Le projet scientifique de l'équipe Imagerie et Transferts

Les travaux sur les transferts de chaleur-matière conduisent à des modèles multi-physiques qui permettent de prédire dynamiquement l’évolution de différents facteurs comme la température, les teneurs en eau et en sels, ou l’activité de l’eau (a_w). Ces modèles combinés à des modèles réactionnels permettent de prédire in silico l’évolution des qualités des produits carnés. Les compétences de l’équipe en analyse de la structure aux différentes échelles et de son évolution au cours du temps permettent de prendre en compte les effets liés aux matrices carnées et aux procédés de transformation, aussi bien lors de la construction des qualités des aliments que lors de leur digestion après ingestion, opération de déconstruction particulièrement étudiée au cours de cette période d’évaluation.

Les perspectives de recherches de l’équipe IT s’inscrivent dans celles de l’unité QuaPA, à savoir :

• La conception et la maîtrise des qualités des aliments carnés, en particulier, la poursuite des travaux portant sur l’étude de l’impact conjugué de la matière première, des intrants et des procédés sur les qualités des aliments carnés, ainsi que celle en lien avec la digestion des aliments (approches in vitro et in silico).
• La durabilité des systèmes alimentaires, en particulier, le développement par analyse, modélisation et optimisation multicritères de procédés de transformation et de conservation éco-efficients.

L’équipe IT contribue au projet d’unité en s’attachant à analyser et modéliser l’effet des procédés sur la construction des qualités des produits carnés et sur leurs pertes éventuelles, et ce, en insistant sur le lien entre la dynamique de la transformation et l’évolution de la structure. Ces travaux seront conduits en combinant une approche multi-échelle, allant d’une caractérisation fine des phénomènes élémentaires à l’échelle « micro » par des techniques d’imageries à une intégration et une modélisation de ces phénomènes élémentaires et de leurs interactions à l’échelle du procédé (échelle « macro »). En parallèle, des mesures physicochimiques (couleur, pouvoir de rétention d’eau, texture…) sont réalisées pour établir les liens entre la structure/composition de l’aliment et sa qualité, et comprendre les mécanismes associés aux variations de ces qualités.

Lors du prochain projet, de nouvelles orientations scientifiques seront investiguées, conduisant à :

i) Un développement des travaux portant sur l’impression 3D alimentaire, nouvel axe de recherche ouvert dans l’équipe en 2018, avec l’objectif de concevoir, au moyen de ce procédé de rupture, des aliments à fonctionnalités ciblées à destination de populations présentant des déficiences masticatoires (séniors, personnes souffrant de pathologies ou étant en rééducation masticatoire). Une thèse conduite par S. Portanguen (IE) et codirigée par 2 scientifiques de l’équipe, a démarré en 2019, avec l’objectif de démontrer les potentialités de la fabrication additive dans le domaine alimentaire. Concernant la conception d’aliments spécifiques, une discussion avec l’unité CROC de Clermont-Ferrand a été initiée afin de mieux définir les contours de ces recherches. Un projet sera déposé au prochain appel à d’offre Emergence de l’I-Site CAP 20-25. Enfin, des collaborations en interne seront à formaliser afin d’étudier la digestibilité (collaboration équipe BPM) et la sécurité chimique (collaboration équipe MASS) de ces nouveaux aliments imprimés.

ii) Une caractérisation de l’évolution des aliments au cours des transformations technologiques dans un but de compréhension des mécanismes mis en jeu et pour mieux maîtriser les procédés et les qualités des aliments carnés. Un des objectifs sera d’identifier et d’étudier des procédés originaux (ondes de choc, Hautes Pressions…) capables d’améliorer les qualités sensorielles, technologiques, sanitaires et nutritionnelles des produits carnés, tout en optimisant le coût énergétique de ces transformations (par exemple, favoriser les transformations froides : séchage basse température, fermentation…). Cela permettra d’aller vers de l’écoconception de produits et de procédés.