Nutritional and organoleptic potential of citrus concentrates enriched in carotenoids / flavonoids / pectins by membrane processes and health effects involved in the prevention of Metabolic syndrome / type 2 diabetes

Les agrumes et leurs jus représentent une source importante de caroténoïdes et flavonoïdes qui peuvent contribuer avec les vitamines, minéraux et fibres à leurs effets santé en particulier à la prévention du syndrome métabolique/diabète de type 2 (SMet/DT2). Le SMet/DT2 est une pathologie mondiale en croissance exponentielle en particulier dans les pays émergents. Les caroténoïdes, certains flavonoïdes et pectines (composés bioactifs) des jus peuvent être concentrés environ x 8-10 à froid par un éco-procédé membranaire afin d’obtenir un produit fonctionnel à base d’agrumes. L’objectif général de ce travail est par conséquent d’étudier le potentiel nutritionnel, organoleptique et fonctionnel de deux concentrés de jus d’agrumes obtenu par microfiltration tangentielle (MFT) avec ou sans étape de diafiltration permettant de réduire la teneur en sucre. Sur une formulation de jus de clémentine/pomelo (citrus clementina/citrus paradisi 60/40%), le potentiel nutritionnel a été étudié en modélisant l’impact de la MFT sur les composés bioactifs (β-carotène, β-cryptoxanthine, lycopène, hesperidine, naringine et pectine), sucre et paramètres physico-chimiques des deux concentrés. Le potentiel organoleptique des concentrés a fait l’objet d’une analyse sensorielle couplée à une analyse d’arômes. Enfin la fonctionnalité des deux concentrés d’agrumes avec et réduit en sucre a été évalué in vivo chez le rat (modèle fructose). L’étude a démontré que ces deux concentrés d’agrumes obtenus par technologie membranaire exercent les mêmes effets anti-SMet/T2D chez le rat prédiabétique quelle que soit la teneur en sucre en réduisant la glycémie, l'insulinémie et la dyslipidémie. De plus, le traitement aux agrumes chez les rats prédiabétiques semble améliorer la bioconversion des caroténoïdes pro-vitaminiques A.Citrus fruits and their juices represent an important source of carotenoids and flavonoids which, along with vitamins, minerals and fibers, can contribute to their health effects in particular to prevention of metabolic syndrome/type 2 diabetes (MetS/T2DM). MetS / T2DM is an exponentially growing worldwide disease, particularly in emerging countries. Carotenoids, some flavonoids and pectins (bioactive compounds) in juices can be concentrated about 8-10 fold by a membrane eco-process to obtain a functional citrus product. The general objective of this work is therefore to study the nutritional, organoleptic and functional potential of two citrus juice concentrates obtained by tangential microfiltration (MFT) with or without a diafiltration step allowing to reduce the sugar content. With a formulation of clementine/ grapefruit juices (citrus clementina/citrus paradisi 60/40%), the nutritional potential was studied by modelling the impact of MFT on the bioactive compounds (β-carotene, β-cryptoxanthin, lycopene, hesperidin, naringin et pectin), sugar and physicochemical parameters of the two concentrates. The organoleptic potential of the concentrates was the subject of a sensory analysis coupled with an aroma analysis. Finally, the functionality of the two citrus concentrates with and reduced in sugar was evaluated in vivo in model fructose rats. The study demonstrated that these two citrus concentrates obtained by membrane technology exert similar anti-MetS/T2M effects in prediabetic rats regardless of the sugar content by reducing glycemia, insulinemia, dyslipidemia. In addition, citrus treatment in prediabetic rats appears to improve the bioconversion of pro-vitamin A carotenoids