Etude physico-chimique, biochimique et stabilité d’un nouveau produit : jus de cladode du figuier de Barbarie marocain (Opuntia ficus-indica et Opuntia megacantha).

Physicochemical, biochemical and stability study of a new product : Moroccan prickly pear cladode juice (Opuntia ficus - indica and Opuntia megacantha)

• Auteur / Autrice : Amale Boutakiout
• Direction : Driss Elothmani
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biotechnologie agroalimentaire, sciences de l'aliment
• Date : Soutenance le 21/07/2015
• Etablissement(s) : Angers en cotutelle avec Université Sultan Moulay Slimane Beni Mellal
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Végétal-Environnement-Nutrition-Agro-Alimentaire-Mer (Angers)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : ESA - Laboratoire GRAPPE - Unité de Recherche GRAPPE- SFR 4207 QUASAV
• Jury : Président / Présidente : Jean-Luc Courthaudon
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Hafida Hanine, Mostafa Mahrouz, Emira Mehinagic, Karim Filali Maltouf
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Fatima Lamchouri, Didier Hauchard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Figuier de Barbarie

Mots clés libres

Cladodes

Figuier de Barbarie

Opuntia ficus-Indica

Opuntia megacantha

Jus

Composition

Activité antioxydante

Pasteurisation

Valorisation

Prickly pear cactus

Cladode juice

Opuntia ficus - indica

Opuntia megacantha

Composition

Antioxidant activity

Pasteurization

Valorization

Résumé

Les orientations de la politique agricole marocaine, notamment le Plan Maroc Vert, encouragent la valorisation des zones arides et le développement de cultures qui s’adaptent au réchauffement climatique. Le figuier de Barbarie est une plante qui s'adapte au climat aride et semi-aride mais il reste encore sous-exploité au Maroc. Les cladodes du figuier de Barbarie sont largement consommées au Mexique et elles contiennent des composants bioactifs qui ont des effets bénéfiques sur la santé. Le jus extrait à partir des cladodes des deux espèces Opuntia ficus-indica (inerme) et Opuntia megacantha (épineuse) a fait l’objet de ce travail. Les cladodes ont été récoltées dans la région de Marrakech (commune rurale Ouled Dlim) au Maroc durant trois saisons entre 2013 et 2014 (printemps, été et hiver) afin d’évaluer l’effet du temps de récolte sur la composition physico-chimique et biochimique ainsi que sur les propriétés antioxydantes. Le rendement en jus des cladodes varie en fonction des saisons et des espèces (20,83 – 63,39 %). Les analyses physico-chimiques et biochimiques ont montré que le jus de cladode est riche en polyphénols (455,65 ± 7,63 – 542,70 ± 1,35 µg EGA/ mL), en acide ascorbique (17,60 ± 1,87 – 22,88 ± 0,62 mg /100 mL) et en potassium (44,23 – 409,35 mg /100 mL), mais pauvre en sucre (0,66 ± 0,01 – 1,45 ± 0,03 g /100 mL). L’analyse HPLC sur les composés phénoliques a montré que le jus de cladode est riche en flavonols à savoir l’isoquercetine et l’hyperoside (645,90 µg/mL et 164,50 µg/mL respectivement). L’activité antioxydante du jus de cladode a été mesurée avec le test FRAP (1,74 ± 0,07 – 3,33 ± 0,02 µmol ET/mL) et l’activité antiradicalaire a été réalisée avec le test DPPH (1,78 ± 0,03 – 4,10 ± 0,02 µmol ET/mL) et le test ABTS (12,78 ± 1,69 – 23,10 ± 0,17 µmol ET/mL). La corrélation entre les analyses a montré qu'il y avait une relation significative (p<0,05) entre les méthodes d’analyses, les espèces et les saisons. Le jus de cladode extrait à partir de l’espèce épineuse (Opuntia megacantha) et la récolte effectuée au mois d’août nous ont donné les plus grandes valeurs en composants biochimiques et pour l’activité antioxydante. L’analyse quantitative du jus de cladode du mois de mars par HPLC-DAD à montré la présence d’une quantitié importante de flavonoïdes essentiellement l’isoquercetine et l’hyperoside. Les résultats de cette étude ont montré la richesse du jus en nutriments et son potentiel antioxydant. Le jus de cladode peut être conservé durant 42 jours à 4°C, après une pasteurisation à 95°C pendant 3 min dans un bain-marie et un abaissement du pH à 3,5 avec de l’acide citrique. Le jus peut être commercialisé sous forme de nectar, thé glacé ou boisson gazeuse, sans oublier une valorisation de ses coproduits (confiture, soupe, poudre, etc.).

The orientations of the Moroccan agricultural policy concerning the Green Morocco Plan, promote the development of the arid zones and the development of crops that adapt to global warming. The prickly pear cactus is a plant which is adapted to the arid climate and still untapped in Morocco. Prickly pear cladodes contain bioactive components that have beneficial health effects. The juice extracted from cladodes of both species Opuntia ficus-indica(spineless) and Opuntia megacantha(spiny) was the subject ofthis work. The cladodes were harvested in the region of Marrakech (Ouled Dlim) in Morocco for three seasons (spring, summer and winter) between 2013 and 2014 to assess the effect of harvest time on the physico-chemical and biochemical composition and antioxidant activity. The yield of cladode juice varies within the seasons and species (63,39 –20,83 %). The physico-chemical and biochemical analyzes showed that cladode juice is rich in polyphenols (543 ± 1–456 ± 8mg GAE/mL), in ascorbic acid (17,60 ± 1,87 –22,88 ± 0,62 mg/100 mL) and in potassium (409,35 –44,23 mg/100mL) but poor in sugar (0,66 ± 0,01–1,45 ± 0,03 g/100 mL). HPLC analysis of phenolic compounds has shown that cladode juice is rich in flavonols namely isoquercetin and hyperoside (645,90 mg/mL and 164,50 mg/mL respectively). The antioxidant activity of cladode juice was measured with FRAP test (1,74 ± 0,07 –3,33 ± 0,02 μmol TE/mL) and the antiradical activity was carried out with the DPPH test (1,78 ± 0,03 –4,10 ± 0,02 μmol TE/mL ) and the ABTS test (12,78 ± 1,69 –23,10 ± 0,17 μmol TE/mL ). The correlation analysis indicated that there was a significant relationship (p<0,05) between the methods of analysis, species and seasons.Quantitative analysis of cladode juice harvested in March HPLC-DAD showed the presence of a significant quantity of flavonoids essentially isoquercetin and hyperoside. Results of these analyzes showed that cladode juice is rich in nutriments and has an antioxidant activity potential. The juice can be stored for 42 days at 4°C, after pasteurization at 95°Cfor 3 min in a water bath and lowering the pH to 3,5 with citric acid. Cladode juice can be used as nectar, iced tea or soft drink and with a valorization of its coproducts (jam, soup, powder etc.).