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Le projet de recherche PROLIFIC (PROduits Laitiers et Ingrédients Fermentés Innovants pour des populations Cibles) va évaluer les bénéfices santé des produits laitiers fermentés à destination des jeunes enfants et des seniors.Le projet est porté par un consortium associant des industriels regroupés au sein de Bba Milk Valley et des équipes de recherche bretonnes et ligériennes.Son coût total est de 14 millions d'euros sur cinq ans, co-financé par les instituts de recherche, les industriels de Bba-Milk Valley et les Régions Bretagne et Pays de la Loire. PROLIFIC se décline en cinq thèses de doctorat, trois post-doctorats et 90 mois de CDD de niveau technicien à ingénieur. Yves Le Loir, directeur de l’UMR STLO, est chargé de coordonner le projet. Son lancement a eu lieu à la rentrée 2020.

Sans risque, bonne pour la santé, pleine de saveurs, écologique... La fermentation, technique bien connue de nos ancêtres puis reléguée à certaines cultures avant de revenir en force depuis une vingtaine d'années, ne cesse de révéler ses bienfaits. Retour sur un engouement bien dans l'air du temps.

International audience; La modélisation et l’optimisation des procédés agroalimentaires est une tâche difficile dû à la complexité des produits agroalimentaires, le manque de connaissances sur les mécanismes limitant les performances [1] et l’hétérogénéité des variables impliquées. C’est le cas pour la microfiltration tangentielle 0.1 μm de lait écrémé (MF 0.1 μm). Cette opération est généralement utilisée dans l’industrie laitière pour séparer les protéines : micelles de caséines natives (rétentat) utilisées dans les fromages et les protéines de lactosérum (perméat) principalement utilisées dans les formulations alimentaires à destination des populations spécifiques (personnes âgées, nourrissons, sportifs). En dépit du fort intérêt porté à la MF 0.1 μm dans le secteur de l’industrie agroalimentaire, ce procédé de transformation n’a pas été intégralement optimisé au regard des objectifs des utilisateurs. Les choix de conception, dimensionnement et conditions opératoires sont principalement basées sur le savoir-faire des équipementiers et des connaissances expertes disponibles. Dans la littérature, l’optimisation de la MF 0.1 μm de lait écrémé est abordée en mono-objectif sur un problème posé empiriquement [2] ou sur l’influence spécifique d’une variable d’intérêt sur un groupe de variables choisies [3]. Ce travail vise à optimiser la microfiltration tangentielle 0.1 μm de lait écrémé depuis la conception jusqu’aux performances des produits avec des objectifs d’optimisation contradictoires en intégrant des connaissances expertes et scientifiques dans la formulation d’un problème multiobjectif. La méthodologie, basée sur « l'intégration des connaissances » se compose de quatre étapes : 1) l'acquisition de connaissances scientifiques et expertes sur les objectifs à optimiser ; 2) la modélisation des objectifs sous forme de fonctions calculables ; 3) la résolution du problème multiobjectif en utilisant un algorithme d'optimisation métaheuristique adapté ; 4) l'aide à la décision multicritère. Les objectifs considérés sont de maximiser la composition des fractions rétentat et perméat, de maximiser le rendement de récupération des protéines dans la fraction perméat et de minimiser les coûts économiques. Environ 1000 solutions Pareto-optimales ont été trouvées, dont des solutions proches de celles utilisées dans l'industrie et à moindre coût. L'optimisation multiobjectif de la MF a ouvert de nouvelles réflexions sur la conception des installations et les combinaisons de conditions opératoires en améliorant les caractéristiques du produit tout en maintenant constants les coûts d'investissement et de production. Le résultat de l'optimisation est une preuve de concept dont la faisabilité et la viabilité à l'échelle industrielle doivent être validées. Ces travaux ouvrent de nouvelles perspectives pour l'optimisation multiobjectif des procédés alimentaires.

Le lait n’est pas un aliment comme les autres. Consommé depuis le Néolithique et la domestication des ruminants, il est décliné en mille et un produits différents, est intégré à mille et une recettes de cuisine, et suscite des passions et des débats agités plus que jamais d’actualité… Aliment exclusif du nourrisson, sa place dans la diète à l’âge adulte dépend des cultures. Inépuisable source d’innovations, c’est un objet d’étude fascinant par sa complexité biochimique et nutritionnelle, optimisée par les mammifères… depuis 310 millions d’années.Par un jeu de questions-réponses, les auteurs donnent les clés de toutes les facettes du lait et des produits laitiers en termes de nutrition, santé, économie, symbolique, histoire, culture…À travers 50 questions des plus insolites — Les hommes peuvent-ils allaiter ? ou Peut-on faire de l’alcool avec du lait ? —, des plus sérieuses — Y a-t-il des utilisations non alimentaires du lait ? Est-ce « durable » de consommer des produits laitiers ? Tous les laits sont-ils fromageables ? — aux plus anecdotiques — C’est quoi les dents de lait ? Le lait de jabot : vrai ou faux lait ? —, vous comprendrez qu’il reste encore beaucoup à découvrir sur les effets du lait (fermenté ou non) sur la santé, sa composition, ses impacts sur l’environnement, sa transformation…De quoi animer vos repas de famille… autour du plateau de fromages !

Dans le cadre de la valorisation des ressources microbiennes, le département MICA a souvent été confronté à la gestion de la propriété intellectuelle associée à ces ressources et aux questions réglementaires liées à l’Accès et au Partage des Avantages découlant de leur utilisation (Protocole de Nagoya/APA). Pour répondre à ces problématiques, le département MICA a constitué un groupe de travail coordonné par Angèle Charrier, Chargée de Partenariat et d’Innovation du département et impliquant des membres du réseau CIRM et d’INRAE transfert. L’objectif de ce groupe de travail était de concevoir un outil destiné aux chercheurs utilisateurs de micro-organismes. Il a abouti à la création du mémo « Bonnes pratiques en valorisation demicro-organismes ». La rédaction de ce mémo s’est appuyée sur les particularités des micro-organismes en général. Les questions relatives à l’origine des ressources (respect du protocole de Nagoya et de l’APA), leur historique d’acquisition et de diffusion (INRAE est-il le détenteur légitime de ces ressources ? La diffusion de ces ressources est-elle maîtrisée ?) et les conditions d’utilisation et de valorisation (qu’ai-je le droit de faire avec ces ressources et sont-elles valorisables ?) restent valables pour tous types de ressources biologiques. Dans ce contexte, une démarche semblable pourrait être envisagée pour des ressources biologiques, autres que microbiennes, soumises aux mêmes contraintes de propriété intellectuelle et réglementaires mais portant d’autres spécificités. Ce mémo, qui a pris la forme de la plaquette présentée ici, a pour ambition d’aider les chercheurs à respecter la propriété intellectuelle et la réglementation en vigueur, dans le cadre d’un projet de recherche ou de valorisation

compréhension des interactions entre protéines végétales et protéines de blanc d’œuf pour permettre l’amélioration de la « techno-fonctionnalité » des mélanges, notamment pour la stabilisation des mousses et émulsions, l’optimisation de ces fonctionnalités et l’identification des conditions permettant de limiter leur sensibilité aux traitements thermiques.

Le CBL (Club des Bactéries Lactiques) est une manifestation scientifique qui réunit chercheurs, enseignants-chercheurs et industriels R&D, pour échanger sur les avancées scientifiques et techniques réalisées dans le domaine des bactéries lactiques. Les thèmes abordés sont le reflet des larges potentiels de ces bactéries et de leurs applications : fermentation alimentaire, santé humaine et animale, probiotique, environnement…; International audience; En fabrication fromagère, les bactéries lactiques (BL) et propioniques sont des actrices clés de la production de métabolites conférant les qualités nutritionnelles et organoleptiques aux fromages. Pourtant, la contribution de chaque espèce à la qualité finale du fromage n’est pas totalement élucidée. L’objectif était de déterminer quelles espèces contribuent à acidifier et produire des composés d’arôme, par quelles voies métaboliques, selon quelle temporalité et aussi d’investiguer les interactions métaboliques bactériennes contribuant au fonctionnement de l’écosystème fromager.Nous avons séquencé et annoté : Lactococcus lactis subsp. lactis biovar diacetylactis CIRM-BIA1206 (LL), Lactiplantibacillus plantarum CIRM-BIA465 (LP), Propionibacterium freudenreichii CIRM-BIA122 (PF). Nous avons reconstruit les voies métaboliques et élaboré un modèle métabolique de communauté. Un fromage à pâte pressée non cuite sans croûte a été réalisé avec ces bactéries et analysé pendant la fabrication et l’affinage (4 réplicats). Des dénombrements bactériens, des dosages de sucres, d’acides organiques et de composés d’arôme [1] ont été réalisés ainsi qu’un séquençage des ARN bactériens. L’analyse des gènes différentiellement exprimés a permis de montrer à quel moment de la fabrication étaient induits les gènes impliqués dans le catabolisme du lactose et du citrate et dans les voies de synthèse de différents composés d’arômes : acides lactique, acétique, propionique, isovalérique (arôme ‘vieux fromage’), diacétyle (arôme beurré). Le catabolisme du lactose était opéré chez LL via la voie du tagatose pendant l’acidification puis via la voie de Leloir et uniquement par cette dernière voie chez LP. La production de diacétyle était effectuée par LL dès le début de la fabrication puis plus modérément par LP. Les synthèses d’acides propionique et isovalérique ont été attribuées à PF et les métabolismes correspondants induits pendant la phase d’affinage. Enfin, les voies de fermentation mixtes ayant été induites pendant l’affinage, l’acide acétique a été vraisemblablement produit par les trois espèces à cette étape. L’implémentation du modèle métabolique communautaire dans l’outil Smetana [2] a révélé les bases moléculaires du commensalisme précédemment évoqué entre BL et PF [3–5]. Les BL produisent de l’acide lactique et potentiellement du glycérol, de la sérine et de la phénylalanine au profit de PF. Ces interactions identifiées in silico restent à valider in vitro.L’ensemble de ces résultats font de la métatranscriptomique associée aux modèles métaboliques, des outils de choix pour mieux comprendre et maîtriser les métabolismes et les interactions régissant le fonctionnement des écosystèmes fromagers.

Fermentation of vegetables has recently received a renewed interest in the USA and in Western Europe, where they are little consumed, in contrast with central Europe and Asia. FLEGME is a citizen science project focused on fermented vegetables, which gathers various actors including citizens, SMEs, agricultural schools, culinary journalists, and researchers. One of its goal is to characterize the microbial communities and the safety of home-made fermented vegetables. A set of 75 fermented vegetables was collected from citizens that manufacture such products for their personal consumption. Several microbial groups were analysed by culture-dependent methods, including lactic acid bacteria (LAB), yeasts, and some pathogenic bacteria. pH was also measured. 1 to 3 isolates were randomly picked up from LAB and yeast plates and identified by 16S and D1/D2 sequencing. Samples were also analysed by metabarcoding analysis. The received included 23 types of vegetables, mainly cabbage (27%), followed by carrots (19%) and beets (12%). Their age ranged from 2 weeks to 4 years. Their median pH was 3.6, only 2 samples had a pH over 4.5. LAB represented the dominant population. Their median concentration was 7.5x104 CFU/g, but varied from non-detectable values to 6x108 CFU/g. No significant relationship was found between LAB counts and the type of vegetable. However, LAB counts significant depended on the age of samples, with high LAB counts most frequently observed in the youngest samples (< 100 days). Yeasts were detected in nearly half the samples, with counts ranging from 102 to 9x107 CFU/g. Enterococci were detected in only 5 samples at counts < 105 CFU/g. No pathogenic bacteria were detected. 90 LAB clones and 47 yeast clones were isolated, belonging to 31 species, the most common being Levilactobacillus brevis and Lactiplantibacillus plantarum/paraplantarum (21 and 20 % of total bacterial isolates, respectively) and Saccharomyces cerevisiae, Debaryomyces hansenii, and Wickerhamomyces anomalus for yeasts. Metagenomic results showed that Lactobacillacae was the most represented family, with Lactiplantibacillus as most frequent genus encountered), followed by Streptococcaceae, Leuconostocaceae and Staphylococcaceae, with Lactococcus, Weissella, and Staphylococcus, respectively, as most frequent genera.

Les phénotypes et les habitats microbiens ont été largement explorés au cours de ces 50 dernières années grâce à des inventaires d’espèces par des méthodes culturales ou impliquant du séquençage massif. Les phénotypes et les fonctionnalités assurés par les micro-organismes sont décrits aussi bien dans la littérature que dans des bases de données spécialisées. Ces données sont difficiles à atteindre et à croiser. Notre objectif était de (i) développer un pipeline bio-informatique (ii) de concevoir et d’implémenter une base de données - Omnicrobe- permettant un accès unifié à toutes ces données (iii) de valider biologiquement son usage.Le pipeline extrait de l’ensemble du corpus PubMed, le nom vernaculaire des taxons microbiens (bactéries, levures, champignons, microalgues, virus), des habitats, des phénotypes, des fonctionnalités et des relations liant ces différentes entités, en utilisant des outils performants de fouille de texte automatisée. Les données des collections internationales du CIRM, de la DSMZ et de Genbank ont été ajoutées au jeu de données extraites. Les différentes entités ont été catégorisées en utilisant la taxonomie NCBI et une ontologie ad hoc des habitats et des phénotypes (http://agroportal.lirmm.fr/ontologies/ONTOBIOTOPE/, [1]). L’ensemble des données a été rassemblé, structuré et implémenté dans une base de données relationnelle publique (https://omnicrobe.migale.inrae.fr/) permettant des requêtes multi-critères sur mots clés via une interface graphique ainsi que l’accès direct aux résumés des articles dont est tirée l’information. Omnicrobe a été utilisé avec succès pour concevoir rapidement un ferment pour réaliser des yaourts à base de jus de soja [2], sur des critères d’innocuité et d’acidification. Outre son usage favorisant l’innovation alimentaire, Omnicrobe facilite la compréhension du fonctionnement des écosystèmes microbiens en affichant avec exhaustivité l’ensemble des phénotypes et des fonctionnalités des espèces présentes.

Dans l'ensemble de la chaîne de production alimentaire, de la ferme à la fourchette, les étapes de transformation des aliments ont un impact environnemental important. Pour accompagner les nécessaires changements drastiques des systèmes alimentaires vers plus de durabilité, il est nécessaire d’apporter des données environnementales sur les produits transformés et de réfléchir à l’amélioration et l’éco-conception des procédés.L’Analyse de Cycle de Vie, ACV est une méthode standardisée par les normes ISO, de plus en plus utilisée, qui traite des aspects et des impacts environnementaux potentiels tout au long du cycle de vie d’un produit. Cette présentation abordera l’apport de l’ACV dans l’évaluation environnementale des procédés laitiers et des produits transformés qui en sont issus. Les potentialités de l’ACV (identification d’opérations à fort impact environnemental, évaluation de propositions alternatives innovantes, ...) seront illustrées au travers d’exemples du secteur laitier. La présentation abordera également les approches émergentes et prometteuses de conception environnementale des procédés incluant l’ACV et les challenges et travaux ultérieurs qui en découlent (collecte et structuration des données, modélisation des procédés, intégration des autres dimensions de la durabilité, intégration des approches dans la filière, ...).

The aim of LOCALNUTLEG project is to empower local Mediterranean nuts and legumes with quality characteristics that depend exclusively on the territory on which they are produced through the development of nniovative plant-based food products, fermented or not. To do so, LOCALNUTLEG will promote local Mediterranean nuts and legumes with a legal registered trademark (Protected Designation of Origin (PDO) or Protected Geographical Indication (PGI)) or autochthonous identity and will represent a potential opportunity to Mediterranean countries to balance the sustainability of Agri-food resources and dietary habits considering the economical and health impact of the new developed products. The project aims to develop innovative food products by the identification of local nut and legumes varieties tied to Mediterranean gastronomic culture, providing the maximum amount of nutrients and bioactive compounds, and to promote Mediterranean diet through plant-based food products., Le but de LOCALNUTLEG est d’autonomiser des filières locales méditerranéennes de produits végétaux, fermentés ou non, sous signe de qualité géographique ou avec une identité locale forte. Pour cela le projet développera des produits alimentaires innovants à partir des variétés locales de fruits secs et légumes secs liés à la culture gastronomique méditerranéennes, riches en nutriments et composés bioactifs. Ces produits seront une opportunité de conjuguer la durabilité des matières premières agricoles locales et des habitudes alimentaires pour des produits sains et contribuant à l’économie locale.

La microfiltration tangentielle de lait écrémé, MF 0.1 μm, équipée de membranes céramiques, est apparue à l’échelle industrielle au milieu des années 90s pour la séparation des micelles de caséines (CN) et des protéines sériques (PS). Face aux enjeux grandissants des ingrédients laitiers et l’importance que revêt la MF 0.1 μm dans la production de ces ingrédients, notamment en nutrition infantile, il devient important d’optimiser la MF 0.1 μm de lait écrémé, que ce soit au niveau de la conception de l’installation que de sa conduite. Le développement industriel a été rendu possible grâce à la mise en œuvre du système Uniform Transmembrane Pressure (UTP) qui permet de limiter l’accumulation de la matière à la membrane et donc de maintenir de très bonnes performances en termes de flux de perméation et de transmission de protéines sériques au cours du temps de production [1]. Néanmoins, les coûts énergétiques et économiques (investissement et maintenance) de cette opération sont très élevés puisque la mise en circulation du perméat à co-courant du rétentat nécessite une pompe supplémentaire côté perméat. Au début des années 2000, le concept à Gradient de Perméabilité (GP) a été proposé par Pall pour rendre la MF 0.1 μm plus économiquement attractive. Ce concept offre des propriétés de perméabilité (et de résistance hydraulique) du support macroporeux variables entre l’entrée et la sortie de la membrane, de manière à compenser les gradients de pression transmembranaire et ainsi offrir des performances acceptables sans ajout de pompe côté perméat et avec une couche filtrante de 0.1μm identique à la membrane UTP. A l’heure actuelle, les membranes UTP et GP cohabitent industriellement pour la mise en œuvre de la MF 0.1 μm. Pour des raisons principalement économiques, la membrane GP remplace peu à peu la membrane UTP. Elle est proposée depuis une quinzaine d’années par les équipementiers qui se basent principalement sur leur expérience, savoir-faire et connaissances empiriques pour proposer le dimensionnement et les modes de conduites de ces installations. Pourtant peu d’études sont publiées sur les performances de la membrane GP (une dizaine d’articles seulement dont [2]) et l’analyse de ces articles montre le manque de connaissances sur les performances de cette membrane. La conception des installations est donc réalisée sans une réelle analyse comparative critique. L’objectif de ce travail est d’apporter des connaissances sur les performances de la membrane GP 0.1μm pour la séparation CN-PS de lait écrémé thermisé de vache à 50°C et de comparer ces performances à celles de la membrane UTP, qui fait référence. Les performances des membranes Pall 0.1 μm UTP et GP ont été étudiées à 3 niveaux de Facteur de Réduction Volumique (FRV1 ; 2 ; 3). La membrane GP a été mise en œuvre dans les conditions d’écoulement tangentiel pour lesquelles elle est conçue, c’est à dire une Perte de Charge Rétentat (PCR) de 2 bar, conduisant à des vitesses d’écoulement tangentiel de l’ordre de 7.0 m/s. Pour chaque facteur de réduction volumique (FRV), les membranes GP et UTP ont été comparées à la même perte de charge (2 bar). Pour la membrane GP, les plages de pression transmembranaire (PTM) préconisées sont supérieures à 1.0 bar pour éviter la rétroperméation. Pour la membrane UTP, les plages de PTM préconisées sont inférieures à 0.6 bar pour limiter le colmatage. D’un point de vue hydrodynamique, le flux de perméation Jp (l/h/m²) a été suivi en fonction de la PTM appliquée par palier de 15 à 30 min à des valeurs comprises entre 0.4 et 0.8 bar pour la membrane UTP et entre 0.8 et 2.0 bar pour la membrane GP. D’un point de vue sélectivité, la transmission des PS (TrPS) a été calculée à partir des concentrations en protéines sériques des fractions rétentat (CrPS) et perméat (CpPS) déterminées par la méthode Kjeldahl. TrPS (%) = (CpPS / CrPS) x100. Les fuites de micelles de caséines dans les perméats ont été évaluées par mesure de colmatage. ✓ Pour chaque FRV, les valeurs de Jp limite sont similaires pour les 2 membranes : 180 l/h/m² à FRV1 ; 110 l/h/m² à FRV2 (Fig 1a). A FRV1, Jp limite est atteint à une PTM respectivement de 2.0 bar pour la membrane GP et 0.4 bar pour la membrane UTP. ✓ Pour la membrane UTP, TrPS (%) diminue de 80 à 68 % sur la plage de PTM de 0.4 à 0.8 bar, et cela indifféremment pour FRV 1 et 2. En revanche, pour la membrane GP, TrPS est stable et élevée (80%) de 0.8 à 1.8 bar à FRV 1 mais elle est faible et diminue de 65% à 55% sur la même plage de PTM, à FRV 2 (Fig 1b). ✓ A la différence des perméats obtenus avec la membrane UTP qui sont limpides (turbidité = 0 NTU), les perméats obtenus avec la membrane GP sont troubles (turbidité ≈ 100 NTU) et indiquent des fuites de micelles de caséines estimées à 0.2 g/kg de caséine. Fig 1 - Performances des membranes GP (triangle) et UTP (rond) en fonction de la pression transmembranaire (PTM) à FRV1 (en vert) et FRV2 (en orange) pour une PCR 2 bar, à 50°C Fig1a : Flux de perméation Jp ; Fig1b : Transmission de protéines sériques, TrPS Ces résultats montrent que le choix de la membrane GP (et de son mode de conduite à PCR = 2bar) a un impact sur les performances de la séparation CN-PS. A FRV élevé comme recherché industriellement (FRV 2), les flux sont plus élevés avec la membrane UTP dans les conditions de PTM préconisées (1.0 +/-0.2 bar pour GP et 0.6 +/-0.2 bar pour UTP). Les performances en termes de transmission de PS sont semblables (68±5 %) à FRV 2, mais la fuite de micelles est plus élevée, ce qui pénalise la valorisation du perméat. Ces différences s’expliquent par la conception même de la membrane GP. Ces connaissances permettent d’apporter des informations indispensables pour envisager la conception raisonnée et optimisée des installations de MF mettant en œuvre des membranes céramiques [3]

Les quatre missions canoniques d’un CRB sont la collecte, la caractérisation, la conservation et la distribution des ressources biologiques. Pour chacun de ses items, qui sont les chapitres de ce n° spécial avec les fonctions support, des innovations sont mises au point par les agents des CRB. L’Infrastructure de Recherche RARe (Ressources Agronomiques pour la Recherche) structure les Centres de Ressources Biologiques de son périmètre dans 5 Piliers : animal, végétal, microbien, environnement et forêt. Elle prouve par ce numéro spécial, issu de sa volonté de synergie entre ses Piliers et ses CBR, qu’elle peut s’appuyer sur les compétences diversifiées de ses collaborateurs, leur créativité et leur ingénierie.; National audience; Les missions des Centres de ressources biologiques (CRB), quels que soient leurs objets d’intérêt, sont de collecter, authentifier, conserver et distribuer des ressources biologiques. Ici nous nous intéressons à la mission de collecte, à travers l’exemple du CIRM (Centre international de ressources microbiennes), dont les catalogues de micro-organismes rassemblent des collections spécialisées, si précieuses pour la recherche. Mais pourquoi et comment enrichir les collections ? Nous apportons quelques réponses à cette question, à l’appui d’exemples tirés de récentes expériences des CRB du CIRM.

L’augmentation des sciences et recherches participatives (SRP) depuis les années 2000 est inédite, même si la participation de « non-scientifiques » à la production de connaissances scientifiques n’est pas nouvelle. Cette présentation fera une brève introduction sur les aspects historiques et l’état des lieux sur les SRP en France. Les SRP impliquent des acteurs de la société civile, dont le type et les modalités de participation ainsi que le degré d’implication sont très variables. L'implication de ces acteurs peut aller du crowdsourcing, c’est-à-dire la fourniture d’informations et éventuellement d’échantillons, jusqu’à la participation aux expérimentations, par exemple la formalisation de la question de recherche, la co-construction du design expérimental, la co-réalisation des expérimentations, le partage des couts. Trois projets de SRP portant sur des aliments fermentés seront détaillés : l’ANR Bakery sur le pain au levain, le projet européen sur le Gwell, un lait fermenté traditionnel breton, et le projet régional FLEGME sur les légumes fermentés. A travers ces trois exemples, nous comparerons le contexte, les questions de recherche de ces projets, les dispositifs de recherche mis en place pour y répondre et les modalités d’interaction avec les collectifs. Quelques résultats marquants seront présentés pour chaque projet. Une place privilégiée sera faite aux retours d’expérience des porteurs de ces projets ainsi que d'autres projets de SRP conduits à INRAE, pour en souligner les spécificités et éclairer à la fois les points de vigilance, les difficultés, l'intérêt et les bénéfices de cette approche.

SYALSA : Systèmes alimentaires et santé humaineAu cœur des relations entre agriculture, alimentation et environnement, les questions de santé peuvent être un moteur pour transformer les systèmes alimentaires. L’objectif général de SYALSA est d’identifier et d’évaluer les leviers d’action susceptibles de rendre les systèmes alimentaires plus favorables à la santé humaine, à travers l’alimentation, mais aussi à travers leurs effets sur l’environnement, en prenant en compte les co-bénéfices entre santé et environnement. Le métaprogramme vise ainsi à mieux comprendre les divers facteurs et mécanismes d’interaction qui, depuis la production agricole jusqu’à la consommation alimentaire, affectent la santé humaine. Il explore les relations entre les pratiques de production et de transformation, les expositions des populations à des contaminants environnementaux, et les impacts sur la santé. Enfin, il s’attache à caractériser, évaluer et accompagner les changements manifestes ou potentiels (innovations biotechniques, politiques publiques, comportements d’acteurs) susceptibles d’améliorer les bénéfices des systèmes alimentaires sur la santé des individus et des populations. Lancé en janvier 2021, SYALSA mobilise les réflexions de la prospective scientifique interdisciplinaire « Nexus Santé »

Les interactions impliquant les bactéries lactiques (BL), responsables des propriétés sanitaires, organoleptiques et santé des produits fermentés, sont souvent étudiées en association avec des levures ou des bactéries propioniques dans divers produits alimentaires fermentés et les mécanismes de leurs interactions sont assez bien caractérisés. En ce qui concerne les interactions entre BL, elles ont principalement été étudiées pour tester des interactions antagonistes. Comprendre comment les BL peuvent interagir positivement serait utile dans de multiples domaines liés à l'alimentation, comme la production de produits fermentés aux propriétés fonctionnelles améliorées ou la fermentation de nouvelles matrices alimentaires. Les dépendances nutritionnelles, notamment celles vis-à-vis des sources d'azote, régissent de nombreuses interactions positives microbiennes. De telles interactions positives ont déjà été étudiées entre les BL du yaourt. Cependant, elles n'ont jamais été exploitées pour créer des co-cultures de BL issues de biotopes différents. L'objectif de cette étude était de favoriser les interactions positives entre BL, basées sur les dépendances aux sources d’azote dans les co-cultures pour augmenter les taux d'acidification, la consommation de sucres comme le raffinose et la production de composés volatils. La stratégie consistait à exploiter les activités protéolytiques et les auxotrophies des acides aminés des BL. Un milieu chimiquement définia été développé pour permettre spécifiquement la croissance des six souches de BL utilisées, trois protéolytiques et trois non protéolytiques. Chacune des souches protéolytiques, Enterococcus faecalis CIRM-BIA2412, Lactococcus lactis NCDO2125 et CIRM-BIA244, a été cultivée avec chacune des souches de BL non protéolytiques : L. lactis NCDO2111, Lactiplantibacillus plantarum CIRM-BIA465 et CIRM-BIA1524. La croissancebactérienne a été suivie à l'aide de chambres compartimentées pour comparer la croissance en mono- et co-cultures. Chaque souche protéolytique a induit différents types d'interactions 2 : fortement positives avec E. faecalis CIRM-BIA2412, faiblement positives avec L. lactis NCDO2125, ou nulles avec L. lactis CIRM-BIA244. En co-cultures directes, les interactions ont conduit à des taux d'acidification plus rapides, à un pH final plus bas, à une utilisationplus élevée du raffinose et à des concentrations plus élevées en cinq composés volatils, pouvant donner des arômes intéressants. Les fortes interactions étaient associées à des concentrations plus élevées en tryptophane, valine, phénylalanine, leucine, isoleucine et en peptides. Une analyse peptidomique a permis d’identifier les acides aminés hydrophobes et à chaîne ramifiée comme essentiels dans ces interactions. Cette étude donne un nouvel aperçu des mécanismes régissant les interactions entre BL et offre des solutions pour améliorer ou concevoir des ferments lactiques.

Les systèmes alimentaires sont les principaux responsables des impacts environnementaux à l’échelle mondiale. Par ailleurs, la moitié de l'humanité souffre d'un régime alimentaire insuffisant ou de mauvaise qualité. Des données environnementales sur l'alimentation sont nécessaires pour accompagner les nécessaires changements drastiques des systèmes alimentaires vers plus de durabilité. La base de données PO²-BaGaTel, structurée par l'ontologie PO², et MEANS-InOut sont deux outils complémentaires qui permettent de créer, structurer et partager de telles données. Ce webinaire présentera l’application MEANS-InOut qui permet l’étude par analyse du cycle de vie (ACV) des procédés de transformation des produits issus de l’agriculture. Après une introduction à l’ACV, une première partie montrera les enjeux de l’évaluation environnementale des procédés et des produits alimentaires à travers deux exemples. Une deuxième partie s’attachera à la présentation de MEANS-InOut, de ses possibilités et de son articulation avec PO²-BaGaTel.

Ces dernières années, les approches métagénomiques (basées sur le séquençage de l’ADN microbien) sont devenues incontournables dans l’étude des écosystèmes microbiens des aliments, supplantant parfois les approches culturales classiques souvent considérées comme laborieuses. A travers l’exemple du Pélardon, fromage artisanal au lait cru de chèvre fabriqué par backslopping de lactosérum, nous avons comparé les communautés microbiennes au cours de la fabrication du fromage révélées par deux approches cuture-indépendantes, i.e. métagénétique 16S et métagénomique Shotgun, ainsi que par approche culturale. Cette dernière a reposé sur la déréplication et l’identification par spectrométrie de masse MALDI-TOF de plus de 600 isolats bactériens isolés de quatre milieux de culture différents. Pour ces trois méthodes, les analyses ont été réalisées sur des échantillons de Pélardon prélevés à trois stades de fabrication : caillage, affinage précoce (2 semaines) et affinage prolongé (2 mois) en analysant croûte et cœur séparément. La reconstruction des dynamiques microbiennes a montré une diversité croissante au cours de la fabrication. Les trois approches s’accordent sur la dominance marquée de Lactococcus lactis dans le caillé, suivi de Leuconostoc mesenteroides. En revanche, les stades d’affinage ont été marqués par de fortes divergences entre les différentes approches, menant à des visions très différentes des communautés, que ce soit en surface ou au cœur du Pélardon. Ainsi, cinq genres parmi lesquels Lacticaseibacillus et Enterococcus, n’ont été détectés que par l’analyse culture-dépendante tandis que six autres genres (i.e. Brachybacterium, Acinetobacter) n’ont été mis en évidence qu’à travers les approches culture-indépendantes. Si certains genres correspondaient à des populations sous-dominantes, il n’en est pas de même pour Lacticaseibacillus paracasei. Cette espèce représentait près de la totalité des flores lactiques cultivables en cœur des fromages affinés et n’a pas été détectée par l’analyse métagénétique ou Shotgun. A l’inverse, sur la base des analyses culture-indépendantes, L. lactis restait dominante tout au long de l’affinage en surface et au cœur, tandis qu’elle n’était plus détectée sur aucun des milieux utilisés par approche-culture dépendante au second stade d’affinage étudié (2 mois). Plusieurs hypothèses biologiques ont été envisagées pour expliquer cette divergence. Toutefois, ces résultats ont permis de mettre en exergue les forces et les biais liées aux approches basées sur l’ADN et illustrent, par ailleurs, la nécessité d’une approche polyphasique dans l’étude des dynamiques microbiennes des fromages artisanaux.

Fermented food are an important part of our diet and of gastronomical cultures around the globe.The microorganisms composing them develop in an environment controlled by humans and can thus be domesticated. Because the microbial communities of fermented foods are generally relatively simple, they can be good models for microbial ecology and domestication studies. My PhD focuces on the microbial communities of sourdough bread and of a traditional fermented milk from Brittany region called Gwell. These two products are maintained by back-slopping, i.e. a part of a previous production is used to inoculate the next one. They are thus maintained by the producers, sometimes during several years. The first part of my thesis consisted in studying the dispersal of microorganisms. I showed that the flour added to sourdough during the microbial communitiess did not introduce new fermenting microorganisms into the mature sourdough, and that the exchange of ferments between Gwell producers resulted in two lineages of Gwell with distinct microbial communities. The second part of my thesis focused on the stability of microbial community during their maintenance by producers. My results showed that most bakers maintained the same dominant fermentative yeast species in their sourdough over years,as long as they did not change bakery, bakers, or initiate a new sourdough. With respect to Gwell, we conducted an in-farm experimental evolution assay with three Gwell producers. We showed that an increased frequency of back-slopping resulted in a faster acidification of the Gwell, because thebacterial species mainly responsible for the acidification in Gwell was more resistant to cold shocks and was thus favored. Our results further suggested that Gwell bacteria adapted over the long term to the back-slopping practices of the producer. My thesis was conducted using a participatory approach, with producers taking part in one or more steps of the research process, from the development of the researchquestions to the analysis of the results. This approach allowed us to share our empirical and scientific knowledges on fermented food. These exchanges took the form of training session, meetings for the preparation of the experimentation, synthesis of results, or informal exchanges, as the research process progressed., Les aliments fermentés représentent une part importante de notre alimentation et des différentes cultures gastronomiques à travers le monde. Les microorganismes qui les composent se développent dans un environnement contrôlé par des humains et sont donc susceptibles d’être domestiqués. La communauté microbienne des aliments fermentés étant généralement relativement simple, ils peuvent constituer de bons modèles en écologie microbienne et pour les études de domestication des microorganismes. Ma thèse a porté sur les communautés microbiennes du levain de panification et d’un lait fermenté traditionnel breton nommé Gwell. Ces deux produits sont entretenus par back-slopping, c’est à dire qu’une partie d’une production précédente est utilisée pour inoculer la suivante. Ils sont ainsi entretenus par les producteurs parfois pendant plusieurs années de manière continue. La première partie de ma thèse a consisté à étudier la dispersion des microorganismes. J’ai montré que la farine apportée au cours des back-slopping n’introduisait pas de nouveaux microorganismes fermentaires dans le levain de panification mature, et que les échanges de ferments entre producteurs de Gwell avaient donné lieu à deux lignées de Gwell dont les communautés microbiennes étaient distinctes. La seconde partie dema thèse a porté sur la stabilité des communautés microbiennes au cours de leur entretien par les producteurs. Les résultats obtenus ont montré que les boulangers conservaient pour la plupart l’espèce fermentaire majoritaire de leur levain tant qu’ils ne changeaient pas de locaux ni de personne en charge du levain ou n’initiaient pas un nouveau levain. En ce qui concerne le Gwell, nous avons réalisé avec trois producteurs un essai d’évolution expérimentale en fromagerie. Nous avons montré qu’une fréquence accrue de back-slopping du Gwell entraînait une acidification plus rapide du lait, car l’espèce de bactérie principalement responsable de l’acidification dans le Gwell était plus résistante aux chocs thermiques et était donc favorisée. Nos résultats suggèrent de plus que les bactéries du Gwell se sont adaptées sur le long terme aux pratiques de back-slopping de leur producteur. Ma thèse a été menée avec une approche de recherche participative, les producteurs prenant part à une ou plusieurs étapes du processus de recherche, de l’élaboration des questions de recherche à l’analyse des résultats. Cette approche a permis de mettre en commun nos connaissances scientifiques et empiriques des produits fermentés et d’échanger des savoirs. Ces échanges ont pris la forme de formations, de réunions de préparation desexpérimentations, de synthèse des résultats, ou de manière informelle, chemin faisant au cours de la réalisation du projet de recherche.

International audience; Thème : 12-Pédiatrie et néonatalogie Introduction et but de l’étude : L’alimentation du nourrisson est cruciale pour son développement. Un impact physiologique différent entre lait humain (LH) et préparations pour nourrisson (PPN) est démontré sans que les mécanismes d’actions, en particulier sur le rôle de l’axe microbiote-intestin-cerveau, ne soient réellement connus. L’objectif de cette étude a été de préciser son rôle chez le mini-porcelet Yucatan utilisé comme modèle du nourrisson. Matériel et méthodes : Deux groupes de 9 porcelets âgés de 19 jours ont été nourris avec un pool de LH (provenant de 50 mères) ou une PPN pendant 6 jours puis ont été sacrifiés. Le microbiote (séquençage ARNr 16S) et la digestibilité iléale standardisée (DIS) du tryptophane (Trp) ont été analysés. La perméabilité iléale et colique a été mesurée en chambre d’Ussing. L’expression de gènes impliqués dans les fonctions barrière et immunitaire, le métabolisme, ou codant les récepteurs de nutriments, de neurotransmetteurs et d’hormones a été analysée par PCR (SmartChip) dans le cerveau (69 gènes) et l’intestin (106 gènes). Résultats et analyse statistique : Une baisse de l’α-diversité associée à une plus faible abondance des phyla Bacteroidetes, Fusobacteria et Deferribacteres ont été observées dans le colon des porcelets LH. Le nombre de gènes différemment exprimés entre LH et PPN était variable selon les tissus : 35% dans le colon, 10% dans l’iléon, 16% dans hypothalamus, 14% dans le cortex préfrontal, 10% dans l’hippocampe et seulement 3% dans le striatum. Dans les colons du groupe LH, les gènes impliqués dans la réponse immunitaire pro- et anti-inflammatoire (BAFF, IL10, IL10Rα, TNFαR1 et TLR2) étaient significativement plus exprimés (+28% à +70%, P0,05). Dans le cerveau, les gènes impliqués dans les fonctions barrière hémato-encéphalique (Cdh2 et Marveld2) et endocrine (NPY et GLP1r) et de la neuro-/synaptogenèse (BDNF, SHH, CYPFIP2) étaient moins exprimés chez les porcelets LH (-52% à -211%, P

International audience; Le Pélardon est un petit fromage traditionnel au lait cru de chèvre, se consommant frais (14 jours) ou affiné (jusqu’à 3 mois d’affinage), et labellisé AOP depuis 2000. Il est uniquement produit par des producteurs-éleveurs, dans la région montagneuse des Cévennes (sud de la France). Le Pélardon est préparé avec du lait cru de chèvre, qui est ensemencé uniquement par backslopping à partir du lactosérum d’une précédente fabrication et sans recours à des ferments commerciaux. Les flores naturellement présentes dans l’environnement et les matières premières sont donc susceptibles de jouer un rôle prépondérant dans sa fabrication. Ce travail avait pour objectif d’étudier les communautés microbiennes du Pélardon au cours de sa fabrication et de l’affinage et d’en identifier les espèces susceptibles de contribuer à ses caractéristiques finales. Pour cela, des échantillons ont été prélevés à sept stades de fabrication allant du lait cru jusqu’à trois mois d’affinage. Les communautés microbiennes de ces échantillons ont été analysées par méthodes i) culture-dépendante (suivi des populations sur des milieux de culture spécifiques) et identification à l’espèce de 2877 isolats par analyse MALDI-TOF) et ii) culture-indépendante : analyse metagénétique en ciblant les régions ITS2 (levures / champignons) et V3-V4 de l’ADNr 16S (bactéries). Ces dynamiques ont ensuite été corrélées à l’évolution des composés d’arômes (acides et composés volatils) aux mêmes stades de fabrication. En parallèle, l’environnement de production des fromages a été analysé, pour déterminer dans quelle mesure il pouvait être source de micro-organismes. Les résultats ont montré que le Pélardon se caractérisait par une forte diversité bactérienne marquée par une succession d’espèces différentes à chaque stade. En comparaison, la diversité fongique associée au Pélardon s’est avérée faible avec Geotrichum candidum comme espèce dominante. L’analyse de corrélation menée à partir des données biochimiques et microbiennes ont fait ressortir certains microorganismes : quatre espèces bactériennes (Lactococcus lactis, Leuconostoc mesenteroides, Lacticaseibacillus paracasei et Enterococcus faecalis) et trois espèces fongiques (G. candidum, Penicillium commune et Scopulariopsis brevicaulis) au cours de la fabrication et de l’affinage. L. lactis a été identifiée comme responsable de l’acidification en raison de sa forte corrélation à l’acide lactique mais également à l’acétoïne. G. candidum et L. mesenteroides, principalement dominants durant l’étape de séchage, étaient corrélés à des composés volatils issus du catabolisme des acides aminés. Les plus fortes corrélations avec les cétones et les esters, correspondant aux composés les plus abondants aux stades avancés d’affinage ont été observés pour S. brevicaulis et L. paracasei et dans une moindre mesure P. commune et E. faecalis. L’analyse des vecteurs microbiens de l’environnement de production a souligné le rôle du lactosérum comme source des bactéries d’acidification mais aussi de micro-organismes d’affinage précoce. Les espèces contribuant à l’affinage tardif étaient à l’inverse, absentes des matières premières et retrouvées sur certaines surfaces indiquant une origine environnementale. Cette étude a permis de mettre en évidence la diversité microbienne du Pélardon et d’identifier les micro-organismes clés de la fabrication du Pélardon. Les résultats soulignent également le rôle des matières premières mais également l’importance de l’environnement de 10 production comme vecteur de micro-organismes contribuant à la typicité des fromages artisanaux.

International audience; L’intégrité de la barrière épithéliale intestinale (BEI) joue un rôle central dans la pathogenèse des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI). Un intérêt grandissant est porté aux composés alimentaires capables de renforcer ou de restaurer la BEI. C’est le cas de souches de Propionibacterium freudenreichii, une bactérie propionique laitière, capable de restaurer la BEI fragilisée dans un contexte inflammatoire. Egalement, il existe une protection locale de la BEI exercée par les produits du métabolisme des acides gras polyinsaturés oméga-6 (AGPI n-6) par les cellules intestinales. Les omégas 6 sont apportés par l’alimentation, dont le lait. Les enzymes de leur métabolisme sont sous-exprimés chez les patients atteints de MICI, empêchant l’action bénéfique d’une supplémentation en AGPI n-6 chez ces patients. L’augmentation de la biodisponibilité des dérivés AGPI n-6 reste une piste intéressante. Par ailleurs, certaines souches de P. freudenreichii, sont capables de convertir l’acide linoléique, un AGPI n-6, en acide linoléique conjugué (ALC), capable de prévenir des colites induites chez des souris. Ces souches pourraient donc moduler la biodisponibilité et le métabolisme des AGPI n-6. Notre objectif vise à rechercher des effets additifs voire synergiques entre l’effet de 1) P. freudenreichii et 2) des AGPI n-6 sur la BEI. Un criblage de trente-trois souches de P. freudenreichii a été réalisé basé sur les critères suivants : 1) caractérisation de la capacité à induire la production de cytokines anti-inflammatoire (IL-10) par stimulation de PBMCs humaines 2) identification de protéines de surface (S-layer protein) responsable des propriétés anti-inflammatoire par une technique de rasage enzymatique suivis d’une identification par MS/MS 3) mesure de l’activité lipolytique dans la matière grasse laitière et de la conversion de l’acide linoléique en ALC avec une identification des lipides par GC-MS. Toutes les souches sont capables d’induire la production d’IL-10. Seulement, la puissance d’induction d’IL-10 est souche dépendante. Sur les trente-trois souches, dix présentent un profil S-layer anti-inflammatoire. Toutes les souches sont capables de lipolyser la matière grasse laitière, certaines produisent de l’acide linoléique. Toutes les souches exceptées une, sont capable de convertir l’acide linoléique en ALC. De façon similaire aux profils des cytokines, la production d’ALC est souche dépendante. Ces résultats apportent de nouvelles connaissances sur P. freudenreichii, et vont permettre sélectionner des souches qui, ayant un potentiel anti-inflammatoire ainsi que pro-réparateur, seront testées in vivo pour réduire la colite, avec ou sans supplémentation en AGPI n-6.

National audience; Toutes les matières premières consommables-animales et végétales ,solides ou liquides- peuvent être fermentées.Outre ses effets bénéfiques pour la santé,ce procédé contribue à la sécuritéalimentaire mondial

International audience

International audience; La production de vésicules extracellulaires (EVs) est désormais reconnue comme un phénomène omniprésent dans les trois branches du vivant et constituant une voie de sécrétion impliquée dans la communication intercellulaire Les EVs sont des particules biologiques sphériques de taille nanométrique et composées d'une bicouche lipidique. Elles sont produites par la plupart des cellules (procaryotes, eucaryotes), principalement à partir du bourgeonnement de la membrane, et sécrétées dans le milieu environnant. Elles jouent un rôle essentiel dans la communication entre les cellules (intra- et inter-espèce) et dans la vectorisation des propriétés biologiques des cellules, de par leur capacité à transporter des molécules bioactives (protéines, acides nucléiques, lipides, enzymes, toxines, métabolites) d’une cellule productrice à une cellule receveuse. Ces médiateurs de la communication agissent par transfert de leur contenu dans les cellules cibles ou par une interaction spécifique entre des ligands présents à leur surface et des récepteurs exprimés par les cellules cibles. La production de ces vecteurs d’information a été démontrée chez de nombreuses bactéries, y compris des bactéries pathogènes, probiotiques et commensales et peuvent avoir des rôles dans la pathogenèse, l'homéostasie du microbiote, la survie bactérienne, le transfert de gènes et la modulation de la cellule hôte. Les recherches sur les EVs sont en plein essor depuis quelques années, en raison notamment de leur rôle crucial dans de nombreux processus biologiques et de leur fort potentiel d'innovation dans le secteur médical et biotechnologique (biomarqueurs pour du diagnostic/pronostic, vecteur de livraison…). Un aperçu des caractéristiques, des fonctionnalités et des applications potentielles des vésicules extracellulaires, en mettant l'accent sur les EVs produite par des bactéries à Gram positif, sera présenté lors de cette présentation.

International audience

Proposer des solutions technologiques et sociales innovantes pour des circuits plus équitables. C'est l'objectif d'un projet européen piloté depuis Rennes. L'heure de la transition alimentaire a sonné 1. « Notre consommation actuelle repose sur des chaînes d'approvisionnement longues, gérées par de grands acteurs. Ce modèle étant peu durable, l'enjeu est d'aider les petits et moyens producteurs à élargir leur gamme et leur volume avec des produits locaux de qualité tout en augmentant leurs revenus », indique Geneviève Gésan-Guiziou, directrice de recherches à l'Inrae 2 de Rennes. C'est l'objectif du projet européen Fairchain 3 , démarré en novembre dernier pour 4 ans. « À partir de six études de cas, nous développerons des chaînes de valeurs 4 intermédiaires, compétitives et durables. » Les innovations choisies dans le secteur du lait et des fruits et légumes s'attaquent aux nombreux verrous techniques, sociaux ou organisationnels qui freinent souvent les initiatives. Par exemple, en France, les petits producteurs de Comté du Jura pourraient mieux valoriser le lactosérum5, pourtant très riche en protéines de haute qualité. « Cette étude est l’occasion de créer une boisson nutritionnelle avec une nouvelle réflexion pour chaque étape, du procédé de fermentation à la distribution régionale sans déchet », explique la chercheuse.

La demande sociale pour une alimentation durable ne cesse d’augmenter. Le projet H2020 FAIRCHAIN vise à proposer des solutions technologiques, organisationnelles et sociales innovantes pour des chaînes de valeur* plus équitables dans les secteurs des produits laitiers, des fruits et des légumes. Piloté par INRAE, FAIRCHAIN associe, sur 4 ans, 20 partenaires scientifiques, industriels et associations situés dans 8 pays européens. Le projet s’est vu allouer un budget de près de 7 millions d'euros par la Commission européenne.

International audience; il est prévu que la production et la consommation de fromage augmentent mondialement de 2,7% par an dans les 10prochaines années, en particulier dans les pays émergents (Perspectives agricoles de l’OCDE et de la FAO 2019-2028), tandis que la consommation de fromage est actuellement en déclin en Europe (-0,5% entre 2016 et 2017; CNIEL2019). Ce déséquilibre devrait intensifier le commerce mondial de fromage, qui serait mis en œuvre de manière avantageuse sous la forme de poudres présentant une bonne capacité de réhydratation et facilitant la production de fromages caractérisés par des goûts et des textures adaptés aux nouveaux modèles de consommation.Nous avons précédemment développé une technologie fromagère révolutionnaire, qui consiste à séparer la fabrication de la texture et des arômes (procédé breveté From'Innov WO2016/108024): moins de 25% de l’énergie et de l’eau consommées en utilisant une fabrication fromagère classique (Chamberland et al., Journal of Cleaner Production 2019).Afin de minimiser le coût de la chaîne d’approvisionnement pour les fromages obtenus, en particulier pour l’exportation à l’échelle mondiale, notre objectif était d’inventer un nouveau procédé, Valo'From (demande de brevet n°1906790), qui consiste à sécher, séparément ou ensemble, un préfromage liquide issu de From'Innov et les matrices aromatiques. Cette poudre peut facilement être réhydratée et texturée à la demande pourobtenir des fromages aux textures et aux goûts variés.Nous avons réussi à i) réduire au minimum la perte d’arôme pendant le séchage par pulvérisation, en piégeant les molécules aromatiques ii) réhydrater les poudres tout en prenant en charge la déstructuration de la micelle de caséine, et iii) contrôler les paramètres technologiques (pH, température de texturation, composition de poudre). Nous obtenons ainsi des textures fromagères variées allant de textures dures à des textures à tartiner.Valo'From réduira l’impact environnemental du commerce de fromage, simplifiera la production fromagère dans les pays ayant peu de compétences techniques (voire aucune) dans ce domaine et adaptera les caractéristiques organoleptiques aux nouvelles habitudes des consommateurs

Crossflow 0.1 μm microfiltration of skimmed milk is an operation conventionally used in the dairy industry for protein fractionation. The optimization of MF is complex due to: i) the lack of knowledge on the physical phenomena involved and ii) the difficulty of the optimization problem which must consider contradictory objectives, heterogeneous variables and mathematical non-linear equations or functions. Using both knowledge integration and optimization is an interesting strategy for solving multiobjective optimization problems in a field where the available knowledge is incomplete. This work aims to study and develop the multiobjective optimization of MF by integrating expert knowledge (scientists, dairy manufacturers and equipment manufacturers). This work successively addresses 4 steps which are, the formulation of the multiobjective problem, the modeling of the optimization objectives and the optimization followed by the decision making. The MF problem was formulated by considering the product, the operating variables, the design and the economic costs. 178 optimized solutions were found, including solutions similar to those used in the industry and at lower cost. The multiobjective optimization of MF has opened up thinking about new installation design and new combinations of operating conditions. The result put forward a proof of concept whose feasibility and viability must be validated on industrial scale., La microfiltration tangentielle 0.1 μm de lait écrémé (MF) est une opération classiquement utilisée dans l’industrie laitière pour le fractionnement des protéines. L’optimisation de la MF est complexe en raison : i) du manque de connaissance sur les phénomènes physiques impliqués et ii) de la difficulté de l’optimisation qui doit considérer des objectifs contradictoires, des variables hétérogènes et des équations ou fonctions mathématiques non-linéaires. Le couplage de l’intégration de connaissances et de l’optimisation est une stratégie intéressante pour la résolution de problèmes multiobjectifs lorsque la connaissance disponible est incomplète. Ce travail a pour objectif d’étudier et de développer l’optimisation multiobjectif de la MF en intégrant la connaissance experte (chercheurs industriels laitiers et équipementiers). Ce travail comporte 4 étapes successives : la formulation du problème multiobjectif, la modélisation des objectifs de l’optimisation, l’optimisation multiobjectif et l’aide à la décision pour le choix de la solution optimale préférée. Le problème multiobjectif de la MF a été formulé en considérant le produit, les variables opératoires, la conception et les coûts économiques. 178 solutions optimales ont été trouvées dont des solutions proches de celles utilisées dans l’industrie et à moindre cout. L’optimisation multiobjectif de la MF a permis d’ouvrir la réflexion sur une nouvelle conception d’installations et de nouvelles combinaisons de conditions opératoires. Le résultat de l’optimisation est une preuve de concept dont il est nécessaire de valider la faisabilité et la viabilité à l’échelle industrielle.

La texture des aliments, leur densité contribuent à protéger les bactéries qui viendront enrichir notre flore intestinale. Démonstration avec l’emmental.

International audience