Traitement thermique postrécolte des fruits et légumes (PDF

Historique
™Ère pré-pesticides chimiques
Traitement thermique postrécolte
des fruits et légumes
™ Temps immémoriaux: curing (15-30 oC)
™ Premiers essais
™Agrume/pourriture brune/Phytophtora; 1922.
™Agrume/pourriture bleue/Penicillium italicum; 1966
C. Vigneault, M.T. Charles
Agriculture Agro Alimentaire Canada
Objectifs des traitements
thermiques
™
™
™
™
™
™
Insectes
Maladies
Contrôle de la sénescence
Détérioration
Désordres physiologiques
Salubrité
Effets des traitements thermiques
Action
sur la
surface
Activation de
la défense
naturelle
Inhibition
directe de la
croissance
Choc
thermique
Ben-Yehoshua, 2002
Méthodes de quarantaine
Fruits tropicaux
™ 42-50 oC / 10 min - 6 heures
™ Gabarit
™ Provenance
™ Objectif: contrôle des insectes/
non respect des conditions
optimales pour la qualité.
Pesticides chimiques: pas toujours
une option
™ Consommation de la pelure
™ Absence résidus de pesticide
™ Nécessité d’une méthode alternative pour
le marché de l’exportation
Ben-Yehoshua, 2006
Jacobi et al., 2001
1
Des essais concluants: fruits
™ Entier: 62,2oC /1 heure, fermeté et
apparence générale des produits
prédécoupés
™ Disques: trempage 1 min dans 2.5%
chlorure de calcium à 60°C, amélioration
de la fermeté;
™35-40 oC/1 h – 3 jours
™Fermeté
™Blessure physiologique du froid
™Ralentissement de la maturation
™Résistance aux maladies
Lu, Vigneault; Charles et collaborateurs 2006; Polenta et al., 2006;
Lurie et al., 1997
™53oC/ 4 min:
™Blessure physiologique du froid
™Résistance aux maladies
Gonzàlez-Aguilar et al., 2000
(Lamikanra, 2005, http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/aug05/fruit0805.htm
™ 42oC/3 h
™Entreposage 12 jours/13 oC
™Apparence générale
™Contrôle des maladies
™Incidence
™Sévérité
™38oC/4 jours (Conway et al., 2005)
™ Entreposage 4-5 mois (1-4oC); 2
semaines (20oC);
™ Contrôle des maladies
™ Maintien de la qualité
™ 48oC/15 min (Wang et al., 2006)
™ Entreposage 1 mois (4oC)
Charles, Vigneault et collaborateurs, en préparation
™ Insecte
™ Qualité (perte de poids; fermeté)
Des essais concluants: Légumes
™ 47,5oC/2-5 min
™ Entreposage 7j /10oC
™ Courbure géotropique
(Paull, et al., 1999)
™ 45°C/1,5 min
™ Brunissement
™ 55
min
™ Entreposage
6j/2,5oC+1j /25oC
™ Anthocyanes
™ Perte poids
oC/2-3
(Siomos et al., 2005)
™ (Salveit, 2000)
™ 50 °C eau de lavage + lactate de
calcium
(Delaquis et al., 2004)
™ 70 oC / 5sec
™ Entreposage 2 mois/0,5 oC +1semaine/20oC
™ Maladies A. alternata, A. radicina and S. sclerotiorum.
(Afek et al., 1999)
™ Perte poids
™
™
™
™
Salubrité
Texture
Analyse sensorielle
Apparence générale
2
Média et mode d’application
Système expérimenté au CRDH
(vapeur d’eau)
™ Air chaud
™ Sec
™ Humidifié
™ Eau chaude
™ Trempage/Bassinage
™ Aspersion (douche)
™ Vaporisation (fine gouttelettes)
™ Vapeur d’eau (steam)
™ Pur
™ En mélange avec l’air
Système expérimenté ailleurs
Mesure de l’effet de l’uniformité des traitements à
l’air chaud
Side view
Fallik, E. 2004.
Front view
Lu et al., en préparation
Effet de la distribution de l’air sur l’hétérogénéité
des traitements à l’air et à la vapeur
Construction de l’outil
Vigneault, et al., 2004.
3
Le système
3X3X3 sphères 25.4 mm dia.
Thermocouple type T, 600 mm
Aide visuelle pour l’identifier de problèmes
de répartition d’air à travers les produits
Beaucoup de facteurs entrent en jeu :
Forme, taille et position d’ouv., P, E, type d’écoulement, et même G, …
Connecteurs
miniatures type T
Instrumenté
Pas instrumenté
Instrumentation amovible
• Goyette, B., C. Vigneault, B. B. Panneton, and G.S.V.
Raghavan. 1996. Method to evaluate the average
temperature at the surface of horticultural crop. Can.
Agric. Eng. 38(4):291-295)
• Vigneault, C., B. Goyette and J. DeEll. 1998. Reusable
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Can. J. Plant Sci. 77:724.
• Vigneault, C., B. Goyette. 2002. Design of plastic
container openings to optimize forced-air precooling of
fruits and vegetables. Applied Eng. in Agr. 18(1) :73-76.
• Vigneault, C. and B. Goyette. 2002b. Largeur des
ouvertures au fond de contenants de plastique utilisés
pour la manutention des produits horticoles frais. Can.
Biosys. Eng. 44 (3): 7-10
• Vigneault , C., B. Goyette. 2003. Effect of tapered wall
container on forced-air circulation system. Can. Biosys.
Eng. 45(3) :23-26.
• Vigneault C., N.R. Markarian, A. da Silva and B. Goyette.
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various horticultural produce in containers with different
opening configuration. Trans. of the ASAE. 47 (3): 807814
• Castro (de), L.R., C. Vigneault, L.A. B. Cortez. 2004.
Container opening design for horticultural produce
cooling efficiency. International J. Food, Agri. & Env. 2
(1): 135-140
• Vigneault, C., B. Goyette, N.R. Markarian, C.K. P. Hui, S.
Côté, M.T. Charles and J.P. Émond. 2004. Plastic
container opening area for optimum hydrocooling. Can.
Biosys. Eng. 46(3): 41-44
• Castro (de), L.R., C. Vigneault, L.A. B. Cortez. 2004.
Effect of container opening area on air distribution during
precooling of horticultural produce. Trans. of the ASAE.
47(6) : 2033-2038.
• Castro (de), L.R., C. Vigneault, L.A. B. Cortez. 2005. Effect
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forced air cooling of horticultural produce. Can. Biosys.
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• Vigneault, C., L.R. de Castro. 2005. Produce-simulator
property evaluation for indirect airflow distribution
measurement through horticultural crop package. J. Food,
Agri. & Env. 3(2): 93-98.
• Vigneault, C., L.R.de Castro, L.A.B. Cortez. 2005. Effect of
gravity on forced-air precooling. IASME Trans. Mech. Eng.
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• Castro (de), L.R., C. Vigneault, L.A. B. Cortez. 2005.
Cooling performance of horticultural produce in containers
with peripheral openings. Postharv. Bio. & Tech. 38(3) :
254-261.
• Vigneault C., L. R. de Castro, L.A.B. Cortez. 2005. A new
approach to measure air distribution through horticultural
crop packages. In F. Mencarelli, P. Tonutti (eds). Proc. of
the 5th Postharv. Symp. ISHS Acta Horticulturae.
682:2239-2245.
• Vigneault, C., B. Goyette. 2005. Paramètres affectant le
débit d’air à travers une masse de poireaux et leur taux de
refroidissement. Cahiers Agricultures. 14 (4) :383-389
• Vigneault, C., B. and L.R. de Castro. 2006. Maximum slat
width for cooling efficiency of horticultural produce in
wooden crates. Postharv. Bio. & Tech. 40: 308-313
• Vigneault, C., L. R. Castro. 2006. Laminar to turbulent
indirect airflow measurement method for horticultural
produce simulators. Trans. of ASABE. 49(5): 1455-1461
• Vigneault, C., L.R. de Castro, B. Goyette, N.R. Markarian,
M.T. Charles, G. Bourgeois, L.A.B. Cortez. 2006. Indirect
airflow distribution measurement method for horticultural
crop package design. Can. Biosys. Eng. (in press)
……..
Encore beaucoup à faire
•
•
•
•
Chaque traitement a ses particularités
Chaque produit a ses particularités
Effets positifs et effets négatifs
L’uniformité du traitement fait l’unanimité
Influence des traitements
thermiques
sur les carottes destinées à
l’entreposage à long terme
4
Créer un stress
Matériels et
Méthodes
Matériels et Traitements
Paramètres de Qualité de la carotte
™ Carottes: CV Apache, lavées à l’eau
froide
™ 3 combinaisons de traitement thermiques
™ 50 oC/20 sec
™ 55 oC /10 sec
™ 70 oC/5 sec
™ 2 groupes témoin
™ Aucun traitement
™ Bénomyl 200 ppm
™Apparence
générale
™Couleur
™Tâches brunes
™Texture
™Fermeté
™Maladies
™Repousses
™
™
™
™
™
Réfractométre: Solides solubles (sucres)
Colorimètre: Couleur
Spectrophotomètre: Phénols
Texturomètre: texture
Autres méthodes plus sophistiquées
™Utilisation d’échelles subjectives de cotation
™
™
™
™
™
™
Apparence générale
Couleur (tâches brunes)
Goût
Fermeté
Repousses
Maladies
™Sucres
™Phénols,
coumarines
™Composés volatiles
™Texture
™Couleur
Échelle de cotation typique
Méthodes d’évaluation de la qualité postrécolte
™Approches objectives
™Critères
Organoleptiques
Fermeté
Indice
5
4
3
2
1
Influence AG
0
-2
-4
-6
-8
Description des critères
Excellente
Bonne
Moyenne
Faible
Médiocre
Racine très turgescente
Racine turgescente
Racine
très
légèrement
(commercialisable)
Racine légèrement flétrie
Racine flétrie
flétrie
Apparence générale
Indice
9
8
7
6
5
4
3
2
1
Description
Excellente
Très bonne
Bonne
Moyenne
Passable
Faible
Très faible
Médiocre
Mauvais
Apparence générale et autres paramètres
APPARENCE GÉNÉRALE (AG) : Ce paramètre est calculé à
l’aide de la valeur des paramètres suivants : Fermeté (ET),
Repousses au collet (OU), Repousses racinaires (ET),
Couleur externe (OU), Taches brunes (ET), Maladie-superficie
(ET), Maladie-sévérité (ET). L’influence de chacun de ces
paramètres est indiquée dans la colonne « Influence AG ».
L’indice de départ de l’apparence générale (AG),
correspondant à une carotte parfaite, est de 9. L’influence de
ces paramètres sont pris en compte selon les critères ET ou
OU. Les paramètres « ET » étaient tous soustraites de la cote
de l’apparence générale alors que les paramètres « OU »
n’étaient soustraites que lorsque leur valeur était supérieure à
celle des autres paramètres.
5
Traitements thermiques
Effet sur la teneur en solide soluble totaux (TSS)
Entreposage
(mois)
12
Résultats
0
1
3
5
n
Bé
no
m
yl
70
Té
m
oi
5s
e
o
C/
/1
0s
ec
C
55
50
o
C
/2
0s
ec
0
c
4
o
TSS
8
Traitements
Traitements thermiques
Effet sur la fermeté
Traitements thermiques
Effet sur le développement des tâches brunes
Entreposage
(mois)
5
Entreposage
(mois)
0
1
3
5
5
3
TCé
om
nto
roin
l
5s
e
C
o
70
10
s
C
o
55
c
ec
ec
1
Treatments
Traitements
no
m
yl
Bé
Té
m
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n
c
5s
e
C
10
s
C
o
55
C
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50
Bé
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ym
yl
Entreposage
(mois)
0
1
3
5
7
20
s
1
20
s
9
C
Apparence
Générale
General appearance
Traitements thermiques
Effet sur l’apparence générale
o
2
o
Té
m
oi
Traitements
50
3
70
n
c
se
/5
C
70
55
50
o
o
o
C
C
/2
/1
0s
ec
0s
ec
1
Bé
no
m
yl
2
4
ec
3
ec
Fermeté
0
1
3
5
Tâches brunes
5
4
Traitements
Conclusions
Long terme:
• Les études actuelles sont à l’état embryonnaire;
• Il reste beaucoup à faire mais il y a un potentiel certain,
sinon un certain potentiel;
Court terme:
• Les différentes combinaisons de traitements thermiques
n’ont pas eu d’effet néfaste sur la qualité de la carotte
entreposée;
• La combinaison temps-traitement 55 oC-10 s semble être
celle à recommander (meilleure apparence générale et
moins de tâches brunes);
• Le nouveau système de traitement développé par l’équipe
du CRDH permet un traitement uniforme;
• Il reste à vérifier l’efficacité de ce système en utilisant la
combinaison temps-traitement identifiée à contrôler le
développement des maladies.
6
La recherche sur les traitements thermiques au
Laboratoire de Qualité Postrécolte d’AAC
™ Participants à l’étude sur la carotte
™
™
™
™
Isabel Lemay
Dominique Roussel
Naro Markarian
Bernard Goyette
™ Participants à l’étude sur la fraise
™ D. Roussel
™ Chantal Gagnon
™ B. Goyette
™ Participants à l’étude sur la tomate
™ Jianbo Lu
™ B. Goyette
™ C. Gagnon
7