Kinetics of patulin degradation in model solution, apple cider and apple juice by ultraviolet radiation

Zhu, Y., Koutchma, T., Warriner, K., Shao, S., et Zhou, T. (2013). « Kinetics of patulin degradation in model solution, apple cider and apple juice by ultraviolet radiation », Food Science and Technology International, 19(4), p. 291-303. doi : 10.1177/1082013212452414  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

La patuline, une mycotoxine produite par un grand nombre de champignons intervenant dans la décomposition des fruits, dont le plus courant est le Penicillium expansum, est une mycotoxine qui préoccupe tant les intervenants industriels que les consommateurs. Dans cette étude, nous avons examiné l’efficacité du rayonnement ultraviolet (UV) monochromatique à 253,7  nm pour réduire la quantité de patuline dans le jus de pomme brut et le jus clarifié. Nous avons utilisé la lampe de table R-52G MINERALIGHT® UV pour le rayonnement UV. Après 40 min d’exposition d’échantillons de 2 mm d’épaisseur à 3,00  mWcm-2 de lumière UV, la quantité de patuline a été réduite de 56,5 %, 87,5 %, 94,8 % et 98,6 % respectivement, dans la solution modèle, le jus de pomme brut, le jus clarifié sans acide ascorbique et le jus clarifié avec de l’acide ascorbique. Tous les échantillons avaient au départ été enrichis de patuline à 1  mgL-1. Nous avons élaboré un modèle mathématique pour comparer le taux de dégradation de la patuline et la dose efficace d’UV. Les doses efficaces qui ont été absorbées directement par la patuline dans le cours d’une réaction photochimique étaient de 430, 674, 724 et 763  mJcm-3, respectivement. Le temps de réduction décimale en fonction de la fluence a été estimé à 309,3, 31,3, 28,9 et 5,1  mWcm-2min, respectivement, dans les quatre milieux mentionnés ci-dessus. La dégradation de la patuline a suivi une cinétique de premier ordre. Pour prédire cette dégradation, nous avons déterminé les constantes de réaction en fonction du temps et en fonction de la fluence. En régime dynamique avec une agitation constante des échantillons, la constante de réaction en fonction du temps était significativement plus élevée (solution modèle : 2,95E‑4  s-1, jus : 4,31E‑4  s-1) qu’en régime statique (solution modèle : 2,79E‑4  s-1, jus : 3,49E‑4  s-1, p  <  0,05) lorsque l’énergie UV appliquée et l’épaisseur des échantillons étaient constantes. La constante de réaction de la dégradation de la patuline dans le jus de pomme clarifié était significativement plus élevée que dans la solution modèle (p  <  0,05). Il y aurait lieu de pousser l’étude de la dégradation de la patuline, mais nos résultats montrent tout de même que le rayonnement UV peut être efficace pour traiter le jus de pomme, brut ou clarifié, contenant de la patuline.

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