Etudes comparatives de différents processus de séchage de fraise par air chaud, lyophilisation et autovaporisation instantanée : application à la préservation des contenus biologiques

Comparatives studies of different drying process of strawberry hot air drying freeze-drying and swell-drying : application on the biological compounds preservation

• Auteur / Autrice : Maritza Alonzo Macias
• Direction : Karim Allaf, José Gerardo Montejano Gaitan
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés
• Date : Soutenance le 14/05/2013
• Etablissement(s) : La Rochelle en cotutelle avec Instituto tecnólogico y de estudios superiores (Monterrey, Mexique)
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences et ingénierie en matériaux mécanique énergétique et aéronautique
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des Sciences de l'Ingénieur pour l'Environnement
• Jury : Président / Présidente : Václav Sobolík
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Anaberta Cardador Martinez, Sandra Teresita Martin del campo, Sabah Mounir
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Fethi Aloui, Farid Zerrouq

Mots clés

Mots clés contrôlés

Détente instantanée contrôlée

Lyophilisation

Aliments -- Séchage

Transformation

Fraises

Mots clés libres

Swell drying

Fraise

Séchage par air chaud

Lyophilisation

Analyse de texture et snack

Swell drying

Strawberry

Hot air drying

Freeze drying

Texture analysis and snacking

Résumé

La présente étude concerne l’évaluation de l’impact du séchage par air chaud (HAD), lyophilisation (FD) et « swell drying » (SD), procédé couplant le séchage par air chaud avec le procédé de Détente Instantanée Contrôlée (DIC), sur les fraises (Fragaria var. Camarosa). Il s’agit de comparer et de contraster les performances des procédés et la qualité du produit fini séché en termes des cinétiques de séchage et de réhydratation, de contenus en molécules bioactives et activité antioxydante, et des paramètres caractéristiques de texture comme croquant et croustillant. Les résultats obtenus ont montré que le procédé de SD comparé aux procédés classiques de séchage et de lyophilisation, réduit d’une façon importante le temps de séchage ainsi que les coûts d’opération. D’autre part, SD conserve la qualité nutritionnelle des fraises en gardant leur contenu en composants bioactifs et en augmentant leur disponibilité. De plus, une corrélation importante entre la capacité antioxydante et le contenu total d’anthocyanes a été établie. D’autre part, les fraises séchées par SD ont montré une très intéressante macro et micro-structure. Les produits ont présenté une haute expansion et une croustillance significative due au phénomène de micro-alvéolation par décompression instantanée par DIC. D’ailleurs, il a été possible de mesurer les caractéristiques instrumentales de croustillance/croquance des échantillons finaux séchés. Grâce à la possibilité de modifier, contrôler et optimiser les paramètres opératoires du procédé DIC, il a été possible d’obtenir un produit du type « snack » croustillant avec une très haute valeur nutritionnelle.

The aim of this study was to evaluate the effect of hot air drying (HAD), freeze-drying (FD) and swell drying (SD), which is a coupling of hot air drying to instant controlled pressure drop, (DIC) on the strawberry (Fragaria var. Camarosa) to compare and to contrast its quality in terms of drying and rehydration kinetics, bioactive compounds and its antioxidant activity, and texture parameters as crunchy and crispy features. The obtained results shown that SD method helped to reduce the drying time leading to a low-cost processing compared with classical hot air drying and freezedrying. SD globally preserved the strawberry’s nutritional value and bioactive compounds, increasing their availability. Moreover, a strong correlation between antioxidant activity and total anthocyanin content was established in SD strawberries. On the other hand, the swell-dried strawberries showed an interesting macro and micro-structure. They presented a high expansion ratios and significant crispness provoked by the micro-alveolation phenomenon induced as consequence of the instant decompression process in the DIC treatment. Moreover, it was possible to instrumentaly measure the crispy/crunchy features of the final dried samples. By assessing such crispy and healthy contents of fruit “snacking”, it was possible to modify, control, and optimize DIC operating parameters. And, it can be designed according to the industrial or consumer needs.