PRINCIPAUX INTERETS NUTRITIONNELS DES FRUITS ET LEGUMES

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PRINCIPAUX INTERETS NUTRITIONNELS DES FRUITS ET LEGUMES

Les fruits et légumes sont des aliments caractérisés par leur faible apport calorique, du fait de leur richesse en eau et leur faible teneur en lipides, et leur fort contenu en fibres, vitamines et micronutriments divers. Les teneurs de tous ces composés varient en fonction de nombreux paramètres tels que la variété ou le stade physiologique du végétal, le climat (lumière, température), les pratiques culturales (fertilisation, irrigation), les conditions de stockage post-récolte et les pratiques culinaires, ce qui rend difficile l’évaluation des apports réels (AMIOT-CARLIN et al., 2007).

Les glucides

Les glucides regroupent certaines substances naturelles qui ont une saveur sucrée. Ils sont aussi appelés hydrates de carbones en raison de leur formule élémentaire Cn(H2O) n, sucres ou encore saccharides (WEINMAN et al., 2004). Dans le régime alimentaire de l’homme, on peut distinguer : les oses, les diholosides et les polysaccharides (COMELADE, 1990).

Les oses

Les oses ou monosaccharides sont des sucres simples. Les plus courants sont le glucose, le fructose ; leurs structures chimiques sont représentées dans la figure suivante :
L’expression sucre réducteur est attribuée aux oses qui sont capables de réduire des métaux, grâce à la présence de fonction aldéhyde ou cétone libre. Leurs principales sources sont les fruits (bananes, agrumes). L’apport calorique des sucres simples ne doit pas dépasser 10 à 15% de l’apport énergétique total.

Les diholosides

Ce sont des molécules constituées par 2 molécules d’oses liées par une liaison osidique (ETOURNAUD, 2007). Selon la façon dont sont liées les 2 molécules d’oses constitutives, on distingue :
– Les diholosides réducteurs : La fonction semi-acétalique du premier ose est engagée dans la liaison osidique avec un hydroxyle alcoolique du deuxième ose. Le caractère réducteur du premier ose a disparu mais celui du deuxième subsiste, ce qui confère un caractère réducteur à la molécule de diholoside (WEIL, 1994). On peut citer le maltose, un produit intermédiaire de l’hydrolyse de l’amidon.
– Les diholosides non réducteurs: Les deux oses sont liés par leur fonction semi-acétalique, le diholoside n’a pas de pouvoir réducteur (WEIL, 1994). Le saccharose est le plus répandu des diholosides non réducteurs. On le trouve dans de nombreuses plantes, et il est particulièrement abondant dans la betterave.
Le pouvoir sucrant représente la capacité d’une substance à générer une perception sucrée. C’est une notion complexe et son usage doit être relativisé. La perception sucrée varie d’un sucre
à l’autre : chaque solution sucrante a son propre profil sensoriel, défini selon plusieurs critères tels que le goût, l’intensité, la vitesse d’apparition et la rémanence (persistance en bouche) (AURELIE, 2011).

Les polysaccharides

Ce sont les sucres constitués de nombreuses molécules d’oses (MALEWIAK et al., 1992).
Citons l’amidon et les fibres alimentaires.
L’amidon : C’est la forme de réserves glucidiques chez les végétaux notamment dans les graines de céréales et de légumineuses, dans les racines et les tubercules, également dans certains fruits (FAO, 1970). Il est constitué de 2 types de polymères : l’amylose, constitué d’une chaîne linéaire de glucose, avec la liaison α (1- 4) et l’amylopectine qui est une ramification par la liaison α (1- 6) sur des chaînes linéaires.
Les fibres alimentaires : ce sont les substances constitutives des parois cellulaires des végétaux à savoir : la cellulose, l’hémicellulose, les pectines, les lignines, les gommes…Elles ne sont pas hydrolysables par les enzymes présents dans le tube digestif de l’homme (WEIL, 1995) et ne sont pas assimilables (DAVID et al., 1985). Les pectines ont un rôle important dans les propriétés physico-chimiques de la paroi cellulaire des végétaux, notamment dans la rétention de l’eau (CUN et LESGARDS, 1993).

Les caroténoïdes

Les caroténoïdes constituent le groupe le plus répandu parmi tous les pigments naturels et sont responsables des couleurs appétissantes de nombreux fruits et légumes (DONALD et MARTIN, 2002).
L’organisme peut transformer certains caroténoïdes provenant des végétaux en vitamine A. Le béta-carotène est le précurseur le plus puissant de la vitamine A (NDWULA et al., 2004).

Structure des caroténoïdes

Leur structure chimique, présentée sur les figures 3 et 4, est essentiellement composée d’enchaînement d’unités isoterpéniques et présente généralement en bout de chaîne un ou deux noyaux cycliques terminaux d’α- ionone et ou de β-ionone, substitués ou non par diverses fonctions organiques (fonction alcool, aldéhyde, cétone ou acide). Les caroténoïdes possèdent un système de doubles liaisons conjuguées. Ce système est responsable non seulement de la couleur de ces substances qui varie du jaune au rouge foncé, mais aussi responsable de leur stabilité à l’oxydation (BIENG, 2005). Seuls les végétaux et les microorganismes sont capables de synthétiser les caroténoïdes. Ils s’accumulent dans les chloroplastes.
Le β-carotène est un tétraterpène, possédant une longue chaîne aliphatique avec neuf doubles liaisons. Pour cette raison, son absorption de la lumière se situe dans le domaine du visible, c’est donc une substance très colorée qui donne leur couleur à certains végétaux.
Le lycopène renferme 40 atomes de carbone et 56 atomes d’hydrogène pour 11 double-liaisons covalentes carbone-carbone conjuguées et deux non-conjuguées. Du fait de cette structure, il possède une coloration rouge. En effet, le lycopène absorbe la plupart du spectre lumineux, seul le  rouge reste visible (CARSENTI et MICHEL, 2009).

Rôles des caroténoïdes

Outre leur fonction de provitamine A, les caroténoïdes possèdent des propriétés antioxydants et antiradicalaires qui réduisent les risques de cancer, de maladies cardiovasculaires, cataracte, maladies du système nerveux central (SIMPSON et al., 1987 ; CHALCHAT, 1997 ; BIENG, 2005).
D’après BRUNETON (1993), les caroténoïdes servent de colorants naturels non toxiques dans les industries agroalimentaires. Le β-carotène est utilisé comme complément vitaminé.

Sources des caroténoïdes

Ce sont des antioxydants liposolubles que l’on retrouve dans les fruits et légumes à chair orange comme les mangues, les papayes, les carottes ainsi que les feuilles vertes (DONALD et MARTIN, 2002), le brocoli, la tomate, la patate douce.
L’apport journalier recommandé en vitamine A est estimé à 1000 µg de rétinol pour les adultes ou 400 µg de rétinol pour les enfants de moins de 2 ans (FAO/WHO, 2002).

La vitamine C

L’acide ascorbique (vitamine C) est une vitamine hydrosoluble. Elle prend la forme d’un cristal ou d’une poudre blanche ou légèrement jaune avec un goût légèrement acide. La vitamine C est relativement stable à l’air sec et très sensible en oxydation en solution aqueuse, surtout en présence d’alcalin, de cuivre et de fer (MADET, 2004).

Structure de l’acide ascorbique

De formule chimique C6H8O6, présentée sur la figure 5, l’acide ascorbique possède une fonction ène-diol, deux fonctions alcool et une fonction lactone qui unit les carbones C1 et C4. Sa forme oxydée est l’acide déhydroascorbique, C6H6O6. Elle est détruite par la cuisson des aliments.

Rôles de l’acide ascorbique

Plusieurs vertus sont attribuées à la vitamine C : diminution du risque cardiovasculaire, diminution de l’athérogénèse en s’opposant au stress oxydant, résistances aux infections bactériennes et virales.
La carence en acide ascorbique provoque le scorbut. Les structures collagéniques sont surtout affectées et des lésions se produisent dans les os et les vaisseaux sanguins. L’administration d’acide ascorbique fait complètement disparaître les symptômes de carence (BELLEVILLE, 2001). L’acide ascorbique est utilisé dans l’industrie agroalimentaire comme un antioxygène (RENARD, 2005). Sa présence dans les aliments est signalée par le code E300.
La dose protectrice quotidienne de vitamine C chez les adultes est de 70 à 150 mg. Pour le traitement du scorbut, on recommande des doses journalières de 300 mg à 1 g (BELLEVILLE, 2001).

Sources de l’acide ascorbique

Les agrumes, les bais (cassis), les fraises, l’ananas et la goyave, en sont les fruits les plus riches. Les légumes riches en vitamines C sont les tomates, les épinards, le cresson, le chou, les poivrons verts et les navets (EITENMILLER et al., 2008)

Les antioxydants

L’oxydation

Toutes réactions qui se traduisent par une perte d’électron sont englobées sous le même nom d’oxydation. Les électrons perdus dans les processus d’oxydation ne peuvent subsister à l’état libre en solution : ils doivent être directement cédés soit, dans certains cas particuliers, à une autre électrode, soit, le plus souvent, à d’autres substances qui sont aussi réduites. Pratiquement, un processus d’oxydation est toujours couplé avec un processus de réduction (TONNELAT, 1968).

Les radicaux libres

Les radicaux libres sont des espèces chimiques, atomiques ou moléculaires, contenant un ou plusieurs électron(s) libre(s) non apparié(s) sur leurs couches externes. Ces radicaux libres sont dotés de propriétés oxydantes qui les amènent à réagir avec de nombreuses molécules. Ils ont pour site privilégié des constituants cellulaires essentiels tels que les phospholipides des membranes, l’acide désoxyribonucléique ou ADN, et certaines liaisons chimiques des protéines. Les mécanismes d’oxydation des composés insaturés biologiques (acides gras, caroténoïdes, polyphénols…) sont souvent des réactions radicalaires avec l’oxygène moléculaire et présentent trois phases principales (HUANG et al., 2005) :
Une phase d’initiation qui peut être due à l’intervention d’un radical hydroxyle HO qui arrache un atome d’hydrogène : RH+HO →R +H2O
Une phase de propagation : en présence d’oxygène, il se forme un radical peroxyde (ROO•) qui déstabilise une deuxième molécule d’acide gras polyinsaturé et conduit à un hydroperoxyde lipidique (ROOH) et à un nouveau radical, assurant ainsi la propagation du processus :
R + O2→ ROO ROO +RH→ROOH+R
Une phase de terminaison, où se recombinent les différents radicaux formés pour aboutir à des composés stables : R +R →RR ROO + R → ROOR ROO + ROO → ROOR + O2

Le stress oxydatif

L’organisme est pourvu de plusieurs moyens de défense dont les molécules antioxydantes de faibles poids moléculaires. Ces molécules réductrices consomment directement les radicaux libres formés au cours de réactions d’oxydoréduction. Un déséquilibre entre la production excessive de molécules oxydantes et/ou une diminution du taux d’antioxydants dans l’organisme est défini par le terme de stress oxydant (CAROLE, 2008).
De multiples structures biologiques telles que les protéines, les lipides, les sucres, l’ADN, subissent des attaques oxydantes de la part de ces radicaux, provoquant des altérations et des dysfonctionnements cellulaires à l’origine de nombreuses pathologies (maladies cardiovasculaires, maladies neurodégénératives, cancers, diabète, sclérose…).
L’origine de ce déséquilibre peut également être de nature exogène : une alimentation pauvre en antioxydants, une exposition aux rayons ultraviolets, à l’action de substances oxydantes (solvants, pesticides, anesthésiques, tabac) ou lors d’un accroissement brutal de l’apport en oxygène.

Les principaux antioxydants des fruits et légumes

Un antioxydant est défini comme une substance qui, ajoutée à faible dose à un produit naturellement oxydable à l’air, est capable de ralentir ou d’inhiber le phénomène d’oxydation (PARK et al., 2001).
– La vitamine E : C’est un antioxydant liposoluble puissant. Cette propriété lui confère un rôle important dans la prévention de la peroxydation des lipides des membranes cellulaires et des LDL ou lipoprotéines de faible densité (JIALAL et al., 1995).
– La vitamine C ou acide ascorbique : C’est un antioxydant hydrosoluble puissant chez l’homme (SAUBERLICH, 1994). Les concentrations plasmatiques sont étroitement contrôlées en fonction de la dose. Comme la vitamine E, elle limite la peroxydation lipidique en piégeant les radicaux peroxydes. Enfin, elle assure la régénération de la vitamine E par réduction spontanée du radical tocophéryl (SIES et STAHL, 1995).
– Les caroténoïdes dont on dénombre plus de 600 composés, sont des pigments jaune-orange-rouge, liposolubles. La coloration est parfois masquée par la présence de chlorophylle (exemple : épinards). Le rôle antioxydant du bêta-carotène (provitamine A) est dû aux nombreuses doubles liaisons conjuguées. Il protège ainsi l’organisme contre les agressions de 1’oxygène. Le lycopène est aussi un agent le plus efficace capable de neutraliser l’oxygène. Il présente un pouvoir antioxydant bien supérieur aux autres caroténoïdes notamment en matière de protection cardiovasculaire (LEVY et al., 1995) mais aussi dans le domaine antitumorigène.
– Les oligoéléments (fer, le cuivre, le sélénium et le zinc) : Ce sont des cofacteurs enzymatiques impliqués dans toutes les grandes voies métaboliques et notamment dans la protection contre les espèces radicalaires. Le fer joue un rôle capital dans l’initiation et la propagation des réactions radicalaires en permettant la formation des espèces oxygénées actives (PINCEMAIL et al., 1999). Le zinc a un effet antioxydant dans l’organisme par sa participation au maintien de l’activité de la superoxyde dismutase cytoplasmique cuivre et zinc dépendante (ANDERSON et al., 2001). Le sélénium est un élément essentiel à l’état de trace (oligoélément) qui ne possède pas une activité antioxydante propre. Il est toutefois considéré comme un antioxydant puisqu’il participe à la constitution et à la régulation de la glutathion peroxydase, enzyme qui participe à la destruction des peroxydes lipidique (PINCEMAIL et al., 1999).
– Les polyphénols : Ils ont différentes fonctions chez les plantes et constituent une catégorie importante de métabolites secondaires. Les polyphénols contiennent au moins un groupe hydroxyphénolique relié directement au composé aromatique à anneau phénolique à base de carbone. Ces derniers sont facilement oxydés en quinones par les espèces oxydées radicalaires, propriété qui leur confère leur capacité à piéger les radicaux libres (DANIEL et al., 1999). Les catégories de polyphénols les plus courants sont : les flavonoïdes dont la plupart ont une action antioxydante à des doses que l’on retrouve normalement dans les aliments et les boissons. Ils sont classifiés selon le degré d’oxydation de leur noyau puranique. Il existe environ une douzaine de classes reconnues de flavonoïdes, dont les flavonols et les flavones, les flavanones et les isoflavones.

PHYSIOLOGIE DES FRUITS ET LEGUMES

Mécanismes de maturation des fruits

La maturation est une phase au cours de laquelle le fruit va se transformer en un produit agréable à consommer. Pendant la première période de sa vie, le fruit est immature. S’il est récolté pendant cette période, il ne pourra jamais acquérir des qualités organoleptiques convenables (PECH et al., 1994).
La maturation correspond à une série d’événements physiologiques, biochimiques et structuraux programmés et mettant en œuvre l’expression régulée de gènes spécifiques (GRIERSON, 1987). C’est une étape très importante pour la qualité des fruits car elle correspond à la poursuite de l’accumulation de réserves dans le fruit, une perte de fermeté (dégradation des parois), une diminution de l’acidité et une augmentation de la teneur en sucres, mais aussi le développement des arômes, de l’éthylène et de l’apparition de la couleur.
Le ramollissement des fruits est une caractéristique importante de la maturation. Il s’accompagne d’une augmentation de la concentration en pectines solubles. Le fruit va perdre sa fermeté par la dégradation des parois pectocellulosiques sous l’action d’hydrolases, de cellulases, de polygalacturonases. Les teneurs en sucres des fruits augmentent fortement durant cette phase. Deux mécanismes participent simultanément au changement de couleur au cours de la maturation du fruit. Il s’agit d’une part, de la dégradation de la chlorophylle, à l’origine de la perte de couleur verte, d’autre part, de la néosynthèse de pigments colorés (caroténoïdes, anthocyanes) (GRAY et al., 1992).
Les fruits sont divisés en deux groupes selon leur mécanisme de maturation: Les fruits dits climactériques tels que la tomate, la pomme, la banane et l’abricot présentent une crise qui se caractérise par une forte augmentation de la respiration, accompagnée d’une forte production d’éthylène.
En revanche, les fruits dits non-climactériques tels que le raisin, la fraise et les agrumes ne présentent pas de crise respiratoire, ni de pic d’éthylène. Ils se distinguent des précédents par leur incapacité à mûrir après récolte (MARIE, 2007).

Dégradation post-récolte des fruits et légumes

Les dégradations provoquent des modifications de texture, de couleur et de goût, et peuvent rendre un aliment impropre à la consommation. Pour les fruits et légumes, les causes de cette altération sont nombreuses :
– Facteurs biologiques
Les denrées périssables se dégradent sous l’action d’animaux tels que les insectes, les rongeurs et les germes microbiens. Sans traitement préalable et étant donné ses divers constituants, les fruits et légumes constituent un milieu idéal pour les microorganismes surtout les levures et les moisissures et la majorité pénètre par les tissus abîmés. Les facteurs qui influencent la croissance des microorganismes dans les fruits et légumes sont : le pH, la température, l’activité de l’eau (AW) et le potentiel d’oxydo-réduction.
– Facteurs physiques
Les températures élevées et les chocs subis lors de la récolte et du transport sont un facteur de dégradation. A titre d’exemple la température favorable pour le transport des ananas frais est de 7°C et 8°C (RATSIMANDRATRA, 2004).
– Facteurs enzymatiques
Plusieurs types d’enzymes participent à la dégradation post-récolte des fruits et légumes.
Il s’agit :
– des enzymes qui dégradent les substances pectiques des fruits. Ces enzymes se composent en deux catégories : les dépolymérases et les estérases agissant au niveau des zones lisses et les rhamnogalacturonases, les arabinanases, les galactanases et parfois les férulatestérases intervenant au niveau des zones hérissées des pectines (LE GOFF, 2001).
– des enzymes qui provoquent des réactions de brunissement enzymatique. Ce brunissement résulte de l’oxydation des composés phénoliques présents dans la cellule végétale par les enzymes appelés polyphénoloxydases (VAMOS-VIGYAZO et MIHALYI, 1976). Cette réaction conduit à la formation de quinones, espèces très instables, qui se polymérisent en entraînant la formation de pigments bruns.

CONSERVATION DES FRUITS ET LEGUMES

La conservation est définie comme une méthode utilisée pour préserver un état existant ou pour empêcher une altération susceptible d’être provoquée par des facteurs chimiques (oxydation), physiques (température, lumière) ou biologiques (micro-organismes). (GOULD, 2000). La conservation des denrées alimentaires permet à l’homme de disposer de nourriture d’une récolte à l’autre (GOULD, 2000).

Les différentes méthodes de conservation des fruits et légumes

Il existe différents modes de conservation des fruits et légumes :
– conservation par la chaleur (l’appertisation) : elle consiste à enfermer l’aliment dans un récipient hermétiquement clos et à le soumettre à un chauffage en assurant la destruction ou l’inactivation des microorganismes ou des enzymes susceptibles de l’altérer.
– conservation par des agents conservateurs : Le sel a le pouvoir de faire sortir l’eau des aliments et de se fixer dans leurs sucs. Une petite quantité de sel (2%) ralentira le développement des microorganismes, une grande les détruira. Par ailleurs, le vinaigre est un excellent antiseptique grâce à l’acide acétique. Les microbes ne peuvent se développer dans un milieu suffisamment acide.
– conservation par le sucre : La conservation par le sucre ne peut se faire qu’à chaud. L’aliment doit perdre par évaporation une partie de l’eau qu’il contient. L’ébullition, la stérilisation de la conserve, favorisera la concentration du sucre permettant l’obtention de préparations d’aspects différents : sirops, gelées, confitures, pâtes de fruits ou fruits confits. Cette technique de conservation permet d’inactiver les enzymes responsables de la décomposition des légumes et notamment des fruits.
– conservation par le froid : C’est une technique de conservation des aliments qui arrête ou ralentit l’activité cellulaire, les réactions enzymatiques et le développement des microorganismes. Il prolonge ainsi la durée de vie des produits frais en limitant leur altération. On distingue deux procédés qui utilisent cette technique, la réfrigération et la congélation (ROSSET, 2002).
– conservation par irradiation : L’irradiation pourrait être utilisée pour prolonger la durée d’entreposage à température ordinaire de certains fruits tropicaux. Elle est utilisée pour inhiber de façon durable la germination des pommes de terre, des oignons et des carottes.
– conservation par atmosphère contrôlée : C’est une conservation qui fait appel à la modification de l’atmosphère en agissant sur la teneur en oxygène, en anhydride carbonique et en azote.
– conservation par séchage ou déshydratation : Il consiste en l’élimination poussée de l’eau contenue dans les fruits et légumes, jusqu’à atteindre une teneur en eau compatible avec une conservation à long terme.

Conservation des fruits et légumes pratiquée à Madagascar

Le mode de conservation des légumes le plus pratiqué par les producteurs est la déshydratation solaire (RAZAFINDRATOVO et al., 2012).
Les autres activités de transformation concernent principalement la production de pulpes de fruits, de confitures, de concentrés, de jus naturels, (de fruits au sirop et de fruits séchés). Elles se sont développées ces dernières années, mais demeurent majoritairement artisanales.

Séchage solaire

Sécher un produit alimentaire consiste à éliminer une grande partie de l’eau de façon à permettre une bonne conservation.
Le séchage solaire constitue le principal moyen de séchage des produits au regard de la disponibilité de l’énergie solaire. Il nécessite un ensoleillement suffisant. Le séchage est d’autant plus efficace que les produits sont découpés en petits morceaux et étalés en couches minces. Le produit sec doit avoir une teneur en eau finale suffisamment faible pour que les microorganismes, moisissures, levures et bactéries ne puissent pas se développer.

Techniques traditionnelles de séchage

Le séchage solaire traditionnel consiste à exposer directement aux radiations solaires des grains, des feuilles, des fruits sur une surface dure et généralement horizontale pendant quelques jours. L’agriculteur étend les denrées en début de journée. Il les mélange deux ou trois fois par jour. Il les protège de la pluie, des rongeurs et des insectes. Puis il les entrepose sous un abri le soir afin d’éviter qu’elles se réhydratent au contact de la rosée. Il utilise des repères tactiles pour juger si ses produits ont atteint un bon niveau de déshydratation et il entrepose finalement les denrées dans différents types de contenants et de greniers (www.cta.int, 2012).
Les avantages de cette pratique sont qu’elle est facile à mettre en œuvre, il n’y a pas besoin d’outillage ni d’équipements onéreux, le coût de production est assez faible. Mais les inconvénients sont aussi nombreux, à savoir : la forte dépendance vis-à-vis des conditions climatiques ; la faible qualité nutritionnelle, microbiologique et organoleptique du produits séchés ; la mauvaise protection contre les insectes, rongeurs, et autres nuisibles et l’importance du temps que nécessite cette pratique. Tous ces facteurs font que l’on ne peut pas prévoir ni garantir la qualité du produit fini, et la durée de conservation du produit séché est réduite. Les exigences des marchés actuels des produits séchés et notamment des épices, quant à leur qualité, nous exhortent à utiliser des systèmes de séchages améliorés qui permettent de mieux maîtriser la production (ZAFIMAHOVA, 2006).

Techniques améliorées de séchage

L’utilisation de séchoirs solaires permet d’améliorer la méthode traditionnelle de séchage des produits agricoles, au soleil et à l’air libre. Le séchoir solaire est une construction qui capte les rayons solaires pour sécher les aliments disposés à l’intérieur.
On peut classer les séchoirs solaires en trois catégories :
– Les séchoirs solaires directs où les rayons solaires frappent directement les produits à sécher, après avoir traversé une couverture transparente (vitre ou feuille de plastique). C’est en fait le principe de l’effet de serre où l’on piège la chaleur du soleil mais il faut faire attention à respecter le mouvement de l’air sinon il y a cuisson et non plus séchage;
– les séchoirs solaires indirects où, grâce à un capteur, de l’air chaud est projeté sur le produit qui n’est pas exposé au soleil. Le séchage se produit par échange d’eau avec l’air chaud. Le séchoir utilisé dans l’étude est de ce type.
– Les séchoirs solaires mixtes qui sont donc une combinaison des deux systèmes précédents car la chambre de séchage permet aussi une exposition directe du produit au soleil.

Qualités de la matière première à sécher

– Variété : En fonction de leurs caractéristiques (goût, taille, forme, texture,….), certaines variétés se prêtent mieux au séchage que d’autres. L’assurance d’une bonne qualité commence avec la sélection d’une variété séchable, c’est à dire une variété contenant peu de fibres.
– Stade physiologique : La maturité des fruits est un paramètre déterminant sur la qualité du fruit sec. Il existe une notion de maturité physiologique avant laquelle, le produit trop aqueux et le taux de matière sèche trop faible, ne permettant pas de le traiter de façon optimale. Au-delà, le produit est soit trop fibreux, soit trop mou pour pouvoir résister aux tensions physiques du séchage. Les fruits ne devraient pas être trop mûrs ni contenir trop de jus. Pour cette raison, on a intérêt à faire sécher les fruits avant maturité complète. De même, les fruits verts plus aqueux et plus acides présentent d’autres inconvénients majeurs dont l’acidité considérablement accentuée,
– L’intégrité du produit : La qualité initiale du produit est un aspect important dans la transformation : Il faut qu’il n’y ait ni blessures, ni meurtrissures. Elle influence le rendement et les qualités organoleptiques du produit fini.

Paramètres à prendre en compte lors du séchage

La température et l’humidité relative de l’air

La conception des matériels de séchage et la mise en place de technique pourraient avoir une influence plus ou moins importante sur la qualité du produit fini. De ce fait, cette conception devrait se faire de façon minutieuse. Les mesures doivent être faciles et rapides, tout en restant fiables. Elles doivent permettre de dresser des bilans simplifiés d’opérations de séchage dans le but d’une amélioration rapide des séchoirs et d’un contrôle du processus de séchage.
La température du séchoir doit rester inférieure à la température maximale admissible, qui est de 65°C pour les fruits et légumes. L’humidité relative de l’air à l’intérieur du séchoir doit être comprise entre 60 et 80% pour éviter le croûtage d’un côté et le développement microbien de l’autre. Dans certains cas, il est parfois souhaitable de procéder à un séchage plus sévère que celui qui est recommandé, tel est le cas d’un séchage à l’air relativement humide. Il sera parfois nécessaire de prévoir une éventuelle réhumidification du produit du fait du taux d’humidité de l’air ambiant lors du stockage sur une longue période (DUDEZ, 1996).

La durée de séchage

C’est un facteur très important qui conditionne la qualité des produits séchés et dépend de plusieurs autres facteurs dont la taille des morceaux séchés, la température à l’intérieur du séchoir et la teneur en eau des fruits, de l’aire de séchage, niveau d’humidité dans l’air.

La teneur en eau des produits

L’eau présente dans les tissus végétaux et animaux peut être plus ou moins disponible et on distingue « l’eau libre » et « l’eau liée ».
– L’eau libre est celle qui s’évapore librement d’une superficie lorsque sa pression de vapeur est supérieure à celle de l’atmosphère qui l’entoure. L’eau libre est la plus facile à éliminer et est d’ailleurs la première à s’évaporer lors du séchage.
– L’eau liée peut être fixée plus ou moins fortement. L’eau liée s’évapore à une vitesse décroissante, elle doit néanmoins être diminuée jusqu’à un seuil d’activité de l’eau (Aw) minimum. Car, elle pourrait être utilisée par les larves d’insectes et les microorganismes pour leur croissance. La plupart des levures se développent à une Aw supérieure à 0.88 et les moisissures à un Aw supérieur 0.80. (BOURGEOIS, 1991).

La teneur en eau finale

La teneur en eau finale recommandée dépend cependant des conditions de stockage. Il est important de mesurer la teneur en eau des tranches de produits séchés afin d’éviter des cas de contamination fongique. Pour un bon degré de séchage, la valeur de l’humidité finale doit être de 12 à 15%. (DUDEZ, 1996).

Intérêts du séchage solaire des fruits et légumes

La transformation des fruits et légumes frais en des produits séchés présente divers avantages :
– L’activité de l’eau du produit ainsi traité atteint des valeurs suffisamment basses pour inhiber le développement des microorganismes et stopper les réactions enzymatiques et donc la dégradation de l’aliment (NOUT et al., 2003).
– La diminution du poids et du volume est une économie importante pour le conditionnement, le transport et le stockage.
– Le séchage des fruits et légumes permet d’améliorer leurs indices de digestibilité, de réduire la dépendance importante en comprimé (vitamine A et C), de donner une meilleure acceptabilité des produits par les consommateurs s’il est sous une forme attrayante, de valoriser les produits locaux et de diversifier les produits existants (RAMBOATIANA, 2010).
– Le séchage permet la conservation des récoltes pour une vente ultérieure. Les produits séchés et bien emballés peuvent être vendus à des prix plus intéressants (GUERSSON, 2004).
– Faire sécher fruits et légumes est une technologie simple et aiderait beaucoup à la diversification du régime alimentaire.

Table des matières

Glossaire
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : REVUE BIBLIOGRAPHIQUE
I. DEFINITION ET CLASSIFICATION DES FRUITS ET LEGUMES
1.1. Définition
1.2. Classification
II. FILIERE FRUITS ET LEGUMES A MADAGASCAR
2.1. Mode de consommation des fruits et légumes à Madagascar
2.2. Production de quelques fruits et légumes à Madagascar
2.3. Exportation des fruits et légumes à Madagascar
III. PRINCIPAUX INTERETS NUTRITIONNELS DES FRUITS ET LEGUMES
3.1. Les glucides
3.1.1. Les oses
3.1.2. Les diholosides
3.1.3. Les polysaccharides
3.2. Les caroténoïdes
3.2.1. Structure des caroténoïdes
3.2.2. Rôles des caroténoïdes
3.2.3. Sources des caroténoïdes
3.3. La vitamine C
3.3.1. Structure de l’acide ascorbique
3.3.2. Rôles de l’acide ascorbique
3.3.3. Sources de l’acide ascorbique
3.4. Les antioxydants
3.4.1. L’oxydation
3.4.2. Les radicaux libres
3.4.3. Le stress oxydatif
3.4.4. Les principaux antioxydants des fruits et légumes
IV. PHYSIOLOGIE DES FRUITS ET LEGUMES
4.1. Mécanismes de maturation des fruits
4.2. Dégradation post-récolte des fruits et légumes
V. CONSERVATION DES FRUITS ET LEGUMES
5.1. Les différentes méthodes de conservation des fruits et légumes
5.2. Conservation des fruits et légumes pratiquée à Madagascar
5.2.1. Séchage solaire
5.2.1.1. Techniques traditionnelles de séchage
5.2.1.2. Techniques améliorées de séchage
5.2.1.3. Qualités de la matière première à sécher
5.2.2. Paramètres à prendre en compte lors du séchage
5.2.2.1. La température et l’humidité relative de l’air
5.2.2.2. La durée de séchage
5.2.2.3. La teneur en eau des produits
5.2.2.4. La teneur en eau finale
5.2.3. Intérêts du séchage solaire des fruits et légumes
DEUXIEME PARTIE : MATERIELS ET METHODES
I. DESCRIPTION DU SECHOIR SOLAIRE BOARA
II. DESCRIPTION DES MATERIELS VEGETAUX ETUDIES
2.1. La papaye
2.1.1. Systématique
2.1.2. Description
2.2. La goyave
2.2.1. Systématique
2.2.2. Description
2.3. L’ananas
2.3.1. Systématique
2.3.2. Description
2.4. L’oignon
2.4.1. Systématique
2.4.2. Description
III. PREPARATION DES ECHANTILLONS AVANT ANALYSES
3.1. Échantillonnage
3.2. Préparation des échantillons avant séchage
3.2.1. Triage
3.2.2. Pesage
3.2.3. Lavage
3.2.4. Egouttage
3.2.5. Epluchage / Parage
3.2.6. Pesage
3.2.7. Découpage
3.3. Séchage
3.3.1. Détermination de la teneur en eau
3.3.1.1. Principe
3.3.1.2. Mode opératoire
3.3.1.3. Mode de calcul
3.4. Détermination du rendement de séchage
3.5. Diagramme de fabrication
3.6. Conditionnement
IV. ANALYSES NUTRITIONNELLES
4.1. Détermination de la teneur en sucres réducteurs
4.1.1. Principe
4.1.2. Mode opératoire
4.1.3. Mode de calcul
4.2. Dosage de l’acidité titrable
4.2.1. Principe
4.2.2. Mode opératoire
4.2.3. Mode de calcul
4.3. Détermination de la teneur en caroténoïdes
4.3.1. Principe
4.3.2. Mode opératoire
4.4. Détermination de la teneur vitamine C
4.4.1. Principe
4.4.2. Mode opératoire
4.4.3. Mode de calcul
V. MESURE DE LA CAPACITE ANTIOXYDANTE TOTALE PAR LE RADICAL DPPH
5.1. Principe
5.2. Préparation de la solution de DPPH, vérification de sa stabilité et de la linéarité de son tracé
5.3. Préparation de la solution de Trolox
5.4. Mesure directe de la capacité antioxydante sur les échantillons
5.5. Mode de calcul
VI. ANALYSES MICROBIOLOGIQUES DES PRODUITS SECHES PAR LE SECHOIR BOARA
6.1. Echantillonnage
6.2. Préparation de la suspension mère
6.3. Préparation des dilutions (NF V08-010)
6.4. Dénombrement des germes d’altérations
6.4.1. Dénombrement des Flores Aérobies Mésophiles Totales (NF V 08-060)
6.4.1.1. Principe
6.4.1.2. Mode opératoire
6.4.2. Dénombrement des levures et moisissures (NFV08-059)
6.5. Dénombrement des germes indicateurs de contaminations fécales et humaines : Escherichia coli (V 08 053)
6.5.1. Principe
6.5.2. Mode opératoire
6.6. Recherche des germes pathogènes : Salmonella (V 08-052)
6.6.1. Pré-enrichissement sur RAPPAPORT-VASSILIADIS SOJA
6.6.2. Culture sur HEKTOEN ENTERIC AGAR
6.5.2.1. Principe
6.5.2.2. Mode opératoire
6.7. Mode de calcul pour le cas d’un dénombrement (NF ISO 7218)
VII. ANALYSE SENSORIELLE
TROISIEME PARTIE RESULTATS ET DISCUSSIONS
I. CARACTERISTIQUES DU SECHAGE
1.1. Cinétique de séchage
1.2. Rendements de transformation pour chaque échantillon
II. CARACTERISTIQUES NUTRITIONNELLES
2.1. Teneur en sucres réducteurs
2.2. Acidité titrable
2.3. Teneur en caroténoïdes
2.4. Teneur en vitamine C
III. CAPACITE ANTIOXYDANTE
3.1. Capacité antioxydante des échantillons
3.2. Cinétique de séchage des échantillons séchés avec le séchoir Boara
IV. ANALYSES MICROBIOLOGIQUES
V. ANALYSE SENSORIELLE
CONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVES
REFERENCES BIBLIOGRAHIQUES

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