1

Mathieu Weil, Sophie Assemat, Mathilde Hoarau, Jrme Minier, Boris Vaitilingom, Alain Shum Cheong Sing

Etude de limpact de la maturit sur la qualit du Piper borbonense

Journes Scientifiques QualiREG - 2016 : Rencontres de lagro-alimentaire en Ocan Indien

Contexte

2

Les poivres sauvages de lOcan Indien, notamment ceux de Madagascar, sont rputs pour leur qualit mais celle-ci est htrogne

Plusieurs paramtres peuvent influencer cette qualit : lespce, le terroir, les pratiques, la maturit la cueillette

A Madagascar et la Runion : des dmarches de protection de la ressource sauvage, de domestication, de mise en place et/ou de valorisation des filires poivre sauvage sont en cours

besoin de connaissances visant matriser les pratiques dans le but de prserver la ressource et amliorer la qualit du poivre

Etudier limpact de la maturit sur les composs dintrt (piprine et huile essentielle), la couleur et la qualit sensorielle du poivre Piper borbonense afin dapporter de la connaissance et didentifier un stade de rcolte optimum

Objectifs

Sommaire

Elments dintroduction :Les critres de qualit du poivreLes facteurs influenant la qualit

Impact de la maturit sur la qualit du poivre :Matriel et mthodesRsultats/Discussion- Teneur en piprine et en huile essentielle- Composition aromatique- Couleur- Analyse sensorielle

Conclusion

3

Les critres de qualit du poivre

Arme : Huile essentielle

4

La qualit du poivre est essentiellement value selon sa qualit sensorielle(Evaluation sensorielle directe et/ou travers les attributs suivants)

Couleur: Rouge confr par des carotnodes

Piquant: Piprine

Les facteurs influenant la qualit du poivre : les procds de transformation

5

- Piprine et teneur en huile essentielle peu influencs- Composition en HE lgrement influence- Couleur trs impacte

(B1: 60 C/30 s; B2: 75 C/180 s; B3: 100 C/300 s)

(35 C, 99 % RH, 24 h)

(60 C, 20 % RH, 39 h)

Impact of blanching, sweating and drying operations on pungency, aroma and color of Piper borbonenseWeil Mathieu, Shum Cheong Sing Alain, Mot Jean-Michel, Boulanger Renaud, Bohuon Philippe.2017. Food Chemistry , 2019 : 274-281. http://dx.doi.org/10.1016/j.foodchem.2016.09.144

Une maturit irrgulire:

- dune liane lautre

- dune grappe lautre

- dun grain lautre au sein dune mme grappe

6

Selon plusieurs auteurs (C.K Mathai, 1979 ; Errol R.Jansz et al., 1983 ; M. Rathnawathie et K.A Buckle, 1983), les teneurs en huile essentielle et en piprine augmentent jusqu atteindre un maximum puis diminuent aprs ce stade. Cependant, ces auteurs ont tous travaill sur Piper nigrum, nont pas toujours appliqu de procd de transformation et nont pas considr la couleur ni fait danalyse sensorielle sur leurs chantillons

Les facteurs influenant la qualit du poivre : la maturit ?

Time of harvest(weeks afterpollination)

Volatile oil(ml 100 g-1)

Piperine(g 100 g-1)

13 3,5 12,5

17 5,0 13,9

19 5,5 14,1

22,5 8,6 11

26 8 9,4

33 6,3 7

Matriel et mthodes

Collecte des chantillons sur les lianes 1,2 et 3

Maturit

A B C

Couleur Vert Orange Rouge

Dates de rcolte 01/07/2015 12/08/2015 02/09/2015

Liane 1 maturit

A*

Liane 2 maturit

A*

Liane 3 maturit

A*

Maturit A*

*idem pour Maturit B et C

Constitution de lots moyens par maturit

7

Dconglation du poivre frais Temprature ambiante

Frais

Broyage lazote liquide

Conservation -80C

Sch

Conservation -80C

Broyage

Echaudage 100C / 3 min

Schage 24h20% HR 60C

8

Matriel et mthodes

Matriels et mthodesPoivre "frais"maturits ABC

Poivre schmaturits ABC

Dtermination de la teneur en piprine X X

Dtermination de la teneur en huile essentielle X X

Dtermination de la composition en HE X X

Dtermination de la couleur X X

Evaluation sensorielle X

(Dtermination de la teneur en Matire Sche) X X

Dtermination de la teneur en piprine :Extraction lthanolMesure de labsorbance par spectrophotomtrie 343 nm

(Norme ISO 5564 1982)

9

Matriel et mthodes

Ecart-type relatif : 3,32% (n=3)

10

Dtermination de la teneur en huile essentielle :Extraction par hydro-distillationLecture volumtrique

(Norme ISO 6571 - 2008)

Matriel et mthodes

Ecart-type relatif : 2,08 % (n=3)

Dtermination de la composition des huiles essentielles

Quantification: Chromatographie Phase gazeuse (HP 5890)-FID

Identification : Chromatographie Phase gazeuse (HP 6890)-Spectromtre de masse

11

Matriel et mthodes

Ecart-type relatif : 0,43 % (n=3) (!)

12

Dtermination de la couleur (n=10):Mesures L*, a*, b* avec un chromamtre (Minolta CR-400 et logiciel associ)

Matriel et mthodes

Ecarts-type relatifs respectifs de 0,93%, 2,68% et 4,79% pour les valeurs L*, a*, b* (n=10)

Evaluation sensorielle:

Existe-t-il des diffrences sensorielles perceptibles entre des poivres schs de maturits diffrentes?

Jury averti et entran de 12 personnes

Tests triangulaires et tests de classementPoivre sch : en grain et mouluTests olfactifs et gustatifs

Tastel

Matriel et mthodes

13

La teneur en piprine diminue au cours de la maturit

14

Impact de la maturit sur la teneur en piprine

a

b

c

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40

Maturit A Maturit B Maturit Cg d

e p

iperi

ne p

our

100g d

e p

oiv

re (

bs)

Impact de la maturitsur la teneur en piprine

Poivre frais

28,6 %

9,6 %Pertes en fonction de la maturit (%)

Vrai si on raisonne sur la masse mais pas au grain !

Le poivre de maturit A bien que plus impact par les procds prsente une plus grande teneur en piprine aprs process (que B et C) 15

Impact de la maturit sur la teneur en piprine

a

c

d

b

d ee

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40

Maturit A Maturit B Maturit Cg d

e p

iperi

ne p

our

100g d

e p

oiv

re (

bs)

Impact des procds sur la teneur en piprine selon la maturit

Poivre frais

Poivre sch

19,7 %

12,3 %

13,3 % Pertes aprs process (%)

La teneur en HE diminue au cours de la maturit

16

Impact de la maturit sur la teneur en en huile essentielle

a

bb

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

16,00

18,00

Maturit A Maturit B Maturit CmL H

E p

our

100 g

de p

oiv

re (

bs)

Impact de la maturit surla teneur en huile essentielle

Poivre frais

18,1 %

4,9 %

Pertes en fonction de la maturit (%)

(Vrai si on raisonne sur la masse mais pas au grain !)

Le poivre de maturit A bien que plus impact par les procds prsente une plus grande teneur en huile essentielle aprs process (que B et C)

17

a

bbcc

dd

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

16,00

18,00

Maturit A Maturit B Maturit C

mL H

E p

our

100 g

de p

oiv

re (

bs)

Impact des procds sur la teneur en huile essentielle selon la maturit

Poivre frais

Poivre sch

23,3 %

18,9 %18,6 %

Impact de la maturit sur la teneur en huile essentielle

Pertes aprs process (%)

18

Impact de la maturit sur la couleur (L*, a*, b*)

ab c

de f

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

FA FB FC SA SB SC

L*

a

b

c

de

f

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

FA FB FC SA SB SC

a*

a

b

c

de f

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

FA FB FC SA SB SC

b* Les paramtres L*, a*, b* augmentent au cours de la maturit

Le process a un impact ngatif sur la couleur quelle que soit la maturit

Le poivre de maturit C a les valeurs chromatiques les plus leves aprs process

F: Frais, S: Sch

Impact de la maturit sur la couleur

FA SA FB SB FC SC

Composs aromatiques % (v/v) sur total dhuile essentielle

Limonne 22,6Alpha-phellandrne 10,6Delta-3-Carne 8,5Beta-pinne 5,3Alpha-pinne 4,0Camphne 1,2Alpha-cubbne 0,5Sabinne 0,5Terpinolne 0,5Asaricin 11,9Safrol 3,3Dilapiole 4,8Elemicine 2,0Mthyl-eugnol 0,7Alpha-guaiene 2,9Delta-elemene 2,0Bta-myrcene 1,9Germacrne-D 0,6Total 84,0

Composition de lhuile essentielle

18 dentre eux quantifis en CG-FID prsents + de 0,5% reprsentant 84% de lhuile essentielle totale (v/v)

Monoterpnes: 66%

Phnylpropanodes: 21%

Sesqui-Terpnes: 7%

Identification en CGSM : 24 composs prsents plus de 0,5% et reprsentant 91% de lHE

19

20

a

aa

a

a

a

c

bb

b

b

b

b

bc

b

c

c

0,000,200,400,600,801,001,201,401,60

FA FB FC

Impact de la maturit sur les composs aromatiques (g/100g de poivre bs)

Les concentrations en composs aromatiques diminuent au cours de la maturit

Impact de la maturit sur les composs aromatiques

Quatre composs reprsentent eux seuls 54 % du total de lhuile essentielle :le limonne (23%), lasaricin (12%), lalpha phelladrne (11%) et le delta-3-Carne (8%).Ils sont majoritaires quelle que soit la maturit considre et cela en frais comme aprs process

Les sesquiterpnes sont les plus rsistants au procd

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

Monoterpnes Sesquiterpnes Phnylpropanodes

Teneur

des

com

pos

s aro

mati

ques

en g

/100g

de p

oiv

re (

bs)

Impact des procds sur les familles de composs de l'HE du poivre de maturit C

FC SC

F: Frais, S: Sch

Impact de la maturit sur les composs aromatiques

21

Pertes aprs process (%)

14 %

35 %

5 %

22

Au cours de la maturit:augmentation des carotnodes (ttraterpnes) et diminution des composs aromatiques

Schma gnral de la biosynthse des terpnodes

(modifi daprs Bohlmann & Keeling, 2008)

Impact de la maturit sur les composs aromatiques

16 tests : 4 tests de classement,12 tests triangulaires

Deux tests significatifs :

- Test de classement gustatif sur poivre moulu :

(muscade et girofle)

- Test triangulaire gustatif sur poivre en grains (Mat A et C)Maturit C : plus piquant et got de camphre

23

Corrlation peu vidente avec les teneurs en composs biochimiques

Tests complmentaires pour confirmer ces rsultats

Impact de la maturit sur la qualit sensorielle

Maturit B Maturit A Maturit C

Rangs 1 2 3

Conclusion

24

Maturit Intrts

Maturit A Plus forte teneur en piprine et en huile essentielleFaible rendement de production

Maturit C - Couleur mieux prserve- Pas de diffrences significatives avec la maturit B

(concernant les teneurs en piprine et en HE)- Rsiste mieux que A aux procds

Le poivre vert (Maturit A) prsente les teneurs en HE et en piprine les plus levesLes compositions en HE sont similairesLes valeurs chromatiques augmentent (et tirent vers le rouge) avec la maturit (C)Lanalyse sensorielle rvle peu de diffrences entre les maturits

Stade de cueillette prconis : Maturit C

Un article en cours de rdaction :