GSBII Activité C.23

Développement technologique de la thérapie par lumière ultraviolette postrécolte pour une prolongation de la conservation des fruits et légumes biologiques frais

Résumé

Les fruits et légumes sont périssables, car ils maintiennent un métabolisme actif pendant la phase suivant la récolte. Les facteurs causant la fin précoce de leur durée de conservation sont des taux de respiration élevés et la sénescence, la transpiration et la sensibilité élevée à l’infection fongique. Les maladies de conservation sont responsables de pertes substantielles après la récolte. Actuellement, le moyen le plus important de maintenir la qualité et de prolonger la durée de conservation des fruits et légumes biologiques est l’entreposage à basse température, car les producteurs biologiques n’ont pas accès aux programmes chimiques, contrairement aux cultivateurs et aux exploitants d’entrepôts de cultures ordinaires. Il a été démontré que le traitement avant l’entreposage avec des doses d’hormèse (l’hormèse est la stimulation des réactions bénéfiques par des facteurs de stress de faible niveau qui sont dommageables autrement) de rayons ultraviolets C (UVC) contrôle les maladies et retarde la sénescence des fruits et légumes frais par induction des mécanismes de défense naturels du fruit ou légume. De plus, les réactions induites par les UVC persistent généralement même quand le fruit ou légume traité est ensuite exposé à d’autres facteurs de stress pendant l’entreposage. Toutefois, les effets induits par les rayons ultraviolets ne sont pas systémiques mais bien localisés, ce qui nécessite l’exposition de toute la surface des cultures de tailles et de formes variées pour obtenir les réactions bénéfiques. Le fait de surmonter cette difficulté peut mener à une technologie efficace de conservation, comme complément à la réfrigération, pour les produits agricoles frais.

L’objectif de cette activité de recherche est de mettre au point une technologie de thérapie à la lumière ultraviolette pour la conservation prolongée des fruits et légumes biologiques frais par induction de la résistance aux maladies et de la sénescence retardée. Les efforts initiaux seront dirigés vers la conception et la construction d’un prototype de système d’exposition à la lumière ultraviolette et un modèle de travail ayant un débit de traitement élevé. Le système sera mis à l’essai pour évaluer l’exposition uniforme à la lumière à l’aide d’un certain nombre de produits, choisis pour leur taille et leur forme (bleuets, fraises, tomates, poivrons d’Amérique, carottes et brocolis). Le système sera modifié, au besoin, pour atteindre l’objectif d’exposition de toute la surface des produits aux rayons ultraviolets, et un modèle de travail sera construit. En parallèle, des études seront menées pour déterminer les doses d’hormèse pour des fruits et légumes choisis en fonction de la sénescence retardée et de la résistance aux maladies induites par les rayons ultraviolets. Un travail plus approfondi sous-tendra la détermination des effets des cultivars et de l’âge physiologique des fruits et légumes frais sur les doses d’hormèse et les réactions induites par les rayons ultraviolets. Par la suite, les conditions de traitement aux rayons ultraviolets (dose d’hormèse aux rayons ultraviolets et débit de fluence, et température et orientation du tissu) seront évaluées. La prochaine phase d’enquête supposera l’évaluation de la persistance des effets induits par les rayons ultraviolets sur les fruits et légumes frais traités pendant l’entreposage. L’évaluation inclura la résistance aux maladies et les mécanismes de défense, les changements liés à la sénescence, la capacité antioxydante et les métabolites secondaires favorisant la santé. La phase finale du travail supposera l’évaluation de la durée de conservation des fruits et légumes frais, de la qualité des produits et des caractéristiques sensorielles dans des conditions de laboratoire et commerciales, de même que la faisabilité techno-économique du traitement.

Le secteur biologique, qui met l’accent sur la durabilité et s’efforce de réduire au minimum les déchets, peut tirer des avantages importants de cette technologie respectueuse de l’environnement. La capacité de conserver les produits agricoles plus longtemps que la faible température seule le permettrait et la réduction des pertes économiques découlant des pertes après la récolte pourrait encourager les cultivateurs à accroître leur production agricole et à servir des marchés élargis et plus éloignés, ce qui améliorerait la profitabilité du secteur. De plus, il est possible d’améliorer les phytocomposés favorisant la santé des fruits et légumes frais traités qui pourrait entraîner une augmentation de la demande des consommateurs pour les fruits et légumes biologiques. La technologie proposée peut également être utile pour le secteur des fruits et légumes frais ordinaires, qui cherche aussi des approches de rechange aux substances chimiques pour contrôler les maladies de conservation.

Résultats intéressants obtenus à ce jour

• Les UV-C pour le contrôle des maladies : le cas de la laitue [PDF - 1.0 MB]
  
  • Journées Horticoles de Saint-Rémi. 2016

Chercheurs

Partenaires commanditaires

• Programme Agri-innovation du cadre stratégique Cultivons l’avenir 2 (CA2) d’AAC