Sur la détermination de la fermeté des fruits au moyen du pénétromètre

Fruits - Vol . 16, no 3, 1961

Sur la détermination

de la fermeté des fruits au moyen du pénétromètre

par P . DUPAIGNE

Institut Français de Recherches Fruitières Outre-Mer (I . F . A . C .) .

On sait que la maturation des fruits, comme d'ailleurs certaines altérations dues à des carences, des maladies ou des conditions défavorables de conservation, se traduisent par des modifications de composition des lamelles inter-membranaires, des membranes elles-mêmes ou de la tur-gescence des cellules qui en fin de compte peuvent se déce-ler par des changements de résistance à l'écrasement des tissus .

En général cette résistance se mesure au moyen d'un appareil appelé pénétromètre, comportant un

embout cylindrique de diamètre déterminé (3,9 mm pour l'appareil de Magness (1), 4 et 8 mm pour d'autres) et un ressort étalonné . La pénétrométrie est une notion utile pour le contrôle de l'état physique des fruits à pulpe homogène, comme la pêche (4), (7), la poire (5), la pomme (2), l'abricot (4, 5, 6), la prune (8), la banane (9, 1o), même la fraise . On l'utilise d'ailleurs aussi pour l'évaluation de la fermeté de la viande et du poisson .

D'autres appareils travaillant par cisaille-ment ou écrasecisaille-ment peuvent être préfé- 10 rables dans des cas particuliers (13) . Un des services principaux que l'on demande au pénétromètre est d'aider, avec d'autres cri-

O tères, à déterminer l'état de maturité du so

c fruit en vue d'un usage déterminé (14) (con- 20-sommation immédiate, réfrigération, conser-verie) . On peut aussi lui demander d'appré-cier la dureté d'un fruit transformé (15) con-servé, partiellement déshydraté à condition que la pulpe ne soit pas devenue pâteuse . Cependant comme on observe une grande variabilité de la dureté en fonction de l'état des fruits (par exemple o à 7 kg pour des abricots avec un embout de 8 mm), il con-vient de faire un grand nombre de mesures pour obtenir une approximation suffisante (i) L'I . F . A . C . emploie systématiquement le test de dureté comme un des critères de la banane verte en phase préclimactérique, en utilisant l'appareil Bellevue modifié par R . Deullin (I . F . A . C .) .

Une étude étendue a paru sur cette méthode dans le N08, 1956 de

Fruits .

40 %^ 30 20 10 0 40 % 30 20 0 40 Z 10-30 20 10 0 40 Z 0 40-% 30 20-10 a 0

1

9

111

Iii

sur un lot d'apparence homogène . Comme l'opération rend le fruit inutilisable, sauf exceptions, elle peut se révéler onéreuse .

Le pénétromètre, appareil idéal pour le travail sur le terrain, doit être peu encombrant, robuste, bon marché et de fonctionnement simple . Les appareils de précision à poids sont à réserver au laboratoire .

Le plus simple est un tube gradué contenant le ressort à boudin sur lequel vient buter la tige qui porte

l'em-FIGURE 1 - RÉPARTITION DES DURETÉS

A - transport ordinaire aéré. B- Il et conservation à 2'(Sf.) C -

(loi.)

D- (1 7J.)

1

1 1 1 1 E- (24i)

F.volution de la dureté d'une&èBz£

lot d abricots Rouges du Bouystllon .

I I I . 1 2 KG à KG 2KG 2 KG

1

1 3 KG -

1 0 7

I

4

40, % 30 20 10 0 40 % 30 20 40•%

40-FIGURE 3 - Evolution du groupe B

FIGURE 4 - Evolution du groupe C 30 conservé 3 à 6 jours à1,7_°. 30- conservé 3 à 6 jours à 17 '. 20 10

Ill11III1I1II1,

10 1I1II(IIIIII

e . 0 1 2 K6 0 1 2 KC 40 % 40-% 30 20 10

20-.(~~I II, . . .

1D

_li~)

II ,

0 1 2K6 0 ] KG 2'KG 40 40 % 30 00 10 40 30 20 10 30 20 10 1

1 1

II1

1 % _{FIGURE 5 -Evolution du} groupe D conservé 3 et 6 jours à 17° . 1 illiil ~ 1 . . 1 K6

I ' I

3 KG . 4

FIGURE 2 - Abricot Rouge du Roussillon Evolution dugroupeA conservé 3 et 6 jours

à17° . Z0. 50 20-30 I

I II1 .

2KG

0

]

2KG 40-% FIGURE 6

-

Evolution du groupe E conservé 3 et 6 30- jours à 17 ° 20- 1D-0 1 KG 0 40- % 40- 30- 20-1 1

11 . r

10- I

0 1 KG 0 40 % 40-% 30 30-20 20• 10

l It .

30- r I 0 r 1 K6 s 1 K6 10 a 1 liiiiii 1 1 . 0 1 2 KG 40 30 20 ID

, .III

I

1 0 1 2KG

Fruits - Vol . 16, no 3, 1961

bout . Celui-ci doit pouvoir se changer faci-lement si l'on prévoit des diamètres diffé-rents (i9) .

La graduation en kilogrammes et divisions peut être munie d'un curseur qui s'arrête au maximum de la course de la tige pour faci-liter la lecture .

Notons l'intérêt du pénétromètre à sensi-bilité décroissante en fonction' de la charge, dans lequel les ressorts sont disposés en arba-lète, et qui permet à la fois de tester des fruits mous avec une excellente précision, et des fruits durs avec la précision habituelle, sans avoir à changer la force du ressort (17) . Le mode d'emploi des pénétromètres est facile : il faut exercer la pression parallèle-ment à la tige, pour éviter le frotteparallèle-ment de

celle-ci, d'une façon progressive et toujours à peu

1 2 er 3 z

v

n

ô 0 . to Partie expérimentale . près 40 % à la même cadence, jusqu'à ce que l'embout s'enfonce

brusquement .

Bien entendu les fruits doivent être pelés .

Sur pêche et abricot, il faut faire deux ou trois détermi-nations par fruit ; sur pomme ou poire on peut aller

jus-qu'à cinq ; sur banane, deux, aux deux tiers .

Chaque chiffre obtenu doit être noté séparément afin de vérifier si la courbe des fréquences permet véritablement d'obtenir une valeur moyenne ayant une signification .

Enfin on doit noter en même temps, au moins pour un ensemble de fruits d'apparence homogènes, d'autres cri-tères rapides tels que couleur de fond, saveur, parfum,

état de la peau, etc . . . qui pourront rendre service dans o l'appréciation de l'état des fruits .

Cependant l'étude des résultats donnés par le pénétro-mètre renseigne mieux sur l'homogénéité ou l'hétéro-généité d'un lot de fruits qu'un simple appréciation orga-noleptique (couleur de base, pression au doigt) .

10• 0 10 40-% 30• 20- 10-40- % 30-05 30

0

Les moyennes des évaluations des duretés au cours de plusieurs expérimentations conduites antérieurement sur les conditions de transport des pêches et abricots ont été utilisées, comme d'autres appréciations, pour mesurer l'évaluation de la maturité des fruits, et les conclusions de ces travaux ont été publiées ailleurs (4) . Récemment nous avons repris ces résultats pour deux lots de fruits seulement et dépouillé l'ensemble des-chiffres- qui avaient été notés .

20

10 Rappel des essais .

il 1

I

I

n 2 4 K 6 (, 40 20 20 10 0 40 1 ' 30 20- 10-A, A2

ICI

I

0 1 K6 40•

Pour que l'expérience ait une valeur sur le plan commer- . cial ou industriel, nous avions fait appel à des lots de pêches

30• et abricots traités exactement comme pour l'expédition

sur le marché : la cueillette, le triage, l'emballage, le mode d'expédition en chemin de fer, avec d'autres fruits

sem-blables, le débarquement et l'attente à température am-

I

1 o

306 2

1,5 KG

FIGURE 8 - Pèches Amsden . Répartition des duretés à l'arrivée de 3envois en wagon aéré, ayant été caeil> lis d 4jouis de différence(AI-2,t,3)

4 KG b I 4 KG 6 FIGURE 9 - wolutton du lot de pèches Amsden A1 .

1 - à l'arrivée . 2 - après 3 jours à 17' 3 - après 6jours à l7'

- 1 0 9

FIGURE 7 - RÉPARTITION DES DURETÉS d ahricotsréfr4géris D'UNL0T -(2r;°envoi

I ligne brisée OABC---PQR,mesares tous les 100g.

D , "Ilyrnnes tous les 200g. en

par-" ~ _f11 tant de O.

i11

i \ 3 ---moyennes tous les 200gq en

par-20 ` I tant de A . u ^J~ J

1 1 0 -30 i 20 10 20 v. O2

II~II

I I 0 2 ¢ KG 50 é 10 b0 30 20 10 30 20 10 30 20 10 i z O1

FIGURE 10 - wolution du lot depéches A2

II

II~1 I 1 1 ( I 2 4 K6 2 4 KG

FIGURE Il - Evolution du lot de pèches A3

I I I

1 I

I

1

0

2KG

y KG

biante, toutes ces opérations étaient réalisées avec d'autres fruits réellement commercialisés .

Nous avions choisi un trajet long pour que les incidences de celui-ci sur la qualité puissent ressortir . En plus de l'essai dans les conditions les plus habituelles, nous avions réalisé d'autres essais de transport réfrigéré (ce qui reste encore trop rare) et de conservation temporaire en chambre froide avant le transport réfrigéré, pratique qui a un inté-rêt pour régulariser le cours des fruits en cas d'arrivage massif suivi de pénurie relative . Depuis la cueillette jus-qu'au dernier contrôle, la température des fruits était suivie au thermomètre enregistreur .

Cependant pour nous garantir, autant que possible, contre les incidences d'autres facteurs : âge des arbres, terroir, fumure, microclimat, exposition, etc . . . nos essais ont porté uniquement sur les fruits d'un certain nombre d'arbres repérés, dans le même verger pour chaque espèce . Seuls variaient la date de la cueillette et les conditions de maintien des fruits jusqu'à la date théorique de vente .

4 KG

6

Mesure de la dureté .

Les pénétromètres utilisés pour la pêche et l'abricot ont toujours donné de bons résultats de mesure, sauf avec les fruits trop mûrs s'écrasant sous le doigt . Une fois la peau enlevée au couteau, par places, le mandrin du péné-tromètre appliqué avec une force croissante s'enfonce brusquement à l'écrasement de la pulpe, ce qui donne la mesure de la dureté en kilogrammes et hectogrammes. Une telle mesure serait impossible avec les fruits succulents (raisin, orange) .

Expression des résultats .

On peut faire figurer les résultats de répartition du nombre d'essais par duretés sous forme de courbes des fré-quences, dont les surfaces sont équivalentes si le nombre des essais et le nombre des répartitions sont les mêmes .

Comme il nous est arrivé d'utiliser des pénétromètres différents, les répartitions ne sont pas toujours régulières et les graphiques sont plus parlants en rapportant simple-ment le pourcentage d'essais pour chaque dureté relevée.

Interprétation des résultats .

Si donc on obtient toujours des chiffres, ces chiffres peuvent être très différents même à l'intérieur d'un lot d'apparence homogène . 20 10 I D 20 10 ' a0 20

I

10 10 1 III 1 1

I

I

I sa% 2KG 40 0 ~ 2K6 ~ O s 30, s0,, 20- 201 1G

•

I

10 2KS A`0 iK6

FIGURE13 - Ëvolutian dulotP2

FIGURE 14 - footution Pèches Amsden transportées

du lot P3 . - Pèches sous froid . (aoèw date de

Amsden transportées cueillette que A2).

sous froid.(m.eme date de eumtlette que A3 f . Y.. O 2KG 1 l, 2 KG Fruits - Vol . 16 no 3, 1961 1

I

6KG

FIGURE 12 - Évolution du lot P1 - Pèches Anuden transportées sous froid .

1 - à l aivorée 2 - aprés 3 jours à 17' 3 -après t jours à 17'

(m éme date de cueillette que A1 .I

00- O A to IIlIlllll~l . I .

I

0 1KG 2KG 20 I 20 50 O _{IO~ ,} 40 f0 I 30 20 10~ 0 10

Fruits - Vol . 16, na 3, 1961

En effet la dureté évolue vite et les fruits mûrissent individuellement ; il arrive aussi souvent que les gros fruits (pêche surtout) soient inégalement mûrs et donnent des résultats très éloignés . C'est pourquoi il est indispen-sable d'effectuer un grand nombre de mesures pour que la moyenne soit représentative . Pour les pêches et abricots nous conseillons une centaine de mesures par lot, c'est-à-dire plus de 30 fruits à raison de trois essais par fruit .

Étant donnée la simplicité mécanique du pénétromètre et l'énergie relativement grande utilisée, il serait facile d'équiper les appareils d'un totalisateur d'effort déployé et d'un compteur de coups ; la division des deux résultats donnerait rapidement la moyenne cherchée .

Cependant, à l'étude des résultats 'individuels, il nous semble important de conserver cet usage, fastidieux, de noter un par un chaque chiffre : on peut ainsi se rendre compte de l'homogénéité du lot en calculant la répartition des coups selon la dureté .

On voit ainsi qu'un lot de fruits verts, assez homogène, commence à évoluer lorsque certains fruits mûrissent, d'autres restant verts ; à la fin tous se rapprochent de la maturité commerciale et le lot entier évolue vers une du-reté nulle (fig . i à 6, 9 à 14) .

L'étude des répartitions montre aussi qu'il n'est pas nécessaire d'opérer avec une trop grande précision : ainsi la répartition des coups tous les ioo g donne une courbe en dents de scie, alors que la répartition tous les 200 g (pour l'abricot) donne une courbe plus régulière (fig . 7) . Enfin le changement de pénétromètre, en cas de dureté intermédiaire, est préjudiciable, car il est difficile à l'avance de savoir quel appareil utiliser (par exemple un ressort taré à 2 kg et un ressort taré à io kg pour des duretés de l'ordre de 2 kg), et les mesures ne peuvent être recommen-cées sur le même fruit (fig . io, r2) .

En rapprochant les graphiques de répartition, on s'aper-çoit que la date de la cueillette avait peu d'effet, dans l'expérience considérée, sur la maturité des abricots ou des pêches (fig . 8) . Cette constatation semble paradoxale, mais s'explique par le fait que la cueillette, selon des directives précises, ne portait pas sur tous les fruits d'un arbre à un moment donné, mais seulement sur les fruits récoltables normalement dans la pratique commerciale, c'est-à-dire ayant atteint une maturité convenable . Ce n'est donc pas sur la date de la récolte qu'il faut agir si l'on veut éviter la commercialisation de fruits trop verts, mais sur l'évaluation par les équipes de cueilleurs de la maturité convenable pour la récolte, en leur fournissant des critères sur lesquels ils pourraient se baser (dureté entre autres, mais aussi couleur de fond, peut-être résis-tance du pédoncule à l'arrachement) .

Une autre constatation ressort de l'examen des gra-phiques, surtout dans le cas de la pêche (fig . 9 à ii, et 12 à _{14) :} les fruits transportés au froid ont bien entendu une

meilleure tenue à l'arrivée et pendant quelques jours que ceux qui ont été transportés à température ambiante ; mais par la suite ils semblent évoluer plus vite . D'autre part la conservation frigorifique des abricots ne les stabi-lise pas complètement puisqu'ils arrivent, après la même durée de voyage, d'autant plus évolués qu'ils ont été gar-dés plus longtemps (fig . s) .

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