Technologie Fruits Et Légumes [PDF]

Zitiervorschau

Partie II

Fruits et Légumes (F&L) I.

Les fruits

Introduction Les fruits, à l'exception des graines, sont des aliments riches en eau dont l'apport en protéines et en lipides est limité. Ce sont des aliments diététiques de choix. En effet, les fruits contiennent de nombreux facteurs nutritionnels (fibres, sels minéraux, vitamines, flavonoïdes, polyphénols, antioxydants naturels, etc.) qui ont des effets positifs sur la prévention de nombreuses maladies. 1 –Généralités a. Définition Le fruit est le résultat de la floraison, sans marquer de différences entre vrais (pomme), faux fruits (fraises) ou les graines (noisette). En général les fruits se caractérisent par leurs teneurs élevées en eau et en sucre. Exemple de fruits

b. Qualités nutritionnelles Les fruits ne sont pas une source énergétique importante de l’alimentation (moins de 5 %), ils constituent cependant l’une des principales sources en fibres, vitamines, minéraux et autres composants biologiquement actifs. 2 - Description des fruits charnus comme matière première pour la transformation On distingue généralement deux types : 1

2.1. La baie ou fruit à pépins : c’est un fruit charnu indéhiscent qui ne possède pas d'endocarpe lignifié. Il se caractérise par l'exocarpe ordinairement mince et par le mésocarpe et l'endocarpe charnus, ce qui fait que les graines sont libres dans la chair du fruit. La baie, est le plus souvent polysperme (constituée de plusieurs ovaires).

Figure1. (a) baie de raisin/(b) baie de tomate 2.2.

la drupe ou fruit à "noyau" : c’est un fruit charnu indéhiscent avec un endocarpe lignifié (noyau). Le fruit à noyau(x) se caractérise donc par un endocarpe sclérifié entourant la ou les graines. La drupe est le plus souvent monosperme (constituée d'un seul ovaire).

Figure2. baie de cerise 3. Transformation et conservation des fruits Avant la récolte que se soit par la cueillette manuelle ou mécanique, Il est nécessaire de distinguer deux types de fruits:  Les

fruits

à

croissance

hormonale

naturelle

appelé

fruit

climatériques (tomates, les pêches, les bananes et autre fruits), aptes à synthétiser l’éthylène, l’hormone requise pour le mûrissement (changements dans le goût, l’arôme, la couleur et la texture) même lorsque le fruit est détaché de la plante mère.

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 Les fruits à croissance végétale directe- ou fruit non climatériques- c’est le cas des citrons et autres agrumes où la maturité est obtenue seulement sur la plante. Les changements de couleur sont les symptômes externes les plus évidents du mûrissement et résultent de la dégradation de la chlorophylle et de la synthèse de pigments spécifiques. Chez certains fruits comme les citrons, la dégradation de la chlorophylle permet l’apparition de pigments jaunes, déjà présents mais masqués par la couleur verte. En plus de la couleur, le degré de croissance ou les deux éléments à la fois sont les principaux critères pour la récolte de la plupart des fruits comme la fermeté (pomme, poire, fruits de consistance dure), le contenu d’amidon (pomme, poire), la concentration en solide sur soluble (melon, kiwi), concentration en jus (citron), rapport sucre/acidité (citron), arôme (certains melons). 3.1. Paramètres essentiels de conservation des fruits au cours du stockage Avant toute conservation, des étapes préliminaires sont indispensables à suivre, il s’agit ; 

Déchargement :

Avant le déversement des fruits, surtout dans le cas des fruits destinés à la transformation (confiture, purée ou autre), il y ‘ lieu d’éviter l’endommagement mécaniques des fruits.

Dans la pratique, le déversement des véhicules de

transport au site de conditionnement, peut se faire soit par un déversement sec ou humide. 

Versement en sec : il faut vider le récipient issu des champs, lentement et en douceur sur une rampe inclinée, aux bords rembourrés afin de réduire au maximum l’endommagement des fruits.

3

Figure 1. Dispositif déchargement des fruits à sec. 

Déversement humide : Pour réduire les dégâts mécaniques, les fruits sont déversés dans l'eau, puis transportés par flottement. Le principe repose sur la différence de poids spécifique du produit : ex les pommes ont un PS inferieur à celui de l'eau, le produit va flotter. Dans le cas de certains fruits comme les poires, on doit ajouter des sels à l'eau (du sulfonate de lignine de sodium, du silicate de sodium ou du sulfate de sodium) pour augmenter son poids spécifique et assurer le flottement des fruits.

Figure 2. Dispositif Déversement humide. 

Le nettoyage et le lavage : pratiqué sur les fruits pour réduire la charge microbienne et éviter le Clostridium botulinum. Le nettoyage permet d’éliminer les matières étrangères légères , les poussières par soufflerie et d’ éliminer les résidus des produits antiparasitaires. 4



Il existe deux modes de lavage : a. Lavage par aspersion :  Par des laveurs à jet : les fruits déposés sur un tapis perforé ou grillagé sous des jets d’eau sous pression ; ce système permet de nettoyer de grandes quantité de fruit.  Laveurs à tambour rotatif : ce type de lavage correspond à la mise en rotation d’un cylindre dans lequel avance le produit, aspergé par un système de jets. b. Le lavage par immersion : les fruits de densité plus faible ont tendance à flotter. Le produit est alors immergé dans l’eau par des pâles et des guides qui le forcent à entrer dans l’eau. L’agitation est améliorée par de l’air comprimé envoyé par des buses. Lorsque le lavage est difficile, l’eau peut être additionnée de chlore ou d’agent mouillant pour améliorer l’opération de lavage.



Le triage : Il a pour but d’éliminer les produits défectueux (pourris, pas assez mûrs ou écrasés) et les matières étrangères au produit. Le triage selon la couleur des fruits est un indice important de maturité. Les fruits teintés sont le signe d’altération. Le triage est effectué à l’œil nu sur des transporteurs à rouleaux sous un éclairage approprié pour visualiser le fruit sur tous les côtés. L’emploi d’appareils est très rare.



Calibrage : Consiste à séparer les fruits selon leur taille pour constituer des lots homogènes. Les fruits passent à travers de fentes d’ouvertures prédétermines.



Parage : consiste à éliminer les parties non comestibles, comme le s pédoncules (cerise), la calice (fraises), etc.

3.1.

Commercialisation :

Le marché des fruits se répartit en gammes, en fonction des niveaux d'élaboration et des modes de consommation.

5



1ère gamme : Concerne les produits bruts légèrement préparés (parés) et conditionnés. L’emballage peut se limiter à un film étirable apportant une simple préservation hygiénique (cas d'une demie pastèque), ou être plus poussé, comprenant, par exemple, barquette et film permettant une régulation de l'atmosphère ambiante.



2ème gamme concerne l'appertisé, plus communément appelé « conserve ». Le produit est alors mis dans un jus où il macère mais qui stabilise son évolution dans un environnement hermétique et stérilisé. La durée de vie du produit est alors rallongée de plusieurs mois, avec un stockage à température ambiante.



3ème gamme ou « surgelé » concerne des produits qui peuvent être lavés, coupés, mixés, préparés... Ils sont, dans tous les cas, conservés par surgélation à - 34°C



4 eme gamme : Se sont des produits frais ayant subit des opérations de lavage, pelage, parage, découpage, un lavage de désinfection, et un conditionnement dans un emballage



5

ème

gamme : concerne le produit soumis à un processus de cuisson

(pasteurisation ou stérilisation) qui le rend inerte et apte au stockage sur une plus longue durée de vie. 

6ème gamme concerne les produits lyophilisés ou ayant bénéficié d'un traitement ionisant.

3.2.

Conservation des fruits « en préservant la structure initiale »

3.2.1. Découpe Le découpage a pour but de réduire la taille des fruits de façon à réduire la durée des traitements de conservation. Il facilite la migration de l’eau au cours du séchage, le transfert de chaleur à l’appertisation et une meilleure conservation des qualités organoleptiques et nutritionnelles. Les fruits sont soit coupés en moitié, en quartiers, en tranches, en lamelles, en cubes, etc. chaque type de découpe possède son propre appareil. 3.2.2. Blanchiment Les fruits ne sont généralement pas blanchis, hormis ceux qui seront transformés après décongélation (pêches, abricots, pommes) : fruits au sirop, confiture ... en raison de leur 6

aspect peu appétissant. Le blanchiment consiste à porter rapidement les fruits à haute température (environ 100°C) puis à les refroidir rapidement pour éviter une surcuisson des produits, souvent associée à une perte importante de vitamines. 3.2.2.1.

Les objectifs du blanchiment sont:

a. la destruction ou l’inhibition des enzymes pour éviter leur dégradation lors des étapes de fabrication ultérieures (brunissement, détérioration des qualités organoleptiques). b. la désaération permet d'éliminer l'air et les autres gaz occlus dans les tissus. La présence de ces gaz entraîne le bombage ou le flochage des emballages par pression, ou encore accélérer la corrosion ultérieure des aciers des boîtes métalliques dans le cas de la stérilisation. Ces gaz peuvent aussi entraîner une oxydation des produits en donnant des colorations anormales lors de la surgélation ou de l'appertisation. c. la modification de la structure : le blanchiment permet d'assouplir le tissu végétal de façon à lui permettre de supporter sans dommage les manipulations ultérieures et de réduire son volume apparent afin de faciliter ou rendre possible le conditionnement dans des emballages. d. la correction de la teneur en eau : la majorité des légumes subissent des pertes en eau plus ou moins importantes au cours de la cuisson (épinards, petits pois, champignons). Les légumineuses au contraire reprennent une certaine quantité d'eau à la cuisson (flageolets, lentilles). Le blanchiment assure une meilleure régularité de ces pertes ou gains de poids. Le blanchiment permet encore d'accroître la perméabilité des parois cellulaires, ce qui augmente la vitesse de déshydratation et facilite la réhydratation ultérieure, de compléter le lavage du produit, en réduisant aussi bien les contaminations d'origine chimique que la charge microbienne et possède également l'avantage de réduire le temps de cuisson lors de la préparation culinaire. 3.2.2.2.

Les techniques du blanchiment : On distingue le blanchiment à l'eau bouillante et le blanchiment à la vapeur ; leur utilisation dépend du fluide caloporteur et du végétal (fruit ou légume) à transformer.

3.2.2.2.1. Blanchiment à l'eau : on immerge les légumes dans de l'eau bouillante de façon à ce qu'il soit totalement recouvert. Le blanchiment à l'eau bouillante 7

entraîne des pertes nutritionnelles par dissolution et apporte au produit une quantité non négligeable d'eau libre. 3.2.2.2.2. Blanchiment à la vapeur : les légumes sont plongés dans une atmosphère de vapeur créée par l'ébullition d'un certain volume d'eau au fond du récipient. Ils sont disposés dans un treillis métallique en couches de faible épaisseur et non tassées de façon à être soumis uniformément à l'action de la vapeur. Le blanchiment à la vapeur permet une meilleure rétention des nutriments et procure une meilleure qualité hygiénique du produit par un apport plus faible d'eau libre au produit. 3.2.3. Emballage Les emballages assurent cinq fonctions : la protection du produit, son transport, son stockage, sa traçabilité et une fonction publicitaire. Une étiquette sur l'emballage doit indiquer l'origine et la nature du produit, l'identification de l'emballeur et de l'expéditeur ainsi que les caractéristiques commerciales (calibre, catégorie). Les différents types d’emballages peuvent être des caisses, plateaux, cagettes, films, barquettes ou filets, en bois, carton, ou plastique. En ce qui concerne les caisses, plateaux et cagettes, Les films perforés, au niveau d'un plateau ou d'une barquette, permettent une aération suffisante, une humidité relative modérée, une limitation de la condensation et une réduction des pertes de poids et de fraîcheur. 3.3. Evolution des fruits après récolte 3.3.1. Stockage et maturation complémentaire 3.3.1.1. Stockage en chambre froide : La réfrigération retarde et ralentit la maturation et plus spécialement les réactions liées à la respiration. Elle limite également le développement des microorganismes et des maladies. Il est nécessaire de maintenir une humidité relative élevée (85-95 %) afin de réduire les pertes d'eau qui entraînent la dessiccation des fruits et aussi des légumes. Cela favorise toutefois la croissance des moisissures d'où l'emploi de fongicides. La réfrigération commence par une étape de préréfrigération, qui est l'élimination rapide de la chaleur des fruits et légumes aussitôt que possible après récolte. Cette préréfrigération peut être réalisée par air froid, eau froide, glace (hydrocooling) ou vide. Ce type d'entreposage est principalement adapté aux fruits et aux légumes non 8

climactériques. La température à appliquer dépend de la durée de conservation désirée et de la sensibilité au froid des produits. En effet, chacun d'entre eux présente une température critique. Les fruits tropicaux et méditéranéens sont sensibles au froid : la banane, par exemple, ne peut être conservée en dessous de +12 OC et les agrumes en dessous de +3°C. Les produits des climats tempérés sont plus tolérants voire résistants au froid et peuvent être conservés entre -2 et +3OC. Notons que si la température est supérieure de 1 à 2 degrés à celle conseillée, la durée de conservation sera réduite de 50 à 75 %. L'intolérance au froid peut se traduire par différents symptômes physiologiques tels que des brunissements (superficiels ou internes), l'amollissement de la chair et des tâches. 3.3.1.2. Stockage en atmosphère contrôlée : La technique de stockage en atmosphère contrôlée consiste à modifier la composition gazeuse de l'air atmosphérique du local d'entreposage. Cette méthode, généralement associée au froid, renforce l'effet de la réfrigération sur le ralentissement de la maturation. Elle est utilisée principalement pour les fruits climactériques, les produits sensibles à la réfrigération ou encore lorsque la durée de conservation en chambre froide est trop courte. Le plus souvent, l'atmosphère est enrichie en dioxyde de carbone et appauvrie en oxygène afin de limiter la respiration et de réduire le développement des parasites et des maladies physiologiques. 3.3.1.3. Maturation complémentaire : Cette opération peut être réalisée dès la récolte, lorsque le fruit n'a pas la coloration commerciale recherchée (déverdissage des oranges, maturation des tomates), ou après entreposage dans un état immature (cas des bananes). Cette pratique nécessite en général des températures de 18 à 28°C, une humidité importante, la présence éventuelle d'éthylène, l'enrichissement en oxygène et l'appauvrissement en dioxyde de carbone 3.4 - Traitements thermiques : l'appertisation (conserves) Le procédé d’appertisation a pour objectif destinés à être consommés

après

une

de produire des aliments

conservation

de

longue

durée à

température ambiante. L'appertisation est un procédé de conservation qui associe deux techniques : 

Le conditionnement dans un récipient étanche aux liquides, aux gaz et aux micro-organismes ,



un traitement par la chaleur qui a pour but de détruire ou d'inhiber totalement, d'une part les enzymes, d'autre part les micro-organismes et leurs toxines, dont la présence ou la prolifération pourrait altérer la 9

denrée considérée ou la rendre impropre à l'alimentation humaine (stérilisation). Les conserves ainsi obtenues peuvent se conserver plusieurs années à température ambiante (durée maximale de conservation de 5 ans). 3.5 – Surgelation La surgélation consiste à congeler rapidement une denrée saine et en parfait état de fraîcheur en abaissant sa température très rapidement jusqu'à –18°C en tous points. Grâce à ce procédé, l’eau contenue dans les cellules se cristallise finement limitant ainsi la destruction cellulaire. Les produits ainsi traités conservent toute leur texture, leur saveur et peuvent être conservés plu s longtemps. 3.6. Les autres techniques de conservation 3.6.1. Modification de l’atmosphère 3.6.1.1. Conditionnement sous vide La mise sous vide réduit la quantité d'air autour de la denrée alimentaire et donc l’action de l’oxygène sur celle- ci. Cela permet d’inhiber la flore aérobie d’altération et les réactions d’oxydation. 3.6.1.2. Conditionnement sous atmosphère modifiée Lors du conditionnement dans un emballage étanche, l'air qui entoure la denrée alimentaire est remplacé par un gaz ou un mélange gazeux, qui dépend du type de produit, et permet de prolonger la durée de vie de celui -ci. Cette technique de conservation est associée à un stockage à basse température. Une mention inscrite sur l'étiquetage indique : "conditionné sous atmosphère protectrice". 3.6.2. Séparation et élimination de l’eau: 3.6.2.1. Déshydratation et séchage Cette technique consiste à éliminer partiellement ou totalement l'eau contenue dans l'aliment. Du fait d'une faible activité de l'eau (Aw) les microorganismes ne peuvent

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proliférer, et la plupart des réactions chimiques ou enzymatiques de détérioration sont ralenties. 3.6.2.2. Lyophilisation : Cela consiste à congeler un aliment puis à le placer sous vide, l'eau passe ainsi directement de l'état solide à celui de vapeur (sublimation). La forme et l’aspect des produits sont bien conservés, leur qualité aromatique est bien supérieure à celle des produits séchés. Du fait de son coût, cette technique est réservée aux denrées alimentaires à forte valeur ajoutée tels que les champignons, le café soluble, certains potages instantanés et les céréales pour petit déjeuner. 3.6.2.3. Salage : On soumet une denrée alimentaire à l'action du sel soit en le répandant directement à la surface de l'aliment (salage à sec) soit en immergeant le produit dans une solution d'eau salée (saumurage). Cette technique est utilisée en denrées alimentaires végétales pour les condiments. 3.62.4. Confisage Confire consiste à préparer des denrées alimentaires en vue de leur conservation en les faisant cuire lentement dans une graisse (oie, canard), en les enrobant de sucre ou en les plongeant dans du sirop de sucre (confiserie, fruits confits) ou en les mettant en bocaux dans de l‘alcool (fruits à l’eau-de-vie) dans du vinaigre (câpres, pickles, cornichons, oignons) ou dans une préparation à l’aigre-doux (chutney). 3.6.3. Conservation par acidification: 3.6.3.1. Fermentation La fermentation est la transformation naturelle d'un ou plusieurs ingrédients alimentaires sous l'action de levures, bactéries. Les plus importantes transformations de denrées alimentaires par la fermentation sont au nombre de 3 : la fermentation alcoolique (vin), la fermentation lactique (choucroute, cornichons) et la fermentation acétique (vinaigre). 3.6.4. Autres techniques: 3.6.4.1. Ionisation Ce principe repose sur l'exposition des denrées alimentaires à l'action de rayonnements ionisants électromagnétiques qui a pour but d'augmenter la durée de conservation des aliments en éliminant les microorganismes. Les sources de rayonnements ionisants font l'objet d'une liste exhaustive fixée par la réglementation. La liste des denrées alimentaires pouvant être traitées est limitée et concerne celles qui sont fréquemment contaminées et /ou infestées par des 11

organismes et leurs métabolites, qui sont de nature à nuire à la santé publique (insectes, microorganismes pathogènes, etc.). Ce traitement de conservation correspond à une technique maîtrisée et encadrée par la réglementation, et n'a aucun rapport avec les contaminations accidentelles pouvant résulter du contact des denrées alimentaires avec des sources radioactives. 3.6.5. Techniques de conservation innovantes : D’autres technologies de conservation telles que la microfiltration, le chauffage ohmique, les ultrasons, les champs magnétiques pulsés ou la lumière pulsée sont de plus en plus employées mais à des échelles très réduites dans les industries alimentaires. 3.7. Exemple d’utilisation de fruit : Le JUS D’ORANGE Introduction : Le jus d’orange est le plus consommé de tous les jus de fruit. 60 % des jus consommés en 2010 étaient des jus d’orange à base de concentré et 10 % des purs jus. La gamme de produits proposés est aussi très vaste et le consommateur a de bonnes raisons de se perdre entre les rayons frais et ambiants. 1. Le jus d’orange a : DEFINITION du Jus de fruits Le jus de fruits est le liquide non fermenté, mais fermentescible, tiré de la partie comestible de fruits sains, parvenus au degré de maturation approprié et frais ou de fruits conservés dans de saines conditions par des moyens adaptés et/ou par des traitements de surface post-récolte appliqués. b : Concentré de jus de fruits Un concentré de jus de fruits est le produit qui correspond à l’élimination physique de l’eau en quantité suffisante pour porter la valeur Brix à un niveau supérieur de 50% au moins à la valeur Brix établie pour le jus reconstitué du même fruit. c : Purée de fruits destinée à la production de jus et de nectars de fruits La purée de fruits destinée à la production de jus et de nectars de fruits est le produit non fermenté, mais fermentescible, obtenu par des procédés appropriés, par exemple en passant au tamis ou en broyant la partie comestible du fruit entier ou pelé sans en prélever le jus. Le fruit doit être sain, parvenu à un degré de maturation approprié et

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frais ou bien conservé par des moyens physiques ou par un ou plusieurs des traitements appliqués conformément aux dispositions de la réglementation en vigueur. La purée de fruits peut contenir des substances aromatiques et des composés aromatisants volatils restitués, à condition qu’ils aient été obtenus par des moyens physiques adaptés et à partir du même type de fruit. De la pulpe et des cellules obtenues par des moyens physiques adaptés à partir du même type de fruit peuvent être ajoutées. d : Concentré de purée de fruits destiné à la production de jus et de nectars de fruits Le concentré de purée de fruits destiné à la production de jus et de nectars de fruits est obtenu par élimination physique de l’eau de la purée de fruits en quantité suffisante pour accroître la valeur Brix d’au moins 50% par rapport à la valeur Brix établie pour le jus reconstitué du même fruit. Le concentré de purée de fruits peut contenir des substances aromatiques ou des composés aromatisants volatils restitués, à condition qu’ils aient été obtenus par des moyens physiques adaptés et à partir du même type de fruit. e : Nectar de fruits Le nectar de fruits est le produit non fermenté, mais fermentescible, obtenu en ajoutant de l’eau, avec ou sans adjonction de sucres, de miel et/ou de sirops, et/ou d’édulcorants. Des substances aromatiques, des composés aromatisants volatils, de la pulpe et des cellules, qui doivent tous avoir été obtenus à partir du même type de fruit et par des moyens physiques adaptés, peuvent être ajoutés. Le mélange de nectars de fruits est le même produit, obtenu à partir de plusieurs types de fruits différents 1.1 De l’orange au jus d’orange 1.1.1. Structure du fruit L’orange est un agrume qui fait partie du genre Citrus de la famille des Rutaceae. Le genre Citrus contient deux espèces d’orange. La première, Citrus sinensis (L.) Osbeck, correspond aux oranges douces, La deuxième, Citrus aurantium L., sont des oranges amères, appelées aussi bigarades, elles sont peu comestibles et leur utilisation est principalement réservée à la production de marmelades ( conserves) ou d’huiles essentielles. La structure d’une orange est présentée dans la Figure 1.

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1.1.2. Les principales variétés : Les oranges douces Citrus sinensis (L.) Osbeck sont les plus consommées. Elles sont utilisées « en fruits » et certaines variétés servent à l’élaboration des jus. Parmi cette espèce, trois catégories principales sont communément dénombrées :  les oranges navels, caractérisées par une excroissance « ombilic » ou « navel » en anglais dans leur partie inférieure et une quasi absence de pépins. Ces oranges sont les plus consommées en fruits de bouche. Elles sont moins juteuses que la plupart des autres variétés et elles développent une certaine amertume lors du pressage ce qui peut les rendre impropres à une production de jus.  les oranges blondes, dont la principale variété est la Valencia, première variété Commerciale de tous les types d’agrumes. Celle-ci peut être rencontrée dans toutes les zones principales de production d’oranges. Les oranges blondes développent beaucoup moins d’amertume que les oranges navels lors de leur pressage. Elles sont donc principalement transformées en jus.  les oranges sanguines, caractérisées par leur chair colorée due à des pigments rouges (anthocyanes). Ceux-ci sont sensibles aux techniques d’extraction des jus et au stockage du jus, et leur dégradation peut donner une couleur brune indésirable au produit. 1.2. Composition chimique du jus d’orange Le jus d’orange est une source importante de composés caractérisés par une activité antioxydante et reconnus comme bénéfiques pour la santé humaine. Il contient des

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teneurs élevées en caroténoïdes comme le β-carotène (précurseur de la vitamine A), en acide ascorbique et en flavonoïdes. Tableau 2. Quantité pour 100 g de jus des principaux constituants du jus d’orange.

La vitamine C : La vitamine C ou acide ascorbique se présente sous forme de cristaux blancs. Soluble dans l'eau plus que dans les graisses, cet acide est réfractaire aux solvants et aux graisses. Sa structure moléculaire est un cycle lactone associé à une fonction énolique hydroxylée C6H8O6 de masse molaire 176,12 g/ mole

L'acide ascorbique est extrêmement sensible : — à l'oxygène de l'air ; ce phénomène est augmenté en présence d'enzymes, de lumière, de métaux (fer, cuivre) ; — à la chaleur ; — au pH neutre ou alcalin.

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Les conditions les plus favorables à la vitamine C sont des pH légèrement acides (environ 3,5). 1.3. Les principaux composés d’arôme du jus d’orange Les arômes constituent une part infime de la composition globale d’un jus d’orange, 0,02 % du poids total, mais ils jouent évidemment un rôle majeur dans l’appréciation organoleptique du produit. Les principales familles de composés d’arôme et leurs pourcentages sont les suivants : 75 à 98 % de terpènes ; 0,6 à 1,7 % d’aldéhydes ; 1 à 5 % d’alcools ; 1 % d’esters et 1 % de cétones. 2. TECHNOLOGIE DE FABRICATION DU JUS : 2.1. Procédé de fabrication du pur jus d’orange L’industrie du jus d’orange comporte un grand nombre d’opérations. Les différentes étapes de fabrication d’un pur jus d’orange sont par ordre chronologique : 2.1.1 : Extraction du jus : Les oranges arrivent dans les usines de transformation dans des camions bennes : Elles sont soit utilisées immédiatement soit déchargées dans des silos et stockées. Au moment de leur utilisation, après un passage sous des rampes d’aspersion d’eau, les oranges sont triées, le plus souvent manuellement, et les fruits abîmés sont écartés. 2.1.1.1 : Extraction de jus par l’extracteur in ligne ou FMC : Dans le procédé FMC, dont les premières lignes d’extractions ont été implantées dans les années 1950, en début de cycle, une coupelle supérieure descend et pousse le fruit sur le couteau circulaire inférieur (Figure 2). Les coupelles maintiennent le fruit. Les constituants intérieurs du fruit sont aspirés dans le tube tamis par le mouvement descendant du piston. Pour optimiser le rendement, la taille de la tête doit être adaptée au calibre des fruits. Albedo et flavedo sont dilacérés et évacués au travers de griffes dans la coupelle inférieure. Un piston remonte et presse la pulpe, le jus s’écoule au travers du tamis et est recueilli par le collecteur. Les particules trop grosses (pépins, fragments d’albedo) sont éliminées par le centre creux du piston. Le procédé FMC est le procédé le plus utilisé : son intérêt majeur est qu’il permet la récupération des huiles essentielles pendant le procédé d’extraction du jus et donc leurs valorisations.

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Figure 2 : extracteur FMC 2.1.1.3 Raffinage : Le jus d’orange, après extraction, est très pulpeux et contient des morceaux de pépins et autres impuretés. Il passe alors par une étape de raffinage, appelée en anglais « finishing ». Ce terme désigne la séparation physique d’une partie de la pulpe et d’autres matériels fibreux du jus. Les « finishers » ou modules de finitions vont tamiser ce jus pulpeux et séparer les pulpes grossières et éléments non désirables. L’élimination de ces pulpes grossières, n’a pas d’influence sur la flaveur des jus d’orange. 2.1.1.4 centrifugations : Le jus peut alors ensuite être centrifugé pour affiner une teneur en pulpes fines entre 6 et 12 %, ce qui permet d’obtenir un jus dont la viscosité répond aux attentes des consommateurs. 2.1.1.5 désaération : Le jus est chauffé à 50ºC dans des échangeurs de chaleur tubulaires puis soumis à un procédé de désaération dans des tanks sous vide. Cette opération présente l’intérêt d’éviter la formation de mousse et d’éviter l’oxydation du produit. Le jus une fois dégazé ne doit pas être stocké plus d’une heure avant l’étape suivante de pasteurisation.

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2.1.1.6 Pasteurisation Une étape indispensable de stabilisation microbiologique a lieu sur le lieu de production, celle-ci doit se faire très rapidement après l’extraction. Excepté pour une petite quantité de jus consommé frais (pas de traitement thermique), la pasteurisation est le traitement thermique qui est le plus utilisé pour la conservation des jus de fruits. Cette pasteurisation vise à détruire les micro-organismes, et à inactiver les enzymes (comme la pectine méthylestérase (PME) ou la polyphénoloxydase) pouvant altérer le produit ou le rendre impropre à la consommation humaine. Elle est effectuée selon un barème temps-température qui peut varier mais qui généralement dure de 30 à 60 secondes. Pour le pur jus, la température est rapidement portée à 90-96ºC dans des échangeurs de chaleur tubulaires puis elle descend en une trentaine de secondes jusqu’à une température de quelques degrés, c’est la « flash pasteurisation ». La température atteinte doit permettre d’inactiver la PME, enzyme connue pour provoquer la déméthylation des pectines du trouble, qui précipitent et entraînent une chute du trouble dans les jus. Dans le jus, la PME étant associée à la pulpe, l’activité de la PME va dépendre du taux de pulpe, mais aussi d’autres facteurs comme la maturité. Certaines formes de PME des agrumes sont cependant thermo résistantes et présentent encore une activité après pasteurisation. Le traitement par la chaleur permet aussi de réduire la population microbienne. Autres techniques  Lyophylisation C'est une technique de déshydratation industrielle qui consiste à soumettre les aliments à un traitement sous vide à très basse température pour congeler l'eau qu'ils contiennent et l'éliminer ensuite à 90 %. Les pertes en vitamines sont, dans ce cas, insignifiantes et leurs teneurs restent intactes durant le temps de conservation.  Congélation Les jus sont refroidis rapidement à 0 °C puis congelés dans des échangeurs de chaleur. La masse pâteuse que l'on obtient est placée dans des récipients destinés à la distribution, ceux-ci sont refroidis sous un courant d'air de – 40 °C puis entreposés à une température ne dépassant pas – 18 °C afin d'éviter le développement de moisissures psychotropes, le brunissement non enzymatique, la formation de gros cristaux de glace qui risquent de déstabiliser la masse et les réactions d'oxydation.

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 Concentration Il s'agit d'éliminer environ 80 % de l'eau contenue dans le jus en altérant le moins possible les substances solides et sans éliminer les arômes. Plusieurs types de procédés sont utilisés : — concentration thermique : évaporation (chaleur) et cryoconcentration (froid) ; — concentration mécanique : osmose inverse et ultrafiltration (par membranes actives); — concentration sous vide à température réduite 2.1.1.7 : Conditionnement 2.1.1.7 .1 : Pur jus d’orange Du fait des nombreuses étapes de transport, les usines de conditionnement effectuent une nouvelle étape de pasteurisation du jus avant le conditionnement. Deux types de pur jus peuvent donc être distingués, les jus ayant été conditionnés sur place et qui n’ont subi qu’une étape de pasteurisation et les jus conditionnés sur un autre site qui subissent deux traitements de pasteurisation. Les deux procédés de conditionnement aujourd’hui utilisés chez le conditionneur après la flash-pasteurisation sont : - le remplissage à chaud, - le remplissage aseptique à froid. Lors du remplissage à chaud, après la flash-pasteurisation le jus est refroidi jusqu’à 8285ºC. Il est introduit immédiatement à cette température dans les récipients, ceux-ci sont aussitôt fermés, retournés ou agités de sorte que le liquide chaud vienne au contact de toute la surface intérieure du récipient et l’aseptise. Le remplissage aseptique à froid est une autre technique de remplissage qui consiste à refroidir le jus jusqu’à température ambiante (17-22ºC) après la flash-pasteurisation et à remplir et fermer les récipients en conditions aseptiques. L’opération dure entre 20 et 30 minutes entre le remplissage et le refroidissement. Les bouteilles sont au préalable décontaminées par lavage avec une solution de peroxyde d’hydrogène ou d’acide péracétique puis rinçage à l’eau. 2.1.1.7 Jus à base de concentré Le concentré est transporté vers un autre site avec des camions non aseptiques. Chez le conditionneur, une nouvelle pasteurisation est donc indispensable pour éliminer tout risque microbiologique. Cette pasteurisation a lieu après ré-aromatisation avec une phase huileuse et une phase aqueuse. La phase huileuse est réincorporée dans le 19

concentré qui est ensuite dilué avec de l’eau pour revenir à un degré Brix de 11-12. Une phase aqueuse est alors ajoutée, le jus est dégazé puis pasteurisé pendant environ 30 s vers 95ºC dans le cas d’une flash pasteurisation. 2.1.1.8 Transport Le pur jus pasteurisé peut être conditionné sur le site de production juste après le traitement thermique, comme cela se pratique beaucoup dans les pays producteurs (Brésil, USA, Espagne, etc). Il peut également être entreposé jusqu’à 12 mois dans des réservoirs aseptiques munis d’un système de réfrigération ou encore transporté après fabrication en camions citerne (réfrigérés ou non) vers les usines de conditionnement.

Procédé de fabrication du pur jus d

Procédé de fabrication du pur jus d’orange et du concentré d’orange (en bleu : valorisation de concentré d’orange sous-produits) 20

II.

Les légumes

Introduction générale Les légumes frais proviennent de toutes les parties de la plante : 

Les racines (carottes, navet…), tubercules (pommes de terre),



Les tiges (céleri branche),



Les feuilles (épinard),



La fleur (chou-fleur),



Le fruit (tomate, courgette).

2.1.

Caractéristiques

•

Teneur en eau très importante (90 % en moyenne),

•

Apport en glucides modéré : 1 à 6 % pour les parties aériennes des plantes (salades, épinards, courgettes, tomates…) et 9 % environ pour les racines (carottes, céleri…).

•

Apport important en potassium.

•

En calcium (surtout dans les choux),

•

En magnésium,

•

En fer

•

En cuivre (légumes à feuilles type épinard),

•

En soufre (choux, oignons, ail, poireaux, navets, radis) et de nombreuses autres matières minérales

2.2.

Richesse en vitamines

Les légumes sont riches en vitamines hydrosolubles : 

Vitamine C (choux, légumes à feuilles, tomates), provitamine A ou bêta-carotène (partie colorée des plantes : légumes à feuilles vertes, carottes…)



vitamines du groupe B.

La pomme de terre se distingue par une teneur en vitamine C assez faible surtout après quelques mois de conservation. Elle doit être assimilée aux aliments sources d’amidons (pâtes alimentaires, riz) plutôt qu’à un légume frais

21

2.3.

Classification

2.4.

Exemple de légume transformé

2.4.1. La tomate 2.4.1.1.

Place économique

La production mondiale de tomates est de 120 Mt, dont un tiers en Asie, un tiers en Europe, un tiers en Amérique du Nord. La Chine est de loin le premier producteur mondial avec un peu plus du quart du total (33,6 millions de tonnes), la production est destinée essentiellement (environ 85 %) au marché intérieur pour la consommation en frais La chine est suivie par 5 pays produisant plus de 5 millions de tonnes : les États-Unis, la Turquie, l'Inde, l'Égypte, l'Italie et l'Iran. 2.4.1.2.

Le rendement :

Le rendement moyen s'établit à 23,1 t/ha, Chine + Inde à 17,9 t/ha, les pays du sud de l'Europe: entre 50 et 80 t/ha et les pays du nord: La production est quasi exclusivement

22

assurée sous serre, rendements record : 445 t/ha aux Pays-Bas, 428 t/ha au RoyaumeUni et 408 t/ha en Belgique. 2.4.1.3.

Variétés cultivées

Il existe à présent plus de 500 variétés de tomates. Les plus cultivées en Algérie sont : Agora, Zahra, Marmande VR, Top 48, Sahara, Chorouk, El Kamar Classification Règne : Végétal Embranchement : Angiospermes Classe : Magnoliopsida Ordre : Solanales Famille : Solanacées Genre : Solanum Espèce : S. lycopersicum 2.4.1.4.

Anatomie Il excite plusieurs formes :

Aplatie Légèrement aplatie

Haute et ronde

Arrondie

En forme de cœur

Cylindrique

En forme de poire

En forme de prune 23

2.4.4. Production de concentrée de tomate La dénomination « concentré de tomates traité » ou purée de tomate ou pâte de tomate Désigne le produit: (a) préparé par concentration du liquide, ou de la pulpe, extrait de tomates substantiellement saines, mûres et rouges. Ce liquide est filtré, ou préparé de toute autre façon, de manière que le produit fini soit débarrassé des peaux et pépins, ainsi que des autres parties dures et gros morceaux, (b) du sel et d’autres agents de sapidité appropriés peuvent être ajoutés, (c) conservé par des procédés physiques La dénomination de :  Purée de tomate : Concentré de tomates qui contient au minimum 8% mais au maximum 24% de matière sèche soluble naturelle de tomate.  Concentré de tomate : Concentré de tomate qui contient 24% ou plus de matière sèche soluble naturelle de tomate.  Double concentré de tomate qui contient 28 à 30 % de matière sèche soluble naturelle de tomate.  Triple concentré de tomate qui contient de 36% à 38% de matière sèche soluble naturelle de tomate. Technologie de transformation a- Récolte et transport : Dès la maturation les tomates sont cueillies à la main, transporté dans des caisses moyennes pour éviter leur écrasement. b- Réception : La marchandise est: 

pesée 24



échantillonnage (prélèvement au hasard d’un échantillon d’une caisse de2530 Kg) pour déterminer le pourcentage des impuretés présentes tel que le pourcentage de matière étrangères, les corps soleil (les taches jaunes des tomates), les écrasées (taches noirs), les tomates moisis, et les véreux.



Détermination du brix: taux matière sèche: pulpe

c- Déchargement : seront directement déchargées à partir des camions grâce à un jet d’eau. le lavage se déroule dans de grands bassins.

– –

les deux premiers bassins permettant d’effectué le 1er lavage le deuxième bassin : le rinçage.

Chaque bassin contient du chlore (action bactéricide et virucide). d- Rinçage : lavage sous des douches d’eau . e- Triage manuelle: Retirer toute les tomates endommagées,  telle que les tomates moisis,  les écraser  et les véreux ainsi que les autres impuretés,  Apres triage les tomates saines sont relavées avec de l’eau javellisé pour s’assurer que les tomates sont bien nettoyés. F -Broyage: Les tomates fraîches sont convoyées vers des trémies munies de pulvérisateur de vapeur chaude afin de faciliter le décollement de la peau et faciliter le broyage. G -Blanchiment: •

Une fois broyées, pompage dans une cuve de préchauffage qui permettra de chauffer les tomates broyées.

•

Le produit est chauffé à une Température de 72 à 75°C pour -Évaporation des gaz existant dans les pulpes des tomates. - Dénaturation des enzymes. -Faciliter le processus de tamisage

H -Tamisage: •

filtration de la tomate broyée, cette filtration se fait dans des tamis composés de 3 étages ou bien 2 étages et chaque étage à un calibre précis.

•

On obtient ensuite une séparation d’un jus de tomate et des déchets qui sont des peaux et des semences (graines). 25

I -Concentration: •

le jus est transporté par des pompes pour alimenter les concentrateurs.

•

Le concentrateur permettra d’enlever 85% de l’eau du jus de tomate et par la suite avoir un brix égale à 8-28-36% .

J -Conditionnement: •

Les boites passent directement à la sertisseuse qui sert à la fermeture et serrage des boites, quant aux bouteilles elles prenent le chemin vers le capsuleur qui les ferme avec des capsules –

les bocaux sont soit 21cl ,37cl, 72cl, •

avant le remplissage: les boites et bouteilles subissent une stérilisation (Stérilisation des boites qui les amènes à une température proche de celle des tomates concentrés afin d’éviter tout échange de chaleur entre le produit et les parois).

K -Pasteurisation: – traitement thermique utilisé pour les produits acides de pH=4,6. C’est un procédé de conservation des aliments à une température qui varie entre 62 à 88°C. – Elle a pour rôle de réduire la charge microbienne de l’aliment. En général la pasteurisation se déroule on 3 parties : •

une partie chaude ou la température et de 90 à 95 °C.

•

une partie tiède où la température est de 50 °C.

•

une partie froide, à une douche d’eau froide de 18 à 25°C.

L-Séchage: •

A la sortie du refroidisseur plusieurs séchoirs assurent le séchage des boites et des bocaux,

•

avant rangement dans des palettes en cartons puis transporter vers l’étiquetage.

2.4.2. La pomme de terre 2.4.2.1. Aspect économique Les principaux producteurs de pomme de terre dans le monde (millions de tonnes) 1. 2. 3. 4. 5.

Chine Inde Russie Ukraine Etats-Unis

96.136.320 46.395.000 31.501.354 23.693.350 20.056.500 26

6. Allemagne 11.607.300 7. Bangladesh 9.435.150 8. France 8.054.500 9. Pologne 7.689.180 10. Pays-Bas 7.100.258 11. Bialorussie 6.279.715 12. Egypte 4.800.000 13. Iran 4.742.240 14. Perou 4.693.209 15. Algérie 4.673.516 16. Malawi 4.668.670 17. Canada 4.589.200 18. Belgique 4.380.556 19. Royaume-Uni 4.213.000 20. Turquie 4.166.000 2.4.2.2. Aspect botanique La pomme de terre est cultivée pour son tubercule souterrain riche en amidon. • • • • • •

Nom scientifique : Solanum tuberosum Division : Magnoliophyta Classe : Magnoliopsida Sous-classe : Asteridæ Ordre : Solanales Famille : Solanaceæ

2.4.2.3.

Variétés

27

2.4.2.4.

Anatomie

2.4.2.5.

Utilisations

Coupe longitudinale d’un tubercule a- Les pommes de terre primeurs sont les premières pommes de terre de l’année.  Récoltées à partir d’avril-mai, avant leur complète maturité,  elles sont commercialisées sans tarder pour garantir leur extrême fraîcheur.  Elles ont une peau claire et fine qui s’enlève facilement sans épluchage,  une chair fondante et une saveur pleine de délicatesse. b- Les variétés à chair ferme  bonne tenue à la cuisson  recommandées pour les cuissons à la vapeur, à l'eau et rissolées-sautées. Ex: Anabelle, Belle de Fontenay, Amandine, etc c- Les pommes de terre Four et Purée : garantissent une cuisson entière au four (en robe des champs, type baker). utiliseés pour des purées, potages, gratins et plats au four. Ex de pomme de terre: la Bintje, l'Agata, la Monalisa, la Caesa. d- Les pommes de terre "spéciales frites" : les pommes de terre spéciale frites présentent une faible teneur en glucose et une matière sèche élevée permettant d'obtenir de véritables frites croustillantes, avec une belle couleur. Ex de Variétés : Sirco, Victoria, Caesar, Excellency, Challenger, Carrera, Colomba. e- Pommes de terre pour la conservation : A l’exception des pommes de terre de primeur, commercialisées dès la récolte, tous les autres types sont susceptibles d’être conservés pendant une période pouvant aller de quelques semaines à plus de 8-10 mois. 28

Des traitements chimiques peuvent être réalisés afin d’inhiber la germination:  L’isopropyl N-(3-chlorophenyl) carbamate (CIPC)  l’hydrazide maléique ou du carvone.  Le stockage des tubercules de consommation (marché du frais ): température de 3°C au noir  Le stockage des tubercules de transformation : 6°C au noir f- Pomme de terre destinées aux frites industrielles (frites surgelées): Nature des pommes de terre:  les tubercules longs et réguliers  teneur en matière sèche élevée, proche de 23 %, (frites plus croustillantes & moins grasses)  teneur en sucres réducteurs < 0,25 % ( Les lots de pommes de terre au-delà de 0,50 % en sucres réducteurs sont refusés : brunissement à la cuisson) . ex de variétés utilisées:

Processus de transformation a- Réception de la matière première : Contrôle - Triage - Lavage - Epierrage A leur arrivée, les pommes de terre passent au service agréage qui en assure le contrôle. Elles passent ensuite par le centre de triage où elles sont calibrées et triées de manière à réserver à chaque fabrication (frites, flocons, spécialités) la qualité et le calibre qui conviennent le mieux. 29

Enfin, elles sont lavées à grandes eaux et épierrées b- Epluchage - Lavage - 1e triage laser optique Les pommes de terre sont épluchées à la vapeur, puis lavées à l'eau. Les pelures récoltées servent à l'alimentation du bétail. Triage au laser optique (écarter les tubercules atteints d’anomalies sous-cutanés, ainsi que les corps étrangers tels que les morceaux de bois, fanes...), La pomme de terre endommagée et/ou l'objet suspect sont éjectés à l'aide d'air comprimé c- Coupe – Calibrage c1. Les tubercules sont coupés: 

soit en frites au moyen de coupes-canon - pompes puissantes qui projettent les pommes de terre à très grande vitesse sur une grille dont les mailles varient selon le calibre souhaité



soit en tranches ou en dés à l'aide de coupes rotatives.

c2. Calibrage en épaisseur et en longueur: Les frites n'ayant pas la bonne section sont éliminées, de même que celles qui n'atteignent pas la longueur requise (Celles-ci sont réorientées pour servir de matière première dans la fabrication des flocons.) d- 2e triage optique 

Les frites, les tranches ou les dés sont examinés par des caméras capables de donner l'ordre d'élimination lorsqu'elles remarquent des taches suspectes (points noirs).



Aussitôt, les produits défectueux sont éjectés de la fabrication à l'aide d'air comprimé.

e- Blanchiment Le blanchiment s'effectue dans un courant d'eau chaude avec injection de vapeur et vise:  l'inactivation enzymatique  la modification de la structure par gélification partielle de l'amidon  l'homogénéisation de la couleur par solubilisation des sucres réducteurs f- Séchage – Homogénéisation o Les frites sont ensuite séchées dans un courant d'air chaud et sec afin de limiter l'absorption d’huile et d'améliorer la croustillance.

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o Le temps de repos qui suit a pour but de rééquilibrer le profil d'humidité dans le produit et donc d'homogénéiser sa consistance. g- Enrobage – Aromatisation Cette étape est optionnelle: les produits sont immergés dans une solution d'amidon épicée ou non en vue d'obtenir des produits de type Spicy Wedges ou des frites enrobées h- Cuisson – Dégraissage o Les frites sont cuites pendant 1 minute à 1 minute 30 dans de l'huile végétale (palme ou tournesol) . o - portée à une température de 160°C à 170°C; ensuite, elles sont dégraissées à l'air chaud ou à l'eau chaude. Danger huile très chaude : l’ ACRYLAMIDE

L’acrylamide est une substance chimique qui se développe lorsqu’on chauffe l’huile audelà de 100°C (lors de cuissons, fritures, grillades, rôtisseries...). Par ex. : chips et autres biscuits apéritifs, crackers, frites, biscuits, céréales petit déjeuner, toast, café... L’acrylamide est présumée cancérigène. La formation d’acrylamide est notamment influencée: o Température >175°C pour la graisse de friture, o l’entreposage des pommes de terre (plus les pommes de terre sont conservées longtemps dans des conditions défavorables > 6°C, plus la formation d’acrylamide est élevée).

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Gestes simples pour réduire la consommation de l’acrylamide –

Surveiller l’huile de friture ou de cuisson pour ne pas la laisser surchauffer.

–

Ne pas faire dorer à l’excès les produits.

–

Ne pas consommer les zones les plus brunies lors de la cuisson, qui sont les plus riches en acrylamide.

i- Refroidissement – Surgélation Les frites passent dans des zones de refroidissement successives jusqu'à obtention d'une température de 0°C. Elles entrent ensuite dans un tunnel de surgélation à 40°C qui porte le produit à -18°C j- Conditionnement Le conditionnement est entièrement automatisé. Les frites sont emballées en sachets polyéthylène qui sont placés automatiquement dans des boîtes en carton recyclable.

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