Du champ à l'ingrédient naturel : caractérisation des co-produits de grenade occitane pour leur valorisation

From field to natural ingredient : targeting the valorisation of Occitane pomegranate byproducts by their characterisation

• Auteur / Autrice : Alexandra Lamotte
• Direction : Christine Raynaud, Marion Alignan
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des Agroressources
• Date : Soutenance le 24/02/2023
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la Matière (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Chimie Agro-industrielle (Toulouse ; 1995-....)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Mathurin Nzikou
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christine Raynaud, Marion Alignan, Jean-Mathurin Nzikou, Geneviève Nguyen, Soulaïman Sakr
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Yanis Désiré Caro

Mots clés

Mots clés contrôlés

Arboriculture fruitière

Thèses et écrits académiques

Occitanie (France)

Grenades (fruits)

Mots clés libres

Grenade

Co-produits

Polyphénols

Lipides

Pomegranate

Byproducts

Phenolics

Lipids

Résumé

La culture du grenadier s’intensifie depuis une décennie en Occitanie à cause de la diversification vers des cultures résilientes au changement climatique. La production française est intégralement transformée en jus, générant d’importants volumes de co-produits (60 à 70 % du fruit frais). Cette étude présente l’évolution des teneurs des principaux composés à valeur ajoutée (polyphénols, lipides) des co-produits de grenades de la parcelle à leur extraction. Le système de culture (variété, conditions pédo-climatiques et traitement foliaire), la conservation des grenades (durée, température, humidité et immersion) et le conditionnement des co-produits (séchage et ensilage) affectent les polyphénols des péricarpes, et dans une moindre mesure les lipides des co-produits de pressage des graines. La teneur en polyphénols totaux des péricarpes est plus élevée pour la variété endémique Provence (294 mg eag/g ms) que pour les autres variétés étudiées (193 mg eag/g ms). Ces composés sont préservés par une conservation des fruits adaptée à la variété et par un séchage des co-produits à 40°C, qui permet de recouvrer 99 % des polyphénols totaux et 90 % de l’ellagitannin majoritaire, la punicalagine, par rapport à la lyophilisation. En revanche, l’acide ellagique s’accumule de façon plus importante dans la variété Valenciana conservée jusqu’à 8 semaines à 17 °C et plus de 92 % d’humidité (de 5 à 14 mg/g ms) et dans les péricarpes ensilés 4 à 6 semaines (de 3 à 25 mg/g ms). La fermentation spontanée multiplie aussi par deux le rendement en huile des co-produits de pressage des graines, de 10 à 19 %. Ce procédé préserve également le profil en acides gras, dominé par l’acide punicique (77 à 81 %). Sa teneur relative aux autres acides gras est cependant plus élevée dans les co-produits séchés directement (78 à 81 %). La durée de ce séchage peut être diminuée sans altérer la composition lipidique de 5 h en étuve ventilée à 30 min en sécheur à tapis à 100 °C.

The need for crop diversification to face global climate change has led to an intensification of pomegranate cultivation in Occitanie. French pomegranate production is mainly processed into juice, generating byproducts accounting for 60-70 % of fresh fruit weight. The evolution of the contents of the main valuable compounds (phenolics and lipids), from pomegranate byproducts has been reviewed throughout this work, showing that pericarps phenolics are mainly affected by the cultural practices (variety, location and foliar treatment), the fruit conservation (temperature, humidity, treatment, and duration) and the byproduct stabilization (drying and ensiling) and seed pomace lipids to a lesser extent. The total phenolic content of pericarps was on average higher in the Provence variety (294 mg eag/g ms) than in others (193 mg eag/g ms), differing from +10 to +20% after a foliar treatment and from -30 to +30 % depending on the pedoclimatic conditions. This content was maintained by a variety-adapted fruit storage and a drying temperature of 40°C ensuring the preservation of 99 % of the total phenolic content and 90 % of the major ellagitannin’s, punicalagin, as compared to freeze-drying. However, ellagic acid accumulated better in the variety Valenciana after either a 8- weeks storage at 17 °C and more than 92 % relative humidity (from 5 to 14 mg/g dw), or pericarps spontaneous fermentation for 4 to 6 weeks (from 3 to 25 mg/g dw). Spontaneous fermentation also increased the oil content by two from 10 to 19 %, while maintaining the fatty acid profile of seed pomace (punicic acid being the predominant one with 77 to 81 % of total fatty acids). Then, seed pomace drying was reduced by 4,5 h by belt drying at 100 °C instead of oven drying, without damaging lipid content. Punicic acid content was slightly higher (78 to 81 %) with seed pomace drying without fermentation, and minor changes (79 to 84 %) were detected with cultivation and storage of pomegranates.