Légumes sous vide : conservation et qualité nutritionnelle

Optimiser la durée de vie des légumes frais : atouts et limites de la mise sous vide

Le marché des végétaux crus prêts à l'emploi évolue rapidement : le taux de pénétration des ménages acheteurs a augmenté de 9,4 % sur les cinq dernières années. La gamme des produits proposés aux consommateurs s'élargit constamment pour répondre à cette demande croissante de praticité et de gain de temps. Cette dynamique s'accompagne d'une diversification des modes de présentation et de conservation, afin de garantir la sécurité, la qualité et la durée de vie des produits.

Le conditionnement sous vide apparaît comme une solution particulièrement prometteuse pour optimiser la conservation des fruits et des légumes frais. Cette technique, utilisée actuellement par les fournisseurs de la restauration collective, consiste à retirer l'air de l'emballage. Elle limite ainsi le développement des micro-­organismes aérobies et ralentit les phénomènes d'oxydation responsables de la détérioration des produits. En limitant l'oxydation, la mise sous vide protégerait la couleur, la texture et la saveur des légumes. De la même manière, les vitamines sensibles à l'oxygène, comme la vitamine C, seraient mieux préservées. Le sous vide et les techniques associées, comme l'emballage sous atmosphère modifiée, permettraient ainsi de prolonger la durée de conservation et de préserver la fraîcheur, la texture, les saveurs naturelles ainsi que la valeur nutritionnelle des fruits et légumes, tout en réduisant le gaspillage alimentaire.

En raison de leur richesse en fibres, vitamines, minéraux et/ou antioxydants, les fruits et légumes jouent un rôle majeur dans la santé humaine et, notamment, au niveau de la prévention de certaines maladies chroniques (maladies cardiovasculaires, diabète, certains cancers, etc.). Si les fibres favorisent la satiété et la santé du microbiote intestinal, les minéraux participent aux fonctions vitales (nerveuses, musculaires, enzymatiques et osseuses) et contribuent à la prévention des déséquilibres métaboliques (hypertension, ostéoporose ou anémie). Quant aux vitamines contenues dans les fruits et légumes, elles jouent un rôle essentiel et complémentaire dans le maintien de la santé et du bon fonctionnement de l'organisme (immunité, croissance, vision, santé osseuse). Les ­antioxydants protègent les cellules du stress oxydatif et de l'inflammation. Ils réduisent ainsi le risque des maladies liées au vieillissement. Des études suggèrent également qu'une consommation quotidienne de fruits et légumes aurait un impact positif sur la santé mentale. Grâce à leur faible densité calorique et à leur richesse nutritionnelle, les fruits et légumes sont des piliers d'une alimentation saine, équilibrée et protectrice.

Toutefois, la conservation des produits frais, même sous vide, pourrait entraîner des pertes variables de micronutriments selon la nature du végétal et les conditions de stockage. Les différentes étapes de préparation comme l'épluchage ou la découpe peuvent également impacter la qualité nutritionnelle et organoleptique des végétaux. De plus, tous les légumes ne réagissent pas de la même manière à la conservation sous vide. La quantité d'eau et la texture dictent les conditions de pourcentage de vide à utiliser ce qui induit une adaptation à l'espèce conservée.

Dans ce contexte, l'objectif du projet est d'évaluer l'impact du conditionnement sous vide sur la conservation de légumes crus découpés. La carotte, le poireau, le brocoli, le haricot vert et le poivron sont étudiés en tant qu'espèces modèles. L'étude porte à la fois sur les aspects organoleptiques (odeur, apparence) et nutritionnels (teneur en vitamines Apro, C, B9 et E), afin de déterminer dans quelle mesure cette technique permet de préserver la qualité globale des produits tout au long de leur durée de vie en comparaison à une conservation dite « classique » en barquette. La première année, l'étude s'est focalisée sur la comparaison entre une conservation « classique » en barquette et une conservation en sachet sous vide pour quatre espèces, à savoir carotte, brocoli, poireau et haricot vert. La deuxième année, l'étude s'est centrée sur la technique du sous vide et de l'atmosphère modifiée afin d'optimiser la conservation de deux espèces modèles, le haricot vert et le poivron.

Les résultats permettront d'orienter les professionnels du secteur (détaillants, légumeries...) vers des pratiques optimisées de conditionnement tout en répondant aux attentes des consommateurs en matière de praticité et de qualité nutritionnelle.

Quels sont les impacts du conditionnement sur le dessèchement des légumes ?

Le dessèchement et l'état de fraîcheur des légumes découpés représentent des facteurs clés qui influencent la qualité et la durée de conservation, selon le conditionnement utilisé, barquette ou sachet sous vide.

Les carottes conditionnées en barquette présentent un phénomène de blanchiment généralisé. Ce changement d'aspect visuel est un signe de dessèchement. Il ne se limite pas aux rondelles situées en surface, mais concerne également celles placées au centre et sur les côtés de la barquette (Figures 1 et 7). L'état de la lame de découpe semble affecter la qualité visuelle des fruits et légumes frais découpés. Les marques observées sur les rondelles de carottes sont dues à l'équipement utilisé lors de cette étude. Cela suggère qu'une lame usée pourrait altérer la surface de coupe et favoriser le phénomène de blanchiment, indépendamment du mode de conditionnement et de durée de conservation. Ces conclusions restent à confirmer avec d'autres équipements. Néanmoins, ces observations soulignent l'intérêt de surveiller l'état des équipements utilisés et suggèrent leur potentiel impact sur la conservation des fruits et légumes découpés.

Pour les haricots verts, leur état de fraîcheur avant équeutage est un facteur clé pour la conservation. Afin de garantir une mise sous vide optimale, les haricots verts sont équeutés, lavés, essorés puis stockés à 4 °C pendant deux heures avant leur conditionnement. À la fin de cette étape, un léger dessèchement est observé aux extrémités coupées. Ceci indique une grande sensibilité au dessèchement après la découpe. En effet, des différences concernant le dessèchement sont observées au cours du stockage. Moins les haricots sont frais, plus rapidement des signes de dessèchement se présentent (Figure 2). Cette étude a mis en évidence deux cas de figure, notamment pour les haricots verts conservés en barquette. Les haricots verts les moins frais au début de l'essai et conditionnés indifféremment en barquette ou sous vide présentent des signes de dessèchement au niveau de la coupe, dont l'intensité est variable (modérée à importante), aussi bien après 4 jours qu'après 7 jours de conservation (Figure 3). Pour ceux conservés en barquette, les parties les plus fines présentent un léger flétrissement et ceux au calibre très fin, des signes de dessèchement importants. Pour les haricots plus frais, seul un léger dessèchement est constaté au niveau de la coupe pour ceux conservés en barquette, sans distinction notable entre 4 jours, 7 jours voire jusqu'à 10 jours de conservation (Figure 4).

Les fleurettes de brocoli et les poireaux émincés conditionnés en barquette montrent de légers signes de dessèchement après 4 jours de conservation. Pour le brocoli, les marques sont localisées au niveau de la zone de coupe. Ce phénomène n'est pas observé pour les échantillons sous vide.

Y a-t-il un impact visuel sur les légumes après conservation ?

Qu'ils soient conditionnés en barquette ou sous vide, l'évolution de l'aspect visuel, en particulier le brunissement et l'apparence générale des légumes frais découpés, constitue un indicateur majeur de leur qualité après conservation.

L'évaluation visuelle des poireaux émincés a permis d'identifier une dégradation comparable entre les deux types de conditionnement. Le poireau conserve sa fraîcheur grâce au sous vide, néanmoins son oxydation n'est pas évitée. Le poireau conservé en barquette ou sous vide présente les mêmes signes de brunissement de faible intensité (< 5 morceaux par échantillon).

Dans les deux cas, tous les échantillons ont commencé à jaunir et à perdre leur couleur verte. Cette observation suggère que la technique de mise sous vide n'exerce pas d'effet protecteur contre l'oxydation enzymatique qui commence à la découpe. La seule différence observée entre les deux conditionnements est l'intensité de la verdure des poireaux. Ceux conservés sous vide présentent une couleur plus intense, autrement dit plus « flashy » que ceux conditionnés en barquette, et ce, aussi bien après 4 jours qu'après 7 jours de conservation. Malgré cette légère diminution de la fraîcheur visuelle dans les barquettes, leur qualité reste correcte.

La conservation sous vide est un bon moyen de maintenir la fraîcheur des fleurettes de brocoli. Au cours de l'étude, après 4 jours de conservation en barquette, les fleurettes de brocoli montrent de légers signes de brunissement au niveau de la coupe. Dans le sachet sous vide, ce brunissement est nettement ralenti (Figure 5). De plus, après ces 4 jours de conservation en barquette, les fleurettes présentent un aspect plus terne et commencent à jaunir. Au bout d'une semaine, les fleurettes sont ouvertes, certaines sont jaunes quand d'autres montrent des taches brunes. À l'inverse, la conservation sous vide a permis de préserver un aspect plus vif des fleurettes, avec seulement quelques cas de jaunissement après 4 jours. Ces résultats illustrent l'intérêt du conditionnement sous vide pour maintenir la qualité visuelle des légumes fraîchement découpés.

Pour les haricots verts et le poivron, l'aspect visuel et la texture sont également impactés par le type de conditionnement. Les haricots verts conservés sous vide présentent un aspect brillant et une certaine turgescence, évoquant des légumes ayant subi une légère cuisson ou une imbibition à l'eau. Les haricots conservés sous vide restent cassants, mais moins que ceux conservés en barquette dont l'aspect semble plus sec, ils restent tout de même corrects. Les haricots en barquette présentent des signes de dessèchement comme évoqué auparavant. Après 7 jours de conservation, les poivrons stockés sous vide ont une apparence plus humide que ceux conditionnés en barquette. Ce ramollissement serait un indicateur de perte de fraîcheur.

Quels sont les impacts de l'atmosphère modifiée sous vide sur la qualité ?

Lors de cette étude, les effets du vide et de l'atmosphère modifiée sur les haricots verts et les poivrons sont évalués. Selon le pourcentage de vide appliqué, ce mode de conservation entraîne l'apparition de marques d'écrasement et des légères marbrures dans le cas des haricots et l'apparition de jus pour les poivrons. Pour les haricots, les marques sont observées dès 4 jours de conservation dans la modalité 90 % de vide, résultat du contact prolongé sous pression des morceaux entre eux. Dans toutes les modalités sous vide étudiées, ce phénomène s'intensifie progressivement au fil du temps, pour présenter des marques modérées après 7 jours et intenses après 10 jours.

Pour les poivrons, après 10 jours de conservation, les sachets à 90 % de vide présentent du jus à l'intérieur. Cette accumulation de liquide est encore plus marquée dans les sachets conditionnés à 99 % de vide avec l'ajout de 40 % d'azote, suggérant une influence du niveau de vide et de la composition gazeuse sur l'exsudation des poivrons découpés (Figure 6). Des études supplémentaires sont nécessaires pour le confirmer.

L'étude met en évidence que la texture « craquante » des poivrons est mieux préservée lors d'une conservation en barquette, bien que cette qualité diminue légèrement au fil du temps. La conservation sous vide, en particulier à 99 % de vide avec ajout de 40 % d'azote, a significativement altéré cette caractéristique : les poivrons sont peu craquants après 7 jours et mous après 10 jours. La modalité à 60 % de vide montre un moindre impact négatif sur la texture des poivrons frais découpés. En barquette, la qualité globale des poivrons reste correcte.

Quelles sont les différences d'odeur entre la barquette ou le sous vide ?

La qualité organoleptique des légumes, notamment leur odeur, constitue un critère essentiel pour l'appréciation des produits frais après conservation. Or, le choix du conditionnement - barquette ou sous vide - peut influer sur ce paramètre. Pour l'ensemble des légumes étudiés, les observations montrent d'abord une odeur stable et pour certains un maintien de la fraîcheur, avant qu'apparaissent progressivement les premiers signes de fermentation.

Les carottes montrent une odeur stable satisfaisante en début de conservation. Après 4 jours, les barquettes présentent une variation très légère de l'odeur, tandis qu'aucun changement notable n'est détecté sous vide. En revanche, à l'issue de 7 jours de conservation, les deux modes de conditionnement présentent les premiers signes de fermentation, perceptibles à travers l'apparition d'odeurs caractéristiques (Figure 7).

Dans le cas des fleurettes de brocoli, après 4 jours de conservation en barquette, elles présentent une légère odeur aigre et de courte durée ou alors ne présentent aucune odeur détectable. Lors de la conservation sous vide, une odeur de fermentation, évoquant le chou ou le cornichon, apparaît après 4 jours pour s'intensifier après 7 jours. Ces résultats suggèrent que, pour le brocoli, le risque de développement de fermentation apparaît plus tôt et serait plus important en conservation sous vide. Pour les rondelles de carotte ce risque augmente au-delà d'une semaine, indépendamment du type de conditionnement utilisé.

Après 4 jours de conservation sous vide, le poireau découpé présente une odeur fraîche, alors que celui conditionné en barquette ne dégage plus aucune odeur perceptible. Au bout de 7 jours, une odeur acidulée, rappelant le vinaigre, est détectée dans les sachets sous vide, tandis qu'aucune odeur n'est perçue dans les barquettes, comme observé dès le quatrième jour.

Pour les haricots verts conservés en barquette, aucun arôme détectable n'est remarqué au moment de l'ouverture. Pour le poivron, un phénomène contradictoire est observé : à l'ouverture des barquettes, aucune odeur n'est perçue après 4 ou 7 jours alors qu'une odeur agréable et caractéristique de poivron se dégage au bout de 10 jours de conservation.

Grâce à la mise sous vide, l'odeur de haricot vert frais et une bonne et forte odeur de poivron sont conservées. Les haricots verts et les poivrons conditionnés sous vide conservent une odeur caractéristique de fraîcheur après 4 et 7 jours de conservation quelles que soient les conditions de mise sous vide. Cependant, pour les haricots verts, au bout de 10 jours de conservation, une odeur évoquant des légumes en conserve se dégage. Pour le poivron, également après 10 jours de conservation, l'odeur de conserve est perçue pour ceux mis en sachet avec 99 % de vide + ajout de 40 % d'azote.

Ces observations révèlent l'influence du mode de conditionnement sur l'évolution des caractéristiques organoleptiques des différents légumes frais découpé au cours du stockage.

Qualité nutritionnelle liée à la mise sous vide

Les teneurs en vitamine A, B9, C et E sont déterminées dans des échantillons de légumes fraîchement découpés et conservés jusqu'à 10 jours, en barquette ou sous vide. Seuls les principaux résultats sont indiqués dans cet article.

Vitamine A

Vitamine liposoluble essentielle à de nombreuses fonctions biologiques, la vitamine A est disponible dans les fruits et légumes sous forme de provitamine A, un terme qui regroupe différents caroténoïdes, principalement le bêta-carotène. Ces molécules sont ensuite converties par l'organisme en vitamine A. Au niveau des fonctions biologiques, la vitamine A intervient dans la vision, et plus particulièrement dans la vision nocturne, mais aussi dans la différenciation cellulaire et l'immunité. Elle joue également un rôle majeur dans le développement foetal, d'où l'importance de réguler son apport pendant la grossesse.

Les fruits et légumes sont une source majeure de bêta-carotène dans l'alimentation, en particulier ceux de couleur orange (carotte, patate douce, courge, abricot, melon, etc.). En Europe, les apports de référence de la population pour la vitamine A sont fixés autour de 650 à 750 µg d'équivalent rétinol par jour pour un adulte et jusqu'à 800 µg d'équivalent rétinol par jour pour une femme enceinte (EFSA 2015).

Riche en bêta-carotène, la carotte est une source majeure de provitamine A de notre alimentation. Les résultats obtenus lors des deux essais menés en 2023 (Figure 8) montrent que les concentrations en caroténoïdes, principalement en bêta-carotène, dans des rondelles de carotte restent stables quel que soit le mode de conservation, barquette ou sous vide, même au bout de 7 jours. Concernant le brocoli, le poireau et le poivron rouge, dans lesquels les teneurs moyennes en caroténoïdes sont 50 à 200 fois moins élevées que dans la carotte, des résultats similaires sont obtenus les deux années. Aucun effet du mode de conservation et/ou de la durée n'a été observé (résultats non présentés ici). A contrario, sur haricot vert, les résultats du premier essai de 2023 (Figure 8) et ceux de 2024 (Figure 10 web) montrent que les teneurs en caroténoïdes des haricots verts ont tendance à être en moyenne plus élevées dans les modalités conservées sous vide que dans celles conservées en barquette. Ces résultats sont toutefois à relativiser dans la mesure où les teneurs en caroténoïdes dans le haricot vert sont en moyenne 50 fois plus faibles que celles observées dans la carotte.

Vitamine B9 (folates)

Les folates jouent un rôle crucial dans l'organisme et les fruits et légumes en sont une excellente source. Ils interviennent dans le métabolisme des acides nucléiques (ADN et ARN) et sont donc indispensables à la division et à la croissance cellulaire. C'est pourquoi les besoins en folates sont particulièrement élevés pendant les périodes de croissance rapide (grossesse, enfance, adolescence). Ils participent aussi au métabolisme des acides aminés et une carence en folates peut entraîner une hyperhomocystéinémie, facteur de risque indépendant de maladies cardiovasculaires. Certains fruits et légumes contribuent de manière importante aux apports en vitamine B9, notamment les légumes verts qui, avec environ 16 % des apports journaliers, sont en France les premiers contributeurs (Anses 2017). Les recommandations sont comprises entre 330 et 400 µg/jour de folates équivalents alimentaires pour un adulte et jusqu'à 600 µg/jour pour une femme enceinte. Une alimentation riche en fruits et légumes variés permet de couvrir une grande partie de ces besoins, surtout lorsqu'elle est complétée par des légumineuses.

Pour l'ensemble des espèces testées, les teneurs en folates restent stables quel que soit le mode de conservation, même après 7 à 10 jours de conservation. Cette stabilité est observée aussi bien chez les espèces riches en folates comme le haricot vert ou le brocoli que chez celles moins riches telles que le poireau et le poivron rouge. Toutefois, pour la carotte, les résultats de 2023 indiquent que les teneurs des échantillons conservés en barquette ont tendance à être plus élevées que celles des modalités conservées sous vide (Figure 9). En revanche, pour le haricot vert, les résultats 2024 montrent l'inverse.

Vitamine C

La vitamine C est une vitamine hydrosoluble composée de deux molécules, l'acide ascorbique (AA) et sa forme oxydée, l'acide déhydroascorbique (DHA). Bien que l'acide ascorbique soit la principale forme biologique active, l'acide déhydroascorbique a aussi une action biologique puisqu'il peut facilement être converti en acide ascorbique dans le corps humain. Chez l'espèce humaine, la vitamine C participe à de nombreux mécanismes notamment comme coenzyme pour la synthèse de la carnitine et l'hydroxylation de la proline du collagène (Phillips et al., 2010), mais aussi en tant qu'antioxydant en luttant contre les radicaux libres qui provoquent des dommages oxydatifs (Arrigoni et De Tullio, 2002). Essentielle, la vitamine C n'est pas synthétisable par le corps humain et est donc exclusivement apportée par l'alimentation. Les fruits et légumes contribuent majoritairement aux apports en vitamine C, avec une couverture des besoins estimée entre 65 et 76 % (Anses 2017). En France, les apports nutritionnels conseillés (ANC) en vitamine C sont aux alentours de 100 mg/jour pour un adulte.

Pour le poivron rouge ou le brocoli, des espèces riches en vitamine C, les teneurs restent stables même après 7 à 10 jours de conservation en barquette ou sous vide. Pour les espèces moins riches telles que la carotte, le poireau ou encore le haricot vert, les teneurs des échantillons sous vide sont non seulement stables après 7 à 10 jours de conservation mais elles sont significativement plus élevées que dans les échantillons en barquette (résultats 2023, Figure 10 ; résultats 2024 dans la Figure 10 web).

Vitamine E

La Vitamine E est une vitamine liposoluble qui regroupe 8 molécules : 4 tocotriénols et 4 tocophérols. Dans les fruits et légumes se rencontrent essentiellement des tocophérols dont la forme la plus active biologiquement pour la santé humaine est l'a-­tocophérol (Brigelius-Flohé and Traber, 1999). Les tocophérols agissent essentiellement comme antioxydants contre les dérivés réactifs de l'oxygène produits notamment par l'oxydation des acides gras. Ce sont les principaux protecteurs de la membrane des cellules animales contre le stress oxydant (Brigelius-Flohé and Traber, 1999 ; Ruperez et al., 2001). La vitamine E lutte efficacement contre le vieillissement cellulaire et a un effet positif dans la prévention des maladies cardio-vasculaires. Si les principales sources alimentaires en vitamine E sont les huiles végétales et les fruits à coque, compte tenu des volumes qui sont consommés, les fruits et légumes frais sont des sources non négligeables et représentent environ 12 à 15 % des apports conseillés. En Europe, les apports satisfaisants pour la vitamine E sous la forme a-tocophérol sont autour de 12 mg/jour pour un adulte.

Concernant les teneurs en vitamine E, pour le brocoli, la carotte, le poireau ou le poivron rouge, les teneurs restent stables quel que soit le mode de conservation même après 7 à 10 jours de conservation (résultats 2023, figure 11 ; résultats 2024 Figure 11 web). En revanche, pour le haricot vert, en 2023 et en 2024, les teneurs des échantillons conservés en barquette ont tendance à rester stables tandis que celles des modalités sous vide ont tendance à diminuer avec la durée de conservation et être significativement plus faibles.

Pour conclure

La conservation sous vide présente plusieurs atouts, notamment une meilleure préservation de l'aspect de fraîcheur des légumes grâce à une meilleure rétention d'eau. Globalement, les légumes conservés sous vide gardent des couleurs plus vives comparées à ceux conditionnés en barquette, comme pour le poireau et le brocoli, ainsi qu'une odeur caractéristique du produit frais. Néanmoins, un risque de développement de fermentation existe avec la conservation sous vide pour certains légumes : au bout de 7 jours pour la carotte et le poireau et dès 4 jours pour le brocoli. La texture est également modifiée avec le sous vide : pour les haricots verts et les poivrons, la barquette préserve mieux la texture craquante de ces espèces.

Sur le plan de la qualité nutritionnelle, les résultats montrent une bonne stabilité des micronutriments (caroténoïdes, folates, vitamines C et E) dans les légumes étudiés, quels que soient le mode et la durée de conservation. La carotte, particulièrement riche en bêta-carotène, conserve bien ses teneurs, tandis que les autres légumes, bien que moins concentrés en caroténoïdes, présentent des profils similaires. Les folates montrent une grande stabilité dans toutes les espèces testées, avec quelques variations entre les modes de conservation selon les années. Pour la vitamine C, la conservation sous vide semble favoriser une meilleure préservation pour les espèces initialement peu riches. Enfin, la vitamine E reste globalement stable, sauf dans le cas du haricot vert où une diminution est observée en conservation sous vide.

Pour conclure, le sous vide serait un plus pour la conservation, notamment au niveau visuel et pour la préservation de la vitamine C. Toutefois, la qualité des légumes découpés conservés en barquette reste correcte. La qualité et la fraîcheur des légumes au départ, avant la découpe, seraient bien plus importantes pour la conservation que le mode de conditionnement choisi.