Apport de la chimiométrie et des plans d’expériences pour l’évaluation de la qualité de l’huile d’olive au cours de différents processus de vieillissement

Contribution of chemometrics and experimental designs for evaluating the quality of olive oil during different aging process

• Auteur / Autrice : Jérôme Plard
• Direction : Nathalie Dupuy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences chimiques
• Date : Soutenance le 17/01/2014
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole èdoctorale Sciences Chimiques (Marseille ; 1996-....)
• Jury : Président / Présidente : Stéphane Mounier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Nathalie Dupuy, Maurizio Servili, Valérie Tomao, Catherine Rébufa, Yveline Le Dréau
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Maurizio Servili, Valérie Tomao

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chimiométrie

Analyse en composantes principales

Conservation

Huile d'olive

Mots clés libres

Suivi du vieillissement

Huile d'olive

Analyse en composantes principales (ACP)

Partial Least Square (PLS)

Aging monitoring

Olive oil

Principal components analysis (PCA)

Partial Least Square (PLS)

Résumé

L'huile d'olive est un élément important de l'alimentation méditerranéenne. Cependant lorsqu'une huile vieillit, elle se dégrade et perd ses propriétés. Il est donc important de connaitre l'évolution de la composition de l'huile en fonction de ses conditions de stockage et de fabrication. Ce suivi a été effectué sur deux huiles de fabrication différente, une huile fruité vert et une huile fruité noir, obtenue à partir d'olive à maturité que l'on a laissé fermenter quelques jours. De manière à obtenir rapidement des vieillissements poussés, ces deux huiles ont été vieillies artificiellement, par procédé thermique , et par procédé photochimique. Ces vieillissements ont été réalisés sur des volumes différents de manière à déterminer l'impact du rapport surface/masse. En parallèle, des échantillons de chacune des deux huiles ont été conservés durant 24 mois dans des conditions de stockage différentes déterminées à l'aide d'un plan d'expériences. Les paramètres influençant le plus la conservation de l'huile d'olive sont l'apport en oxygène, la luminosité et la température. Ces influences ont été déterminées à partir du suivi des principaux paramètres de qualité La réponse des plans a permis de mettre en évidence des interactions entre ces différents paramètres. L'analyse de la composition de l'huile ainsi que de tous les critères de qualité demande beaucoup de temps et consomme une grande quantité de solvant. Afin de pallier à ces désagréments, les résultats ont également été utilisés pour construire des modèles chimiométriques permettant de déterminer ces grandeurs à partir des spectres proche et moyen infrarouge des échantillons.

Olive oil is an important component of the Mediterranean diet. When oil ages, it deteriorates and loses its properties. It is therefore important to know the evolution of the oil composition according to the conditions of storage and manufacturing. This monitoring was carried out on two different oils manufacturing, green fruity oil obtained from olives harvested before maturity, and black fruit oil obtained from olives harvest at maturity and fermented for few days under controlled conditions. To obtain quickly pushed aging, these two oils were artificially aged by heat process (heated to 180 °C under supply of O2), and photochemical process (under an UV lamp and under supply of O2). These aging were performed on different volumes to determine the impact of surface/weight ratio. In parallel, samples of both oils were stored for 24 months under different storage conditions determined using an experimental design. The parameters affecting the most the conservation of olive oil are oxygen, light and temperature. These influences were determined from the monitoring of key quality criteria. Response of experimental design helped to highlight the interactions between these different parameters. The analysis of the oil composition as well as all the quality criteria requires a large amount of solvents and a lot of time consumer. To overcome these inconveniences, chemometric models has been built to determine these criteria from the near and mid-infrared spectra of samples. Natural aging is very little advanced in comparison to accelerated aging, so predictive models were established from the results of natural aging and accelerated separately.