Formuler des consortia microbiens pour piloter les propriétés sensorielles de gels à base de protéines de pois: Mieux comprendre l'effet de la matrice et des communautés microbiennes sur les propriétés sensorielles

par Salma Ben Harb

Projet de thèse en Génie des aliments

Sous la direction de Isabelle Souchon et de Pascal Bonnarme.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de Agriculture, Alimentation, Biologie, Environnement et Santé , en partenariat avec GMPA - Génie et Microbiologie des Procédés Alimentaires - UMR INRA/AgroparisTech (laboratoire) et de AgroParisTech (France) (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2014 .


  • Résumé

    Afin de tendre vers un système alimentaire plus durable et de proposer une offre alimentaire plus riche en produit végétaux, facilement utilisable par les consommateurs, ce projet vise à étudier le bénéfice sensoriel apporté par la fermentation de matrice laitière enrichies en protéines végétales, à l'aide d'écosystèmes microbiens sélectionnés. De nombreux verrous scientifiques et techniques ont été identifiés suite à l'incorporation de protéines végétales dans nos aliments. En particulier, des défauts d'arôme, de saveur ou de texture ont été mis en évidence et sont in réel frein à l'acceptabilité des produits par les consommateurs. la fermentation est un procédé ancien qui pourrait être un levier à ces verrou sensoriel. l'objectif général de cette thèse vise à développer des aliments fermentés enrichis en protéines végétales présentant des qualités sensorielles améliorées.Deux types de matrice sont étudiées: une matrice 100% végétale et une matrice mixte (50% protéines de lait /50% protéines végétales). les questions de recherches auxquelles répondra ce projet sont les suivantes: - quel est l'impact bénéfique des écosystèmes microbiens laitiers sur la qualité sensorielles de gels protéiques enrichis en protéines végétales ? - quels leviers (fermentation et formulation des produits) permettent de moduler ou réduire les défauts d'arômes, de saveurs et de texture? - quelles sont les stratégies qui permettent à un écosystème microbien synthétique de s'adapter à un autre environnement différent de celui d'origine? Deux types de produits type "fromage" contenant 12% de protéines et 10% d'huile de colza ont été étudiées : i) la première est constituée de 100% de protéines de pois et ii) la deuxième est constituée d'un mélange de protéines de lait (50%) et de pois (50%). Le caractère innovant du projet réside sur la démarche qu'il propose, basée sur le couplage des expertises et connaissances des différents partenaires dans leur champ disciplinaire respectif (microbiologie, écologie fonctionnelle, physico-chimie, analyse sensorielle), mais aussi dans la compréhension des mécanismes qu'il envisage, aussi bien au niveau des écosystèmes microbiens qu'au niveau de la perception sensorielle et des interactions. Le couplage de différents leviers de formulation, que ce soit au niveau de la composition (nature et teneur des constituants) ou du procédé de fermentation (nature et complexité de l'écosystème microbien) constitue aussi une originalité et permet d'aborder la question de formulation raisonnée de produit de façon plus globale. Ainsi ce projet vise à démontrer une preuve de concept de la formulation de produits fermentés enrichis en protéines végétales de qualité sensorielle acceptable, sur la base de la connaissance des écosystèmes laitiers. Il permettra l'identification d'écosystèmes "synthétiques" aptes à fermenter des produits à base de protéines végétales tout en limitant les défauts sensoriels, et ce pour différents types de produits présentant des teneurs en protéines et des textures variables (gel "faible" type "yaourt", gel "fort" type "fromage"). Il contribuera à la compréhension du fonctionnement et de l'adaptation des écosystèmes à leur environnement et permettra la définition de quelques principes pour la constitution de communautés synthétiques pour la fermentation de produits enrichis en protéines végétales.  

  • Titre traduit

    Formulate microbial consortia to drive the sensory properties of pea protein gels: Better understand the effect of matrix and microbial communities on sensory properties


  • Résumé

    In order to move towards a more sustainable food system and offer a richer food supply of vegetable product, easily used by consumers, this project aims to study the sensory benefit provided by the dairy matrix fermentation enriched by vegetable protein, to using selected microbial ecosystems. Many scientists and technical obstacles have been identified following the incorporation of vegetable proteins in our food. In particular, aroma defects, flavor or texture have been identified and are in real obstacle to the acceptability of products by consumers. fermentation is an old process that could be leveraged to these sensory lock. the general objective of this thesis is to develop fermented foods enriched with plant proteins with sensory qualities améliorées.Deux matrix types are studied: 100% vegetable matrix and a mixed matrix (50% milk protein / 50% vegetable protein ). Research questions that will respond this project are: - What is the beneficial impact of milk microbial ecosystems on the sensory quality protein gels enriched vegetable protein? - What levers (fermentation and product formulation) for modulating or reduce defects of aromas, flavors and texture? - What are the strategies that allow a synthetic microbial ecosystem to adapt to a different environment different from the original? Two types of products like "cheese" contains 12% protein and 10% rapeseed oil were investigated: i) the first consists of 100% of pea protein and ii) the second consists of a mixture of milk protein (50%) and pea (50%). The innovative character of the project lies on the approach it proposes, based on expertise and knowledge of the coupling partners in their respective disciplinary field (microbiology, functional ecology, physical chemistry, sensory analysis), but also in understanding mechanisms it is considering, both in microbial ecosystems at the level of sensory perception and interaction. The coupling of different formulation levers, either in terms of composition (nature and content of the constituents) or the fermentation process (nature and complexity of the microbial ecosystem) also constitutes originality and allows to address the issue of reasoned formulation more comprehensively product. Thus this project is to demonstrate proof of concept formulation fermented products enriched with plant proteins of acceptable sensory quality, based on the knowledge of dairy ecosystems. It will allow the identification of ecosystems "synthetic" apt to ferment in vegetable protein products while limiting sensory defects, and for different types of products with protein levels and varying textures (gel type "soft" "yogurt" gel "strong" type "cheese"). It will contribute to understanding the functioning and adaptation of ecosystems to their environment and will define some principles for the constitution of communities for synthetic fermentation products enriched with plant proteins.