Analyse sensorielle des jus d’orange reconstitues

GENERALITES SUR LE JUS D’ORANGE

SITUATION ECONOMIQUE DU JUS D’ORANGE

La production d’orange représente 63% de la production mondiale d’agrumes et 95% de la production brésilienne d’agrumes. Les Etats-Unis et le Bresil produisent a eux seuls 52% de la production mondiale d’orange (34% pour le Bresil et 18% pour les Etats-Unis) (FAO, 2001). La production mondiale d’orange n’est pas homogene et se distribue entre un nombre restreint de pays producteurs (Figure 1). Les Etats-Unis sont les principaux exportateurs de jus d’orange au niveau mondial. Quelques pays europeens (Allemagne, Belgique, Luxembourg, Pays-Bas) importent le concentre congele qu’ils utilisent pour reconstituer le jus d’orange, exporte vers d’autres pays. Le Bresil detient moins de 1% des exportations mondiales de jus d’orange, mais il est loin devant les autres pays en exportations de jus d’orange concentre congele, totalisant 85% des exportations mondiales (contre 7% pour les Etats-Unis).

Actuellement, nous assistons a une augmentation des exportations de jus d’orange qui totalisent 77% des exportations de jus de fruits au Bresil (FAO, 2001). Les principaux pays importateurs sont les pays europeens (Pays-Bas, Belgique – Luxembourg, France, …). Mais, les Etats-Unis restent encore le principal importateur de jus d’orange concentre congele avec 55% des importations mondiales. La production d’orange ne s’etale pas d’une facon uniforme sur tout le territoire bresilien, mais essentiellement dans l’etat de Sao Paulo (Figure 2). Les oranges produites sont destinees, a plus de 72%, a l’industrie des jus et le reste au marche bresilien des fruits frais (ABECITRUS, 2001). Le secteur des jus dans l’etat de Sao Paulo est domine par de grands groupes tels que : CITROSUCO, CUTRALE, COINBRA, CARGILL, CAMBUHY, CITRO VIT A, BASCITRUS,… (LOEILLET, 1997). Actuellement, l’etat de Sao Paulo est le premier exportateur de jus d’orange concentre congele vers l’Europe, les Etats-Unis et l’Asie, principalement (Figure 3). Le Bresil a exporte, en 2000, 64% de jus d’orange concentre congele vers l’Europe, 22% vers le NAFTA (USA, Canada et Mexique), 10% vers l’Asie et 4% vers d’autres marches (ABECITRUS, 2001).

ANATOMIE DE L’ORANGE ET DIFFERENTES VARIETES

L’orange (Citrus sinensis, orange douce) appartient a la famille des Rutaceae, sous-famille Aurantoideae, sous-tribu Citrinae, genre Citrus, sous-genre Eucitrus. Les oranges sont de forme et couleur variables, oblongue a spherique, du jaune verdatre terne a l’orange fonce brillant, a maturite. Leur taille est egalement tres variable, de quelques dizaines de grammes a plusieurs kilogrammes selon les especes et les varietes (PRALORAN, 1971). L’ecorce est en general assez epaisse par rapport a la taille du fruit et peut meme constituer la majeure partie de celui-ci. La partie coloree de cette ecorce interesse tout Pepicarpe et le mesocarpe externe, elle est appelee ≪ flavedo ≫ ; le mesocarpe interne, beaucoup plus epais, est line masse generalement blanchatre de texture spongieuse : ≪ l’albedo ≫ (Figure 4). Le flavedo contient des glandes a huiles essentielles plus ou moins nombreuses, de forme et de grosseur variables, en legere saillie (convexes) ou depression (concaves) par rapport a la surface de l’ecorce. L’endocarpe est constitue de poils a jus contenus dans une mince membrane formee a partir de l’epiderme interne des carpelles (septa), le separant en quartiers bien differencies et se detachant generalement aisement les uns des autres. Ces quartiers sont en nombre variable, de 9 a 11 (PRALORAN, 1971).

COMPOSITION CHIMIQUE DU JUS D’ORANGE

Selon la definition legale, un jus de fruit est le produit naturel obtenu par procede mecanique a partir de fruits frais sains et murs, n’ayant pas subi de fermentation. Le jus d’orange est constitue en grande partie d’eau (80-90 %), de glucides simples (sucres totaux, comme le glucose, le fructose et le saccharose) et de polysaccharides (substances pectiques majoritairement, cellulose et hemicellulose). Ce sont les substances pectiques qui sont responsables de la nature colloidale du jus. Les acides organiques presents dans le jus d’orange sont principalement les acides citrique, isocitrique et malique. L’acide citrique est responsable de l’acidite du jus d’orange (Tableau 2). La couleur du jus d’orange est due a un melange complexe de carotenoides (luteine majoritairement et zeaxanthine, cryptoxanthine, p carotene minoritaires) (HEINONEN et al., 1989). Le profil aromatique du jus d’orange varie selon la variete et le mode d’extraction du jus : en effet, au cours de l’extraction, une quantite plus ou moins importante d’huiles essentielles du flavedo peut etre incorporee dans le jus. La flaveur delicate et fraiche du jus d’orange se modifie facilement sous l’effet de la chaleur pendant le traitement mais aussi au cours du stockage.

Le jus subit des changements de composition qui invariablement causent une alteration de la flaveur originelle et de l’arome du jus frais. Les composes volatiles importants pour la flaveur du jus frais sont les esters et les aldehydes (NISPEROS-CARRIEDO, SHAW, 1990) (Tableau 3). L’acetate d’ethyle, le butyrate de methyle et le butyrate d’ethyle contribuent a la note principale de la flaveur des fruits. Le butyrate d’ethyle est generalement l’ester majoritaire dans les jus d’orange et il contribue de facon importante a la flaveur caracteristique des produits a base d’orange. Dans les jus d’orange industriels, la teneur en butyrate d’ethyle est moins importante ce qui justifie le manque de note principale fruitee dans ces jus. Le c/.s’-3-hexenol et le /ra≪.v-2-hexenol contribuent d’une facon importante a la note verte, de feuille dans l’orange fraiche. Le .raws-2-hexenol a une flaveur plus douce et plus fruitee que le cis-3- hexenol. L’a-terpineol est un produit de degradation du limonene, le principal constituant de l’huile essentielle d’orange, et il contribue a des ≪ off-flavors ≫ dans le jus d’orange.

L’a-pinene est un constituant de l’huile essentielle contenue dans la peau de l’orange : il a une contribution positive a la flaveur du jus d’orange. Le sabinene et le y-terpinene sont des composes de l’huile essentielle de la peau de l’orange, leur importance dans la flaveur du jus d’orange est mal connue. Le y-terpinene a un arome de citrus alors que le sabinene a une flaveur et un arome chaud et epice. Le valencene est un compose trace de l’huile essentielle de la peau d’orange et possede un fort arome de citrus qui contribue a la flaveur du jus d’orange. Le limonene est le deuxieme compose volatile le plus important dans le jus d’orange, apres l’ethanol. Il contribue fortement a la flaveur du jus (NISPEROS-CARRIEDO, SHAW, 1990). La quantite des composes volatiles dans le jus d’orange change en fonction du traitement subi par les jus. Le profil du jus fraichement presse et non pasteurise est proche de celui du jus d’orange frais. La pasteurisation ou les traitements thermiques moderes causent de legers changements dans la composition des composes volatiles de la flaveur.

ANALYSES CLASSIQUES EFFECTUEES SUR LE JUS D’ORANGE

Les differents echantillons recueillis au cours de notre etude (jus d’orange initial, jus d’orange initial pasteurise, hydrolysat, permeat, retentat, retentat pasteurise et jus reconstitues) ont ete analyses. Les principales methodes d’analyses utilisees sont presentees dans le Tableau 6. La teneur en pulpe est une methode rapide et classiquement utilisee au laboratoire de l’EMBRAPA et a Botucatu. Elle permet de donner une estimation des solides insolubles en suspension dans les jus de fruits. Les resultats dependent de la teneur en solides insolubles en suspension, mais aussi de la facon dont les produits sont hydrates car la methode ne fait pas appel a un sechage du culot obtenu apres centrifugation (3500 g pendant 15 min). L’analyse de la couleur couramment utilisee a l’EMBRAPA de Rio de Janeiro est la methode L, a ,b. Cette methode utilise un appareil qui permet de mesurer la lumiere reflechie par une plage de l’echantillon eclairee par un faisceau de lumiere blanche. Les mesures de la couleur ont ete effectuees par le laboratoire d’analyse sensorielle de l’EMBRAPA.

L’analyse de la couleur effectuee a Botucatu est couramment utilisee pour la biere et se base sur une lecture de l’absorbance de produits limpides. Les produits pulpeux (jus initial, retentat et jus reconstitues) sont d’abord centrifuges a 3500 g pendant 15 minutes afin de recuperer le surnageant. L’analyse de la teneur en glucose, fructose et saccharose a ete realisee par HPLC a L’EMBRAPA de Rio de Janeiro. La teneur en sucres a Botucatu a ete estimee par la methode de LANE-EYNON, qui permet d’evaluer la teneur en sucres reducteurs (glucose et fructose) et en sucres reducteurs totaux, obtenus apres hydrolyse acide. Le protocole utilisee pour l’analyse de la vitamine C a ete mis au point pour l’acerole et le camucamu, fruits qui possedent de tres importantes quantites de vitamine C. Les dilutions utilisees semblent ne pas etre bien adaptees au jus d’orange.

Table des matières

INTRODUCTION
II.GENERALITES SUR LE JUS D’ORANGE
II .1. Situation economique
11.2. Anatomie de l’orange et differentes varietes
11.3. Production industrielle de jus d’orange
11.4. Composition chimique du jus d’orange
11.5. Les jus produits par techniques membranaires
11.5.1. Interets de la microfiltration tangentielle
11.5.2. Resultats anterieurs obtenus avec du jus d’orange
11.5.2.1. Types de membranes utilisees
11.5.2.2. Variables operatoires de la microfiltration tangentielle
II.5.3. Role des enzymes dans la microlfitration tangentielle
III. MATERIELS ET METHODES
III. 1. Caracterisation de la matiere premiere
III. 1.1. Obtention du jus d’orange
III. 1.2. Principales caracteristiques du jus d’orange
ni.2. Analyses classiques effectuees sur le jus d’orange
111.2.1. Caracterisation des aromes
111.2.2. Analyses sensorielles
111.2.3. Analyses des principales activites enzymatiques contenues dans les preparations utilisees
111.3..Procedes et mise en œuvre
111.3.1. Realisation du traitement enzymatique
111.3.2. Conduite des essais en microfiltration tangentielle
111.3.2.1. Description des equipements
111.3.2.2. Modes de conduite
111.3.2.3. Procedure de nettoyage
111.3.2.4. Repetabilite des procedes
111.3.2.5. Etude de la permeabilite des membranes de microfiltration
III.3.3. Pasteurisation et reconstitution
IV.ETUDE DU TRAITEMENT ENZYMATIQUE
IV.1. Caracterisation des preparations enzymatiques utilisees
IV.2. Optimisation du traitement enzymatique
IV.2.1. Effet sur la viscosite et la teneur en pulpe
IV.2.2. Effet sur la composition chimique
IV.2.3. Analyse sensorielle
IV.2.4. Conclusion
V.COUPLAGE TRAITEMENT ENZYMATIQUE ET MICROFILTRATION
V.l. Etude sans concentration
V.1.1. Recherche des conditions operatoires
V.1.1.1. Conditions du traitement enzymatique
V.1.1.2. Pression transmembranaire et vitesse tangentielle
V.l.2. Bilan de l’etude des variables operatoires
V.2. Etude avec concentration
VI.EVALUATION DE LA QUALITE DES PRODUITS OBTENUS
VI.1. Analyses physico-chimiques
VI.2. Analyse des aromes
VI.4. Analyse sensorielle des jus d’orange reconstitues
ANALYSE DU COUT DE REVIENT DU JUS D’ORANGE RECONSTITUE
CONCLUSION

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