Mature-ripe tomato spectral classification according to lycopene content and fruit type by visible, NIR reflectance and intrinsic fluorescence

Les avantages pour la santé humaine des caroténoïdes et des composés phénoliques présents dans les fruits et les légumes comme la tomate, le deuxième légume le plus largement consommé au monde, sont bien établis. Mais la caractérisation des fruits et légumes est une tâche fastidieuse. La tomate, avec son exocarpe fin, transparent et comestible, constitue un cas d’étude intéressant pour la caractérisation rapide par spectroscopie. Nous avons procédé à une expérience visant à mesurer rapidement la teneur en lycopène de la tomate et à classifier les tomates matures-mûres selon le type de fruit (Beefsteak, en grappe ou rose) sans les détruire. Nous avons prélevé un total de 1 560 fruits sur le marché, chez des détaillants et chez des producteurs. Nous avons utilisé trois appareils de spectrométrie en phase solide; deux de ceux-ci ont servi à mesurer la réflectance (visible : 450-750 nm et proche infrarouge : 600 à 1 150 nm), le troisième a servi à capter la fluorescence intrinsèque à 275 et 400 nm. Nous avons obtenu les meilleurs résultats pour la teneur en lycopène par spectroscopie visible + proche infrarouge sur les fruits de type Beefsteak; coefficients de détermination (r–2) = 0,65, rapport entre l’écart-type des données et l’écart­type de prédiction (ETP) = 1,80. Un modèle fondé sur les trois types de fruits a donné une valeur r–2 de 0,64 et un rapport ETP de 1,59. Ces résultats permettent la classification du lycopène en trois catégories (< 30 mg/kg, 30 à 50 mg/kg et > 50 mg/kg) avec un taux de classification exact de 73,6 %, sans confusion entre les fruits à teneurs élevées et faibles en lycopène. La fluorescence à 400 nm était également efficace pour mesurer la teneur en lycopène (r–2 = 0,59, rapport ETP = 1,51), mais il n’y avait aucun avantage à ajouter la fluorescence aux données dans le visible ou le proche infrarouge. Les trois types de fruits ont été aisément distingués par spectroscopie dans le visible (classification exacte : 80,3 %). L’ajout au modèle des données de fluorescence à 400 nm a amélioré la fiabilité de la classification en la portant à 87,9 %. La fluorescence intrinsèque à 275 nm a permis de bien distinguer les tomates roses des tomates Beefsteak et des tomates en grappe. Les appareils de spectrométrie en phase solide permettent donc d’effectuer une classification semi-quantitative des tomates matures-mûres.