Exploration de l'impact du processus de mûrissement biologique sur l'industrie alimentaire

Par Patricia Sánchez Carrillo

Les supermarchés et les marchands de légumes proposent une grande variété de fruits et de légumes, que nous aimons généralement acheter à leur point de maturité optimal. Cependant, cela n'est pas toujours possible et il arrive souvent que nous achetions des fruits non mûrs qui finiront de mûrir à la maison. Les vendeurs de fruits recommandent de conserver ces fruits verts sur du papier ou du plastique, à température ambiante, mais avez-vous constaté que ces fruits verts ne mûrissent souvent jamais chez vous ? Ce n'est pas anormal, c'est simplement que ce fruit n'a pas terminé correctement son processus de maturation biologique.

Quels sont les types de fruits en fonction de leur degré de maturité ?

La distinction entre les fruits climactériques et non climactériques est cruciale. Les fruits climactériques continuent à mûrir après la récolte, tandis que les fruits non climactériques ne le font pas ; ils doivent être sur l'arbre ou la plante pour mûrir. C'est pourquoi, lorsque nous achetons certains fruits verts, ils ne mûrissent jamais à la maison. Les pommes, les poires, les bananes, les kiwis, les tomates et les pêches sont des exemples de fruits climactériques. Les fruits non climactériques sont les oranges, les citrons, les raisins et les grenades.

La distinction entre les fruits climactériques et non climactériques repose sur le rôle critique de l'éthylène dans le processus de maturation. L'éthylène, reconnu comme la principale hormone responsable de la maturation, est un hydrocarbure gazeux insaturé. Sa biosynthèse naturelle augmente au fur et à mesure de la progression du mûrissement des fruits climactériques, orchestrant des changements notables de couleur, d'arôme et de texture. Dans le cas des fruits climactériques, les niveaux d'éthylène continuent d'augmenter même après la récolte, ce qui facilite l'achèvement du processus de maturation à la maison. À l'inverse, les fruits non climactériques n'ont pas la capacité inhérente de produire de l'éthylène après la récolte, ce qui les rend incapables de mûrir de manière autonome à la maison.

"La compréhension du processus de maturation biologique est cruciale pour l'industrie alimentaire, en particulier pour la conservation des fruits et légumes. Les méthodes traditionnelles consistent à contrôler la température, l'humidité et la composition des gaz, mais leur application dépend du type de fruit.

Quels changements l'éthylène provoque-t-il dans les fruits ? ¹

Comme nous l'avons déjà mentionné, l'éthylène est l'hormone responsable de la maturation. Sa biosynthèse entraîne des changements dans la coloration des fruits. Les chloroplastes subissent une dégradation et la chlorophylle, le pigment vert qui donne sa coloration aux fruits non mûrs, diminue. Simultanément, d'autres pigments commencent à être synthétisés, comme les caroténoïdes, responsables des couleurs orange et jaune, et les anthocyanes, responsables des colorations rouge, violette et bleue typiques des fruits mûrs.

Les altérations de l'odorat et du goût se produisent également. Le goût sucré des fruits mûrs est dû à l'hydrolyse de l'amidon qui génère des sucres tels que le glucose, le fructose et le saccharose. La formation de ces sucres est due à un processus respiratoire dans lequel des acides organiques sont utilisés, ce qui diminue également l'acidité des fruits mûrs. En conséquence de ce processus catabolique, des composés phénoliques volatils sont produits, responsables de l'odeur des fruits mûrs.

Enfin, les fruits perdent également de leur texture, car l'éthylène active les enzymes polygalacturonase et cellulase, qui décomposent la paroi cellulaire des cellules, ce qui entraîne une réduction de la teneur en fibres.

En quoi la connaissance du processus biologique de maturation est-elle utile à l'industrie alimentaire ?

La compréhension du processus biologique de maturation est cruciale pour l'industrie alimentaire, en particulier pour la conservation des fruits et légumes. Les méthodes traditionnelles consistent à contrôler la température, l'humidité et la composition des gaz, mais leur application dépend du type de fruit.

Actuellement, l'industrie de la biotechnologie recherche des approches innovantes pour contrôler génétiquement la maturation des fruits. Comme indiqué précédemment, les fruits non climactériques présentent un schéma de maturation distinct, interrompant le processus dès la récolte et la production d'éthylène. Cependant, les études en cours se concentrent sur la compréhension des hormones responsables de l'induction de la maturation dans les fruits non climactériques. L'étude de la protéine Ripening Inducing Factor (RIF), qui régule les gènes impliqués dans le processus de maturation des fraises, en est un exemple. Cette recherche englobe divers aspects, notamment les gènes responsables de la production d'anthocyanes, qui confèrent aux fraises leur couleur rouge caractéristique, et la synthèse de l'acide abscissique, une hormone étroitement liée à la maturation des fruits non climactériques.²

Des méthodes chimiques pour retarder la maturation ont été explorées, comme le montre une étude menée pour évaluer le retard de la maturation des abricots et des pêches. Dans cette étude, l'éthylène a été efficacement éliminé par un processus d'oxydation avec du permanganate de potassium et une exposition aux rayons UV. Cette méthode a permis de retarder le mûrissement et, par conséquent, de préserver la capacité antioxydante de ces fruits.³

La compréhension des processus biologiques est à la base de diverses techniques employées dans l'industrie alimentaire, notamment la conservation des fruits et légumes par le biais d'un mûrissement contrôlé. La prochaine fois que vous irez chez le marchand de légumes, votre point de vue sur les bananes, les fraises et les kiwis pourrait changer. Il est intéressant de noter que les kiwis sont des fruits climactériques à maturation lente. Si vous les achetez alors qu'ils sont encore très verts, pensez à leur donner une dose supplémentaire d'éthylène. Il suffit de placer les kiwis à côté d'une banane et/ou d'une pomme mûre dans un sac en papier. L'éthylène émis par les bananes et les pommes accélérera le mûrissement de vos kiwis. Êtes-vous prêt à essayer cette astuce pratique ?

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Références

1. Hernández C., Bedoya G. 2014. Rôle de l'éthylène dans la maturation des fruits. Essais d'éthylène avec des bananes. Université Catholique Sedes Sapientiae. Centre de recherche biologique. 13:4-7.

2. Martín-Pizarro C., Vallarino J.G., Osorio S., et al. 2021. Le facteur de transcription NAC FaRIF contrôle la maturation des fruits chez la fraise. The Plant Cell. 33(5), 1574-1593.

3. Alonso-Salinas R., López-Miranda S., Acosta-Motos J.R. Effet de la combinaison des méthodes d'élimination de l'éthylène sur l'activité antioxydante de l'abricot et de la pêche. 2022. Advances in ripening and post-harvest of fruits and vegetables. 194-198.