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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.

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.

Qu’est-ce que l’Infrastructure de Recherche CALIS peut apporter à des projets de recherche pluridisciplinaire ? Exemple du projet FroM’Innov dans le MP SYALSA; International audience; CALIS est une Infrastructure de recherche distribuée s’appuyant sur les compétences « Consommateurs, Alimentation et Santé » des Infrastructures Scientifiques Collectives (ISC) qui la compose. L’ISC Plate-Forme Lait porte un projet dans le méta-programme SYALSA dont l’objectif majeur consiste à tester l’acceptabilité d’une innovation de rupture par le consommateur puis de déterminer précisément l’acceptabilité par le consommateur des principaux paramètres composant la construction de l’axe santé de ce produit ainsi que la construction de l’axe sobriété du procédé.Le présent document explicite l’intérêt que CALIS peut apporter à ce projet via ses composantes : Consommateurs, Alimentation et Santé.

International audience; Cheeses exist since ancient times and are still a matter of discovery, as well as a source of innovation. Originally designed to preserve milk, their culture- and tradition-driven technology led to the empirical selection of domesticated microbial consortia. Science has later deciphered, cultivated and characterized the members of such dedicated consortia. Microbial strains can now be selected based on both technological and probiotic criteria. Beyond the traditions and the expected hedonic perceptions, the keystones of the current changes in cheese technology are indeed the way cheeses are made, the way starters are selected and conserved as well as how the cheeses are destructured in the digestive tract, according to specific population. Here we describe our advances in these different research areas and the emerging trends for future. The selection of strains of lactic acid bacteria and of propionibacteria, each combining cheese-making and probiotic skills, leads to the production of functional cheeses, in which the dairy matrix constitutes a protective delivery vehicle for immunomodulatory components. This is illustrated in the context of colitis, i.e. gut inflammation.Cheeses enriched in whey proteins, fermented with selected starters, fulfil the requirements of elderly towards essential aminoacids.Uncoupling the 2 major steps of cheese making, texturing through protein concentration, and flavouring through microbial fermentation, allows quick, safe and sustainable production of “high-tech” cheeses with reduced energy consumption and reduced coproducts production.Incorporation of vegetable proteins, and of microbes able to process them, into the cheese-making process, leads to innovative cheeses with a reduced ecological impact.All these innovations open new avenues for the development of designer cheeses adapted to evolving needs of specific populations and addressing growing ethical concerns.

Master

Master

Florilège : une base de données de phénotypes microbiens d’intérêt agro-alimentaire .. Journées qualiment

International audience; This study explores the ability of lactic acid bacteria (LAB) to ferment soy juice. The ability of 276 LAB strains from 25 species to ferment the principal soy carbohydrates, sucrose, raffinose or stachyose was tested in synthetic media and a soy juice. Fermented soy juices (FSJs) were characterized for their odor. Selected FSJs were characterized by targeted metabolomics. All Streptococcus, 83% of Leuconostoc and Lactobacillus and 41% of Lactococcus strains were sucrose-positive, while only 36% of all the LAB strains tested were raffinose-positive and 6% stachyose-positive. Nearly all (97%) the sucrose-positive strains fermented soy juice, indicating that an ability to use sucrose is a good criterion to select strains for soy juice fermentation. Among the most efficient acidifying strains, 46 FSJs had an odor deemed to be acceptable. FSJ composition was dependent on both species and strains: 17/46 strains deglycosylated soy juice isoflavones, the 27 S. thermophilus strains converted a mean 4.4 ± 0.1 g/L of sucrose into 3.0 ± 0.1 g/L of lactic acid versus 5.2 ± 0.1 g/L into 2.2 ± 0.1 g/L for the 18 Lactobacillus and one Lactococcus strains. This study highlights the diversity of the metabolic profiles of LAB strains in soy juice fermentation.

International audience; Infant formulas (IFs) are the key nutritional source for infants who cannot be breastfed. There is currently a growing interest in these sensitive products in order to control their quality and to design their composition with regard to nutritional balance. In a context of sustainable development and increasing growth of the world population, it seems essential to search for alternative to animal protein in food today. Plant proteins offer interesting nutritional and functional benefits thanks to the latest improvement through research and development. In this context, five model IFs were developed with identical composition, except that 50% of the proteins were either whey proteins in the “milk-reference IF”, pea, faba bean, rice or potato proteins in the four “plant IFs” tested. The IFs were evaluated using an in vitro static gastro-intestinal model simulating infant conditions. The protein hydrolysis degree (DH) and the amino acid bioaccessibility (AAB) were used as indicators of protein digestibility. Results showed that both DH and AAB were very similar between the milk-reference IF, pea and faba bean IFs, but significantly lower for the rice and potato IFs. This study provides new insights into the impact of protein sources on IF digestibility.

National audience; La naturalité des produits alimentaires représente une demande forte des consommateurs des pays développés. La naturalité s’entend comme une réduction de l’emploi des additifs pour la fabrication, le stockage, la distribution ou l’usage des produits alimentaires, mais aussi la préservation des propriétés organoleptique et santé des macro- et micronutriments constitutifs. Les protéines sont des constituants essentiels pour texturer des aliments. Il existe cependant 2 limites à l’utilisation des protéines pour leurs propriétés de texture : une trop faible concentration en protéines ne permet pas de texturer une matrice alimentaire de façon satisfaisante, tandis qu’une trop forte concentration en protéines thermo-sensibles, comme les protéines de lactosérum, conduit à une agrégation excessive ou une gélification pendant leur traitement thermique. Un recours à l’addition d’agents gélifiants ou stabilisants est donc nécessaire pour atteindre la texture souhaitée (solide, visqueuse, fluide). Dans le cadre d’un projet interrégional, Profil, nous avons étudié le rôle de différentes fractions protéiques du lait pour contrôler la texture des émulsions sur une large gamme de concentration en protéines de lactosérum et sans ajout d’additif en combinant les propriétés de stabilité thermique des assemblages de protéines de lactosérum et les propriétés interfaciales des caséines. A teneur faible en protéines, notamment en caséines, les assemblages de protéines de lactosérum s’adsorbent à l’interface et connectent les globules gras, ce qui permet de texturer l’émulsion. A plus forte concentration en caséines, celles-ci couvrent l’interface au détriment des assemblages de protéines de lactosérum qui restent dans la phase dispersée et les émulsions sont fluides et stables après traitement thermique, même à forte concentration en protéines. Ces travaux ouvrent une voie innovante pour la création de produits laitiers sans additif répondant à la demande de naturalité des consommateurs. La compréhension du rôle de l’interface eau/huile dans la texturation des émulsions et son ingénierie constituent des leviers pour mieux contrôler la texture de produits existants. Ils offrent également des pistes pour la création de nouveaux produits correspondant à de nouveaux usages et de nouvelles habitudes de consommation. Les assemblages protéiques façonnés par traitements thermomécaniques permettent d’obtenir des propriétés fonctionnelles adaptées à un usage culinaire cible. Or, ces traitements impactent la structure des protéines et partie de leurs propriétés santé. Pour pleinement répondre aux enjeux de naturalité des produits alimentaires, la préservation des propriétés santé des protéines constitue également un enjeu majeur de l’alimentation de demain. Des pistes sont actuellement à l’étude pour répondre à ce double enjeu de maitrise de la techno-fonctionnalité et de la préservation de la bio-fonctionnalités des protéines.

International audience; Rational design of functional molecular assemblies from food proteins such as complex coacervates constitute a way toward the development of innovative food products and ingredients. It constitutes also an opportunity to generate new protein-based materials with new functional or bioactive properties. Complex coacervation, a form of liquid-liquid phase separation, is a well-known associative process that can occur between oppositely charged bio-macromolecules. Heteroprotein complex coacervation (HPCC) constitutes a special case of such process in which the dense liquid phase is composed of interprotein complexes [1]. The formation of such intermolecular complexes leading to coacervates is influenced by many physico-chemical and structural factors such as pH, ionic strength, concentrations, protein ratio and charge density. Although complex coacervation has been studied for decades, HPCC is less well understood. I will present and discuss the identified similarities and differences with other coacervation systems, highlighting the key elements. The application of HPCC in food and non-food sectors constitutes an emerging research challenge. The potential use of HPCC for purification purposes or encapsulation and delivery of bioactive ingredients will be discussed.

Comprendre la digestion pour proposer les aliments de demain. 1ère matinale thématique Sodiaal : la digestion, clé de l’innovation

Procédé breveté, From’Innov relève un double défi : la diminution du temps d’affinage et la création d’une large gamme de textures et de flaveurs. De quoi faciliter l’élaboration de fromages, pour conquérir de nouveaux marchés, en France comme à l’international.

1. IntroductionFermented foods are complex biological ecosystems, harbouring diverse microbial communities which contribute to the quality of these food products. In most industrial processes, these communities are advisedly chosen as starter culture for their adaptation to: (i) the substrates to be fermented (milk, vegetable) (ii) the process (°C, O2, NaCl) and (iii) the desired overall quality of the food product in terms of texture, flavour, nutrition and health benefits. For this purpose, technological properties have been mainly assessed by a time-consuming in vitro screening. We hypothesis that the huge amount of bibliographic and microbial genomic data available in public databases would enable an in silico preselection of the strains of interest before wet laboratory screening experiments.2. ObjectivesOur aim was to provide (i) adapted bioinformatic tools to mine the diversity of microbial technological properties and metabolisms (ii) a strategy to preselect strains based on their phenotypes and on their genetic potential (sugar utilization, aroma production).3. Material and MethodsWe used a bioanalysis approach to provide insight into the presence of enzyme-encoding genes responsible for targeted technological properties. KEGG, Metacyc, NCBI and CAZY databases were queried by a search on enzyme numbers, names and sequence alignments. We developed Florilege (http://migale.jouy.inra.fr/Florilege/), a database of microbial phenotypes based on text-mining to gather microbial growth conditions.4. ResultsCombining both approaches, we set up a bioinformatic preselection of lactic acid bacteria able to degrade sugar from milk, cereal or legume based juice to develop yogurt-like products. Database queries provided a list of microbial species with genes encoding key targeted enzymes. A set of preselected anaerobic, mesophilic and thermophilic strains has been successfully screened on different milk and juice in our wet laboratory providing potential new starter strains.5. ConclusionThe developed tools and the strategy can be usefully applied to other domains like bioremediation and white biotechnology.

Les protéines solubles du lait pour texturer les aliments. journée scientifique "science des aliments et valorisation des bio-produits"

Donor human milk (DHM) represents the best alternative when mother’s own milk is not available,a common occurrence in Neonatal Intensive Care Units. Heat treatment of DHM is mandatory forsafety reasons. Holder pasteurization (HoP, 62.5°C-30’) is recommended by all human milk bankguidelines. Recent studies have demonstrated that HoP affects the digestion profile and behavior ofseveral human milk components. High Temperature-Short Time pasteurization (HTST, 71°C-15’’)is currently under evaluation as a promising alternative technology to limit the denaturation of somebiological compounds of raw human milk.ObjectiveThe aim of the present work was to assess whether the different types of pasteurization (HoP,HTST) impacted the digestive kinetics of human milk during in vitro dynamic digestion.MethodologyPooled raw HM (RHM) was collected and processed by using the two pasteurization techniques.The pasteurized samples and RHM were digested in vitro using preterm gastrointestinal conditions.Samples were collected at different digestion times. Undigested and digested milks samples werecharacterized for their particle size distribution (PSD), triglyceride content, protein and amino acid(AA) profiles.Main findingsDuring gastric digestion, both pasteurization methods modified PSD, as compared to RHM. Caseinswere rapidly hydrolyzed in the gastric phase unlike that for the whey proteins. Lactoferrin was hydrolyzedfaster in the pasteurized samples in comparison to RHM, in which lactoferrin was resistantto gastro-intestinal digestion. Heat-treatments, consequently, affected the intestinal release of someAA, and a higher bioaccessibility of AA was found for HTST, as compared to HoP. Concerning lipolysis,at any time of the intestinal digestion phase, the lipolysis of HoP samples was significantlylower (p < 0.05) than in both RHM and HTST samples.ConclusionThis work provides the first evidences about the differential impact of HoP and HTST pasteurizationtechniques on bioaccessibility of DHM nutrients and biological compounds, for preterm newborns.

IntroductionIn order to minimize the denaturation of bioactive compounds, which is known to affect donor humanmilk (HM) after the mandatory heat treatment (Holder pasteurization at 62.5°C, 30min – HoP), anumber of alternative processing techniques are currently being investigated. Recently, High Temperature-Short Time pasteurization (HTST, 72°C-15s) was found to limit the denaturation of somebioactive components of human milk.ObjectiveThe aim of the study was to investigate whether different types of pasteurization (HoP and HTST)may differently affect peptide release from human milk during preterm infant gastrointestinal digestion,by using a dynamic in vitro systemMethodologyPooled raw HM (RHM) from 5 donors was collected and processed in triplicate according to HoP andHTST. The pasteurized milks and RHM were digested in triplicate using a dynamic in vitro digestionsystem, mimicking the preterm physiology conditions. Samples were collected at different digestiontimes. Peptides from undigested and digested samples were analysed using a Q-Exactive massspectrometer and peptide abundance was subjected to multivariate statistics to unravel specificprofile trends.Main findingsPre-proteolysis occurred mostly on β-casein, from which originated more than 82% of the peptidesfound in undigested milk. During digestion, a differential behaviour between gastric and intestinalpeptide release was found by multivariate statistics. In particular, whereas in the gastric phase thepeptide pattern was more similar for HTST and RHM with respect to HoP, the opposite was found atthe beginning of the intestinal phase, while at the end of digestion no difference was found. Thesedifferences were mostly due to peptides released from β-casein, especially in the gastric phase.Some bioactive peptides from bile salt-stimulated lipase, caseins and lactoferrin presented significantlydifferent abundances between the different samples during intestinal digestion.ConclusionThe results indicate possible consequences of the different pasteurizations on the biological activityof donor’s human milk.

During aging, the sensory capacities and the mastication efficacy decrease, limiting both qualitatively and quantitatively the food intake of the elderly. However, protein and calcium requirements increase with age. In this context, the formulation of foods adapted to the nutritional and sensory needs of the elderly is a challenge for the next years. Objective The main objective of this work was to develop a series of cheeses of variable texture made of whey proteins and enriched with different sources of calcium and test their performances on the oral comfort of elderly people, the bioavailability of amino acids and the calcium bioaccessibility. Methodology The model cheeses developed had the same composition (24% of proteins including 23% of whey proteins, and 20% of lipids) and the different textures were generated by modulating the manufacturing process. Sensory analysis were performed on a panel of people over 65, and in vitro digestion performed using the INFOGEST model whereas in vivo digestion experiments were conducted on a conventional pig model. Main findings The results of the digestion studies highlighted the relevance of integrating whey proteins as a major protein source in dairy products, in order to maximize the bioavailability of essential amino acids. In addition, the bioaccessibility of calcium was mainly related to intra-gastric and intraintestinal pH, rather than to the initial chemical form of its source of enrichment. Finally, the sensory study showed that only the textures perceived as “dry” were linked to a significant decrease in the oral comfort of the elderly. Conclusion This work highlights the opportunity to develop sensory and nutritionally adapted dairy products for the elderly. Based on this work, it would be interesting to carry out clinical studies to know the physiological impact of these products on the prevention of osteoporosis and sarcopenia.

Introduction A major challenge in the next years will consist in producing healthy and sustainable foods with optimized nutritional quality. Food fortification to increase micronutrient intakes is a strategy currently used to overcome deficiencies. Objective Since the structural characteristics of food influence disintegration process during digestion, it appears relevant to assess the impact of food structure on micronutrient bioavailability. Methodology Four model foods have been developed and enriched in lutein and vitamin D. These products were designed such as their composition was identical but their structures and textures were different. Custard, pudding, sponge cake and biscuit were thus produced by modulating the production process. A clinical trial has been set up, involving twelve healthy male subjects for a monocentric, controlled and randomized study, in a cross experimental design. After an overnight fast, kinetics of plasma micronutrient levels were recorded for 8 hours following each product consumption. In a second phase, the model foods have been digested using the INFOGEST in vitro model. Kinetics of matrix disintegration and micronutrients release have been recorded. Main findings The micronutrient absorption curves depended on the matrix. Especially, the biscuit resulted in a significantly later peak of maximal absorption for both micronutrients, and a lower total bioavailability for vitamin D. In vitro, digestion might enable to determine which food characteristics influence matrix disintegration, thereby affecting micronutrient bioaccessibility. Indeed, markers of matrix disintegration, namely proteolysis and lipolysis kinetics, suggested differences amongst the four model foods. Conclusion The in vivo results highlight that food structure modulates the kinetics of micronutrient appearance in plasma. Correspondences might be established between the kinetics of food matrix disintegration during in vitro digestion and the kinetics of micronutrient absorption during the clinical study. Using the DIDGI, a dynamic in vitro digestion model, further studies will aim to refine the quality of the model and the results obtained.

Infant formulas (IF) are the key nutritional source for infants who cannot be breastfed. There is currently a growing interest for these sensitive products, in order to control their quality and to design their composition with regard to nutritional balance and sustainable development concerns.This work aimed to study how plant proteins influence the digestibility of IF.Five infant formulas were developed with identical composition except that the protein source were whey proteins in the “reference IF”, pea, faba bean, rice or potato proteins in the four “plant IF” tested. The five IF were first evaluated using an in vitro static gastrointestinal model simulating infant conditions. Protein hydrolysis rate (PHR) and amino acid bioaccessibility (AAB) were measured using free amino group and free amino acid analyses, respectively. The pea and faba bean IF were then submitted to an in vitro dynamic digestion model closer to the physiological conditions, and compared to the reference IF. Protein digestibility (PHR and AAB) as well as the digesta microstructure were followed.Results showed that both PHR and AAB were very similar between the reference IF and pea and faba bean IF, but significantly lower for rice and potato IF. In dynamic conditions, the structure disintegration and the PHR showed differences among the reference, pea and faba bean IF. These differences were more pronounced during the gastric phase compared to the end of the intestinal digestion. This could result from the structure of proteins obtained from the processing steps that is known to influence the protein hydrolysis.This study provides new insights on the impact of protein source on the digestibility of IF. It especially showed that some plant proteins could be appropriate candidates for the composition of IF from a nutritional point of view.

Cette journée procédera à une présentation des sauts technologiques en cours dans la filière fromagère : process rapides en continu, nouveaux outils pour piloter la qualité des produits, emballages s’adaptant aux nouvelles contraintes du marché… Elle s’adresse aux acteurs en veille sur les techniques émergentes : directeurs de fabrication, responsables R&D, formateurs, technologues…; Le procédé From’Inov permet de fabriquer des fromages en trois à quatre jours, sans phase d’affinage. Le lait est fractionné par filtration membranaire pour obtenir une matrice de texture. Parallèlement, une matrice aromatique (culture de micro-organismes) est produite. Les deux matrices sont ensuite assemblées et texturées selon les besoins fonctionnels recherchés (tartinabilité, fondant, tranchabilité…). Le même matériel permet ainsi de fabriquer une grande variété de pâtes et d’arômes en un laps de temps réduit. Ce procédé est particulièrement adapté aux produits pour le grand export, mais aussi aux matrices végétales.

NativIF: Conception of an infant formula by filtration : nutritional ,physiological and sensory impacts. STLOpendays

Milk, egg and vegetable combinations for a smart food design to promote environmental sensorial health and safety benefits. STLOpendays

Understanding the action mechanism of enzymes on solid substrate during food digestion. STLOpendays

Infant formulas & New protein sources . STLOpendays

Promoting cooperation between lactic acid bacteria within a community: towards new food applications. STLOpendays

Food based carriers for delivery of proteins and enzymes. STLOpendays

Lait infantile, comment formuler "biomimétique"

Le procédé alimentaire From’Innov permet de produire des fromages selon un protocole ne nécessitant ni égouttage ni affinage. Son concept repose sur l’assemblage de deux matrices laitières : une matrice de texture et une matrice aromatique, constituée d’une ou plusieurs cultures d’au moins un microorganisme producteur d’arôme. L’objectif de cette étude était d’optimiser la production des arômes dans cette matrice. Quatre espèces ont été cultivées dans différentes conditions : Propionibacterium freudenreichii et Propionibacterium acidipropionici pour le propionate, Hafnia alvei pour les composés soufrés et Yarrowia lipolytica pour les acides gras libres. Les composés d’arôme ont été analysés en HPLC pour les acides et en CPG-SM pour les composés volatils. Leur teneur a été augmentée dans les matrices aromatiques. Des fromages ont été produits à partir des matrices les plus concentrées, mais seulement celui incorporé avec 5% de matrice aromatique de Y. lipolytica a été discerné par évaluation sensorielle. D’autres pistes pour optimiser et diversifier l’aromatisation sont en cours d’étude.

National audience

The From'Innov cheesemaking process was recently suggested to increase process control and flexibility while reducing the use of energy and fresh water. It focuses on building cheese texture and aroma separately, in a shorter time than any other cheese technology, by enriching a liquid precheese with aromatic matrices fermented by traditional ripening microorganisms. This study assesses the economic benefits, and the use of energy and fresh water of the From'Innov process through predictive analysis. A singleday production of industrial bloomy soft cheese (Camembert-type) was simulated in three distinct virtual plants (100,000 kg of milk per day) using different technological approaches: the From'Innov, the Maubois-Mocquot-Vassal (MMV, another liquid pre-cheese process) or the traditional processes. With its higher margin and its lower specific energy and fresh water consumption, the From'Innov process appeared to be the most efficient.

Les dernières décennies ont vu une augmentation spectaculaire, à l’échelle internationale,des pathologies liées à l’aliment et à l’alimentation. Le surpoids et ses conséquences tellesque les maladies cardiovasculaires ou le diabète de type 2 touchent environ 1,5 milliard d’adultes dans le monde et la plupart des prévisions prévoient que ce chiffre atteindra 3 milliards d’individus à l’horizon 2030. On estime à près de 3 millions le nombre de personnes décédant chaque année du fait de leur surpoids ou de leur obésité. En France, 6,5 millions de personnes sont considérées comme obèses. La proportion des personnes obèses est ainsi passée de 8,5 % à 14,5 % entre 1997 et 2009. L’augmentation de la prévalence est observée dans toutes les tranches d’âge de la population, y compris chez les séniors, avec une exacerbation chez les femmes (15,1 %) par rapport aux hommes (13,9 %). L’augmentation de l’obésité est majoritairement liée à (1) une plus grande consommation d’aliments très caloriques riches en graisses et (2) un manque croissant d’activité physique en raison de la nature de plus en plus sédentaire de nombreuses formes de travail, de l’évolution des modes de transport et de l’urbanisation. Malgré de multiples campagnes de sensibilisation, force est de constater qu’il est difficile de contraindre les personnes en surpoids à accroître leur activité physique. Une des solutions possibles serait donc de proposer au consommateur une offre alimentaire moins calorique, tout en présentant les mêmes propriétés de rassasiement et de satiété.

International audience; Animal-and plant-based proteins are present in a wide variety of raw and processed foods. They play an important role in determining the final structure of food matrices. Food proteins are diverse in terms of their biological origin, molecular structure, and supramolecular assembly. This diversity has led to segmented experimental studies that typically focus on one or two proteins but hinder a more general understanding of food protein structuring as a whole. In this review, we propose a unified view of how soft-matter physics can be used to control food protein assembly. We discuss physical models from polymer and colloidal science that best describe and predict the phase behavior of proteins. We explore the occurrence of phase transitions along two axes: increasing protein concentration and increasing molecular attraction. This review provides new perspectives on the link between the interactions, phase transitions, and assembly of proteins that can help in designing new food products and innovative food processing operations.

Dans un contexte réglementaire contraint et une demande sociale et sociétale en pleine évolution, une refonte complète de l’ouvrage « Aliments fonctionnels » voit le jour. Grâce à la contribution de plus d’une cinquantaine d’experts aux compétences complémentaires, « Aliments fonctionnels » s’enrichit d’approches nouvelles en lien avec la durabilité des systèmes alimentaires.Ainsi cet ouvrage fournit de multiples pistes de réflexion et de nombreux axes de recherche pour l’innovation alimentaire.Aux chapitres des précédentes éditions entièrement réactualisés, s’ajoutent des volets illustrant les comportements, les inégalités sociales, la compréhension des messages, l’acceptabilité des innovations et les enjeux de la durabilité.Ce livre présente donc des questions nouvelles en lien avec la sécurité alimentaire du consommateur et les perspectives d’évolution de la démographie mondiale.« Aliments fonctionnels » s’adresse aux ingénieurs en R&D agroalimentaire, aux professionnels de la nutrition et de l’alimentation, de la santé, aux spécialistes du marketing, de l’innovation et de la communication et à tous les acteurs de la sécurité alimentaire.; Les dernières décennies ont vu une augmentation spectaculaire, à l’échelle internationale,des pathologies liées à l’aliment et à l’alimentation. Le surpoids et ses conséquences tellesque les maladies cardiovasculaires ou le diabète de type 2 touchent environ 1,5 milliard d’adultes dans le monde et la plupart des prévisions prévoient que ce chiffre atteindra 3 milliards d’individus à l’horizon 2030. On estime à près de 3 millions le nombre de personnes décédant chaque année du fait de leur surpoids ou de leur obésité. En France, 6,5 millions de personnes sont considérées comme obèses. La proportion des personnes obèses est ainsi passée de 8,5 % à 14,5 % entre 1997 et 2009. L’augmentation de la prévalence est observée dans toutes les tranches d’âge de la population, y compris chez les séniors, avec une exacerbation chez les femmes (15,1 %) par rapport aux hommes (13,9 %). L’augmentation de l’obésité est majoritairement liée à (1) une plus grande consommationd’aliments très caloriques riches en graisses et (2) un manque croissant d’activité physique en raison de la nature de plus en plus sédentaire de nombreuses formes de travail, de l’évolution des modes de transport et de l’urbanisation. Malgré de multiples campagnes de sensibilisation, force est de constater qu’il est difficile de contraindre les personnes en surpoids à accroître leur activité physique. Une des solutions possibles serait donc de proposer au consommateur une offre alimentaire moins calorique, tout en présentant lesmêmes propriétés de rassasiement et de satiété.

Le procédé From’Inov permet de fabriquer des fromages en trois à quatre jours, sans phase d’affinage. Le lait est fractionné par filtration membranaire pour obtenir une matrice de texture. Parallèlement, une matrice aromatique (culture de micro-organismes) est produite. Les deux matrices sont ensuite assemblées et texturées selon les besoins fonctionnels recherchés (tartinabilité, fondant, tranchabilité…). Le même matériel permet ainsi de fabriquer une grande variété de pâtes et d’arômes en un laps de temps réduit. Ce procédé est particulièrement adapté aux produits pour le grand export, mais aussi aux matrices végétales.

Procédé breveté, From’Innov relève un double défi : la diminution du temps d’affinage et la création d’une large gamme de textures et de flaveurs. De quoi faciliter l’élaboration de fromages, pour conquérir de nouveaux marchés, en France comme à l’international.

Introduction et but de l’étude Les protéines généralement utilisées dans les formules infantiles proviennent du lait de vache et sont majoritairement des protéines de lactosérum afin de se rapprocher de la composition du lait maternel. Cependant, certaines protéines végétales offrent également de bonnes propriétés nutritionnelles et pourraient constituer d’intéressants substituts dans un contexte de compétition d’usage des protéines de lactosérum. Le but de cette étude était de comprendre l’impact de la substitution des protéines de lactosérum par des protéines végétales sur le degré d’hydrolyse et sur la bioaccessibilité des acides aminés. Matériels et Méthode Quatre protéines végétales ont été sélectionnées (PV1 à PV4) en raison de leur composition en acides aminés essentiels adaptée aux besoins du nourrisson. Elles ont été utilisées pour développer des formules infantiles de composition identique à la référence (R), à ceci près que les protéines de lactosérum étaient remplacées par une des quatre protéines végétales. Les cinq formules infantiles ont ensuite été soumises à un modèle de digestion in vitro gastro-intestinale en conditions statiques (Ménard et al. 2018). Le degré d’hydrolyse des protéines était mesuré par la méthode OPA (O-phtaldialdehyde). Les acides aminés libres ont été quantifiés par chromatographie échangeuse de cations. Résultats Tableau 1. Teneur en acides aminés libres et degré d’hydrolyse en point final de digestion de cinq formules infantiles Formules infantiles Thréonine (%) Isoleucine (%) Leucine(%) Lysine (%) AAS (%) AAA (%) Degré d’hydrolyse (%) R 12,6±0,7 19,1±0,6 47,9±2,9 71,1±3,2 23,6 ±2,6 79,6 ±3,7 53,0±6,1 PV1 5,8±0,1*** 1,9±0,2*** 12,1±0,7*** 16,9±0,9*** 9,1 ±1,2*** 21,1±0,9*** 29,0±4,1*** PV2 15,7±1,2* 20,9±0,7 51,4±1,6 72,6±1,1 22,0 ±2,3 74,8 ±5,2 65,6±1,2 PV3 14,9±4,0 17,2±1,1 49,7±4,9 73,1±4,4 24,1 ±4,8 75,5 ±5,3 45,4±4,4 PV4 11,8±2,3 16,4±2,8* 45,6±5,1* 68,7±6,6 25,8 ±6,8 71,1 ±8,2 40,2±2,7* Les différences entre les valeurs moyennes des formules PV1 à 4 par rapport à R sont considérées significatives lorsque p < 0.05 (t-Test : *0,05 ; **0,01 ; ***0,001). AAS (acides aminés soufrés) ; AAA (acides aminés aromatiques) Les formules PV2 et PV3 libèrent autant d’acides aminés que la référence (R) et présentent un degré d’hydrolyse équivalent (p>0.05). En revanche, la formule PV4 se distingue de R par une moindre libération d’isoleucine et de leucine et présente également un degré d’hydrolyse plus faible. Enfin, la formule PV1 conduit à des valeurs très inférieures à celles obtenues avec R pour toutes les variables étudiées. Conclusion Il est établi que la cinétique de digestion des protéines dans une matrice et par conséquence, la libération des acides aminés et leur absorption peuvent être influencées notamment par sa composition en protéines (Le Feunteun et al., 2014). De manière concordante, nous montrons ici que la nature des protéines des formules infantiles aurait un effet sur la protéolyse. Ainsi, parmi les quatre formules « végétalisées » testées, seules PV2 et PV3 sembleraient être nutritionnellement comparables à la référence. Des digestions in vitro en conditions dynamiques (plus proches des conditions physiologiques) seront réalisées prochainement afin de compléter ces résultats quant à la qualité nutritionnelle de ces formules infantiles innovantes.

Combined steps, such as draining and acidification, as well as ripening downtime still represent bottlenecks during cheese making. Indeed, they negatively affect the control of process efficiency, the cheese weight range, the quality of by-products and the balance between supply and demand. In this work, an innovative process was proposed and validated on a semi-industrial scale in order to manufacture cheese products without ripening, albeit on a large range of texture and taste mimicking fresh to pressed type cheeses. On the one hand, draining and acidification steps were uncoupled by using membrane filtration and centrifugation to fractionate milk constituents, and then by reconstructing a controlled texture matrix with regard to protein / fat ratio, denaturation rate of whey proteins, mineralization and amount of available lactose.Different aromatic matrices were produced in parallel by growing Yarrovia lipolytica, Propionibacterium freudenreichii, a mixture of Lactococcus lactis / cremoris / diacetylactis, or Hafnia alvéi in controlled environmental conditions. In less than four days, aromatic sulfur, ketone, acidic and aldehyde molecules were produced at concentration similar to that of a ripened curd. Finally, the texture and aromatic matrices were assembled in a ratio 90:10, and then textured through pH and temperature adjustment, NaCl, rennet or texturing agent addition. Results showed it was possible to obtain products with firmness varying from that of a spread cheese to that of a semi hard type cheese, and with aroma mimicking Saint Paulin as well as Cheddar depending on the quantities and proportions of added aromatic molecules.This eco-efficient and patented process makes it possible to control each step independently, to reduce significantly the inputs, to obtain standardized by-products and consequently to limit production costs. It is possible with the same equipment to produce from day to day and on demand any types of flavored and textured cheeses.

Les recommandations de l’OMS pour l’alimentation du nourrisson et du jeune enfant sont un allaitement exclusif jusqu’à l’âge de 6 mois, puis un allaitement partiel jusqu’à l’âge de 2 ans. Le taux et la durée de l’allaitement maternel en France restent cependant plus bas que les autres pays d’Europe. En 2017 en France, seulement 38% des enfants sont allaités jusqu’à l’âge de 6 mois (WHO/UNICEF, 2017). Lorsque l’allaitement maternel n’est pas possible ou non souhaité pour diverses raisons culturelles, économiques ou personnelles, les formules infantiles restent l’alternative la plus adaptée à la nutrition du nourrisson si leurs compositions respectent les besoins nutritionnels du jeune enfant. Ces formules doivent participer au développement optimale du nourrisson tout en respectant ses contraintes physiologiques, liées notamment à une immaturité digestive et rénale. Les formules infantiles doivent donc se rapprocher le plus possible du lait maternel. Leur composition nutritionnelle est globalement très proche, mais la composition fine et la structure diffèrent de par l’organisation des gouttelettes lipidiques et de la nature des protéines. En terme de digestion, étant donné l’immaturité du tube digestif à la naissance, des conditions de spécificités digestives adaptées aux nourrissons sont à prendre en considération afin de mettre en place des modèles de digestion in vitro pertinents (Bourlieu et al., 2014). Ces modèles sont utilisés aujourd’hui pour des raisons éthique, économique et de praticité pour les études de digestibilité. L’amélioration des formules infantiles, via la recherche et l’innovation, permet de répondre aux besoins nutritionnels et aux enjeux économiques. Des formules infantiles ont été développées pour répondre aux difficultés telles que les allergies, les intolérances, les problèmes de régurgitation, les troubles digestifs ou encore une production plus respectueuse de l’environnement. L’incorporation de probiotiques pour reproduire une partie du microbiote du lait maternel fait également partie de ces nouvelles générations de formules infantiles, mais également des formules infantiles de structures lipidiques et de composition en protéines plus proche du lait maternel ont été mises au point. De nouvelles perspectives visent à rechercher des protéines alternatives aux protéines de lactosérum du lait de vache via l’introduction de nouvelles sources de protéines d’origines végétales. L’objectif est de rechercher et d’étudier l’apport de nouvelles sources protéiques et d’aller jusqu’à la faisabilité technologique et la mesure de digestibilité en vue de s’assurer de la valeur nutritionnelle de ces nouvelles sources protéiques.

Ces rencontres francophones sur les légumineuses (RFL) sont co-organisées par l’Inra, le CIRAD, Terres Univia et Terres Inovia.Ces rencontres francophones sur les légumineuses (RFL) sont co-organisées par l’Inra, le CIRAD, Terres Univia et Terres Inovia.; Diversifier les sources alimentaires devient crucial dans un contexte de systèmes alimentaires durables1. La part des légumineuses, malgré leur fort taux protéique, a fortement décliné dans notre diète depuis 50 ans. Un moyen de les réintroduire est de les utiliser sous d’autres formes. Associer des protéines animales et végétales et les fermenter peut ainsi apporter des bénéfices supplémentaires, organoleptiques et nutritionnels aux légumineuses. Cependant, n’ayant aucun aliment fermenté de référence, rassembler dans des communautés bactériennes, des souches qui ne colonisent pas les mêmes habitats et dont on ne sait pas a priori si elles vont coopérer ou non, nécessite de revoir les concepts conduisant à former de nouvelles communautés.Objectif et Stratégie utilisésPour ce faire, nous avons utilisé des espèces de bactéries lactiques largement utilisées pour fermenter des ressources alimentaires variées. Nous avons choisi de concevoir ces communautés bactériennes sur la base de leur complémentarité métabolique, sur deux critères : la capacité des souches à fermenter les sucres et à hydrolyser les protéines des différentes ressources, dans le cas présent du lait bovin et de la farine de lupin. Notre stratégie a consisté à : i) sélectionner in silico des espèces de bactéries lactiques possédant les gènes impliqués dans le métabolisme des sucres ; ii) cribler in vitro un ensemble de souches capables d’utiliser les protéines et les sucres du lait et/ou du lupin et iii) concevoir des communautés composées de souches aux fonctions complémentaires.Principaux résultats obtenusL’étude in silico a permis via les données génomiques disponibles pour les souches de bactéries lactiques mésophiles homofermentaires, de rechercher trois enzymes, β-galactosidase, α-galactosidase et α-glucosidase, impliquées respectivement dans l’hydrolyse du lactose (lait), du raffinose et/ou du stachyose et du saccharose (lupin). Une fois les espèces bactériennes d’intérêt sélectionnées, le criblage in vitro a permis de confirmer pour chaque souche l’utilisation des sucres et de tester les activités protéolytiques globales sur les caséines et les protéines de lupin. Un «clustering» des souches a permis ensuite de regrouper les souches considérées comme « métaboliquement équivalentes » sur les critères choisis et de concevoir les communautés afin qu’elles expriment tous les critères, i.e. hydrolyse des sucres et des protéines. Les mixtes lait-lupin ont été fermentés par différentes souches de bactéries lactiques, lactocoques et lactobacilles, associées sous forme de communautés ou en culture pure afin d’estimer la plus-value des communautés. Les niveaux de populations bactériennes ont été évalués avant et après fermentation ainsi que le pH, la protéolyse globale, et les teneurs en sucres résiduels, en acides organiques, en acides aminés libres et en composés volatils.Nos résultats montrent que les populations bactériennes dans les communautés étaient en général plus élevées que dans les cultures pures. De façon cohérente, les milieux fermentés par les communautés avaient également un pH plus faible et une teneur plus élevée en acide lactique produit. De plus, les teneurs en sucres du lupin étaient diminuées, notamment celles du raffinose, du stachyose et du verbascose, sucres impliqués dans certains troubles digestifs. De même, la teneur en hexanal généralement associé à une flaveur indésirable était fortement réduite après fermentation. ConclusionIl est apparu que les souches coopéraient entre elles. Ainsi, les souches hydrolysant les protéines favorisaient la croissance des souches non protéolytiques, en leur fournissant peptides et acides aminés libres. Enfin, la fermentation des matrices mixtes a permis de moduler les cinétiques d’hydrolyse des protéines lors de la phase de digestion gastrique in vitro. Ces travaux illustrent une démarche de conception de communauté bactérienne qui peut être, transférable à d’autres matrices, mixtes ou non pour aider à diversifier les aliments fermentés à base de légumineuses.

Ces rencontres francophones sur les légumineuses (RFL) sont co-organisées par l’Inra, le CIRAD, Terres Univia et Terres Inovia.Ces rencontres francophones sur les légumineuses (RFL) sont co-organisées par l’Inra, le CIRAD, Terres Univia et Terres Inovia.; Les légumineuses, qui contiennent des protéines de bonne qualité et peu couteuses en plus d’autres atouts nutritionnels, sont de bonnes candidates pour augmenter la part des protéines végétales dans notre diète et contribuer au développement de systèmes alimentaires durables. Cependant, des freins à leur utilisation (préparation longue, digestibilité difficile, …) ont conduit à une forte baisse de leur consommation. La fermentation est un moyen de diversifier l’offre d’aliments issus des légumineuses en augmentant leur digestibilité, voire leur valeur nutritionnelle. L’objectif du projet CoLeg était d’explorer la fermentescibilité de farines de différentes légumineuses par des communautés microbiennes voisines de celles rencontrées dans les produits laitiers fermentés : bactéries lactiques et bactéries et levures d'affinage du fromage. Trois légumineuses, pois jaune, soja et lupin blanc, ont été retenues pour ce projet. Des milieux de culture ont été développés à partir de suspensions de farines de ces 3 légumineuses à 10% dans l’eau, centrifugées et stérilisées pour répondre au mieux aux contraintes de chaque légumineuse. Les milieux ont ensuite été fermentés par cinq communautés microbiennes composées soit de bactéries lactiques mésophiles, soit de bactéries lactiques thermophiles, soit de microorganismes d'affinage du fromage, soit d’associations de ces différents groupes. Les milieux ont été caractérisés au cours de la fermentation par des analyses microbiologiques, biochimiques (pH, teneur en sucres résiduels, en acides organiques produits, en acides aminés libres, en protéines et en composés volatils) et par évaluation sensorielle (profil d’odeurs par la méthode Check-All-That-Apply). Les milieux préparés contenaient 22 à 30 g protéines par kg et 7 à 14 g de sucres fermentescibles par kg. Les deux principaux sucres sont le stachyose, un des oligosaccharides typiques de ces légumineuses, et le saccharose. Les communautés microbiennes ensemencées se sont toutes bien développées et atteignaient des populations finales de 108 à 109 unités formant colonies (UFC) par g pour les bactéries lactiques, de 108 UFC/g pour la bactérie d'affinage et de 106 à 107 UFC/g pour les levures. Dans les milieux fermentés par des bactéries lactiques, la consommation des sucres était concomitante avec la production d’acide lactique et le pH final était inférieur à 4.5, alors que le pH final était proche de 6 dans les milieux fermentés par des microorganismes d'affinage. Une protéolyse forte a été observée dans tous les milieux fermentés. De plus, au cours de la fermentation, les profils des sucres, des acides aminés libres et des composés volatils variaient significativement et étaient plus impactés par la communauté microbienne que par la légumineuse. Des différences sensorielles marquées ont été observées et dépendaient également principalement des communautés microbiennes. Par exemple, les milieux fermentés avec les bactéries lactiques étaient caractérisés par la présence de diacétyle et associés à des odeurs lactiques, alors que ceux fermentés avec les communautés d'affinage se distinguaient par des profils de composés volatils riches en esters, acides, et alcools et par des odeurs fruitées, piquantes et alcoolisées. Enfin, une diminution significative de composés tels que l’hexanal, associés aux notes « verte », « terreuse » indésirables des légumineuses a été observée dans tous les milieux fermentés.Ces premiers résultats montrent qu’il est possible d’implanter différentes communautés microbiennes sur des milieux préparés à partir de légumineuses et de générer des profils aromatiques très variés, offrant des perspectives de développement de nouveaux aliments fermentés à partir de légumineuses.

Increasing knowledge about the composition and biophysical properties of milk lipids is essential to better understand, modulate and control their properties in food products, to developinnovative functional foods but also to tailor specific lipid structures able to provide nutritional and health benefits. Milk lipids are an important source of energy and bioactive molecules for the optimal growth and development of breast-fed newborns. They are also involved in the functional properties and sensory quality of many dairy products that are consumed by adults[1]. Milk is a natural O/W emulsion in whichfat globules are highly complex and unique entities as regard to the wide diversity of lipid molecules (98% triacylglycerols withmore than 400 fatty acids characterized byvarious chain length and saturation; polar lipidscontaining 30% sphingomyelin, cholesterol) and the multiscale organization of lipids (mean diameter of fat globules 4 µm; crystals of TAG; trilayer of polar lipids in the biological membrane).The structure of milk lipids, both TAG and polar lipids, is affected by temperature and thermal kinetics that induce phase transitions. Dairy processingalso have a major impact on the structure of milk lipids, with consequences on their reactivity in complex dairy products, mainly interactions with milk proteins[1].Thelecturewill provide an overview of the specificities of milk fat globules in terms of composition, structure and functions.Moreover, the recent advances about the structure of the milk fat globule membrane including the dynamics of the lipid domainsrich in sphingomyelin and cholesterol that are responsible for topographical and mechanical heterogeneities will be presented [2,3,4]. The development of processed emulsion droplets bio-inspired by milk fat globules to improve the structure of lipids in infant formulas and narrow the gap with human milk will also be described [5].These recent and new findingswill undoubtadelyopen perspectives in dairy technology and human nutrition(infants and adults).

Une réponse concertée des CRBs agronomiques face aux nouvelles réglementations En réponse au Protocole de Nagoya créé pour garantir l’accès aux ressources génétiques et le partage juste et équitable des avantages découlant de leur utilisation (APA), la Commission Européenne a établi un Règlement entré en vigueur en octobre 2014. La France a traduit ce Règlement dans sa loi sur la reconquête de la biodiversité adoptée en août 2016. Cette Loi règlemente l’accès aux ressources génétiques prélevées en France ainsi que leur utilisation pour la recherche et le développement. La mise en œuvre de ces réglementations complexes concerne l’ensemble des Centres de Ressources Biologiques (CRB), hors ressources biologiques humaines, quel que soit le type de ressources génétiques. L’Infrastructure de Recherche RARe (http://www6.inra.fr/agrobrc-rare/) rassemble plus de trente CRBs de l’INRA, de l’IRD, du CIRAD et du CNRS. RARe couvre une grande diversité de ressources agronomiques, dont les ressources microbiennes pilotées par le CIRM, le Centre International des Ressources Microbiennes de l’INRA. Les CRBs de RARe, la FRB(1) ainsi que les services juridiques des différents instituts travaillent conjointement dans le cadre d’un projet financé par le GIS IBiSA. Ce projet vise à développer de nouveaux outils et procédures harmonisées pour aider les CRBs à travailler en conformité avec la réglementation en vigueur et en accord avec les pays d’origine des ressources biologiques. La première tâche prévoit des analyses juridiques afin de définir une méthode de détermination du statut des ressources des collections selon leur origine et leur nature. La seconde tâche vise à instruire des cas-types illustrant la diversité des collections afin de proposer différents scénarii pour la gestion des collections. La troisième tâche, dont le CIRM est responsable, vise à développer des outils informatiques qui permettront d’afficher le statut APA de chaque ressource, en tenant compte des changements législatifs au sein des pays fournisseurs de ces ressources par incrémentation en temps réel de ces changements dans les bases de données des CRBs. La dernière tâche vise à sensibiliser les chercheurs et les gestionnaires de collections par la mise en place de supports dédiés et de formations, afin d'assurer la conformité de leurs activités et promouvoir l’utilisation durable et équitable de la biodiversité. (1) Fondation pour la Recherche sur la Biodiversité (2) Implementing ABS regulations by agronomics BRCs in the French Research Infrastructure RARe

Dans un contexte de développement de systèmes alimentaires durables, la fermentation est un levier d’innovation pour valoriser des ressources végétales. Parmi ces ressources, les légumineuses (légumes secs, soja…) sont connues pour leurs propriétés agronomiques et nutritionnelles. Cependant, des freins à leur utilisation (préparation mal maitrisée, digestibilité difficile, …) ont entrainé une forte baisse de leur consommation en Occident depuis 50 ans, malgré leur apport en protéines de bonne qualité et peu couteuses et leurs autres atouts nutritionnels. La fermentation de ces légumineuses permettrait de les réintroduire dans la diète occidentale en les rendant plus adaptées aux attentes des consommateurs, d’augmenter leur digestibilité et de leur valeur nutritionnelle, et de diversifier les sources de protéines en remplaçant partiellement les protéines animales.Dans ce contexte, trois projets récents menés à l’INRA ont exploré la fermentation de légumineuses comme le pois, le lupin et le soja, en mélange avec du lait ou non. Le projet VEGALIM (Carnot Qualiment) visait à étudier les bénéfices sensoriels apportés par la fermentation de gels contenant 100% de protéines de pois ou un mélange de pois et de lait en mettant en place une stratégie basée sur l'assemblage raisonné de communautés microbiennes fromagères (levures et bactéries), selon leur groupe phylogénétique mais aussi sur la connaissance experte des fonctions aromatiques cibles recherchées. Dans le projet MILLup (financement INRA), des mixtes lait-farine de lupin ont été fermentés par des communautés de bactéries lactiques mésophiles. Une approche originale de criblage a associé l’exploration de génomes in silico et du phénotypage. Des communautés associant des souches métaboliquement complémentaires ont été conçues pour assurer l’hydrolyse des sucres et des protéines du lait et du lupin. Enfin, dans le projet CoLeg (financement INRA), différentes communautés microbiennes (bactéries lactiques mésophiles ou thermophiles, microorganismes de surface et associations des différents groupes) ont été utilisées pour fermenter trois légumineuses, pois jaune, soja et lupin blanc. Toutes les communautés se sont implantées, modifiant significativement la composition des milieux, différemment selon la communauté microbienne et le type de légumineuse utilisée. Des différences sensorielles marquées ont été observées, qui dépendaient principalement des communautés microbiennes. Par exemple, les milieux fermentés avec les micro-organismes de surface étaient caractérisés par des odeurs fruitées, piquantes et alcoolisées, associées à profils de composés volatils riches en esters, acides et alcools.Ces résultats montrent qu’il est possible d’implanter différentes communautés microbiennes sélectionnées sur des milieux préparés à partir de légumineuses et de générer des profils aromatiques différents, ouvrant le champ vers le développement de nouveaux aliments à partir de légumineuses fermentées.

The application of fundamental physicochemical concepts for rational design of functional assemblies from food proteins constitute a response to the growing trend toward the development of new and innovative food products and also an opportunity to generate new protein-based supramolecular structures with new applications. Because of their omnipresence in food systems and their biodegradability, proteins are the focus of many attempts for their use as building blocks for such supramolecular structures. Controlled self- co-assembly of proteins can generate a variety of supramolecular structures that vary in shape, size and density (fibrils, spherulites, nanotubes, etc). For instance, well-defined microspheres called heteroprotein complex coacervates (HPCC) can be formed by control mixing of oppositely charged proteins.1 The objective of our research is to understand the mechanisms behind HPCC process from initial spontaneous molecular interaction to micro-scale characterization. In this communication, we will summarize our results on several binary protein systems and will show that co-assembly of proteins into complex coacervates (Figure) is a generic process that is, de facto, independent of the protein amino-acid sequence. We will report on the requirements that drive such spontaneous coassembly: protein conformational state and flexibility, molar stoichiometry, total protein concentration, charge anisotropy, etc. The Research challenges and the promising uses of HPCC in food and non-food sectors (encapsulation of bioactives, design of edible films) will be discussed.

European population is ageing. It is estimated that the proportion of old population (individuals aged>65 years) will grow from 16% in 2010 to 29% by 2060. Malnutrition is correlated with morbidity and mortality of elderly people. Malabsorption of nutrients due to pancreatic insufficiency is amongst the reasons that cause weight loss in the elderly and several human trials have clearly established that the pancreatic exocrine secretion does decline in advanced age. This project aims at developing innovative semi-solid foods and beverages specifically dedicated to deliver pancreatic secretions and tackle elderly malnutrition. An emulsion will be fabricated to deliver both highly nutritive proteins and pancreatic enzymes in the gastrointestinal tract. Whey protein microgels (WPMs) which are sub-micron dense spheres formed through heating whey proteins can deliver remarkable amounts of nutritive proteins to geriatric persons. Accompanied by supplementing with WPMs, pancreatic enzyme replacement therapy would increase wellness of older individuals. After optimization of the manufacture process, composition and stability of the formula, the nutritional performances of the products will be assessed through in vitro dynamic gastrointestinal digestion with the DIDGI® simulator, using a model of the elderly gastrointestinal tract that will be developed during this project.

Food based carriers for the delivery of pancreatic enzymes to elderly for restoring digestion and tackling malnutrition. . 5.AgreenSkills Annual Meeting in Edinburgh