UMR Procédés Alimentaires et Microbiologiques

Programmes FEDER suivi

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Le programme ALIM+ vise à maitriser l’activité et la fonctionnalité de macromolécules et de micro-organismes afin de mettre au point de nouveaux aliments aux qualités sensorielles et fonctionnelles adaptées à une meilleure alimentation de l’individu aux différents âges de la vie. Il doit permettre de développer de nouveaux procédés destinés à produire ces aliments, comme proposé dans le CPER 2014-2020 AGoBES (Aliments, Goût, Bien-Etre, Santé). Les travaux menés dans le cadre du projet ALIM+ sont donc susceptibles d’améliorer la qualité de vie et la santé des consommateurs, par la réduction du nombre d’infections alimentaires, mais aussi par la production de probiotiques, de compléments alimentaires et d’aliments de meilleure qualité nutritionnelle et sensorielle. Les travaux issus du projet permettront le développement d’entreprises, par la création de nouveaux produits et procédés de fabrication.

Objectifs poursuivis (périmètre stratégique) :

En termes de transfert, le projet ALIM+ 2017 a pour ambition, par la compréhension de mécanismes fondamentaux, de permettre le développement :

•  De nouveaux probiotiques et ferments technologiques fonctionnels et stables et particulièrement des probiotiques anaérobies, des spores de bactéries probiotiques, ainsi que des ferments œnologiques,
•  De molécules et de microorganismes d’intérêt encapsulés dans des matrices afin de contrôler leur conservation au cours du stockage et leur libération ciblée dans le tractus digestif,
•  Des aliments fonctionnalisés destinés à des populations cibles,
•  Des nouveaux aliments à base de protéines végétales et de produits amylacés destinées à se substituer aux protéines animales, avec pour objectif une amélioration de leurs propriétés fonctionnelles et de leur stabilité dans le temps,
•  De nouveaux emballages actifs aux propriétés antimicrobiennes et antioxydantes pour augmenter la durée de conservation des produits alimentaires, avec une démarche d’éco-conception,
•  De nouveaux procédés de décontamination de produits alimentaires secs notamment destinés à détruire les spores bactériennes pathogènes, extrêmement résistantes, et le Norovirus humain responsable d’une grande partie des gastroentérites d’origine alimentaire et dont la résistance est mal connue,
•  De nouveaux procédés de décontamination des surfaces industrielles,
•  De nouveaux kits de diagnostics.

Les résultats des travaux menés dans le cadre du projet ALIM+ visent donc l’amélioration de la qualité de vie et la santé des consommateurs, par la réduction du nombre d’infections alimentaires, mais aussi par la production de probiotiques, de compléments alimentaires et d’aliments de meilleure qualité nutritionnelle et sensorielle. Des publications et brevets sont attendus, et le savoir-faire acquis pourra être valorisé dans différents domaines tels que l’industrie alimentaire, la biotechnologie ou la santé.

Moyens mobilisés :

• - Moyens humains : le projet prévoit le recrutement de 3 ingénieurs de recherche. Au total, 84 personnes travailleront sur le projet ALIM+ 2017.
• - Moyens matériels : les laboratoires et équipements nécessaires à la mise en œuvre du projet seront mis à disposition.
• - Moyens administratifs : une personne sera chargée du suivi administratif du dossier au sein de la structure. Par ailleurs, plusieurs personnes seront chargées du suivi financier.

Livrables :

Les livrables du projet sont les suivants :
T.1 Mise au point de protocoles de production, de conservation (séchage…) et de stockage permettant de préserver la viabilité et la fonctionnalité de ferments technologiques eet de probiotiques.
T.2 Mise au point de nouveaux procédés de décontamination de produits alimentaires secs et de surfaces industrielles ainsi que de barèmes de séchage et de traitements thermiques permettant d’obtenir des produits alimentaires secs décontaminés, notamment par l’utilisation de systèmes mimétiques.
T. Utilisation de la compréhension des mécanismes de rétention et de libération de molécules actives (arôme, nutriments…) pour le développement de systèmes à base de macromolécules alimentaires (aliments, films, système d’encapsulation).

Par ailleurs, d’autres livrables sont attendus tels que :

• - Acquisition, installation et mise en marche des 2 équipements prévus (enceinte anaérobie et lecteur de microplaques avec incubateurs)
• - Publication d’articles
  
  

Principes horizontaux pris en compte et modalités de mise en œuvre :

Égalité femme/homme :

De manière directe, lors des recrutements, aucune discrimination liée au sexe des candidats n’est faite, comme c’est l’usage pour tous les recrutements au sein des UMR PAM et ICMUB. À titre d’exemple, seront mobilisés sur la sous-opération « Contrat d’étude transfert » 35 femmes et 32 hommes.

Développement durable :

De manière directe :

• Développement et optimisation de nouveaux procédés de décontamination de produits alimentaires secs et de surfaces industrielles. Ceci aboutira à une réduction de l’utilisation de produits chimiques désinfectants et par conséquent à un impact positif sur la santé et l’environnement.
• Valorisation des protéines végétales qui pourraient remplacer une partie des protéines animales dans l’alimentation humaines avec des conséquences favorables à la fois sur l’environnement (réduction des gaz à effet de serre, changement climatiques) et la santé.
• Conception de nouveaux procédés de production d’aliments dont l’impact environnemental est réduit (diminution des consommations énergétiques par exemple).
• Développement d’emballages alimentaires antimicrobiens à partir de macromolécules biosourcées, avec une démarche d’éco-conception.
  
  

Égalité des chances et non-discrimination :

De manière directe, lors des recrutements, aucune discrimination liée à la nationalité, au sexe, aux mœurs et aux opinions des candidats n’est faite, comme c’est l’usage pour tous les recrutements au sein de l’UMR PAM.

Responsables scientifiques de l’opération :

UMR PAM (Procédés Alimentaires et Microbiologiques)

Laurent Beney (Pr) - Cosette Grandvalet (MCF) - Rémi Saurel (Pr)
Equipes :

PMB (Procédés Microbiologiques et Alimentaires)
VAlMiS (Vin Aliments Microorganismes Stress)
PCAV (Physico-Chimie des Aliments et du Vin)

Publications internationales :

• Basiak E., Geyer M., Debeaufort F., Lenart A., Linke M. (2019). Relevance of Interactions between Starch-based Coatings and Plum Fruit Surfaces: A Physical-Chemical Analysis. International Journal of Molecular Sciences, 20(9), 2220.

• Benbettaieb N., Nyagaya J., Seuvre A.-M., Debeaufort F. (2018). Antioxidant Activity and Release Kinetics of Caffeic and p-Coumaric Acids from Hydrocolloid-Based Active Films for Healthy Packaged Food. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 66(26), 6906-6916.

• Crouvisier Urion K., da Silva Farias F.R., Arunatat S., Griffin D., Gerometta M., Rocca-Smith J., Weber G., Sok N., Karbowiak T. (2019) Functionalization of chitosan with lignin to produce active materials by waste valorization, Green Chemistry 21(17), 4573-4826.

• Daoud S., Bou-Maroun E., Dujourdy L., Waschatko G., Billecke N., Cayot P. (2019). Fast and direct analysis of oxidation levels of oil-in-water emulsions using ATR-FTIR. Food Chemistry, 293, 307-314.

• Daoud S., Bou-Maroun E., Dujourdy L., Waschatko G., Billecke N., Cayot P. (2019). Direct and fast analysis of lipid oxidation in oil in water emulsions using ATR-FTIR. EFFOST, Rotterdam (the Netherlands), 12-14 November 2019.

• Daoud S., Cayot P., Bou-Maroun E., Dujourdy L., Waschatko G., Billecke N. (2019). Fast and direct analysis of oxidation levels of oil-in-water emulsions using ATR-FTIR. 17th EURO FED-LIPID congress, Séville (Espagne), octobre 2019.

• Doumani N., Maalouly J., Bou-Maroun E., Tueni M., Sok N., Cayot P. (2019). Hummus formulation and processing to improve iron accessibility. 25ème Forum des Jeunes Chercheurs, Dijon 13-14 juin 2019.

• Grangeteau C., Adamuz J., Thery T., Lang E., Dupont S., Beney L. (2019). La photo-oxydation par lumière bleue à haute intensité : une voie prometteuse pour le développement d’un procédé de décontamination microbienne. 17ème Congrès de la Société Française de Génie des Procédés, Nantes, France.

• Huynh U. T. D., Chambin O., Maire du Poset A., Assifaoui A. (2018). Insights into gelation kinetics and gel front migration in cation-induced polysaccharide hydrogels by viscoelastic and turbidity measurements: Effect of the nature of divalent cations. Carbohydrate Polymers, 190, 121-128.

• Karbowiak T. (2019). Sustainable food packaging and coating: challenges in their functional properties related to water. ISOPOW XIV. Dijon (France), août 2019.

• Maire du Poset A., Lerbret A., Zitolo A., Cousin F., Assifaoui A. (2018). Design of polygalacturonate hydrogels using iron(II) as cross-linkers: A promising route to protect bioavailable iron against oxidation. Carbohydrate Polymers, 188, 276-283.

• Maire du Poset A., Lerbret A., Zitolo A., Cousin F., Assifaoui A. (2018). Design of polygalacturonate hydrogels using iron(II) as cross-linkers: A promising route to protect bioavailable iron against oxidation, 17th Food Colloids Conference: Application of Soft Matter Concepts, Leeds (UK), avril 2018.

• Maire du Poset, A. (2019). Tuning the structure of cross-linked polygalacturonate hydrogels via the nature of the divalent cation. GDR Symbiose (Plant fibres and biopolymers for biobased materials and composites applications), Nantes 24-26 avril 2019.

• Maire du Poset A., Lerbret A., Boué F., Zitolo A., Assifaoui A., Cousin F. (2019). Tuning the Structure of Galacturonate Hydrogels: External Gelation by Ca, Zn, or Fe Cationic Cross-Linkers. Biomacromolecules, 20(7), 2864-2872.

• Maire du Poset A., Zitolo A., Cousin F., Assifaoui A., Lerbret A. (2020). Evidence for an egg-box-like structure in iron(II)-polygalacturonate hydrogels: a combined EXAFS and molecular dynamics simulation study. Physical Chemistry Chemical Physics, 22(5), 2963-2977.

• Nguyen D.H., Roudaut G., Brachais C-H., Chambin O. (2018). Influence of surfactant upon curcumin encapsulation in pectinate matrices. 11th World Meeting on Pharmaceutics, Biopharmaceutics Pharmaceutical Technology, APV – APGI - ADRITELF, Granada (Spain), 19-22 mars 2018.

• Raise A., Dupont S., Allouche R., Gervais P., Beney L., Chambin O. (2018). Different Strategies to Stabilize Extremely Oxygen-Sensitive Probiotics. 2018. 3rd International Conference on Agriculture and AgroIndustry (ICAAI), Chiang Rai (Thaïlande), 15-17 November 2018.

• Raise A., Dupont S., Allouche R., Charriau A., Gervais P., Chambin O., Beney L. (2019). La compression directe : un procédé intéressant pour stabiliser un probiotique extrêmement sensible à l’oxygène. 17ème Congrès de la Société Française de Génie des Procédés, Nantes, France.

• Raise A., Dupont S., Iaconelli C., Caliri C., Charriau A., Gervais P., Chambin O., Beney L. (2020). Comparison of two encapsulation processes to protect the commensal gut probiotic bacterium Faecalibacterium prausnitzii from the digestive tract. Journal of Drug Delivery Science and Technology, 56, 101608.

• Rocca-Smith J., Pasquarelli R., Lagorce-Tachon A., Rousseau J., Fontaine S., Aguié-Beghin V., Debeaufort F. & Karbowiak T. (2019) Toward sustainable PLA-based multilayer complexes with improved barrier properties. ACS Sustainable Chemistry & Engineering 7, 3759-3771.