Étude de nouveaux marqueurs de qualité de la mangue fraîche et d’un procédé innovant de texturation (IVDV) pour l'optimisation de la qualité des purées et des mangues séchées

Study of new quality markers of fresh mango and of an innovative texturing process (IVDV) for the optimization of the quality of purees and dried mangos

• Auteur / Autrice : Paola Labaky
• Direction : Christelle Wisniewski, Nicolas Louka
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biochimie et Physicochimie alimentaires
• Date : Soutenance le 16/12/2021
• Etablissement(s) : Montpellier en cotutelle avec Université Saint-Joseph (Beyrouth)
• Ecole(s) doctorale(s) : GAIA (Montpellier ; École Doctorale ; 2015-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Qualisud (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Richard Maroun
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christelle Wisniewski, Nicolas Louka, Richard Maroun, Paul Menut, Zoulikha Maache-Rezzoug, Layal Dahdouh, Lydwine Grosmaire, Hiba Rajeha
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Paul Menut, Zoulikha Maache-Rezzoug

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fruits -- Déshydratation

Aliments -- Texture

Mangues (fruits)

Mots clés libres

Mangue

Produits transformés

Outils et méthodes de caractérisation

Marqueurs

Purées et produits séchées expansées

Ivdv

Mango

Processed products

Characterization tools and methods

Markers

Purees and expanded dried mangos

Ivdv

Résumé

La mangue est un fruit tropical caractérisé par une production saisonnière abondante entraînant chaque année d'importantes pertes post-récolte. Ainsi, la transformation de la mangue en purée ou produit séché pourrait constituer une alternative pour réduire ces pertes et améliorer l'économie locale des pays producteurs (Afrique de l'Ouest, Brésil, etc.). Cependant, le manque de connaissances et d’outils instrumentaux utiles au choix du type de transformation à privilégier selon la nature du fruit, constitue un verrou pour la maîtrise de l’itinéraire de transformation et de la qualité des produits transformés.Dans ce contexte, le travail proposé repose, d’une part, sur l’étude de nouveaux marqueurs de qualité de la mangue fraîche qui permettraient de prédire la qualité de purées de mangues, et, d’autre part, sur la pertinence et l’optimisation d’un procédé innovant de texturation (IVDV pour Intensification de la Vaporisation par Détente vers le Vide) afin d’améliorer la qualité des produits séchés.La première partie du travail avait ainsi pour objectif (i) d’étudier l’impact de la maturation sur les propriétés physiques et biochimiques des mangues et des purées de mangues, (ii) d’identifier les relations entre les propriétés des mangues fraîches et celles des purées pour choisir les indicateurs pertinents permettant d’anticiper les propriétés de ces dernières et (iii) de proposer un test simple, rapide et non-destructif qui pourrait être utilisé comme outil de tri des mangues fraîches dans des unités de transformation. L’effet du mûrissement sur les propriétés physiques des purées de mangues a été étudié au travers de mesures physiques, physico-chimiques, rhéologiques et spectrales. L’intérêt du couplage rhéologie/moyen-IR, méthodologie innovante, permettant d’obtenir simultanément des informations rhéologiques et biochimiques combinées et ne nécessitant qu’un échantillon de taille réduite, a été souligné. Les résultats ont montré que la maturation régit les propriétés physiques, physico-chimiques et biochimiques des purées de mangues durant les 10 premiers jours. La fermeté des mangues étant un excellent indicateur de cette maturation, un simple test non destructif de compression sur des mangues fraîches est ainsi susceptible d’anticiper les propriétés physiques des purées obtenues après broyage du fruit frais.La deuxième partie du travail avait pour objectif de proposer une nouvelle voie de valorisation de la mangue séchée sous forme de produit croustillant, et ce à partir d’un nouveau procédé de texturation (IVDV). L’optimisation de ce procédé a été recherchée, notamment pour des mangues au stade avancé de mûrissement, car constituant la principale source des pertes post-récolte. L’effet des paramètres de traitement (pression de vapeur saturante, teneur en eau initiale et durée de l’opération) sur le taux d’expansion, la texture et la couleur des mangues séchées, a été étudié au travers d’un plan d’expériences et d’une méthodologie de surface de réponse. Les résultats obtenus ont confirmé que le procédé de texturation IVDV a la possibilité d'améliorer la qualité des mangues séchées en corrigeant certains défauts (texture et couleur). Il a ainsi été démontré que ce nouveau procédé thermomécanique s’avère extrêmement prometteur et offre aux transformateurs une nouvelle voie de valorisation des mangues, notamment celles dont le stade de maturation est particulièrement avancé, permettant par conséquent une réduction des pertes post-récolte. Les travaux réalisés au cours de cette thèse s’inscrivent dans les activités du projet INTERFACES (porté par le CIRAD et l’INRAE, et financé par la Fondation Agropolis), dans le cadre d’un contrat doctoral en cotutelle entre l’Université de Montpellier et l’Université Saint-Joseph de Beyrouth.

Mango is a tropical fruit characterized by an abundant seasonal production leading to significant post-harvest losses each year. Thus, the transformation of mango into puree or dried product, could be an alternative to reduce these losses and improve the local economy of producing countries (West Africa, Brazil, etc.). However, the lack of knowledge and instrumental tools useful for choosing the privileged type of processing according to the nature of the fruit, constitutes a barrier for controlling the processing route and the quality of the processed products.In this context, the proposed work is based, on the first hand, on the study of new quality markers of fresh mango that would allow to predict the quality of mango purees, and, on the other hand, on the relevance and optimization of an innovative texturing process (IVDV, Intensification of Vaporization by decompression to the Vacuum) in order to improve the quality of dried products.The first part of this work aimed (i) to study the impact of ripening on the physical and biochemical properties of mangos and mango purees, (ii) to identify the relationships between the properties of fresh mangos and those of purees in order to choose the relevant indicators to anticipate the properties of the latter and (iii) to propose a simple, fast and non-destructive test that could be used as a sorting tool for fresh mangos in processing units. The effect of ripening on the physical properties of mango purees was studied through physical, physicochemical, rheological and spectral measurements. The interest of using the coupled rheology/ FTIR spectroscopy as innovative methodology, allowing to obtain simultaneously rheological and biochemical information combined and requiring only a small sample size, was underlined. The results showed that ripening governs the physical, physicochemical and biochemical properties of mango purees during the first 10 days. In addition, since the firmness of the mangos was an excellent indicator of the ripening, a simple non-destructive compression test on fresh mangos is likely to anticipate the physical properties of the purees obtained after grinding the fresh fruit. The second part of this work aimed at proposing a new way of valorization of dried mango in the form of a crispy product, using a new texturing process: IVDV. The optimization of this process was sought, in particular for mangos at the advanced stage of ripening, because it constitutes the main source of post-harvest losses. The effect of treatment parameters (saturated steam pressure, initial water content and treatment time) on the expansion ratio, texture and color of dried mangos was studied through an experimental design and a response surface methodology. The obtained results confirmed that the IVDV texturing process has the potential to improve the quality of dried mangos by correcting some defects (texture and color). Thus, it was demonstrated that this new thermomechanical process is extremely promising and offers to the processors a new way of valorization of mangos, in particular those presenting an advanced stage of maturation, allowing consequently a reduction of the post-harvest losses.The work carried out during this thesis took part of the activities of the INTERFACES project (supported by CIRAD and INRAE, and financed by the Agropolis Foundation), within the framework of a doctoral contract in co-supervision between the University of Montpellier and the Saint-Joseph University of Beirut.