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SCIENCES DES ALIMENTS, 23(2003) 355-366 © Lavoisier – La photocopie non autorisée est un délit L’AAMHA (Association africaine de microbiologie et d’hygiène alimentaire) s’est assigné comme objectifs d’assurer la diffusion des connaissances et des informations en matière de microbiologie et d’hygiène alimentaire, de former et informer les personnes impliquées dans ces domaines, de coordonner et promouvoir les travaux de recherche scientifique entrepris dans les différentes institutions africaines. Notre association s’est dotée d’un organe de diffusion et d’infor- mation représenté par sa revue, Microbiologie et hygiène alimentaire. Créée en mars 1989 à l’ini- tiative du président et de membres du Comité directeur de l’AAMHA la revue « Microb. Hyg. Ali » (autorisation du ministère de l’Intérieur du 07/10/1992 sous le n˚ 2675) en est à sa 15 e année de parution et paraît de façon méthodique et régulière à raison de 3 numéros par an (en décembre, mars et juillet). Notre revue est indexée à l’INRST, est appréciée par les jeunes chercheurs (agrégés et docto- rants), tunisiens, maghrébins et africains qui trouvent dans nos colonnes l’opportunité et l’espace approprié de faire connaître les résultats de leurs travaux qui se rapportent à la microbiologie ali- mentaire, l’hygiène des aliments, la biochimie alimentaire, la nutrition humaine et animale, la qua- lité des denrées alimentaires, mais aussi l’hygiène hospitalière, les maladies infectieuses, la génétique et la chimie moléculaire. Pour en savoir plus : Mongi Jemmali et Khaled Hani MHA , Faculté de Médecine – 4002 Sousse –Tunisie Tél. : + 216 73 219 632, Fax : + 216 73 224 899 E-mail : [email protected] AAMHA Ralentissement de la maturation et de la sénescence de la fraise ( Fragaria ananassa Duch.) par irradiation aux rayons gamma F. Chéour 1 et A. Mahjoub 2 1. École supérieure d’horticulture et d’élevage de Chott-Mariem, Sousse, Tunisie. 2. Centre national des sciences et technologies nucléaires, Tunis, Tunisie RÉSUMÉ Deux expériences séparées ont été conduites pour évaluer, dans un premier temps, l’effet de l’irradiation aux rayons gamma sur le mûrissement et la sénescence de la fraise ainsi que sur le développement des moisissures, et de vérifier, dans un deuxième temps, si la détection de l’irradiation par la méthode de l’ortho-tyrosine est applicable aux fraises. Dans la première expérience, des échantillons de fraises récoltés au stade rosé ont été irra- diés aux doses aux 0, 1, 2 ou 4 kGy, et entreposés à 4 °C à une humidité relative proche de la saturation pendant 27 jours. Au cours de l’entreposage, nous avons évalué différents paramètres de maturité. Les teneurs en antho- cyanes et en solides solubles augmentent, cependant celles des acides organiques et de l’acide ascorbique, et la fermeté diminuent. Les doses 1 et 2 kGy retardent le processus de mûrissement de la fraise mais se sont 3-RALENTISSEMENT (355-366) Page 355 Jeudi, 30. octobre 2003 7:05 19 Cet article des Editions Lavoisier est disponible en acces libre et gratuit sur sda.revuesonline.com

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L’AAMHA (Association africaine de microbiologie et d’hygiène alimentaire) s’est assignécomme objectifs d’assurer la diffusion des connaissances et des informations en matière demicrobiologie et d’hygiène alimentaire, de former et informer les personnes impliquées dans cesdomaines, de coordonner et promouvoir les travaux de recherche scientifique entrepris dans lesdifférentes institutions africaines. Notre association s’est dotée d’un organe de diffusion et d’infor-mation représenté par sa revue,

Microbiologie et hygiène alimentaire

. Créée en mars 1989 à l’ini-tiative du président et de membres du Comité directeur de l’AAMHA la revue «

Microb. Hyg. Ali »

(autorisation du ministère de l’Intérieur du 07/10/1992 sous le n˚ 2675) en est à sa 15

e

année deparution et paraît de façon méthodique et régulière à raison de 3 numéros par an (en décembre,mars et juillet).

Notre revue est indexée à l’INRST, est appréciée par les jeunes chercheurs (agrégés et docto-rants), tunisiens, maghrébins et africains qui trouvent dans nos colonnes l’opportunité et l’espaceapproprié de faire connaître les résultats de leurs travaux qui se rapportent à la microbiologie ali-mentaire, l’hygiène des aliments, la biochimie alimentaire, la nutrition humaine et animale, la qua-lité des denrées alimentaires, mais aussi l’hygiène hospitalière, les maladies infectieuses, lagénétique et la chimie moléculaire.

Pour en savoir plus :

Mongi Jemmali et Khaled HaniMHA , Faculté de Médecine – 4002 Sousse –TunisieTél. : + 216 73 219 632, Fax : + 216 73 224 899E-mail : [email protected]

AAMHA

Ralentissement de la maturationet de la sénescence de la fraise

(

Fragaria

ananassa

Duch.) par irradiationaux rayons gamma

F. Chéour

1

et A. Mahjoub

2

1. École supérieure d’horticulture et d’élevage de Chott-Mariem, Sousse, Tunisie.2. Centre national des sciences et technologies nucléaires, Tunis, Tunisie

RÉSUMÉ

Deux expériences séparées ont été conduites pour évaluer, dans un premiertemps, l’effet de l’irradiation aux rayons gamma sur le mûrissement et lasénescence de la fraise ainsi que sur le développement des moisissures, etde vérifier, dans un deuxième temps, si la détection de l’irradiation par laméthode de l’ortho-tyrosine est applicable aux fraises. Dans la premièreexpérience, des échantillons de fraises récoltés au stade rosé ont été irra-diés aux doses aux 0, 1, 2 ou 4 kGy, et entreposés à 4 °C à une humiditérelative proche de la saturation pendant 27 jours. Au cours de l’entreposage,nous avons évalué différents paramètres de maturité. Les teneurs en antho-cyanes et en solides solubles augmentent, cependant celles des acidesorganiques et de l’acide ascorbique, et la fermeté diminuent. Les doses 1 et2 kGy retardent le processus de mûrissement de la fraise mais se sont

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révélées insuffisantes pour inhiber complètement le développement desmoisissures. La dose 4 kGy au contraire accélère le processus de mûrisse-ment de la fraise et inhibe totalement le développement des moisissures.Dans la deuxième expérience, le cultivar Kent a été irradié aux doses 0 ou10 kGy (0,220 kGy/min). Les protéines ont été extraites et leurs acides ami-nés ont été analysés par GLC-MS. La présence de l’o-tyrosine dans les pro-téines n’a pas pu être établie ce qui indique que la détection de l’irradiationpar la méthode de l’o-tyrosine n’est pas applicable aux fraises.

Ces résultats montrent que les faibles doses d’irradiation aux rayons gammasont suffisantes pour ralentir le mûrissement et la sénescence de la fraisecausant ainsi moins de dommage aux tissus. Cependant, elles sont insuffi-santes pour contrôler le développement des maladies au cours de l’entrepo-sage du fruit à 4 °C. La détection de l’irradiation basée sur la présence del’o-tyrosine dans les protéines n’est pas applicable aux fraises.

Mots clés

fraise, irradiation, rayons gamma, mûrissement, sénescence, entreposage,détection, o-tyrosine.

SUMMARY

Two separated experiments were carried out to assess, in a first time, the effectof gamma rays irradiation on postharvest strawberry ripining and gray molddevelopment, and to verify, in a second time, if the irradiation by the method ofthe ortho-tyrosine is applicable to strawberries. In the first experiment, pinkstrawberry fruit were harvested and irradiated at doses 0, 1, 2 or 4 kGy, andstored in air at 4 °C and close to 100% HR for 27 days. Several maturity critereawere mesured during fruit storage. Anthocyanins and free sugar contents increased,while titrable acidity and ascorbic acid contents, and firmness decreased. Doses1 and 2 kGy delayed ripening but were not able to inhibit completly gray molddevelopment. Dose 4 kGy, contrarly, accelerated ripining and inhibited com-pletly gray mold development. In the second experiment, Kent strawberry hasbeen irrradiated at doses 0 or 10 kGy (0,220 kG/min). Proteins have beenextracted and their amino-acids have been analyzed by GLC-MS. The presenceof the o-tyrosine in proteins has not been able to be established what indicatesthat the detection of irradiation by the method of o-tyrosine is not applicable tostrawberries.

Overall, the results indicated that is may be possible to use gamma irradia-tion at a low dose causing only minimal tissue damage to delay strawberryripining and senescence, and the limitation of low dose to control gray molddevelopppement during storage. The detection of the irradiation based on thepresence of the o-tyrosine in proteins is not applicable to strawberries.

Key words

strawberry, gamma irradiation, ripining, senescence, storage, detection,o-tyrosine.

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1 – INTRODUCTION

L’effet de l’irradiation sur la conservation de certaines espèces de fruits etlégumes a été bien démontré. L’irradiation a été utilisée efficacement dans lecontrôle de la germination des pommes de terre et des oignons, du mûrisse-ment de certains fruits tropicaux comme la mangue, la banane et le papaye, dudéveloppement des micro-organismes, et de la prolifération des insectes(K

ADER

, 1986).

Bien que cette technique ait montré son efficacité sur certaines espèces defruits et légumes, des effets contraires ont été observés sur d’autres (L

ARRIGAU-DIÈRE

et al.

; 1991). En effet, l’irradiation même à de faibles doses de l’ordre de1 kGy pourrait accélérer la maturation du brocoli (D

OMINGUEZ

-L

OPÉZ

et al.

,1988). Une stimulation de la respiration et du métabolisme a été observée aprèsirradiation (K

ADER

, 1986). Ce phénomène pourrait impliquer l’éthylène de bles-sures. En effet, plusieurs auteurs ont rapporté que l’irradiation stimule la pro-duction de l’éthylène suite aux blessures causées aux tissus (Maxie et Sommer,1971).

Quoique certaines méthodes aient été développées pour établir si un fruit ouun légume ait été irradié aux rayons ionisants ou non et quelle dose a été utili-sée, elles demeurent toujours peu fiables à l’exception des épices (J

EFFRIES

,1983). De telles méthodes sont requises pour l’application des réglementsnationaux sur l’irradiation et pour la régulation du commerce international desfruits et légumes.

L’objectif de cette étude est d’évaluer les effets de plusieurs doses d’irradia-tion sur le mûrissement et la sénescence d’une variété locale de fraise ainsi quesur le développement des moisissures au cours de l’entreposage, et de vérifiersi la méthode détection de l’irradiation par la présence de l’o-tyrosine dans lesprotéines est applicable aux fraises.

2 – MATÉRIEL ET MÉTHODES

Deux expériences séparées ont été conduites pour évaluer l’effet de l’irra-diation sur le mûrissement, la sénescence et le développement des micro-orga-nismes, et vérifier si la méthode de détection de l’irradiation par la présence del’o-tyrosine dans les protéines est applicable aux fraises.

Dans la première expérience où l’effet de l’irradiation sur le mûrissement etla sénescence, et le développement des micro-organismes a été vérifié, les frai-ses (

Fragaria

ananassa

, Duch), variété « Chalander », ont été récoltées dansune fraisière âgée d’une année située dans la région de Korba, Nabeul. Le stadede maturité choisi est celui rosé (1/4-1/2 rouge). Des études antérieures ontmontré que les fraises rosées peuvent mûrir normalement après la récolte et parconséquent l’évolution des différentes étapes de mûrissement est facilement

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observable (C

HÉOUR

et al.

, 1990). Les fraises ont été rapidement pré-refroidies àla glace pour ralentir leur respiration et réduire leur sensibilité à la chaleur.

L’irradiation des fraises a été faite le jour même de la récolte à l’aide d’unémetteur rayon gamma du cobalt 60 de type SV-68 (MDS Nordian, Ont.,Canada) à température ambiante, aux doses de 0, 1, 2 ou 4 kGy à un taux de0,110 kGy par minute. Ces doses ont été choisies en se basant sur de prélimi-naires recherches effectuées.

Après irradiation, les fraises ont été entreposées pendant 28 jours à l’obscu-rité, à 4 °C sous aération continue et une humidité relative proche de la satura-tion. Chaque lot de 30 fraises préalablement sélectionnées pour leur grosseur etleur couleur, a été placé dans un contenant de 500 mL non couvert.

Le mûrissement et la sénescence des fraises ont été estimés en déterminantles teneurs des anthocyanes, des solides solubles, des acides organiques et del’acide ascorbique, leur fermeté, leur pH ainsi que par l’évaluation du dévelop-pement des micro-organismes qui sont considérés des facteurs limitant de leurconservation (C

HÉOUR

et al.

, 1991).

Anthocyanes.

Les anthocyanes ont été déterminés selon la méthode deFuleki et Francis (1968). Une aliquote de 10 g provenant d’un homogénat de20 fraises a servi pour l’extraction des anthocyannes. Les résultats sont expri-més en absorbance (510 nm) par gramme de matière fraîche.

Solides solubles.

Les solides solubles ont été déterminés par réfractométrie(Bauch and Lomb optical serioes YB 3301; Bauch and Lomb, Rochester, NY).Les résultats sont exprimés en pourcentage de solides solubles.

Acides organiques.

L’acidité titrable est mesurée selon la méthode décritepar Morris et al (1985). Une aliquote de 10 g provenant d’un homogénat de20 fraises a été ramené à 100 g avec de l’eau désionisée et titré par NaOH,0,1N jusqu’à 8,1. Les résultats sont exprimés en pourcentage d’acide citrique(E

L

-K

AZZAZ

et al.

, 1983).

Acide ascorbique.

La détermination de l’acide ascorbique a été faite sur unealiquote de 0,1 g où on a ajouté 10 mL d’éthanol à 95 %. Les résultats sontexprimés en absorbance (248 nm) par 100 g de matière fraîche.

pH.

La mesure du pH est effectuée suivant la méthode décrite par C

HÉOUR

et al.

(1990). Les électrodes ont été directement immergées dans un homogénatde 20 fraises.

Texture.

La texture a été déterminée sur 10 fraises pour chaque répétition,comme décrit par Ahmed et Dennisson (1972), avec un pénétromètre PNR10(Bioblock Scientific, France). Les fraises ont été découpées longitudinalementpour augmenter leur surface de base. Les résultats sont exprimés en newtons.

Évaluation visuelle.

Le développement des moisissures a été évalué visuelle-ment selon l’échelle 0 à 9. Le 9 indique des fruits complètement couverts demoisissures. Les résultats correspondent à la moyenne de 30 fraises par répéti-tion.

Identification des moisissures.

À la récolte, quelques fruits ont été placésdans des boîtes de Petri sur un milieu SNA (Nirenberg, 1981) et les micro-orga-nismes ont été identifiés. Au cour de l’entreposage, les micro-organismes ontété identifiés directement sur les fraises.

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Dans la deuxième expérience, où la détection de l’irradiation par la présencede l’o-tyrosine dans les protéines des fraises a été vérifiée, le cultivar Kent a étéirradié aux doses 0 ou 10 kGy (0,220 kG/min) à température ambiante. La phé-nylalanine (Sigma, St-Louis, MO.) a été irradiée à la même dose à l’état pur entube de verre, soit en poudre (25 mg), soit en solution (60 mg/10 mL de métha-nol 20 %).

Analyse de la phénylalanine irradiée

. Une aliquote de 1mg de l’échantillonirradié a été dérivé au MTBSTFA (Regis Chemical, Morton Grove, IL) et les déri-vés t-BDMS (tertio-butyldiméthylsilyl) ont été séparés par GLC (HP 5890A) surune colonne capillaire de 25 cm. La température du four a été maintenue initia-lement à 100 °C pendant 10 min, augmentée à 300 °C à 10 °C/min et mainte-nue à cette température pendant 2 min.

Extraction et analyse des acides aminés libres des fraises

. Des lots de 50 gde fraises irradiées et témoins ont été traitées pendant 20 min à l’éthanol 80 %par reflux. Le filtrat concentré sous vide est resolubilisé dans 50 mL d’acide for-mique 2N. Les acides aminés sont purifiés par passage sur une colonne(10 cm

0,7cm) échangeuse d’ions (Ag 50W

8 200/400, Bio-Rad, Richmond,CA). Les acides organiques sont élués par 10 mL d’acide formique 2N et lesacides aminés par 20 mL de NH

4

OH, 4N. Cinq aliquotes ont servi pour l’ana-lyse.

Extraction et analyse des acides aminés protéiques.

Des lots de fraises irra-diées et témoins sont homogénéisés et les protéines sont précipitées parNaSO

4

pendant 24 heures. Les acides aminés libérés par une hydrolyse acide(HCl, 6N) à 100 °C pendant 24 heures sont purifiés et analysés comme les aci-des aminés libres.

L’analyse de la variance des résultats a été faite selon le dispositif factorielselon la procédure GLM de la bibliothèque SAS (SAS Institute, 1982) en blocscomplètement aléatoires (Snedecor et Cochran, 1957). L’homogénéité de lavariance a été vérifiée par le test standard de Bartlett (Anderson et McLean,1974). Des contrastes orthogonaux à un seul degré de liberté ont été utiliséspour évaluer la réponse de chaque critère mesuré. Chaque traitement a été ran-domisé sur trois blocs.

3 – RÉSULTATS

3.1 Critères du mûrissement et de sénescence des fraises

Anthocyanes

. Les teneurs en anthocyanes augmentent au cours de l’entre-posage des fraises pour tous les traitements (

figure 1

;

tableau 1

). Cependant,cette augmentation varie selon le traitement. En effet, elle est rapide pour letémoin, moyenne pour la dose 4 kGy, et faible pour les doses 1 et 2 kGy. Aucuneffet de l’irradiation sur ce critère n’a été observé juste après l’application.

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Tableau 1

Niveaux de probabilité selon les sources de variation pour les différents paramètres de maturité mesurés au cours de l’entreposage des fraises, variété Chalander,

à 4 °C et à une humidité relative proche de la saturation pendant 27 jours.

Figure 1

Teneurs en anthocyanes des fraises, variété Chalander, irradiées aux rayons gamma aux doses 0, 1, 2 ou 5 kGy et entreposées à 4 °C et à une humidité relative proche

de la saturation pendant 27 jours. Écart-type = 0,44.

Solides solubles.

Les solides solubles augmentent pour tous les traitementsau cours de l’entreposage (

figure 2

;

tableau 1

). Cette augmentation qui est fai-ble pour les fraises traitées aux doses 1 et 2 kGy est importante pour le témoinet les échantillons traités à la dose 4 kGy. À la fin de l’entreposage la teneur ensolides solubles du témoin et de l’échantillon traité à la dose 4 kGy a diminuérapidement.

Sources de variation dlCritères de maturité

1 2 3 4 5 6 7

Doses (D)

3 0,001 0,002 NS 0,001 NS 0,001 0,001

Linéaire 1 0,001 NS NS 0,001 NS 0,001 0,008

Quadratique 1 0,001 0,003 NS 0,018 NS 0,001 0,001

Entreposage (E)

2 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001

D

E

6 0,001 0,001 NS 0,016 NS 0,001 0,001

Anthocyanes (1), solides solubles (2), acides organiques (3), acide ascorbique (4), pH (5), texture (6) et évaluation visuelle (7).

Jours d’entreposage0

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

0,010 20 30

0 kGy1 kGy2 kGy4 kGy

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Figure 2

Teneurs en solides solubles des fraises, variété Chalander, irradiéesaux rayons gamma aux doses 0, 1, 2 ou 5 kGy et entreposées à 4 °C

et à une humidité relative proche de la saturation pendant 27 jours. Écart-type = 1,43.

Acides organiques.

Les teneurs en acides organiques des fraises diminuentau cours de l’entreposage pour tous les traitements. Cette diminution semblene pas être influencée par l’irradiation (

tableau 1

).

Acide ascorbique.

L’effet de l’irradiation sur les teneurs en acide ascorbiquea été observé juste après l’application (figure 3 ; tableau 1). Les fraises traitéesaux doses 2 et 4 kGy perdent déjà 13 % de leurs teneurs en acide ascorbiqueau jour 0. Les teneurs en acides ascorbique diminuent significativement aucours de l’entreposage pour tous les traitements. Cependant, cette diminutionest moins importante pour les fraises traitées à la dose 1 kGy alors qu’elle estpour celles traitées aux doses 2 et 4 kGy.

pH.

Le pH des fraises augmente pour tous les traitements au cours del’entreposage. L’irradiation ne semble pas influencer ce paramètre (

tableau 1

).

Texture.

La force requise pour compresser les fraises diminue significative-ment au cours de l’entreposage pour tous les traitements (figure 4 ;

tableau 1

).La fermeté des fraises traitées aux doses 1 et 2 kGy demeure toujours impor-tante au cours de l’entreposage. Cependant, les fruits irradiés à la dose 4 kGyse ramollissement rapidement. Aucun effet de l’irradiation sur la texture n’a étéobservé au jour 0.

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Figure 3

Teneurs en acides ascorbiques des fraises, variété Chalander,irradiées aux rayons gamma aux doses 0, 1, 2 ou 5 kGy et entreposées à 4 °C et

à une humidité relative proche de la saturation pendant 27 jours. Écart-type = 7,53.

Figure 4

Texture des fraises, variété Chalander, irradiées aux rayons gamma aux doses0, 1, 2 ou 5 kGy et entreposées à 4 °C et à une humidité relative proche

de la saturation pendant 27 jours. Écart-type = 4,78.

0

30

25

20

15

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Évaluation visuelle.

Les résultats ont clairement montré que le pourcentagedes fraises altérées croit rapidement dans le cas du témoin pour se généraliserà la fin de l’entreposage (

figure 5

;

tableau 1

).

Ce phénomène est encore plus marqué dans le cas des échantillons irradiésà la dose 4 kGy. Les fraises irradiées aux doses 1 et 2 kGy semblent garder uneapparence acceptable jusqu’à la fin de l’expérience. L’effet de l’irradiation sur laqualité externe des fruits n’a pas été observé au jour 0.

Figure 5

Aspect externe des fraises, variété Chalander, irradiées aux rayons gammaaux doses 0, 1, 2 ou 5 kGy et entreposées à 4 °C et à une humidité relative proche

de la saturation pendant 27 jours. Écart-type = 4,71

.

Pour tous les paramètres de maturité mesuré, excepté pour le pH et les aci-des organiques, l’interaction « Dose

Entreposage » est significative, ce quiveut dire que le comportement des échantillons de fraises au cours de l’entre-posage varie selon la dose d’irradiation appliquée.

3.2 Identification des micro-organismes

Les micro-organismes ont été observés neuf jours après l’entreposage chezle témoin. Cinq champignons ont été identifiés à la récolte sur les fruits maisseules Botrytis cinerea et Rhizopus stolonifer se sont développés au cours del’entreposage à 4 °C. L’irradiation à la dose 4 kGy inhibe complètement leurdéveloppement. Cependant, les doses 1 et 2 kGy sont insuffisantes pour lesralentir. À la fin de l’entreposage, on a assisté à la recontamination des échan-tillons traités à la dose 4 kGy.

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3.3 Détection de l’irradiation par la présence de l’o-tyrosine dans les protéines

La GLC des acides aminés purs de référence (phénylalanine, p-tyrosine eto-tyrosine) et de la phénylalanine irradiée a montré que l’irradiation ne causepas la dégradation de la phénylalanine en p-tyrosine (Tr 25.08) et/ou en o-tyro-sine (Tr 24.02).

L’analyse des acides aminés libres a montré la présence de traces d’o-tyro-sine dans les extraits de fraises témoins et irradiées en quantités équivalentes.L’identité de ces pics a été confirmée par spectrométrie de masse. Cependant,l’analyse des acides aminés libérés des protéines par hydrolyse n’a pas permisde détecter des pics correspondants chez les fraises témoins et irradiées.

4 – DISCUSSION

L’effet bénéfique de l’irradiation sur la préservation de la qualité de certainesespèces de fruits et légumes et le contrôle du développement des moisissuresa été bien démontré (KADER, 1986). Cependant, pour généraliser son applicationsur d’autres produits, des études spécifiques sont imminentes. En effet, lesproduits horticoles se caractérisent par leur diversité et par conséquent leursréactions à l’irradiation pourrait être différentes.

Les changements caractéristiques du mûrissement et de la sénescence dela fraise tels que l’augmentation des teneurs des anthocyanes et des solidessolubles, du pH, la diminution de l’acidité titrable, de l’acide ascorbique et de lafermeté, et le développement des moisissures ont été observés au cours del’entreposage à 4 °C. Nos expériences ont montré que l’irradiation peut influen-cer certains de ces paramètres et par conséquent contrôler le mûrissement et lasénescence de la fraise et réduire les pertes de qualité au cours de l’entrepo-sage. De telles observations ont été rapportées par LALAGUNA (1998) sur lemelon, EL ASSI et al. (1997) sur la tomate et DUBERY et al. (1984) sur la mangue.

Nos résultats indiquent aussi que l’expérience a été interrompue 27 joursaprès l’entreposage parce que le témoin avait été complètement envahi par lesmicro-organismes. L’irradiation aux doses 1 et 2 kGy ralentit l’augmentationdes anthocyanes et des solides solubles, la diminution de l’acide ascorbique etde la fermeté et par conséquent le mûrissement et la sénescence. Cependant,la dose 4 kGy accélère ces processus. Ces observations montrent la sensibilitéde la fraise à l’irradiation contrairement à ce qui a été rapporté par COUTURE etal. (1990). De telles observations ont été rapportées dans d’autres recherchesnotamment sur le brocoli (DOMINGUEZ-LOPÉZ et al., 1988). L’accélération dumûrissement et de la sénescence des fraises peut être le résultat des blessurescausées aux tissus par l’irradiation induisant ainsi leur ramollissement et leurprédisposition à de nouvelles attaques par les pathogènes. La fraise est un fruitriche en eau et l’irradiation aux doses élevées aurait provoqué la formation desproduits de radiolyse tels que les radicaux libres qui ont accéléré la dégradationdes membranes et des parois cellulaires causant ainsi la dissolution des tissuset par conséquent sa sénescence (THOMAS, 1986). L’implication des

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membranes cellulaires dans le processus de sénescence a été bien démontréepar CHÉOUR et al. (1992). Les radicaux libres pourraient provoquer la dégrada-tion des phospholipides et les acides gras qui ainsi libérés, subissent l’oxyda-tion par la lipoxygénase d’où la sénescence du fruit (CHÉOUR et al., 1992).

La diminution du taux des sucres à la fin de l’entreposage pour les fraisestraitées à la dose 4 kGy est due à leur envahissement par les pathogènes. Cesderniers, ont probablement utilisés les sucres comme source d’énergie.

Quoique cinq champignons ont été identifiés sur les fraises à la récolte,seuls Botrytis cinerea et Rhizopus stolonifer se sont développés à 4 °C. Ceschampignons sont identifiés comme des facteurs limitants majeurs de laconservation de la fraise (CHÉOUR et al., 1990). L’irradiation à partir de la dose4 kGy inhibe complètement leur développement. Cependant, cette dose estrelativement élevée et par conséquent nocive pour la conservation des fraises.Les doses 1 et 2 kGy sont insuffisantes pour inhiber complètement le dévelop-pement des moisissures. Ces doses tolérables par les tissus des fraises sontnettement inférieures à celles requises en général pour ralentir le développe-ment des micro-organismes.

Dans un essai d’établir si la détection de l’irradiation par l’o-tyrosine dansles protéines est applicable aux produits végétaux, des fraises ont été irradiéesaux rayons gamma aux doses 0 ou 10 kGy et des extraits de protéines hydroly-sées ont été analysés par GLC-MS. Cette méthode ne s’est pas avérée adé-quate pour les fraises comme rapporté pour la viande (National Bureau OfStandards, 1986). Des traces d’o-tyrosine peuvent se trouver à l’état libre maisnon dans les protéines des tissus non irradiés. L’irradiation favorise normale-ment la formation de l’o-tyrosine à partir de la phénylalanine libre ou protéique.Cependant, l’incorporation de l’o-tyrosine dans les protéines n’est pas possiblecar il n y a pas une enzyme qui peut l’accepter comme substrat.

En conclusion, nos résultats montrent que l’irradiation à des doses inférieu-res ou égales à 2 kGy retarde certains processus métaboliques impliqués dansle mûrissement et la sénescence des fraises. Cependant, ces doses sont insuf-fisantes pour ralentir le développement des moisissures. Des doses supérieu-res ou égales à 4 kGy semblent accélérer la sénescence de la fraise. L’emploides faibles doses d’irradiation en combinaison avec les atmosphères modi-fiées pourrait être une solution idéale pour optimiser la conservation de lafraise. L’utilisation de la méthode de détection de l’irradiation par la présencede l’o-tyrosine dans les protéines ne semble pas être applicable aux fraises.

RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES

AHMED E.M., DENNISSON R.A., 1972. Tex-tural proprieties of stored and irradiatedTioga strawberries. J. Text. Stu., 3, 80-88.

ANDERSON V.L., McLEAN R.A., 1974. Designof experiments. Marcel Dekker, N.Y.

CHÉOUR F., WILLEMOT C., ARUL J., DES-JARDINS Y., MAKHLOUF J., CHARESTP.M., GOSSELIN A., 1990. Effects of foliarapplication of CaCl2 on postharvest sraw-berry ripining. J. Amer. Soc. Hort. Sci.,115, 789-792.

3-RALENTISSEMENT (355-366) Page 365 Jeudi, 30. octobre 2003 7:05 19C

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© L

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a ph

otoc

opie

non

aut

oris

ée e

st u

n dé

lit

CHÉOUR F. WILLEMOT C., ARUL J., DES-JARDINS Y., MAKHLOUF J., 1991. Post-harvest response of two strawberrycultivars to foliar application of CaCl2.HortScience., 26, 1186-1189.

CHÉOUR F. WILLEMOT C., ARUL J.,MAKHLOUF J., 1992. Delay of cabbageleaf senescence and lipid membranedegradation by calcium. Plant Physiol.,100, 1156-1660.

COUTURE R., MAKHLOUF J., CHÉOUR F.,WILLEMOT C., 1990. Production of CO2and C2H2 after gamma irradiation ofstrawberry fruit. J. Food Qual., 13, 385-395.

DUBERY I.A., VAN RENSBURG L.J., SCA-BORT J.C., 1984. Malic enzyme activityand related biochemical aspects duringripining of gamma irradiated mango fruit.Phytochemistry., 23, 1383-1386.

DOMINGUEZ-LOPÉZ A.M., WILLEMOT C.,CASTAIGNE F., CHÉOUR F., ARUL J.,1988. Effects de l’irradiation aux rayonsgamma sur la conservation du brocoli(Brassica oleracea var. Italica). Can. J.Plant Sci., 68, 871-876.

EL ASSI N., HUBER D.J., BRECHT J.K., 1997.Irradiation-induced changes in tomatofruit and pericarp firmness, eletrolyteefflux, and cell wall enzyme activity asinfluenced by ripining stage. J. Amer Soc.Hort. Sci., 122, 100-106.

EL-KAZZAZ M.K., SOMMER N.F., FORTLAGER.J., 1983. Effect of different atmosphereson postharvest decay and quality offresch strawberries. Phytophathology., 73,282-285.

FULEKI T., FRANCIS F.J., 1968. Quantitativemethods for anthocyanins. Determinationof total anthocyanins and degradationindex for cranberry juice. J. Food Sci.,333, 78-83.

JEFFRIES D.K., 1983. Detection of irradiatedfoods. Leatherhead Fd. R.A. Literaturesurveys, n° 14.

KADER A.A. 1986. Potentiel application of ion-izing radiation to postharvest handling offresh fruits and vegetables. Food Tech-nol., 40, 117-121.

LALAGUNA F. 1989. Response of Galia musk-melons to irradiation as a quarantine treat-ment. HortScience., 33, 118-120.

LARRIGAUDIÈRE C., LATCHÉ A., PECH J.C.,TRIANTAPHYLIDÈS C., 1991. Relation-ship between stress ethylene productioninduced by gamma irradiation and ripiningof cherry tomates. J. Amer Sco. Hort. Sci.,116, 1000-1003.

MAXIE E.C., SOMMER, N.F., MITCHELL F.G.,1971. Infeasibility of irradiating fresh fruitsand vegetables. HortScience, 6, 202-204.

MORRIS J.R., SISTRUNK W.A., SIMS C.A.,MAIN G.L., WEHUNT E.J., 1985. Effectsof cultivar, postharvest storage, prepro-cessing dip treatment and style of packon the processing quality of strawberries.J. Amer. Soc. Hort. Sci., 110, 172-177.

NATIONAL BUREAU OF STANDARDS. 1986.NBS develops new detection method toidentify irradiated foods. U.S.D. Com-merce News. June 16.

NIRENBERG HI., 1981. A simplified methodfor identifying Fusarium spp. Occuring inwheat. Can. J. Bot., 59, 172-177.

SAS (Statistical Analysis System)., 1982. SASusers guide: Statistics. SAS Institute, Inc.,Cary, N.C.

SNEDECOR G.W., COCHRAN W.G., 1957. Statis-tical methods. 6th ed. Iowa State Univ. Press.

THOMAS, P. 1986. Radiation preservation offoods of plant origin. III. Tropical Fruits:Bananas, mangoes and papays. CRC. C.R. Food Sci. Nutr., 23, 147-205.

3-RALENTISSEMENT (355-366) Page 366 Jeudi, 30. octobre 2003 7:05 19C

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