5- PHYSIOLOGIE POST RECOLTE ET DETERIORATION DE LA QUALITE.

 

5.1    Date de récolte

5.2    L'éthylène, facteur de conservabilité

5.3    Causes métaboliques de détérioration de la qualité : l'intensité respiratoire.

5.4    La perte d’eau, transpiration

5.5    Le traumatisme de l'acte de récolte

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 – PHYSIOLOGIE POST RECOLTE ET DETERIORATION DE LA QUALITE.

 

5.1  Date de récolte

 

            Lorsque le phénomène climactérique est enclenché, la durée de survie du fruit diminue considérablement. Il faut donc récolter le fruit à un moment où il a son autonomie de maturation mais avant l'initiation du processus climactérique. (figure 18)

            La date de récolte des fruits climactériques joue un rôle déterminant dans la qualité ultérieure du fruit. Si la récolte est trop précoce, le fruit se trouve dans sa phase non climactérique et est ensuite incapable d'évoluer correctement. Dans certains cas, l'acquisition de l'aptitude à la maturation (transition vers la période d'autocatalyse possible) a lieu assez précocement (pommes par exemple). Dans d'autres cas, l'autonomie de maturation est tardive (fruits à noyaux tels que pêches et abricots) ou bien n'est possible qu'après initiation de la crise climactérique (melon charentais). Le choix de la date de récolte est donc décisif.

            Dans la pratique, il fait appel classiquement à des critères physiologiques, biologiques ou chimiques. Récemment, certains auteurs ont proposé de repérer chez la pomme, le moment où la synthèse d'éthylène est initiée et d'orienter les lots des récoltes successives vers une conservation de plus ou moins longue durée. Cette méthode semble convenable pour certaines variétés (en complément avec d'autres critères) mais est susceptible de donner des résultats variables selon les saisons. Sur poire ou pomme, on peut la déterminer par dosage de l'éthylène interne des fruits sur pied; la cueillette doit intervenir à des teneurs d'éthylène intercellulaires par exemple comprise entre 0.2-0.5 ppm dans le cas de pommes. Une concentration trop faible compromettra la qualité de la maturation des fruits.

Plus couramment on utilise le test de régression de l'amidon (réactif iodo-ioduré) ou la détermination du °Brix et acidité (plutôt considérés comme des facteurs de qualité potentielle que comme des tests de récolte) ou couleur ou fermeté ou durée floraison/cueillette.

Exemples de valeurs retenues pour une qualité supérieure :

Pêches >10.5°Bx                     Pomme GS >13°Bx                  Melons>12°Bx

Les fruits non climactériques sont récoltés à maturité. Les techniques d'entreposage ont pour but de limiter la dégradation du produit vers la sénescence. Au contraire, les fruits climactériques possèdent la faculté de poursuivre ou d'achever leur maturation en conservation, à condition qu'ils soient récoltés à un stade suffisamment avancé. L'art de la conservation sera dans ce cas de contrôler la maturation et par conséquent de la retarder (par le froid, modification d'atmosphère) ou de l'induire artificiellement (traitement à l'éthylène, température élevée).

 

 

 

 

 

 

 

 

ciseaux : récolte ; MC : maturité commerciale ; MP maturité physiologique;

      survie commerciale ;       mort

 

Figure 18 : la survie des organes végétaux après récolte

 

5.2 L'éthylène, facteur de conservabilité

            La durée de survie est en corrélation inverse avec le niveau de synthèse d'éthylène pendant la phase climactérique. Pour une longue conservation des pommes par exemple, il convient de se situer au tout début de la phase d'initiation, sinon les fruits évoluent trop rapidement pendant la conservation au froid ou en AC et surtout après conservation. Leur qualité ne peut plus être maintenue.

            Les facteurs susceptibles d'accélérer la production d'éthylène tels que les blessures et les attaques fongiques contribuent à la détérioration de la qualité car ils stimulent la synthèse d'éthylène et accélèrent les processus de maturation et de sénescence. Il faut donc les éviter pour des raisons à la fois physiologiques et de présentation. L'éthylène est considérée comme une hormone de stress.

            La synthèse et la sensibilité à l'éthylène sont variables suivant les espèces; la fraise y est peu sensible alors que des concentrations de l'ordre de 2-10 ppm suffisent à déclancher le mûrissement des tomates. De même, la sensibilité à l'éthylène est fonction de la variété et du stade de maturité ; il reste par exemple sans effet sur les fruits en phase post climactérique.

 

5.3 Causes métaboliques de détérioration de la qualité : l'intensité respiratoire.

            Le maintien de la qualité des fruits après récolte est en grande partie lié à l'intensité de leur respiration. L'idée d'un épuisement de la "charge énergétique" a été exprimée à propos des fruits et légumes découpés. Elle est sans doute applicable aux produits entiers. Sur le plan pratique, on sait qu'il existe une relation inverse de type hyperbolique entre le taux de respiration et la durée de survie. Les organes jeunes ont une intensité respiratoire élevée et subissent donc une dégradation rapide de leur qualité. Plus la respiration est intense, plus la durée de survie est courte car la respiration est un phénomène qui renseigne sur l'activité interne des tissus et peut donner une indication sur la survie possible du végétal.

            La respiration est la dégradation oxydative (nécessite O2) des substrats présents dans les cellules tels que l'amidon, les sucres ou les acides organiques, en CO2 et H2O. Cette réaction fait intervenir des enzymes spécifiques et est exergonique. Une partie de l'énergie est perdue (chaleur de respiration), l'autre est réutilisée sous forme d'ATP.

            L'Intensité respiratoire (IR) dépend de plusieurs facteurs :

- espèce végétale : il existe une corrélation entre l'IR et le type de tissu végétal au sens botanique du terme. Les racines et tubercules ont une IR faible. Les plantes composées de tissus méristématiques végétatifs ou floraux ont une IR élevée. La fraise (faux fruit) a notamment une IR beaucoup plus importante que la tomate (fruit charnu) dont l'activité est deux fois moindre.

- l'état sanitaire : tout stress ou blessure qui résulte d'un choc mécanique ou d'une attaque fongique provoque un surcroît de respiration.

- le niveau thermique : l'IR croit en fonction de la température suivant une loi exponentielle entre 0 et 30°C.

- la composition gazeuse environnante : l'IR diminue lorsque la concentration en O2 diminue ou celle en CO2 augmente.

            Les facteurs réduisant la respiration vont donc prolonger la durée de survie. Parmi ceux-ci figurent des facteurs externes (froid-AC) mais également des facteurs intrinsèques tels que la teneur en calcium. Les fruits riches en calcium ont en effet un taux de respiration plus faible et de plus, sont moins sensibles à diverses maladies physiologiques.

Le calcium est le facteur essentiel de la conservabilité.

 

Rôle du calcium

Le calcium stabilise les membranes et raffermit les parois

            Les fruits riches en calcium ont une respiration ralentie et une sénescence retardée.

            Il existe une relation du même type entre la richesse en calcium, la conservabilité et l'apparition de maladies physiologiques :

pomme : bitter pit (taches liégeuses localisées sous l'épiderme et qui peuvent s'étendre parfois à tout le fruit), brunissement de sénescence, maladie du froid, vitrescence

salade : brunissement du cœur et de l'extrémité des feuilles,

tomate : pourriture de la zone calicinale.

            Les moyens d'assurer une bonne nutrition calcique au fruit consiste essentiellement à maîtriser l'équilibre fructification-végétation. Des fumures azotées excessives, en favorisant le développement végétatif réduisent la nutrition calcique du fruit. Une irrigation régulière est essentielle car la migration du calcium se fait essentiellement par le xylème grâce au flux de sève crée par la transpiration. Des fumures potassiques trop abondantes réduisent les processus de migration du calcium par compétition.

            Donc, il convient de veiller à la régularité de la nutrition en eau, d'éviter la compétition entre fruits et organes végétatifs, d'éviter les excès de P ou Mg qui accentuent les effets néfastes du manque de Ca

            Les applications de calcium en verger pour lutter par exemple contre le bitter pit des pommes peuvent avoir une certaine efficacité lorsqu'il s'agit de corriger seulement de légères déficiences. C'est souvent la méthode la plus efficace car le calcium pénètre directement dans le fruit au niveau des lenticelles de l'épiderme.

Les applications par trempage ou infiltration sont efficaces selon les fruits pour ralentir la maturation mais elles risquent de favoriser le développement d'attaques fongiques et sont, de plus, difficiles à mettre en œuvre dans la pratique.

 

5.4 La perte d’eau, transpiration

 

            Les fruits récoltés sont sensibles aux pertes d'eau en raison de l'absence d'alimentation par l'arbre. Or la perte d'eau n'a pas seulement des conséquences physiques (pertes de poids, flétrissement); elle a des conséquences physiologiques importantes puisqu'elle accélère la maturation des fruits climactériques (synthèse plus précoce d'éthylène) ou la sénescence des fruits non climactériques (détérioration plus précoce des membranes).

            Après la récolte, l'organe végétal perd de l'eau par transpiration. Au-delà de 5 à 10%, ces pertes déprécient le produit qui a tendance à flétrir altèrent sa consistance. A noter que pour une même perte d'eau, la sensibilité au flétrissement n'est pas la même.

            Cette perte d'eau est fonction de :

- la structure du végétal : Ainsi, un rapport surface/volume élevé (légumes feuilles), la présence de stomates, de lenticelles, de craquelures ou blessures favorisent l'évaporation. Au contraire, l'évaporation tend à diminuer avec l'épaisseur de l'épiderme, la présence de cires (pomme, tomate).

- de son état de développement : en général, plus un produit est récolté précocement, plus il est sensible aux pertes d'eau.

- la perte sera directement fonction du niveau de température, de l'humidité de l'air ambiant et du brassage de l'air.

Pour certains fruits comme la pomme, la maturité accroît la production de cires sur l'épiderme qui contribue à réduire les pertes d'eau ; cette formation est plus importante au froid. La fraise est une espèce végétale très sensible au flétrissement (HR maintenue à 90-95% et niveau thermique bas et stable).

            La perte d'eau dépend du taux de remplissage de la chambre (pertes réparties sur des quantités plus faibles).

            A une température donnée, la perte d'eau est réduite quand l'humidité relative (HR) augmente; elle devient nulle quand celle-ci atteint environ 97%. Elle diminue également, à HR constante, quand la température s'abaisse. Le développement des champignons et des bactéries est favorisé par des humidités élevées et surtout par la présence d'eau libre à la surface des produits. Cependant des humidités proches de la saturation (98-100%) sont moins propices aux attaques fongiques de certains légumes que des humidités de 90 à 95% (choux verts, choux-fleurs, carottes, poireaux, pommes de terre). Une atmosphère très humide peut aussi réduire les maladies du froid (banane).

            Une application de ces remarques est l'utilisation du "froid humide". En chambre froide à atmosphère humide, le concept de distribution d'air est semblable aux autres procédés. Seule la production de froid diffère. Il s'agit d'une fabrication d'eau glacée par un échangeur utilisée pour refroidir à contre courant le flux d'air (au niveau d'un échangeur nid d'abeille) de la chambre froide. L'air ressort à une température légèrement supérieure à 0°C et saturé d'humidité et est ensuite projeté dans la chambre en ventilation forcée. La saturation de l'air en humidité évite toute déshydratation du produit pendant l'entreposage.

            Toutes les précautions doivent donc être prises après récolte pour limiter les pertes d'eau.

 

5.5 Le traumatisme de l'acte de récolte

 

            L'acte de récolte peut être considéré comme un stress qui accélère la maturation

Le fait de récolter un fruit a tendance à accélérer le processus de maturation par accélération de l'apparition de la crise climactérique. L'exemple de la pomme Red Delicious est donné. Dans certains cas tels que l'avocat, la récolte est même indispensable pour permettre la maturation.

            Des hypothèses ont été proposées pour expliquer ces phénomènes : l'arrêt de l'apport au fruit par la sève d'un inhibiteur de maturation (peut être de nature auxinique) et le déficit hydrique, mentionné plus haut. L'augmentation du déficit hydrique accélère l'apparition du pic d'éthylène (avocat qui ne peut pas mûrir sur l'arbre). La durée entre la récolte et le pic d'éthylène est d'autant plus courte que la perte d'eau est importante. Cette théorie est importante dans le cas des organes non climactériques qui bénéficient peu de l'action des AC et dont le seul moyen de lutte contre la sénescence consiste à éviter les pertes d'eau.