Étude de l'effet des radiations électromagnétiques pendant la congélation sur la structure de glace et la qualité des tissus des fruits et légumes

Study on the effect of electromagnetic radiations during freezing on ice structure and quality of fruit and vegetable tissues

• Auteur / Autrice : Piyush Kumar Jha
• Direction : Alain Le Bail
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences pour l'ingénieur
• Date : Soutenance le 09/11/2018
• Etablissement(s) : Nantes, Ecole nationale vétérinaire
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur, Géosciences, Architecture (Nantes)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Catherine Renard, Manabu Watanabe, Epameinondas Xanthakis
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Fernanda Fonseca, Dominique Chevalier-Lucia

Mots clés

Mots clés libres

Congélation

Taille des cristaux de glace

Qualité des aliments

Analyse des images

Freezing

Ice Crystal size

Food Quality

Image analysis

Résumé

L'objectif de cette étude était d'étudierl'effet d’un procédé innovant de congélation assistéepar micro-ondes (CAPMO) à faible énergie sur letemps de congélation, la qualité (microstructure,texture, perte de masse, et couleur) de la pomme etde la pomme de terre. La CAPMO des pommes etdes pommes de terre a été effectuée à unepuissance micro-onde constante (167 W/kg) et unepuissance micro-ondes appliquée par créneaux (500et 667 W/kg avec 10 s de micro-ondes sur unepériode de 30 s). Les températures ont été mesuréespendant le processus de congélation et lamicrostructure a été examinée en utilisant latomographie à rayons X et les techniques de cryo-SEM. D'autres paramètres de qualité tels que latexture, la perte de masse et la couleur ont étéévalués après décongélation de l'échantillon àtempérature ambiante.Les résultats ont montré que le processus deCAPMO n’affectait pas le temps de congélation.L'application de micro-ondes pendant le processusde congélation a produit une microstructure dequalité supérieure à celle de l'échantillon témoin ; LaCAPMO a réduit de manière significative la taillemoyenne des cristaux de glace dans les échantillonsde pommes et de pommes de terre. De plus, laCAPMO de la pomme et de la pomme de terre aentrainé une perte de masse moindre. La réductionde la fermeté / dureté et du module de Young aégalement été diminué par rapport à l'échantillontémoin. La couleur n'a pas été significativementinfluencée par la CAPMO. Parmi toutes lesconditions de congélation testées, la condition microondepulsée de 667 W/kg a donné le meilleur résultaten termes de réduction de la taille des cristaux deglace et de qualité. Ces résultats prometteursindiquent donc que l’application de micro-ondespendant la congélation permettrait d’obtenir desproduits congelés de meilleure qualité.

The objective of this study was toinvestigate the effect of innovative low energymicrowave assisted freezing (MAF) on freezing time,quality attributes (microstructure, texture, drip lossand colour) of apple and potato. MAF of apples andpotatoes was performed by applying constantmicrowave power (167 W/kg) and pulsed microwavepower (500 and 667 W/kg with 10 s pulse width and20 s pulse interval) during the freezing process. Thetemperature profile was monitored during thefreezing process, and the microstructure wasexamined using X-ray tomography and cryo-SEMtechniques. Other quality parameters such astexture, drip loss and colour were evaluated afterthawing frozen sample at room temperature.Results showed that the freezing time was notaffected by the MAF process. The application ofmicrowaves during freezing process producedsuperior microstructure than the control sample; MAFsignificantly reduced the mean ice crystal size inapple and potato sample. Moreover, MAF of appleand potato resulted in a lower drip loss, meanwhile,it also led to a lower reduction in firmness/hardnessand Young's modulus value if compared to controlsample. The colour was not significantly influencedby MAF. Among all the tested freezing conditions, the667 W/kg pulsed microwave condition yielded thebest result in terms of reduction in ice crystals sizeand retention of other quality parameters. Lastly,these results indicate that the application ofmicrowave during freezing would result in higherquality frozen products.