Recherche - Maturation des fruits et légumes

11.03.2020 – Les fruits et légumes entreposés les uns à côté des autres s'influencent mutuellement via une hormone qui accélère le processus de maturation, l'éthylène. Des chercheurs de l'Empa et de l'EPFZ ont développé un catalyseur qui neutralise ce gaz en le transformant en eau et en carbone.

(ATS/AGIR) - Les pommes, par exemple, qui dégagent une quantité particulièrement élevée d'éthylène, font mûrir prématurément des fruits tels que les bananes, particulièrement sensibles à cette substance, ont indiqué ce  mercredi le Laboratoire fédéral d'essai des matériaux et de recherche (Empa) et l'Ecole polytechnique fédérale de Zurich (EPFZ) dans un communiqué.

Huizhang Guo et Mirko Lukovic ont développé un concept pour décomposer l'éthylène libéré par les fruits et légumes. La base est une structure en bois "délignifié" qui est équipée d'un catalyseur à base de platine distribué au niveau atomique.

Les chercheurs ont utilisé un acide pour dissoudre à la fois la lignine et l'hémicellulose du bois. Cela rend le bois extrêmement poreux et lui donne une surface spécifique extrêmement grande. Le bois délignifié est donc le cadre naturel idéal pour le catalyseur en platine.

Dans une étape ultérieure, le bois délignifié est mis dans deux solutions différentes. La première crée la base pour que les particules de platine se fixent plus tard aux parois cellulaires du bois; la seconde contient les particules de platine, qui entrent ensuite dans la structure du bois.

Le concept est similaire à celui d'un convertisseur catalytique à trois voies dans les moteurs de voitures. Si l'éthylène traverse la structure poreuse, il rencontre à plusieurs reprises les particules de platine, qui décomposent l'hormone végétale en eau et en dioxyde de carbone (CO2). L'équipe de l'Empa a pu montrer que le catalyseur décompose presque 100% de l'éthylène émis à température ambiante. Ces résultats démontrent la faisabilité de catalyseurs à base de bois délignifié.

L'étape suivante consisterait à porter le concept à l'échelle industrielle, estiment les chercheurs. Ainsi, de plus grands prototypes du catalyseur pourraient être installés dans des réfrigérateurs et des chambres froides. La durée de vie d'un tel catalyseur est aussi longue que le réfrigérateur lui-même, selon ces travaux publiés dans la revue ACS Nano.

Le concept de décomposition catalytique de l'éthylène pour prolonger la durée de conservation des fruits n'est pas nouveau. Depuis 2015, une entreprise japonaise produit des réfrigérateurs équipés de catalyseurs en platine, mais ces derniers sont à base de silice.

Auteur : ATS/AGIR