Animateurs : Claire Berton-Carabin et Sébastien Marze

Chercheurs et ingénieurs : Marc Anton, Claire Berton-Carabin, Adeline Boire, Elisabeth David-Briand, Catherine Garnier, Audrey Geairon, Alice Kermarrec, Patricia Le Bail, Christelle Lopez, Sébastien Marze, Anne Meynier, Hanitra Rabesona, Alain Riaublanc, Véronique Solé, Ha Phuong Ta, Magalie Weber

Techniciens et assistants-ingénieurs :  Valérie Beaumal, Lucie Birault,  Joëlle Davy, Camille Jonchère, Hyazann Hulin

Doctorants :  Elena Keuleyan, Adilson Roberto Locali Pereira, Andrès Lopez, Jolijn Koomen

Contractuels IE/IR :  Nour Doumani, Perrine Gelebart, Sophie Laurent, Jeanne Kergomard, Thaïs Cristina Benatti-Gallo, Delphine Carretero

Thèses soutenues  : Eugenia Asamoah (2023), Mamadou Lamine Niane (2023), Manon Chemin (2022), Mathilde Roze (2022), Juliette Palier (2022), Rémy Cochereau (2021), Maude Ducrocq (2021), Line Sahli (2020), Monique Khodeir (2020), Perrine Gélébart (2019),  Doina Crucean (2019),  Hoang Thanh Nguyen (2018), Chloé Bailhache (2018), Thibault Loiseleux (2017), William Dudefoi (2017), Céline Lafarge (2016)

Le secteur agroalimentaire fait actuellement face à une transition majeure, avec une demande sociétale forte d’aliments sains, naturels et peu transformés. Par ailleurs, les systèmes actuels de production alimentaire ont des conséquences environnementales préoccupantes, il est donc urgent de mettre en œuvre des alternatives plus durables. Cependant, pour qu’une transition vers une alimentation saine et durable puisse se produire et perdurer, il est essentiel que les changements ne compromettent pas la qualité sensorielle des aliments, tels que leur goût et leur texture, ni leurs qualités sanitaires et nutritionnelles, tout en restant abordables pour les consommateurs.

Dans ce contexte, nous cherchons à maîtriser de nouvelles sources d’ingrédients et à comprendre les phénomènes de digestion pour la construction de matrices alimentaires adaptées pour assurer la stabilité physique et chimique des aliments et optimiser la libération des nutriments, en prenant en compte la durabilité de l’alimentation jusqu’aux effets santé.

Le défi est clairement d'assurer un continuum entre la construction et la déconstruction des matrices complexes  par une approche multi-échelles, des interfaces jusqu’aux matrices. L'objectif de notre projet est de comprendre l’impact des différentes échelles de structure sur les dynamiques de construction et de déconstruction des matrices complexes en conditions d’utilisation. La retombée principale est d’arriver in fine à prédire le rapport bénéfices / risques d’une matrice alimentaire à partir de la connaissance de ses paramètres structuraux multi-échelles.

Les matrices complexes que nous prenons en compte sont les émulsions, les mousses, les gels, en ciblant plus particulièrement les nutriments lipidiques (acides gras polyinsaturés, vitamines, antioxydants) et les assemblages de biopolymères (protéines, polysaccharides, polyphénols).

Mots clefs : Interfaces, Matrices alimentaires, Formulation, Déconstruction, Bioaccessibilité, Lipides, Oxydation, Structures multi-échelles, Dynamiques de libération, Assemblages, Gels, Mousses, Emulsions

Notre projet de recherche se décline en deux axes :

Axe 1 :  Améliorer la durabilité de notre alimentation avec un focus sur les nouveaux ingrédients et procédés

Cet axe vise à répondre aux nouvelles attentes des consommateurs et au désir croissant d'utiliser des ingrédients hautement nutritifs et biologiques, d’éviter les additifs et de réduire l’impact environnemental de notre alimentation. Dans ce contexte, le développement d’aliments ou d’ingrédients naturellement plus fonctionnels et de procédés plus durables est en plein essor. Dans les années à venir nous allons nous pencher sur la conception d’aliments permettant de réduire le nombre d’ingrédients utilisés et la formulation permettant de remplacer des ingrédients artificiels par des alternatives naturelles.

• Nouveaux ingrédients naturellement plus fonctionnels
• Développement de nouveaux procédés plus durables

Axe 2 : Améliorer la qualité nutritionnelle des aliments avec un focus particulier sur les lipides et les sucres

Nous avons choisi au sein de l’équipe de nous focaliser sur deux types d’aliments, ceux qui se présentent sous la forme d’une matrice amylacée dense, souvent riche en sucre, et ceux qui contiennent une phase lipidique dispersée sous forme de gouttelettes, dans une phase aqueuse gélifiée ou non, et qui sont donc des émulsions huile-dans-eau (H/E).

• Conception et digestion d’assemblages lipidiques
• Conception de produits céréaliers avec des qualités améliorées par une démarché « procédé » innovante

Pour les assemblages lipidiques et les émulsions, il s’agit d’augmenter la teneur en acides gras polyinsaturés (AGPI), d'assurer leur stabilité physique et chimique et d’améliorer leur disponibilité ainsi que celle de composés lipophiles d’intérêt nutritionnel.

Pour les matrices amylacées, la problématique d’amélioration des qualités nutritionnelles porte surtout sur une réduction du sucre dans les produits céréaliers tout en recherchant des textures ou propriétés d’usage et des propriétés sensorielles adaptées grâce à une démarche procédé innovante.

Outre les techniques physico-chimiques classiques que nous utilisons régulièrement, nous appliquons des méthodes pour la résolution de notre problématique qui sont :

• L’étude des interfaces
• La dynamique des particules et des interactions entre macromolécules
• Le suivi de l’oxydation des lipides
• Le suivi in vitro de la digestion
• La rhéologie des matrices complexes
• La mise en œuvre de procédés innovants pour la conception d'aliments 

Nous disposons également d'un  plateau de purification de protéines et d'un plateau d'extraction et d'analyse des lipides.