Use of NIR spectroscopy on fresh apples to determine the phenolic compounds and dry matter content in peel and flesh

Abstract

Description of the subject. The article deals with the use of near-infrared spectroscopy (NIR) on fresh apples to determine the phenolic compounds and dry matter content in peel and flesh powders. Objectives. The aim is the rapid and non-destructive determination of these nutritional parameters. Method. Two hundred twenty-nine fruits from 20 varieties were analyzed with NIR spectroscopy and reference methods. Results. Great variability of total phenolic compounds (TPC) in peel and flesh powders was observed among varieties. The dry matter (DM) content also differed greatly between peel and flesh. Calibration and validation models showed high coefficients of determination for the TPC content, which were slightly higher for the peel than for the flesh (R² val = 0.91 and 0.84 respectively). For the DM content, high coefficients of determination and ratios of prediction to deviation (RPDs) were also observed (R² val = 0.94, RPD = 4.8 and R² val = 0.94, RPD = 4.9 for the peel and flesh respectively). Conclusions. Calibration and validation models allow quantitative predictions to be made for TPC and DM content. They confirm the potential of NIRS for predicting the polyphenol content and highlight its potential for determining the DM content, a parameter often neglected in research into apple quality.Utilisation de la spectroscopie NIR sur les pommes pour déterminer les teneurs en polyphénols et en matière sèche de la pelure et de la chair des fruits Description du sujet. L’article traite de l’utilisation de la spectroscopie proche infrarouge (NIR) sur les pommes pour déterminer les teneurs en polyphénols totaux et en matière sèche des poudres de pelure et de chair du fruit. Objectifs. Le but est de pouvoir déterminer de façon rapide et non destructive ces composés nutritionnels. Méthode. Deux-cent-vingt-neuf fruits provenant de 20 variétés ont été analysés par spectroscopie NIR et avec les méthodes de référence. Résultats. Une grande variabilité du contenu en polyphénols a été observée au sein des variétés. La teneur en matière sèche est également très variable et diffère entre la pelure et la chair. Les modèles de calibration et validation ont montré de hauts coefficients de détermination pour la teneur en polyphénols totaux, légèrement plus élevée pour la pelure que pour la chair (R² val = 0,91 et 0,84 pour la pelure et la chair respectivement). Pour la teneur en matière sèche, de hauts coefficients de détermination et de hauts rapports RPD ont également été observés (R² val = 0,94, RPD = 4,8 et R² val = 0,94, RPD = 4,9 pour la pelure et la chair respectivement). Conclusions. Les modèles développés permettent des prédictions quantitatives des teneurs en polyphénols totaux et en matière sèche. Ces résultats confirment le potentiel de la spectroscopie NIR pour prédire la teneur en polyphénols totaux et met en évidence son potentiel pour déterminer la matière sèche, un paramètre souvent négligé dans la recherche sur la qualité des pommes.