Développement d'une nouvelle méthode de mesure, modélisation et prédiction du potentiel d'oxydoréduction (pOR)en vue d'une amélioration raisonnée des procédés de transformation des produits carnés

Development of a new method for measuring, modelling and predicting the redox potential (ROP) with a view to improving the processing of meat products

• Auteur / Autrice : Paolo Cucci
• Direction : André Lebert, Fabrice Audonnet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des Procédés
• Date : Soutenance le 24/06/2020
• Etablissement(s) : Université Clermont Auvergne‎ (2017-2020)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences pour l'ingénieur (Clermont-Ferrand)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Pascal (Aubière, Puy-de-Dôme)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Laurent Miclo, Véronique Santé-Lhoutellier, Valérie Scilowski
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Cécile Berri, Michel Linder

Mots clés

Mots clés contrôlés

Viande

Mots clés libres

Produits carnés

Meat products

Résumé

Cette thèse avait pour but de (1) développer une nouvelle méthode de mesure du potentiel d’oxydoréduction (pOR) comme indicateur des virements de couleurs dans la viande fraîche bovine, (2) modéliser l’impact des facteurs influençant ces virements et (3) développer un outil de prédiction de ces virements. Il a été mis en évidence que le jus de viande est un bon milieu mimétique de la viande pour l’étude des virements de couleur. Le virement de couleur est plus rapide dans le jus que dans la viande et plus rapide à 20 °C qu’à 4 °C. Le pOR permet de suivre les virements de couleur et une symétrie a été mis en évidence entre cette grandeur thermodynamique et les virements de couleur. Deux virements de couleur ont été observés, un de rouge vif à jaune/marron et l’autre de jaune/marron à rouge foncé. La présence de microorganismes ne fait qu’accélérer une réaction existante lors du premier changement de couleur alors qu’elle est essentielle pour l’obtention d’un second changement de couleur. La population causant le premier virement serait dominée par des Pseudomonas et/ou des Brochothrix alors que les bactéries lactiques seraient responsable du second. Un modèle de prédiction du virement de couleur (a*) a été développé à l’aide du plan d’expériences de Jones Nachtscheim et de l’équation de Gompertz. L’optimisation non linéaire a montré que la pression partielle en dioxygène est le facteur prédominant dans la régression (> 80 %) devant la température de stockage, le temps de maturation sous vide et l’angle de découpe de la viande.

AbstractThe purpose of this thesis was (1) to develop a new method for measuring the redox potentialas an indicator of color changes in fresh beef, (2) to model the impact of the factors influencing these changes and (3) to develop a tool to predict these changes. Meat juice has been shown to be a good mimetic medium for the study of color changes. Color change is faster in the juice than in the meat and faster at 20 °C than at 4 °C. Redox potential allows following color changes and a symmetry has been highlighted between this thermodynamic measure and color changes. Two color changes were observed, one from bright red to yellow/brown and the other from yellow/brown to dark red. The presence of microorganisms only accelerates an existing reaction during the first color change while it is essential for obtaining the second color change. The population causing the first change would be dominated by Pseudomonas and/or Brochothrix while lactic bacteria would be responsible for the second one. A predictive model of color changes (a*) was developed using the Jones Nachtscheim experimental design and the Gompertz equation. Non-linear optimization has shown that partial pressure of oxygen is the predominant factor in the regression (> 80%) before the storage temperature, the time of maturation under vacuum and the cutting angle of the meat.