Thèse Valorisation des Coproduits de Transformation de Mangues Extraction de Composés à Haute Valeur Ajoutée par une Approche Low-Tech H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Montpellier
École doctorale : GAIA - Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau
Laboratoire de recherche : QUALISUD - Démarche intégrée pour l'obtention d'aliments de qualité
Direction de la thèse : Christelle WISNIEWSKI ORCID 0000000230685018
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-05-07T23:59:59

Cette thèse s'inscrit dans un contexte de transition agroécologique et de recherche de solutions durables pour la valorisation des coproduits agroalimentaires. La filière mangue génère d'importantes pertes post-récolte et des volumes élevés de déchets, en particulier sous forme de peaux, noyaux et fruits non conformes, dont la gestion représente un enjeu environnemental et économique majeur, notamment dans les territoires insulaires comme La Réunion.
L'objectif principal de ce travail est de renforcer la durabilité de la filière mangue par le développement d'un procédé d'extraction de composés bioactifs à haute valeur ajoutée à partir de peaux de mangue, fondé sur une approche low-tech, simple, peu énergivore et respectueuse de l'environnement. La thèse s'appuie sur une filière de transformation reposant sur un broyage humide, éventuellement couplé à des traitements enzymatiques ou biologiques (fermentation lactique), suivi d'une étape de filtration-compression.
Les travaux viseront à étudier de manière systématique l'impact des paramètres de procédé (conditions de broyage, enzymage ou fermentation, filtration-compression) sur la libération, la stabilité et le rendement d'extraction de composés d'intérêt tels que les polyphénols. Une approche microscopique permettra d'analyser l'intégrité des tissus végétaux en lien avec les performances d'extraction. L'isolement des composés extraits par adsorption ou floculation naturelle, ainsi que leur séchage, sera également étudié. Enfin, les propriétés techno-fonctionnelles, l'activité antioxydante et la bioaccessibilité des extraits seront évaluées en vue d'applications comme agents texturants.

L'éco-extraction de composés à haute valeur ajoutée à partir de coproduits issus de la transformation des agro-ressources représente aujourd'hui un enjeu économique et écologique majeur.
La filière de la mangue connait mondialement des pertes post-récoltes et une production de déchets conséquentes, mettant à l'épreuve sa compétitivité et sa durabilité dans plusieurs territoires producteurs, dont La Réunion. La vulnérabilité aux bioagresseurs, la périssabilité de la mangue ainsi que sa production saisonnière, expliquent les pertes post-récoltes pouvant atteindre jusqu' à 30 % de la production. A ces pertes, se rajoutent les déchets générés par les agro-industries. Ainsi, chaque année plus de 50% de la production de mangues fraîches est perdue sous forme de co-produits ou de déchets, peu valorisés à ce jour. Les déchets incluent mangues avariées ou non conformes, épluchures, noyaux, et autres co-produits. La gestion de ces déchets, s'ils ne sont pas valorisés, pose un défi environnemental et économique.
Plusieurs méthodes innovantes permettent aujourd'hui de valoriser efficacement les déchets de mangue, tant pour des usages agricoles qu'industriels : compostage et biofertilisants, bioénergie, alimentation animale, extraction de composés d'intérêt. En ce qui concerne ce dernier point, afin de permettre l'accès à cette valorisation au plus grand nombre, et notamment aux pays du Sud et aux milieux insulaires, les procédés utilisés doivent être simples, peu onéreux, respectueux de l'environnement, peu énergivores et faisant appel à des moyens classiques et localement disponibles sur le site d'exploitation et/ou de transformation.
Renforcer la durabilité de la filière mangue par le développement d'un procédé d'extraction de composés bioactifs de peaux de mangues, basé sur une approche low-tech en rupture avec l'existant et en phase avec les contraintes exposées ci-dessus, est l'objectif de ce travail de thèse.

Le sujet de thèse a comme objectif d'explorer, par une approche systématique, l'impact des paramètres du/des procédé(s) sur la présence en composés d'intérêt dans le filtrat et le gâteau obtenus après l'étape de filtration-compression, et ainsi sur le rendement d'extraction.
Dans un contexte de vieillissement de la population, qui constitue un des défis majeurs de santé publique, il est envisagé, parallèlement aux mesures globales des activités antioxydantes de nos extraits, d'en évaluer les effets anti-ages (partenariat avec Myriam Richaud (équipe Oncopharmacochimie et , Pharmacotoxicologie Cutanée (OPC) de l'UMR IBMM UMR (CNRS)).

Il s'agira ainsi d'obtenir gâteau et/ou filtrat les plus riches possibles en composés valorisables (polyphénols, caroténoïdes, fibres...) tout en identifiant des conditions opératoires clés. Ainsi, le travail devra déterminer des conditions optimales de broyage (types de broyage humide, temps et puissance de broyage...), de traitement enzymatique (mélange enzymatique, concentration, temps, température et agitation du mélange...) et/ou biologique (fermentation lactique, choix de la souche bactérienne, durée du traitement) et de filtration-compression (temps de filtration, seuil de coupure, pression...). Une approche microscopique (notamment par imagerie), permettant d'analyser les états d'intégrité cellulaire en fonction des conditions opératoires du broyage, des traitements enzymatiques (et/ou biologique) et de la filtration-compression, est envisagée.
Conjointement à cette optimisation, l'isolement par adsorption, ou floculation naturelle, des composés extraits sera étudié. Les propriétés techno-fonctionnelles des produits finaux, seront explorés, en vue d'une utilisation en tant qu'agent texturant avec des propriétés rhéophysiques ciblées.
Parallèlement aux caractérisation macroscopiques des effets santé des extraits obtenus (activité antioxydante évaluée par méthodes DPPH, FRAP, BTS ou ORAC ), ces extraits feront l'objet d'une étude menée par l'équipe Oncopharmacochimie et Pharmacotoxicologie Cutanée (OPC) de l'UMR IBMM afin d'en évaluer les effets anti-âges à l'aide du modèle de génétique quantitative C. elegans.

Master ou Ingénieur en Génie des procédés, Génie Chimique ou Sciences des aliments.