Modulation de la texture et de la fragmentation tissulaire de fruits lors de traitements thermiques par les modes de culture et la maturation : impact sur la texture des purées

Modulation of the texture and tissue fragmentation of fruits during thermal treatments by the methods of cultivation and maturation : impact on the texture of the purees

• Auteur / Autrice : Alexandra Buergy
• Direction : Catherine Renard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Agrosciences et sciences
• Date : Soutenance le 26/01/2021
• Etablissement(s) : Avignon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale 536 « Sciences et agrosciences » (Avignon)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Sécurité et Qualité des Produits d'Origine Végétale (Avignon ; 1967-....)
• Jury : Président / Présidente : Pierre Picouet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Agnès Rolland-Sabaté, Alexandre Leca
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Marc Lahaye, Paul Menut

Mots clés

Mots clés contrôlés

Structure cellulaire (physique)

Polysaccharides

Traitement thermique

Fruits -- Maturation

Rhéologie

Texture

Structure

Purées

Pommes

Mots clés libres

Malus x domestica Borkh

Purée

Rhéologie

Maturation

Traitement thermique

Fragmentation tissulaire

Polysaccharides pariétaux

Malus x domestica Borkh

Puree

Rheology

Maturation

Heat processing

Tissue fragmentation

Cell wall polysaccharides

Résumé

L’objectif de cette thèse était de comprendre comment les caractéristiques structurales des pommes peuvent être liées aux facteurs structurels des purées après cuisson et fragmentation tissulaire. Les caractéristiques structurales du fruit ont été modulées par les cultivars, les pratiques culturales et la maturation, et les conditions du procédé (thermique : 50–95 °C et mécanique : 100–3000 tr/min) ont été modulées grâce à un cuiseur-broyeur. La structure de la purée (volume occupé par les particules, taille des particules, viscosité du sérum) et la texture (viscosité, seuil d’écoulement, G’ et G’’) ont ensuite été analysées et comparées entre les matières premières et les conditions du procédé. Les pectines ont été extraites et leur composition chimique ainsi que leur structure ont été corrélées à la structure de la purée. La taille des particules s´est montré être le déterminant majeur de la texture des purées en absence de dilution ou de concentration. Le degré d’adhésion cellulaire (défini par la structure et la composition des pectines) a eu un impact plus important sur la taille des particules que la taille des cellules individuelles (définie par les cultivars ou les pratiques culturales). D’autres facteurs structuraux, tels que la viscosité du sérum ou la quantité de pulpe, n’ont contribué à la texture des purées qu’à taille de particules constante. La fragmentation tissulaire, déterminant la taille des particules pendant le procédé, a été principalement affectée par l’intensité du cisaillement. Le stockage post-récolte des pommes et des températures élevées (95 °C) ont induit une dégradation et une solubilisation des pectines, en particulier par l'hydrolyse des chaînes latérales des rhamnogalacturonanes I. Cela a réduit l’adhésion cellulaire et la fragmentation tissulaire a ainsi été favorisée. Ces résultats ont permis d´approfondir la compréhension de la fragmentation tissulaire et des changements de texture au cours du procédé ce qui permettra de fournir des directives à l’industrie pour mieux gérer la diversité et l’hétérogénéité des fruits pendant le procédé de transformation des fruits en purée.

The objective of this thesis was to understand how structural characteristics in raw apples can be linked to structural factors in purees after cooking and tissue fragmentation. Structural characteristics of the fruit were modulated by cultivars, agricultural practices and maturation, and process conditions (thermal: 50–95 °C and mechanical: 100–3000 rpm) were modulated in a cooker-cutter during processing. Puree’s structure (volume occupied by particles, particle size, serum viscosity) and texture (viscosity, yield stress, G’ and G’’) were then analysed and compared between raw materials and process conditions. Pectins were extracted and their chemical composition and structure were correlated to puree’s structure. Particle size appeared to be the most important determinant of puree’s texture when there is no dilution or concentration of the fruit tissue. The extent of cell adhesion (defined by pectin structure and composition) determined particle size more than individual cell size (defined by varietal effects or agricultural practices). Other structural factors only contributed to puree’s texture once particle size was constant. Tissue fragmentation, determining particle size during processing, was principally affected by shear intensity. Post-harvest maturity of the raw apples and high temperatures (95 °C) induced pectin degradation, especially rhamnogalacturonan I side chain hydrolysis, and solubilisation. This led to reduced cell adhesion and tissue fragmentation was additionally favoured. The results deepened the understanding of tissue fragmentation and textural changes during processing and provided guidelines for industry to manage diversity and heterogeneity of raw fruits during processing.