Etude de la déshydratation osmotique pour la formulation et la stabilisation d'écorces de bigarades (Citrus aurantium)

Ben Zid Malek. 2016. Etude de la déshydratation osmotique pour la formulation et la stabilisation d'écorces de bigarades (Citrus aurantium). Montpellier : Université de Montpellier, 178 p. Thèse de doctorat : Agroressources, procédés, aliments, bioproduits : Université de Montpellier

Encadrement : Bellagha, Sihem ; Dornier, Manuel

Résumé : L'objectif de ce travail est le contrôle de l'amertume des écorces de bigarades par couplage d'un blanchiment thermique à une déshydratation osmotique en vue de leur valorisation comme produits semi-confits. Les traitements envisagés à cet effet sont la déshydratation-imprégnation par immersion dans des solutions de saccharose (DII, 40-60 °Brix, 25-50°C, 6 h) et la déshydratation osmotique à sec (DS, saccharose en poudre, 25°C, 6 h). Deux modes de blanchiment sont mis en oeuvre afin d'améliorer les performances de la déshydratation osmotique et de stabiliser enzymatiquement les écorces : blanchiment à la vapeur (V, 100 °C-5 min) et blanchiment à l'eau (E, 85-60 min et 95°C-10 min). Les couplages issus des diverses combinaison s entre les prétraitements thermiques et les traitements osmotiques sont étudiés (V + DII, E + DII, V + DS, E + DS). Les transferts de matières y compris ceux des composés amers sont abordés via une approche cinétique. Un examen microscopique des produits blanchis et déshydratés est également mis en oeuvre afin de caractériser leur micro structure. Le profil sensoriel des écorces obtenues par différents traitements est établi afin de discriminer les différences entre produits et d'évaluer l'efficacité de chaque traitement sur la modulation de l'amertume. Trois glycosides de flavanones amers majoritaires sont identifiés dans les écorces de bigarades : la naringine, la néohespéridine et la néoériocitrine. La porosité élevée des écorces de bigarades (0,43) favorise le phénomène d'imbibition en liquide externe au cours du blanchiment à l'eau et au cours de la DII dans les solutions à faible concentration (40 °Brix). Ce phénomène est également observé pendant la première heure de la DII dans les solutions à forte concentration en sucre (60 °Brix). Des pertes significatives en composés amers sont notées au cours du blanchiment à l'eau et aussi au cours des traitements osmotiques. Ce résultat intéressant montre que la déshydratation osmotique permet non seulement d'édulcorer les écorces mais aussi d'éliminer une partie des composés amers. Cependant, les pertes qui découlent de la DII sont plus importantes que celles obtenues par DS. Le blanchiment à la vapeur, par ailleurs, n'a pas d'effet sur les flavanones amères. A l'échelle microscopique, les répercussions du blanchiment à l'eau se sont traduites par un gonflement des cellules de l'albédo et des parois cellulaires du flavédo. Le blanchiment à la vapeur préserve l'intégrité de la structure des écorces et diminue leur porosité par expulsion de gaz occlus dans les pores. Les traitements osmotiques provoquent la diminution de la taille des cellules de l'albédo et l'augmentation du volume des pores. Par ailleurs, la DS entraine le retrait des écorces et l'étirement des cavités à huiles essentielles. Les deux modes de blanchiment accélèrent et augmentent les per tes en eau en diminuant la porosité des écorces Par ailleurs, seul le blanchiment à l'eau permet d'accroitre les gains en sucre au cours de la DII et la DS. Les pertes en composés amers sont favorisées par les 2 modes de blanchiment mais elles sont plus importantes après un blanchiment à l'eau. Les résultats de l'évaluation sensorielle révèlent une différence significative entre les produits. Les écorces les plus appréciées sont les écorces les plus sucrées et les moins amères. Ces écorces sont obtenues par couplage des traitements osmotiques (DS et DII) au blanchiment à l'eau. Elles sont cependant instables du point de vue microbiologique. Des traitements complémentaires de stabilisation doivent être envisagés pour les préserver.

Résumé (autre langue) : The main objective of this study is to modulate the excessive bitterness of Citrus aurantium peels using blanching-osmotic dehydration combined methods. The examined treatments are the dehydration-impregnation by soaking in sucrose solutions (DII, 40-60 °Brix, 25-50 °C, 6 h) and the dry osmotic dehydration (DS, granulated sucrose, 25 °C, 6 h). Two blanching methods are also investigated in order to improve the performance of the osmotic dehydration and to inactivate the endogenous enzymes: steam blanching (V, 100 ° C - 5 min) and water blanching (E, 85 °C - 60 min and 95 °C - 10 min). The blanching-osmotic dehydration combined treatments are V + DII, E + DII, V + DS and E + DS. The study of the mass transfers including bitter compounds is based on a kinetic approach. Microscopic examination of blanched and osmotically dehydrated peels was performed to characterize their microstructure. The sensory profile of peels obtained by different osmotic treatments was established in order to distinguish the differences between products and to control the effectiveness of each treatment on bitterness modulation. The main bitter flavanone glycosides identified in the peels are neoeriocitrin, naringin, and neohesperidin with predominance of the last two compounds. The high porosity of the peels (0.43) promotes the imbibition of external liquid during water blanching and during DII in low concentrated solutions (40 ° Brix). This phenomenon was also observed during the first hour of the DII in high sugar concentrated solutions (60 ° Brix). Significant losses of bitter compounds are noted during water blanching and also during osmotic treatments. This interesting result shows that the osmotic dehydration could modulate the bitterness of the peels either by promoting sugar uptake or flavanones glycosides losses. However, the DII elicited higher loss of bitter compounds than DS. By contrast, the steam blanching showed good retention of bitter compounds. The microscopic evaluation of processed peels shows that the water blanching induces swelling of the cell walls of the flavedo and the albedo cells. The steam blanching preserves the original arrangements of the tissues and reduces the porosity of the peels by expelling the occluded gases in the pores. Osmotic treatments lead to the shrinkage of albedo cells together with increase of interspaces volume. The DS induces elongation of the essential oils cavities. Both blanching methods accelerate and increase water loss by reducing peels porosity. However, only water blanching increases sugar gains during DII and DS treatments. Losses of bitter compounds are increased either by steam or blanching water, but the latter gave rise to much higher losses than the former. The result s of sensory evaluation showed significant difference s between the products. Coupling water blanching to either DS or DII treatments yielded to high sweetened peels with low bitter taste intensity. These products are the most appreciated ones. After this initial formulation step, further complementary processing such as hot air-drying is necessary to produce shelf-stable fruit products.

Classification Agris : Q02 - Traitement et conservation des produits alimentaires
Q04 - Composition des produits alimentaires

Champ stratégique Cirad : Axe 3 (2014-2018) - Alimentation durable

Auteurs et affiliations

• Ben Zid Malek, Université de Montpellier (FRA)

Source : Cirad-Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/585144/)

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