LEGUMES

Domaine technique

La présente invention concerne un procédé de traitement de fruits ou légumes relargant après récolte une substance organique, ledit procédé comprenant une étape de relargage de ladite substance organique comprenant:

a) une étape de mise en contact desdits fruits ou légumes avec de l'eau de relargage, et b) une étape de traitement de ladite eau de relargage.

Etat de la technique

Certains fruits ou légumes, une fois cueillis ou récoltés, sécrètent, via la zone de section du fruit ou du légume à son support, une substance organique liquide. Par exemple, les bananes sécrètent du latex. La découpe des mains de bananes en bouquets provoque la sécrétion de latex qui doit être éliminé pour un bon conditionnement. En effet, le latex peut former une pellicule adhérente sur toute la surface du fruit, source de pathogènes et consommatrice de désinfectants qui peuvent être utilisés avant la mise en emballage. Le latex constitue également une pollution de l'eau de lavage.

Par ailleurs, lors de la découpe des mains de bananes en bouquets, des champignons pénètrent directement dans les tissus par les voies ouvertes, ce qui provoque les pourritures de couronnes et le chancre. De nombreuses espèces de champignons sont impliquées notamment Colletotrichum musae, des Fusarium, Botryodiplodia theobromae, des Verticillium, des Cephalosporium. Les spores de ces champignons sont disséminées par le vent ou par la pluie. A la récolte, les fruits portent des quantités importantes de ces spores susceptibles de contaminer les couronnes. Certaines de ces spores peuvent être éliminées durant le lavage et se retrouver dans l'eau des bacs de lavage, tandis que d'autres adhèrent fortement à la surface des fruits (appressoria de Colletotrichum musae).

Il est reconnu que l'emploi d'une eau perdue, non recyclée, avec un débit important (200 litres par minute), permet d'éviter la concentration des spores dans les bacs de lavage et de découpe. De même, il est recommandé de désinfecter l'eau des bacs de lavage et de découpe : une chloration à 2 mg par litre permet de détruire la plupart des spores de champignon. D'autres produits chimiques sont utilisés soit pour la désinfection des fruits, notamment le Thiabendazole (TBZ), Imazalil (IMAZ), soit pour faire coaguler les solutions organiques relarguées par les fruits comme le latex dans le cas des bananes, notamment via l'usage de sulfate d'alumine. L'usage d'eau perdue permet d'éviter les phénomènes de concentrations et de pollution forte de l'eau de lavage mais suppose une bonne disponibilité en eau (eau de rivière par exemple). Mais ceci se trouve en contradiction avec les nouvelles législations concernant les effluents des stations d'emballage.

Dans les cas où l'eau doit être recyclée, il est impératif qu'elle soit désinfectée. Cette désinfection pose toutefois des problèmes techniques, qui ne sont pas facilement résolus, notamment celui de la présence de latex. Les produits de coagulation, notamment celle du latex des bananes, doivent être retirés souvent afin de ralentir l'encrassement des unités de traitement, notamment les fonds de tanks. Cependant cet encrassement reste très difficile à éviter, ce qui contraint à des nettoyages réguliers, sources de perte de rendement.

Divulguation de l'invention

Un but de la présente invention est donc de pallier ces inconvénients, en proposant un procédé de traitement après-récolte de fruits ou de légumes, comme les bananes, sans utilisation de produits chimiques, ni de coagulant des solutions organiques qui proviennent des fruits ou des légumes pendant le conditionnement.

A cet effet, et conformément à la présente invention, il est proposé un procédé de traitement de fruits ou légumes relargant après récolte une substance organique, ledit procédé comprenant une étape de relargage de ladite substance organique comprenant :

a) une étape de mise en contact desdits fruits ou légumes avec de l'eau de relargage, et b) une étape de traitement de ladite eau de relargage. Selon l'invention, ladite étape de traitement de l'eau de relargage comprend l'électrolyse de ladite eau de relargage.

D'une manière avantageuse, ledit procédé de traitement de fruits ou légumes comprend en outre une étape de lavage desdits fruits ou légumes comprenant :

c) une étape de mise en contact des fruits ou légumes avec de l'eau de lavage d) une étape d'électrolyse de ladite eau de lavage, et

e) une étape d'utilisation de ladite eau de lavage électrolysée comme eau de lavage pour l'étape c). D'une manière préférée, le procédé selon l'invention peut comprendre en outre une étape f) d'utilisation de ladite eau de relargage électrolysée comme eau de relargage pour l'étape a).

Le procédé selon l'invention est basé sur un procédé électrochimique qui permet de remplacer les différents produits chimiques utilisés traditionnellement sur les chaînes de conditionnement par un traitement continu de l'eau de relargage et/ou de l'eau de lavage au moyen de cellules électrochimiques soumises à un courant, en ayant pour objectifs d'une part de diminuer les pertes liées à la pourriture, sans nuire à la qualité des fruits ou des légumes, et d'autre part d'éliminer les substances organiques relarguées par les fruits ou les légumes. Selon les modes de réalisation, le procédé selon l'invention peut comprendre ou non une étape d'addition de chlorure, tel que NaCl ou tout autre sel, dans les cuves de traitement.

Brève description des dessins La Figure 1 montre une ligne de conditionnement permettant de mettre en œuvre le procédé de traitement selon l'invention ;

La Figure 2 représente l'évolution de la DCO et du courant en fonction de la charge électrique dans une eau de relargage utilisée pour le traitement de bananes selon le procédé de l'invention; et La Figure 3 représente l'évolution de la concentration en Colletotrichum Musae en fonction du temps dans différentes eaux électrolysées selon le procédé de l'invention, et à titre comparatif dans une eau non électrolysée. Mode de réalisation de l'invention

La présente invention concerne un procédé de traitement de fruits ou légumes relargant après récolte une substance organique, ledit procédé comprenant une étape de relargage de ladite substance organique comprenant :

a) une étape de mise en contact desdits fruits ou légumes avec de l'eau de relargage, afin que l'eau de relargage se charge en substances organiques relarguées par les fruits ou légumes après récolte, et

b) une étape de traitement de ladite eau de relargage par électrolyse, de sorte les substances organiques relarguées par les fruits ou légumes après récolte dans l'eau de relargage selon l'étape a) soient oxydées.

En outre, le procédé comprend avantageusement une étape de lavage desdits fruits ou légumes comprenant :

c) une étape de mise en contact des fruits ou légumes avec de l'eau de lavage, afin que l'eau de lavage se charge en matières organiques naturelles solubles présentes sur les fruits ou légumes,

d) une étape d'électrolyse de ladite eau de lavage, de sorte que les matières organiques récupérées lors de l'étape c) soient oxydées, et

e) une étape d'utilisation de ladite eau de lavage électrolysée comme eau de lavage pour l'étape c).

L'eau qui peut être utilisée dans l'invention comme eau de relargage et/ou de lavage peut être par exemple de l'eau du robinet, de l'eau naturelle, ou de l'eau de pluie. De préférence, la composition de l'eau utilisée dans l'invention répond aux normes de qualité de l'eau potable locale, par exemple la directive européenne sur l'eau potable 98/83/EC du 3 novembre 1998. Il doit être noté que le procédé de l'invention est efficace même si l'eau qui est mise en contact avec les fruits ou légumes pour l'étape de re largage ou pour l'étape de lavage ne contient aucun chlorure ou qu'une faible quantité.

Par exemple, l'eau qui est mise en contact avec les fruits ou légumes pour l'étape de re largage ou pour l'étape de lavage peut contenir une concentration en chlorures inférieure à 500 mg/L, de préférence inférieure à 250 mg/L, et plus préférentiellement inférieure à 5 mg/L. De préférence, l'étape de relargage des substances organiques ne comprend aucun ajout de composé supplémentaire à l'eau de relargage. Notamment, l'étape de relargage selon l'invention ne comprend aucun ajout de sulfate d'alumine dans l'eau de relargage.

De préférence, l'étape de lavage desdits fruits ou légumes ne comprend aucun ajout de composé supplémentaire à l'eau de lavage.

Selon certains modes de réalisation, l'eau de relargage et/ou de lavage peut ne contenir aucun chlorure additionnel. Selon d'autres modes de réalisation, des chlorures ou d'autres sels peuvent être ajoutés pour favoriser l'électrolyse.

De préférence, la concentration en agents oxydants qui peuvent être présents dans l'eau de relargage et/ou de lavage électrolysée et choisis parmi le groupe comprenant les dérivés réactifs de l'oxygène et le chlore libre, est inférieure 5 mg/L, et de préférence inférieure à 1 mg/L. De tels dérivés réactifs de l'oxygène sont ^' OH, 0 ₃ , H ₂ 0 ₂ , Ό ₂ -, C10 ₂ .

Avantageusement, le procédé selon l'invention comprend en outre une étape f) d'utilisation de ladite eau de relargage électrolysée comme eau de relargage pour l'étape a).

De préférence, l'étape de relargage de la substance organique et/ou l'étape de lavage des fruits ou légumes sont respectivement mises en œuvre par trempage desdits fruits ou légumes dans une cuve de traitement unique, l'eau de relargage et/ou l'eau de lavage circulant de préférence en circuit fermé.L'eau de relargage et/ou l'eau de lavage peut également circuler en circuit semi-fermé ou être traitée par batch. Il est bien évident que l'eau de relargage et/ou l'eau de lavage peut être mise en contact avec les fruits ou légumes par pulvérisation au lieu d'un trempage. Avantageusement, l'eau de relargage est utilisée comme eau de lavage, de sorte que le procédé selon l'invention utilise la même eau de traitement pour l'étape de relargage et pour l'étape de lavage.

D'une manière particulièrement avantageuse, l'étape de relargage de la substance organique et l'étape de lavage des fruits ou légumes sont réalisées simultanément dans une même cuve de traitement, l'eau étant utilisée pour le relargage et pour le lavage et électrolysée en même temps. L'eau circule de préférence en circuit fermé. L'eau peut également circuler en circuit semi-fermé ou être traitée par batch. Avantageusement, l'eau de relargage et/ou de lavage contenue dans la cuve de traitement est électrolysée en continu durant le traitement des fruits ou légumes.

Il est bien évident que l'eau de relargage et/ou de lavage contenue dans la cuve de traitement peut également être électrolysée de manière non continue durant le traitement des fruits ou légumes.

De préférence, la température de l'eau de relargage et/ou de lavage est comprise entre 10°C et 65°C et de préférence entre 20°C et 55°C. Le choix du type de cellule d'électrolyse utilisée dans la présente invention n'est soumis à aucune limitation particulière. Des cellules monopolaires ou bipolaires avec ou sans séparation ou subdivision peuvent être utilisées. Les électrodes utilisées dans le procédé de l'invention peuvent être de toute forme. Ainsi, des électrodes de type plaque, métal déployé ou treillis peuvent être utilisées. Elles sont chimiquement et électrochimiquement stables. La cellule peut être utilisée avec ou sans inversion de polarité. Si une inversion de polarité est utilisée, par exemple pour enlever périodiquement un dépôt de calamine sur le(s) électrode(s) négative(s), alors toutes les électrodes seront de préférence réalisées dans un même matériau avantageusement choisi parmi le groupe comprenant le diamant dopé au bore, ou tout autre matériau non dissous par une polarisation anodique, tel que le platine, le titane platiné, le carbone, le titane présentant un revêtement contenant au moins un oxyde métallique choisi parmi le groupe comprenant Ru0 ₂ , Ir0 ₂ , Sn0 ₂ , Pb0 ₂ , Ti0 ₂ et Ta ₂ 0 ₅ . Sinon, le matériau de la cathode peut avantageusement être réalisé dans un autre matériau qui est stable sous une polarisation cathodique, tel que l'acier inoxydable.

On utilisera préférentiellement des électrodes de diamant dopé produites selon le procédé connu de dépôt en phase gazeuse (CVD). Avantageusement, la conductivité du diamant est obtenue par l'utilisation d'une source appropriée de dopant tel que le triméthyle borane dans la phase gazeuse et est comprise entre 0.005 Ohm.cm et 10 Ohm.cm. De préférence le diamant dopé est déposé sur un matériau support approprié sous la forme d'une couche continue d'épaisseur de 1 μιη à 50 μιη. Le matériau support est avantageusement un matériau céramique tel que le silicium, le carbure de silicium rendu conducteur par dopage ou tout autre matériau métallique approprié, tel que titane, zirconium, tantale, et niobium.

De préférence, la cuve de traitement et les électrodes utilisées pour l'électrolyse de l'eau de relargage et/ou de lavage sont dimensionnées de sorte que le rapport « surface totale de l'électrode / volume de la cuve de traitement » est compris entre 0.01 m ² /m ³ et 1.5 m ² /m ³ , et de préférence entre 0.05 m ² /m ³ et 0.5 m ² /m ³ .

De plus, la cuve de traitement et le courant utilisés pour l'électrolyse de l'eau de relargage et/ou de lavage sont de préférence choisis de sorte que le rapport «courant / volume de la cuve de traitement » est compris entre 0.0002 A/L et 12 A/L, de préférence entre 0.003 A/L et 3 A/L, plus préférentiellement entre 0.01 A/L et 1 A/L, et encore plus préférentiellement entre 0.03 et 0.3 A/L.

Avantageusement, l'électrolyse de l'eau de relargage et/ou de lavage est réalisée en utilisant une densité de courant comprise entre 2 mA/cm ² et 800 mA/cm ² , et de préférence comprise entre 10 mA/cm ² et 200 mA/cm ² .

De préférence, une quantité de fruits ou légumes supérieure à 1 tonne/m ³ , et de préférence supérieure à 100 tonnes/m ³ est mise en contact avec l'eau de relargage et/ou de lavage qui est électrolysée selon le procédé de l'invention. Avantageusement, le temps de contact avec les fruits ou légumes avec l'eau de re largage et/ou de lavage est compris entre 10 secondes et 60 minutes, et de préférence entre 10 secondes et 30 minutes, et plus préférentiellement entre 20 secondes et 20 minutes.

Avantageusement, le débit en eau de relargage et/ou de lavage au niveau des électrodes est compris entre 0.2 volume de la cuve de traitement par heure et 20 volumes de la cuve de traitement par heure, de préférence entre 2 volumes de la cuve de traitement par heure et 10 volumes de la cuve de traitement par heure.

Le procédé selon l'invention permet de détruire les substances organiques relarguées après récolte de sorte que l'eau de relargage et/ou de lavage électrolysée contient une Demande Chimique en Oxygène (DCO) inférieure à 100 mg/L, de préférence inférieure à 10 mg/L.

La demande chimique en oxygène est définie comme étant la quantité en mg d'oxygène consommé par litre d'échantillon par oxydation au moyen d'un agent oxydant fort. La demande chimique en oxygène est mesurée par des équipements portables, tels que le colorimètre Hach-Lange DR/890 selon le protocole correspondant 8000.

Le procédé selon l'invention peut s'appliquer avantageusement au traitement après récolte de bananes ou de mangues. Le procédé selon l'invention peut être utilisé en une ou plusieurs phases de traitement des fruits ou légumes après récolte, notamment dans le cas des bananes pour lesquelles le procédé peut être utilisé lors d'une première phase concernant les mains découpées du régime puis lors d'une deuxième phase concernant les bouquets découpés des mains.

Avantageusement, le procédé selon l'invention utilise une chaîne de conditionnement comprenant un équipement pour traiter les fruits ou les légumes. Un exemple d'une telle chaîne de conditionnement est représenté sur la Figure 1. La chaîne de conditionnement comprend une caisse 1 contenant des fruits ou des légumes relargant après récolte une substance organique, tels que des bananes. La chaîne comprend également une cuve de traitement 2 par trempage dans laquelle les fruits ou légumes sont plongés, ladite cuve 2 contenant de l'eau électrolysée utilisée pour le lavage des fruits ou légumes et pour récupérer les substances organiques relarguées par lesdits fruits ou légumes. Après l'élimination des substances organiques relarguées et des champignons, les fruits ou légumes sont sortis de la cuve 2, puis sont lavés avec de l'eau du robinet 3. La chaîne de conditionnement contient également un séchoir 4, optionnellement un équipement pour appliquer une cire 5, et un équipement 6 pour trier, calibrer et emballer les fruits ou les légumes. L'ordre des équipements et le nombre d'opérations peuvent bien évidemment changer en fonction de la chaîne de conditionnement. La chaîne de conditionnement comprend également un équipement 7 pour électrolyser l'eau contenue dans la cuve de traitement 2.

D'une manière surprenante, quand l'eau contenue dans la cuve de traitement dans laquelle les fruits légumes ont relargué leurs substances organiques, a été électrolysée selon le procédé de l'invention, lesdites substances organiques sont détruites de sorte qu'il n'est plus nécessaire de les faire coaguler. Ainsi, il n'est plus nécessaire d'utiliser de produits coagulants, et les risques d'encrassement de l'équipement sont supprimés.

De plus, quand l'eau contenue dans la cuve de traitement des fruits ou légumes a été électrolysée selon le procédé de l'invention et a été utilisée pour laver les fruits ou légumes dans une ligne de conditionnement, la proportion de fruits ou légumes pourris lors d'un stockage à long terme est inférieure à la proportion obtenue avec des fruits ou légumes lavés dans une cuve contenant un fongicide disponible sur le marché.

Le procédé selon l'invention permet donc réduire les quantités de Colletotricum et d'autres microbes pathogènes sans aucune addition d'autre produit chimique. Le procédé selon l'invention permet également de réduire les quantités d'eau utilisées pour le traitement après-récolte des fruits ou légumes, l'eau de traitement pouvant être utilisée en circuit fermé tant pour le relargage que pour le lavage. Selon le mode de réalisation préféré, le procédé de l'invention est utilisé pour éliminer en même temps les champignons et les substances organiques re larguées par les fruits ou légumes dans l'eau utilisée pour leur traitement après récolte.

Les exemples ci-dessous illustrent la présente invention sans toutefois en limiter la portée. Exemples:

Exemple 1 :

On mesure la demande chimique en oxygène (DCO) dans un échantillon de 5 litres d'eau de relargage utilisée dans un procédé de traitement de bananes selon l'invention. Pour l'électrolyse de l'eau de relargage, on utilise une cellule Diacell® 201 (deux électrodes monopolaires, une électrode bipolaire, deux compartiments de 1 mm) commercialisée par la société Waterdiam France et comprenant des électrodes de diamant dopé au bore. 0.5 % de NaHC0 ₃ a été ajouté à l'échantillon. Un courant de 3 A est appliqué au départ. Le débit est de 600 1/h.

La figure 2 représente l'évolution de la DCO (ppm 0 ₂ ) (courbe D) et du courant (A) (courbe E) en fonction de la charge électrique (Ah/L). La demande chimique en oxygène est mesurée par la méthode spectro-photométrique au moyen d'un colorimètre Hach-Lange DR/890 selon le protocole correspondant 8000.

Les résultats obtenus montrent que l'eau de relargage, utilisée pour le traitement après récolte des bananes, et traitée selon l'invention, présente une DCO qui diminue en fonction du temps. Ces résultats montrent la dégradation des substances organiques, et notamment du latex recueilli lors du trempage des bananes dans l'eau de relargage.

Exemple 2 :

On mesure l'évolution de la concentration en Colletotrichum Musae en fonction du temps dans un échantillon de 3 litres d'une eau de lavage électrolysée selon l'invention, dans laquelle on a ajouté 0,4 g/1 de NaCl. La même expérience est réalisée dans une eau de lavage dans laquelle on a ajouté 0,4 g/1 de NaHC0 ₃ . La même expérience est réalisée avec une eau de lavage non électrolysée. On utilise une cellule Diacell® 201 commercialisée par la société Waterdiam France et comprenant des électrodes de diamant dopé au bore. Un courant de 3,7 A est appliqué. Les échantillons initiaux sont inoculés de 10Ό00Ό00 unités formant colonie par mL (ufc/mL) de Colletotrichum Musae CMR 62 et on mesure leur inactivation en fonction du temps d'électrolyse. Les procédures microbiologiques standard sont utilisées pour compter les bactéries. On utilise une méthode de culture standard à 37°C. Le comptage s'effectue sur tablettes de Pétri pour chaque échantillonnage de 100 micro litres, après incubation de 48 à 96 heures à 20°C avant de procéder au comptage. Les résultats sont représentés sur la figure 3. La courbe A correspond à l'eau traitée dans laquelle on a ajouté 0,4 g/1 de NaCl, la courbe B correspond à l'eau traitée dans laquelle on a ajouté 0,4 g/1 de NaHCC"3, et la courbe C correspond à de l'eau non électrolysée.

Ces résultats montrent que l'eau de lavage traitée selon l'invention contient moins de champignons qu'une eau non traitée. L'eau peut donc être débarrassée des champignons présents sur les fruits et légumes sans qu'il soit nécessaire d'utiliser de fongicide.