Séminaire INRA-DGAL 30 mars 2011

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1 Séminaire INRA-DGAL 30 mars 2011
UMR Sécurité et Qualité des Produits d’Origine Végétale Les microconstituants des végétaux: facteurs de variabilité après la récolte Catherine Renard UMR SQPOV PRATIQUES AGRICOLES INNOVANTES ET QUALITES NUTRITIONNELLES DES PRODUITS ALIMENTAIRES Séminaire INRA-DGAL 30 mars 2011

2 Pourquoi des variations?
Poursuite du métabolisme (ana / catabolisme) Maturation / sénescence Interaction avec le stade de récolte Parage Concentrations plus élevées dans les parties externes Lessivage Etapes de lavage (après découpe) Cuissons avec liquide Dégradations enzymatiques Oxydation enzymatique Dégradations « thermiques » Couple temps / température Conditions (pH, Aw…) Formation de complexes avec les macromolécules C. Renard, Séminaire INRA-DGAL mars 2011 C. Renard, Ecole d’été AlimH, Juillet 2010

3 Les F&L transformés Frais Appertisé - 2ème gamme Surgelés – 3ème gamme
Stabilisé, conservation température ambiante années Surgelés – 3ème gamme Stabilisé, froid négatif mois Fresh-cut – 4ème gamme Non stabilisé, froid positif jours Pasteurisés - 5éme gamme Stabilisés, froid positif semaines Produits séchés, hautes pressions… Jus C. Renard, Séminaire INRA-DGAL mars 2011 C. Renard, Ecole d’été AlimH, Juillet 2010

4 Quelles sources de variabilité?
Matière première Conservation après récolte Catabolisme ou anabolisme Procédés de transformation et de préparation Parage ou raffinage Activation ou dégradation enzymatique Modification chimiques Oxydation et auto-oxydation Autres dégradations Lessivage et diffusion C. Renard, Séminaire INRA-DGAL mars 2011 C. Renard, Ecole d’été AlimH, Juillet 2010

5 Les compositions évoluent après récolte
Evolutions variables: molécules, état physiologique, mode de conservation… Lycopène – tomate cerise Vit C – tomate cerise Retracé d’après Slimestad & Verheul, 2005 C. Renard, Séminaire INRA-DGAL mars 2011 C. Renard, Ecole d’été AlimH, Juillet 2010

6 Un exemple de produit fragile, l’épinard
Evolution après récolte peut être rapide 20 40 60 80 100 120 2 4 6 8 10 Durée de stockage (jours) 4° 10° 20° Caroténoides / folates Rétention (% ini) Vitamine C, 8°C Pandrangi & Laborde, 2004 Toledo et al., 2000 C. Renard, Séminaire INRA-DGAL mars 2011 C. Renard, Ecole d’été AlimH, Juillet 2010

7 Epluchage – parage - raffinage
Pertes souvent importantes: Parties externes riches en microconstituants Lycopene concentration (mg/kg FW) 1 2 3 4 5 6 Elstar Fuji Gala Golden Flavan-3-ols Dihydrochalcones Ac. OH-cinnamiques Flavonols Parenchymes Epidermes Teneurs (g /kg de poids frais) 80 70 60 50 40 30 20 10 cerise cerise grappe grosse grosse 7 chair peau Markovic et al., 2010 C. Renard, Séminaire INRA-DGAL mars 2011 C. Renard, Ecole d’été AlimH, Juillet 2010

8 Déstructuration sans désactivation des enzymes
Traitements de broyage Action des enzymes Oxydation: polyphénoloxydase, peroxydase Myrosinase Alliinase… Des cellules intactes Biodisponibilité? Découpe / 4éme gamme Dégradation moins intense C. Renard, Séminaire INRA-DGAL mars 2011 C. Renard, Ecole d’été AlimH, Juillet 2010

9 De la pomme au jus Pommes Jus Cidre DCL DM GU KE PJ
2000 4000 6000 8000 DCL DM GU KE PJ Pommes Concentrations (mg/kg fw) Jus Concentrations (mg/L) 1000 3000 Cidre Monomeric catechins Procyanidins Hydroxycinnamic acids Dihydrochalcones Flavonols C. Renard, Séminaire INRA-DGAL mars 2011 C. Renard, Ecole d’été AlimH, Juillet 2010

10 Dégradation thermique
Approches cinétiques Hypothèse de premier ordre (pseudo premier ordre) Variation avec la température: Eq d’Arrhénius (énergie d’activation) C. Renard, Séminaire INRA-DGAL mars 2011 C. Renard, Ecole d’été AlimH, Juillet 2010

11 Dégradation en solution
glucobrassicin 20 40 60 80 100 120 200 300 400 Time (min) % GS 80 °C 90 °C 100 °C 110 °C Oerlemans et al, Food Chemistry, 2006 C. Renard, Séminaire INRA-DGAL mars 2011 C. Renard, Ecole d’été AlimH, Juillet 2010

12 L’hypothèse de premier ordre n’est pas toujours vérifiée
Exemple: la vitamine C Oxydation en régle générale: O2 limitant 750 mg/L Dégradation de l’acide ascorbique à 100°C en aérobiose 250 mg/L Oey et al. 2006 150 mg/L C. Renard, Séminaire INRA-DGAL mars 2011 C. Renard, Ecole d’été AlimH, Juillet 2010

13 Des différences de comportement
Composé Thiosulfinates Caroténoides Glucosinolates Capsaicinoides Fibres alimentaires Polyphénols Ac OH-cinn Anthocyanes Autres flavonoides Evolution Post-récolte Oui Action enzyme Oui Concentrés dans les parties externes Oui Susceptible à la chaleur et l’oxydation Oui Variable Soluble (pertes par diffusion) Oui Composés vulnérables Composés plus stables C. Renard, Séminaire INRA-DGAL mars 2011 C. Renard, Ecole d’été AlimH, Juillet 2010

14 Que connaît-on de ces évolutions?
Des niveaux de connaissance très variables Selon les classes de molécules Selon les étapes et mécanismes Le traitement thermique a été le plus étudié mais n’est pas forcément le plus impactant Couple temps / température Facilité d’accès, en solution modèle Dans les matrices végétales? oxygène? Les étapes « physiques » sont beaucoup moins connues Parage, lessivage… L’évolution en stockage est très variable selon les fruits et légumes Le domestique? Quantité et qualité: Biodisponibilité des micronutriments lipidiques Néoformés et produits de fermentation