Les amateurs d'avocats ne connaissent que trop bien cette situation : acheter un avocat et découvrir en l'ouvrant que la chair est brune.
Cabinet hyperspectral
Aux Pays-Bas, le département Food & Biobased Research de l'Université de Wageningue a réussi à mettre au point une nouvelle méthode pour détecter la pourriture de l'extrémité de la tige de l'avocat - cette décoloration brune à l'extrémité du fruit - six jours avant qu'elle ne soit visible à l'œil nu. Cette méthode présente l'avantage de ne pas nécessiter d'ouvrir ou de presser l'avocat.
La méthode de mesure non destructive de la qualité des fruits et légumes - car cette méthode peut être utilisée bien au-delà des avocats - peut être d'une grande utilité pour toutes les phases du secteur des fruits et légumes. Des producteurs qui veulent savoir si leurs fruits sont suffisamment mûrs pour être récoltés aux importateurs qui souhaitent vérifier que la qualité d'un conteneur répond aux exigences de leurs distributeurs à l'arrivée.
Ces distributeurs veulent également contrôler le degré de maturité des produits pendant leur stockage en entrepôt. Et ce qui se faisait et se fait aujourd'hui essentiellement dans un centre de recherche pourrait devenir possible dans la pratique à l'avenir grâce à un appareil de mesure portatif. Bien entendu, cette technologie pourrait également être intégrée aux lignes de tri, ce qui constitue peut-être l'application la plus importante.
Spectroscopie visible et proche infrarouge
« Nos recherches visent à mesurer toutes sortes de paramètres de qualité sans endommager le produit. Nous essayons de trouver quels capteurs permettent de mesurer quels paramètres », explique Eelke Westra, responsable du programme de qualité post-récolte, à l'Université de Wageningue. « Pour ce faire, nous utilisons la spectroscopie visible, quasi infrarouge, une technique optique qui utilise l'interaction du rayonnement électromagnétique (400-2500nm) avec les fruits. »
Test de référence
« L'absorption du spectre nous permet de voir bien d'autres choses que la couleur. Cela passe par certains éléments chimiques présents sur ou juste sous la surface du produit. Nous pouvons observer des propriétés physiques comme la texture de la surface, la fermeté ou la taille des particules et des aspects chimiques comme l'humidité, les protéines, l'amidon, le sucre et la teneur en huile. »
Propriétés physiques et chimiques
Cette recherche se compose de deux éléments principaux qui, ensemble, devraient permettre de déterminer la qualité d'un produit frais. Premièrement, les propriétés physiques et chimiques exactes de certains aspects de la qualité sont examinées. Cela se fait produit par produit, car chaque variété est différente.
« Un avocat mûr doit être tendre, contenir suffisamment d'huile, ne pas être filandreux, etc. Mais qu'est-ce qui se trouve exactement dans la chair pour qu'il en soit ainsi ? Que devez-vous mesurer ? », explique Eelke. Quelles technologies et quels capteurs peuvent mesurer avec précision ces propriétés physiques et chimiques sous-jacentes ? Sans toucher le produit.
« Nous essayons encore de définir les facteurs physiques qui font mûrir un avocat. Il est déjà possible de mesurer des éléments comme la dureté et la teneur en huile à l'aide des instruments existants. Mais cela ne vous donne pas suffisamment d'informations pour savoir si un avocat est mûr. Cela vous mènera loin, mais pas jusqu'au bout. Découvrir cela, c'est le Saint-Graal. »
Mesurer tout au long de la chaîne
Chaque méthode de contrôle se concentre sur l'état du produit à un moment donné. Les importateurs et les distributeurs peuvent donc ensuite décider de ce qu'il faut faire de ce produit. Eelke est toutefois convaincu que pour avoir une meilleure idée de la qualité d'un produit, des mesures devraient être effectuées plus souvent au cours du cycle de vie d'un produit. « Il faudrait vérifier des éléments comme la fermeté ainsi que la teneur en matière grasse et en matière sèche à plusieurs moments de la chaîne : après la récolte, à l'arrivée aux Pays-Bas et après la maturation. »
« Il faudrait conserver des ensembles de données sur chaque lot, pas seulement des mesures. Mais aussi sur le lieu et la manière dont le produit a été cultivé. Il faut aussi savoir quand il a été cueilli et à quelle température il a été stocké. Tout cela affecte le comportement de maturation du produit. Ce n'est pas impossible, puisque les possibilités de stocker des données et de les analyser ultérieurement augmentent de façon spectaculaire. Peut-être toutes ces informations existent-elles déjà, mais de manière séparée. En combinant tout cela et en le tenant à jour, on pourrait améliorer le stade où il faut prendre des mesures sur la ligne de triage. »
« Je ne pense pas que nous atteindrons un point où nous pourrons tout mesurer en même temps. En ce sens, notre recherche est également large. Elle considère exactement les données dont vous avez besoin pour améliorer la décision de maturation, par exemple. Le degré d'ensoleillement du verger peut avoir une grande incidence sur cette décision, ou peut-être s'agit-il des températures moyennes du matin. C'est ce que nous voulons savoir. C'est ensuite au secteur de collecter toutes ces informations de manière fiable et, si nécessaire, de les partager tout au long de la chaîne d'approvisionnement », explique M. Westra.
Mesure hyperspectrale
La technique mise au point par Wageningen Food & Biobased Research utilise la spectroscopie dans le visible et le quasi-infrarouge - une méthode de mesure optique utilisée depuis un certain temps - ainsi que la mesure hyperspectrale. « Prenons, par exemple, une photographie. Elle nous donne une image bidimensionnelle. Chaque pixel a une certaine valeur de couleur, et ensemble ils forment l'image. C'est le spectre normal. »
Raisins de l'image hyperspectrale
« La mesure hyperspectrale lit les valeurs à l'intérieur d'un pixel. Ce n'est plus dans le spectre visuel, mais dans le spectre proche infrarouge et même en-dessous. Au lieu d'une image bidimensionnelle, vous obtenez un ensemble de données tridimensionnelles que vous ne pouvez pas convertir directement en image. Mais il fournit des informations supplémentaires », poursuit M. Eelke.
« Notre dernier développement offre une configuration qui permettra de corréler ces données avec des observations pratiques, comme, par exemple, les niveaux de maturité. L'ensemble de l'étude est encore en phase de développement. Notre technologie se situe aux alentours du niveau 5-6 sur l'échelle TRL (Technology Readiness Levels). Nous savons donc que c'est possible, mais nous ne sommes pas encore à un niveau permettant à un grand importateur d'acheter la technologie et de commencer à l'utiliser. »
Application rapide et étendue
Les mesures non destructives présentent l'avantage de laisser le produit intact. La vitesse et la capacité de lecture vont augmenter, de sorte que l'on pourra mesurer non seulement des échantillons, mais aussi tous les produits à long terme. L'application que les chercheurs de Wageningen développent devrait également devenir une solution rentable pour tous les partenaires de la chaîne. « Nous avons une installation fixe à Wageningen », ajoute Eelke.
« Mais nous avons montré que l'équipement mobile est une possibilité, par exemple pour le contrôle de qualité d'un conteneur de fruits, ou dans le centre de distribution ou chez un grossiste. Les capteurs sont disponibles. Nous allons voir comment nous pouvons transférer nos systèmes de configuration à des appareils que vous pouvez utiliser dans la pratique. A la fois comme partie d'une installation de triage à haute capacité. Et comme appareil de poche pour les cultivateurs sur le terrain ou les inspecteurs dans les ateliers. »
Les chercheurs de Wageningen se concentrent principalement sur toutes les variétés de fruits avec cette technologie. Par extension, les légumes aussi seront abordés, ainsi que toutes sortes de produits sujets à des changements de qualité, comme la viande. « Les produits laitiers, peut-être un peu moins. Je trouve les liquides un peu plus délicats », conclut Eelke.
Pour plus d'informations :
Eelke Westra
Université et recherche de Wageningen
Eelke.westra@wur.nl