échantillonnage
II-3-1. Technique d’échantillonnage
II-3-2. Taille de l’échantillon :
II-4 Technique de collecte des données
II-5 Outils de collecte des données
II.6. Déroulement de l’enquête :
II.6.1. Préparatifs :
II.6.2. Enquête :
II.7. Traitement des données :
CHAPITRE III : RESULTATS ET DISCUSSIONS
I- Les enquêtes
I-1. Enquêtes auprès des consommateurs
I.1.1 Caractéristiques démographiques
I-.1.2. Les caractéristiques de la consommation
I-.1.3. Les caractéristiques sociologiques
I-1.4. Effets des boissons alcoolisées
I-2.1Caractéristiques socio-démographiques
I-2.3 caractéristiques commerciales
II- DISCUSSION
II-1. Enquêtesauprès des consommateurs
II-2 Enquête auprès des gérants de dépôt
II-3 DIFFICULTES RENCONTREES
CONCLUSION
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