Brevet FR2870347A1 — publié le 20051118

Procédé et équipement de mesure de la concentration en glucose dans les tubercules de pomme de terre La présente invention se rapporte au domaine des techniques d'évaluation de la qualité des pommes de terre. L'invention concerne plus particulièrement un procédé et un équipement de mesure de la concentration en glucose dans les tubercules de pomme de terre. Les sucres solubles du tubercule sont essentiellement du saccharose (sucre non réducteur constitué d'une molécule de glucose et d'une molécule de fructose) et des sucres réducteurs (glucose et fructose). to Les sucres réducteurs conditionnent dans une large mesure la couleur des produits transformés. Ils réagissent, lors de la cuisson, avec les acides aminés ou leurs amides (asparginine, glutamine) et les protéines pour donner des composés bruns qui altèrent la couleur et la saveur (amertume) des chips et des frites et, dans une moindre mesure, celle des flocons et des pommes de terre stérilisées. Ce phénomène est connu sous le nom de réaction de Maillard ou brunissement non enzymatique. Pour la plupart des produits transformés, la teneur en sucres réducteurs doit être faible à modérée. Celle-ci doit plus précisément être inférieure à 0,2-0,3 % (optimum Pour la consommation sur le marché du frais, le seuil maximal visé pour la confection de frites ou de pommes rissolées est également de l'ordre de 0,4- 0,6 % du poids frais. Pour les autres modes d'utilisation la teneur en sucres solubles peut être plus élevée. Cependant, les sucres solubles en quantité trop importante (situation pouvant être constatée après stockage à basse température) donnent un goût sucré aux pommes de terre, généralement peu apprécié du consommateur français lorsqu'il est trop intense. Des travaux réalisés à ARVALIS-Institut du végétal montrent que le seuil maximal d'acceptabilité en glucose se situe aux alentours de 0,8 % du poids frais pour les usages culinaires où la pomme de terre est dégustée relativement "nature" (salades, pommes "vapeur" par exemple). A la récolte, la teneur en sucres réducteurs dépend principalement de la variété et de l'état de maturité. En conservation, elle peut augmenter fortement en fonction de la température et de la durée du stockage. Une excellente corrélation existe entre les quantités de glucose et de fructose dans le tubercule (de l'ordre de 95 % d'explication). En moyenne, et notamment après conservation, le ratio fructose: glucose est d'environ 0,8: 1,0. La conversion io entre la concentration en sucres dans le jus et dans le poids frais s'obtient aisément à l'aide de la valeur de teneur en matière sèche des tubercules (généralement comprise entre 15 et 25 %). Il est connu dans l'état de la technique des méthodes d'analyse en laboratoire pour déterminer le taux de glucose (Chromatographie liquide, is dosage enzymatique...). L'inconvénient de ces méthodes réside dans leur coût, la nécessité de faire appel à du personnel qualifié et le délai d'attente des résultats. La présente invention a donc pour objet de pallier un ou plusieurs des inconvénients de l'art antérieur en définissant un procédé pratique permettant de mesurer de façon simple et rapide la teneur en glucose des tubercules de pomme de terre. A cet effet, l'invention concerne un procédé de mesure de la concentration en glucose dans les tubercules de pomme de terre, mis en oeuvre par l'intermédiaire de moyens d'extraction de jus et d'un équipement analytique incluant des moyens de prélèvement liquide de précision et des moyens de transfert de liquide, caractérisé en ce qu'il comporte: une étape utilisant les moyens d'extraction de jus pour produire au moins un échantillon brut constitué d'un jus représentatif d'un lot déterminé de tubercules; on,a a iN une étape de dilution de l'échantillon brut utilisant les moyens de prélèvement liquide de précision pour mélanger un volume de l'échantillon brut avec au moins deux volumes d'un milieu de dilution aqueux de façon à réaliser une solution diluée d'un facteur au moins égal à trois; une étape d'homogénéisation de la solution diluée; une étape utilisant les moyens de transfert de liquide pour transférer une goutte de la solution diluée homogénéisée sur la zone réactive d'un support absorbant du type à zone réactive pour la lecture de la io glycémie; une étape de lecture par un appareil de lecture de glycémie de format de poche pour déterminer à partir de la goutte absorbée sur le support la concentration en glucose dans la solution diluée, l'appareil de lecture de glycémie ayant un capteur adapté pour permettre une telle lecture à partir dudit support. Ainsi l'invention permet à un utilisateur quelconque d'obtenir la concentration en glucose de façon immédiate dans la solution diluée, en manipulant des outils simples et en suivant une méthodologie fiable. L'utilisateur aura ainsi une information précise permettant, par exemple, de juger de l'état d'une culture, d'évaluer la qualité culinaire et technologique ou encore de suivre le comportement d'un lot de pomme de terre en stockage. Selon une autre particularité de l'invention, une étape de vérification du support est réalisée par une lecture préalable de la zone réactive par l'appareil de lecture de glycémie avant l'étape de transfert de la goutte sur ce support, l'appareil de lecture de glycémie étant agencé pour couvrir une gamme allant de 0,1 à 6 gll de glucose (0,01 à 0,6 % de glucose). Selon une autre particularité, l'étape de lecture de la concentration en glucose dans la solution diluée comprend une détermination d'un changement de couleur ou d'un courant d'oxydoréduction. Selon une autre particularité, l'étape de production de l'échantillon brut comprend au moins une étape de pressage réalisée avec différents tubercules dans un contenant en matière étanche résistante, le volume d'échantillon brut étant prélevé à partir du jus résultant de l'étape de pressage dans ledit contenant. Selon une autre particularité, le milieu de dilution aqueux est de l'eau déminéralisée, l'étape de dilution comprenant le prélèvement par une micro-pipette calibrée d'un volume déterminé de l'échantillon brut et le versement de ce volume d'échantillon brut dans un récipient préalablement rempli avec io lesdits deux volumes du milieu de dilution. Selon une autre particularité, l'étape de production de l'échantillon brut est précédée d'une étape de constitution d'un sous-lot d'au moins vingt tubercules représentatifs d'un lot de tubercules à analyser, un morceau longitudinal étant découpé pour chaque tubercule du sous-lot avant de subir is l'étape d'extraction de jus. Selon une autre particularité, l'étape de dilution consiste à aspirer dans un cône de contenance au moins égale à 1 mi le volume de l'échantillon brut à prélever puis déverser aussitôt ce volume dans un tube de dilution de contenance au moins égale à 3 ml préalablement rempli avec lesdits deux volumes du milieu de dilution. Un objet supplémentaire de la présente invention est de pallier un ou plusieurs des inconvénients de l'art antérieur en définissant un équipement adapté pour des utilisateurs peu expérimentés dans le domaine analytique permettant de mesurer de façon simple et rapide la teneur en glucose des tubercules de pomme de terre. A cet effet, l'invention propose un équipement analytique de mesure de la concentration en glucose dans les tubercules de pomme de terre pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, comprenant des moyens de prélèvement liquide de précision et des moyens de transfert de liquide, caractérisé en ce qu'il comporte un appareil de lecture de glycémie de format de poche et au moins un support absorbant du type à zone réactive pour la lecture de la glycémie par l'appareil de lecture, les moyens de prélèvement comprenant une micro-pipette calibrée et un jeu de cônes associé à la micro-pipette, chacun des cônes ayant une contenance déterminée permettant le prélèvement d'un premier volume de liquide inférieur ou égal à ladite contenance, plusieurs récipients de dilution préalablement remplis avec un volume au moins double dudit premier volume étant prévus pour permettre la réalisation de solutions diluées, les moyens de transfert de liquide consistant en des pipettes prévues pour le versement d'une goutte d'une solution diluée sur io la zone réactive d'un support absorbant. Selon une autre particularité, l'équipement selon l'invention comporte au moins une solution de contrôle ayant une concentration de glucose prédéterminée, les supports absorbants consistant en des bandelettes de glycémie, l'appareil de lecture de glycémie étant du type comprenant des ts moyens de réception et de lecture optique des bandelettes pour déterminer la couleur prise par la bandelette sur la zone réactive et étant agencé pour couvrir une gamme allant de 0,1 à 6 g/I de glucose. L'invention, avec ses caractéristiques et avantages, ressortira plus clairement à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés 20 donnés à titre d'exemples non limitatifs dans lesquels: la figure 1 représente un diagramme des étapes du procédé selon l'invention, la figure 2 montre un mode de réalisation d'un équipement analytique pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, la figure 3 représente une régression linéaire validant le procédé rapide d'analyse du glucose par rapport à une méthode enzymatique de référence. Le procédé de mesure de la concentration en glucose dans les tubercules de pomme de terre est mis en oeuvre par l'intermédiaire de moyens 30 d'extraction de jus (2) et d'un équipement analytique (3). Le jus destiné à l'analyse peut être extrait des pommes de terre à l'aide d'une presse ou tout autre moyen de pressage. De façon alternative, l'extraction peut être réalisée à l'aide d'un broyeur ou encore d'une centrifugeuse à jus (les morceaux de pomme de terre sont broyés, râpés au lieu d'être pressés et l'échantillon de jus brut de l ml est prélevé dans le jus libéré). En référence à la figure 1, le procédé de mesure selon l'invention débute par une étape (50) de production d'au moins un échantillon brut constitué d'un jus représentatif d'un lot déterminé de tubercules de pomme de terre. Dans un lot de tubercules, un sous-lot d'au moins vingt tubercules représentatifs du lot à ro analyser est préalablement constitué puis lavé et séché. Pour chacun des vingt tubercules, un morceau (4) est découpé puis conservé pour être par exemple pressé à l'aide d'une presse manuelle. En variante, les morceaux (4) peuvent aussi subir un broyage ou une centrifugation pour l'obtention d'un jus. En référence avec la figure 1, le morceau (4) résulte par exemple d'une découpe longitudinale du tubercule et peut correspondre environ à 1/8ème du tubercule. Les morceaux (4) ainsi découpés provenant des tubercules du sous-lot sélectionné sont disposés dans un contenant (21) pour subir une étape de pressage. Ce contenant (21) est constitué d'une matière étanche résistante, par exemple du téflon. Un couvercle adapté au contenant (21) peut permettre de récupérer le jus issu de l'écrasement des morceaux (4) dans le contenant (21), un réservoir d'une capacité au moins égale à 1 ml étant creusé dans le couvercle. Les moyens d'extraction de jus (2) peuvent être du type presse vissée portative dotée d'une barre de préhension (20), le jus s'écoulant sur le pourtour du couvercle et s'accumulant dans un trou aveugle du couvercle (non représenté). Dans des variantes de réalisation, la capacité du réservoir peut naturellement être différente. L'étape (50) de production de l'échantillon brut comprend par exemple au moins une étape de pressage réalisée avec différents morceaux (4) pour obtenir dans le réservoir ou dans tout autre récipient de récupération le jus formant l'échantillon brut représentatif du lot de tubercules. Un volume déterminé (VI) d'échantillon brut peut être prélevé dans le réservoir à l'aide de moyens de prélèvement liquide de précision (30, 31), composés par exemple d'une micro-pipette calibrée (30) équipée d'un cône (31) de prélèvement amovible. Comme représenté à la figure 1, une étape (51) de dilution de l'échantillon brut est ainsi réalisée par des moyens de prélèvement liquide de précision (30, 31) pour mélanger le volume déterminé (V1) de l'échantillon brut avec au moins deux volumes (V2) d'un milieu de dilution aqueux de façon à réaliser une solution diluée d'un facteur au moins égal à trois. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le milieu de dilution aqueux est de l'eau déminéralisée. La micro-pipette (30) peut être réglable ou io non. L'étape (51) de dilution comprend le prélèvement par la micro-pipette calibrée (30) d'un volume précis déterminé (VI) de l'échantillon brut, prélevé par aspiration dans un cône (31) monté à l'extrémité de la micro-pipette (30) et par exemple de l'ordre de 1 ml. Les cônes (31) ont une contenance au moins égale à 1 ml. Le volume (VI) ainsi prélevé peut être déversé aussitôt dans un tube de dilution ou récipient (32) de dilution équivalent préalablement rempli avec lesdits deux volumes (V2) du milieu de dilution. La contenance de ces récipients (32) peut être d'au moins 3 ml. Une étape (52) d'homogénéisation de la solution diluée est ensuite réalisée par agitation des récipients, par exemple par l'intermédiaire de retournements successifs. La solution diluée ainsi homogénéisée peut alors être utilisée comme solution de dosage du glucose par un appareil de lecture de glycémie (6) couvrant une gamme de concentration allant de 0,1 à 6 g/I de glucose (c'est-à-dire 0, 01 à 0,6 %). Il a généralement été constaté que les tubercules de pomme de terre ont une concentration en glucose qui reste bien inférieure à 1,8 % du poids frais. Selon la présente invention, l'étape (51) de dilution permet d'obtenir une solution diluée pour laquelle la concentration en glucose est par exemple divisée au moins par trois. Il en résulte de manière remarquable que la gamme de concentration en glucose pour les tubercules peut correspondre à la gamme de lecture des lecteurs de glycémie (6) commerciaux du type à format de poche utilisés pour la mesure du taux de glucose dans le sang. De manière très avantageuse, la dilution et la méthodologie du procédé selon l'invention 2870347 s permettent alors l'utilisation d'appareils de lecture de glycémie (6) fiables et peu coûteux pour apprécier la qualité des tubercules. En référence avec la figure 1, des moyens de transfert de liquide (33) consistant par exemple en une pipette permettent de réaliser une étape (54) de s transfert d'une goutte de la solution diluée homogénéisée sur la zone réactive (61) d'un support (60) absorbant du type à zone réactive pour la lecture de la glycémie. Une simple étape (55) de lecture par un lecteur de glycémie (6) permet ensuite de déterminer à partir de la goutte (40) absorbée sur le support (60) la concentration en glucose dans la solution diluée. Le lecteur de glycémie to (6) dispose d'un capteur adapté en fonction dudit support (60) pour permettre une telle lecture. Dans un premier mode de réalisation de l'invention, le support absorbant (60) consiste en une bandelette de glycémie adaptée à une lecture colorimétrique, le lecteur (6) étant du type comprenant des moyens de réception et de lecture optique de telles bandelettes pour déterminer la couleur prise par la bandelette sur la zone réactive (61). La lecture de glycémie se fait par une technique de colorimétrie reconnue fiable, en terme de linéarité, de précision et d'exactitude. Une étape (53) de vérification du support (60) est réalisée par une lecture préalable de la zone réactive (61) par le lecteur de glycémie (6) avant l'étape (54) de transfert de la goutte sur ce support (60). Le lecteur enregistre la coloration exacte de la zone réactive: c'est le "blanc réactif'. C'est après une telle vérification, la bandelette étant insérée dans l'appareil lecteur que l'on peut ensuite transférer une goutte de la solution diluée sur la zone réactive (61). La goutte est absorbée par la zone réactive (61) et le glucose contenu dans la goutte est utilisé par une enzyme d'oxydoréduction présente dans la zone réactive (61). La coloration est alors modifiée en fonction de la quantité de glucose. L'étape (55) de lecture colorimétrique s'effectue en comparant la nouvelle coloration au "blanc réactif' initial pour en déduire le changement de couleur. En fonction d'un facteur de corrélation, la concentration en glucose dans la solution diluée peut être obtenue, affichée et exprimée par exemple en mg/dL sur un écran d'affichage (62) du lecteur de glycémie (6) portable, comme représenté à la figure 1. A titre d'exemple, les appareils commercialisés Glucotrend 2 et Accu Chek Active@ peuvent être effectivement utilisés avec des bandelettes correspondantes selon ce premier mode de réalisation. Dans d'autres modes de réalisation de l'invention, d'autres technologies que la colorimétrie peuvent être envisagées pour les lecteurs de glycémie (6). Ainsi, l'étape (55) de lecture de la concentration en glucose par détermination d'un changement de couleur peut être remplacée par une détermination d'un courant d'oxydoréduction (produit par une réaction dépendant de la présence io de glucose). Dans un mode de réalisation de l'invention, trois bandelettes peuvent être utilisées pour un même échantillon, la concentration en glucose dans la solution diluée pouvant être alors considérée comme la moyenne de trois mesures. Naturellement, le pourcentage de glucose dans le jus constituant l'échantillon brut peut être facilement déterminé à partir du résultat affiché. II en va de même pour le pourcentage de glucose dans les tubercules. En référence avec la figure 3, la comparaison des résultats obtenus dans la gamme de concentration 0-10 g/l avec le procédé rapide de l'invention par rapport à une méthode enzymatique de référence éprouvée en laboratoire d'analyses montre la fiabilité de la méthodologie. Les résultats obtenus par utilisation d'un lecteur de glycémie à lecture colorimétrique du type à format de poche après dilution rapide correspondent à une moyenne de trois mesures. La régression linéaire (1) montre que l'on obtient des résultats cohérents permettant une utilisation en routine pour apprécier la qualité de tubercules de pomme de terre. En référence avec la figure 2, l'équipement analytique (3) peut comporter un lecteur de glycémie (6) du type à format de poche et au moins un support absorbant (60) du type à zone réactive (61) pour la lecture de la glycémie par le lecteur (6). Une pluralité de bandelettes, par exemple du type "Accu Check Active" de la société Roche, stockées dans une ou plusieurs boîtes (600) 2870347 io peuvent être fournies. Cet équipement (3) comporte également des moyens de prélèvement liquide de précision (30, 31) incluant une micro-pipette calibrée (30) avec une pluralité de cônes (31) pour cette micro-pipette stockés dans une première boîte (310), des pipettes ou moyens de transfert (33) analogues stockés dans une seconde boîte (330) et une pluralité de récipients de dilution (32). Chacun des cônes (31) pour micro-pipette a une contenance déterminée permettant le prélèvement d'un premier volume (VI) de liquide inférieur ou égal à cette contenance. Les récipients de dilution (32) sont par exemple préalablement remplis avec un volume (V2) au moins double dudit premier io volume (VI) de prélèvement pour permettre la réalisation de solutions diluées. Les cônes (31) et les pipettes de transfert (33) sont jetables pour s'assurer de la propreté des manipulations. Au moins une solution de contrôle (7) ayant une concentration de glucose prédéterminée peut également être prévue dans l'équipement analytique (3) pour permettre de tester le lecteur (6) et les bandelettes, et de vérifier éventuellement sa maîtrise des outils pour un utilisateur débutant. L'ensemble de l'équipement peut être intégré dans une mallette pour faciliter son transport, comme illustré à la figure 2, la susdite mallette incluant également divers documents (mode opératoire, mode d'emploi simplifié du lecteur de glycémie, document informatif sur les sucres de la pomme de terre...). Un des avantages de l'invention est de fournir une méthodologie fiable et accessible à tout type d'utilisateur, tout en utilisant un matériel relativement simple. Ainsi, un technicien, un cultivateur, un acheteur ou un industriel est parfaitement apte à utiliser l'équipement pour déterminer de façon rapide une concentration en glucose représentative de la qualité des tubercules de pomme de terre. Il doit être évident pour les personnes versées dans l'art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiqué. REVENDICATIONS 1. Procédé de mesure de la concentration en glucose dans les tubercules de pomme de terre, mis en oeuvre par l'intermédiaire de moyens d'extraction de jus (2) et d'un équipement analytique (3) incluant des moyens de prélèvement liquide de précision (30, 31) et des moyens de transfert de liquide (33), caractérisé en ce qu'il comporte: une étape (50) utilisant les moyens d'extraction de jus (2) pour produire au moins un échantillon brut constitué d'un jus représentatif d'un lot déterminé de tubercules; une étape (51) de dilution de l'échantillon brut utilisant les moyens de prélèvement liquide de précision (30, 31) pour mélanger un volume (VI) de l'échantillon brut avec au moins deux volumes (V2) d'un milieu de dilution aqueux de façon à réaliser une solution diluée d'un facteur au moins égal à trois; une étape (52) d'homogénéisation de la solution diluée; une étape (54) utilisant les moyens de transfert de liquide (33) pour transférer une goutte de la solution diluée homogénéisée sur la zone réactive (61) d'un support (60) absorbant du type à zone réactive (61) pour la lecture de la glycémie; une étape (55) de lecture par un appareil de lecture de glycémie (6) de format de poche pour déterminer à partir de la goutte (40) absorbée sur le support (60) la concentration en glucose dans la solution diluée, l'appareil de lecture de glycémie (6) ayant un capteur adapté pour permettre une telle lecture à partir dudit support (60). 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel une étape (53) de vérification du support (60) est réalisée par une lecture préalable de la zone réactive (61) par l'appareil de lecture de glycémie (6) avant l'étape (54) de transfert de la goutte sur ce support (60), l'appareil de lecture de glycémie étant agencé pour couvrir une gamme allant de 0,1 à 6 g/l de glucose. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'étape (55) de lecture de la concentration en glucose dans la solution diluée comprend une 5 détermination d'un changement de couleur ou d'un courant d'oxydoréduction. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel l'étape (50) de production de l'échantillon brut comprend au moins une étape de pressage réalisée avec différents tubercules dans un contenant (21) en matière étanche résistante, le volume d'échantillon brut étant prélevé à partir du jus résultant de l'étape de pressage dans ledit contenant (21). 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le milieu de dilution aqueux est de l'eau déminéralisée, l'étape (51) de dilution comprenant le prélèvement par une micro-pipette calibrée (30) d'un volume déterminé (VI) de l'échantillon brut et le versement de ce volume (VI) d'échantillon brut dans un récipient (32) préalablement rempli avec lesdits deux volumes (V2) du milieu de dilution. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel l'étape (50) de production de l'échantillon brut est précédée d'une étape de constitution d'un sous-lot d'au moins vingt tubercules représentatifs d'un lot de tubercules à analyser, un morceau longitudinal (4) étant découpé pour chaque tubercule du sous-lot avant de subir l'étape d'extraction de jus. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel l'étape (51) de dilution consiste à aspirer dans un cône (31) de contenance au moins égale à 1 ml le volume (VI) de l'échantillon brut à prélever puis déverser aussitôt ce volume (VI) dans un tube de dilution de contenance au moins égale à 3 ml préalablement rempli avec lesdits deux volumes (V2) du milieu de dilution. 8. Equipement analytique (3) de mesure de la concentration en glucose dans les tubercules de pomme de terre pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 7, comprenant des moyens de prélèvement liquide de précision (30, 31) et des moyens de transfert de liquide (33), caractérisé en ce qu'il comporte un appareil de lecture de glycémie (6) de format de poche et au moins un support absorbant (60) du type à zone réactive (61) pour la lecture de la glycémie par l'appareil de lecture (6), les moyens de prélèvement (30, 31) comprenant une micro- pipette calibrée (30) et un jeu de cônes (31) associé à la micro-pipette (30), chacun des cônes (31) ayant une contenance déterminée permettant le prélèvement d'un premier volume (VI) de liquide inférieur ou égal à ladite contenance, une pluralité de récipients de dilution (32) préalablement remplis avec un volume (V2) au moins double dudit premier volume (VI) étant prévus pour permettre la réalisation de solutions diluées, les moyens de transfert de liquide (33) consistant en des pipettes prévues pour le versement d'une goutte d'une solution diluée sur la zone réactive (61) d'un support absorbant (30). 9. Equipement selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une solution de contrôle (7) ayant une concentration de glucose prédéterminée, les supports absorbants (60) consistant en des bandelettes de glycémie, l'appareil de lecture (6) étant du type comprenant des moyens de réception et de lecture optique des bandelettes pour déterminer la couleur prise par la bandelette sur la zone réactive (61) et étant agencé pour couvrir une gamme allant de 0,1 à 6 gll de glucose.