RecheRches et innovationsReseaRch & InnovatIonPouR laliment et les bioPRoduits - FoR Food & BIoBased PRoducts

edition 2014

Dpartement Caractrisation et laboration des Produits Issus de lAgricultureDivision for Science and Process Engineering of Agricultural Products

membre fondateur de

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Recherches et innovations pour lAliment et les BioproduitsResearch & innovation for Food & Biobased ProductsDirecteur de la publication/Editor : Monique AxelosComit ditorial/Editorial committee : Ccile Barron, Rachel Boutrou, Thierry Chardot, Sylvie Clerjon, Paul-Henri Ducrot, Claire Dufour, Jean-Franois Maingonnat, Gabriel Pas, Marie-Christine Ralet, Rallou Thomopoulos, Olivier Tranquet, Olivier Vitrac

Conception et Ralisation/Design : Laurence Prvosto, Rallou ThomopoulosInstitut National de la Recherche Agronomique Dpartement CEPIA s B.P. 71627 s 44316 Nantes Cedex 03Tl. +33 (0)2 40 67 51 45 s Fax +33 (0)2 40 67 50 06 cepia@nantes.inra.fr INRAIllustrations/Gallery : Photothque INRAPhoto de couverture/Frontpage picture : Rponse dune mousse dacides gras combine des particules ( gauche), aprs illumination sous UV pendant 20 secondes (au milieu) et 1 minute ( droite) BIA, INRA Nantes, Anne-Laure Fameau

SommaireEditorial

Au coeur de laliment :Dans lintimit de la matire

Dans lintimit des mcanismes De lexprience la modlisation

Vers une utilisation raisonnede la biomasse

Plates-formes et outils collaboratifs Units Mixtes Technologiques

Investissements davenirCEPIA en quelques chiffres

Contacter nos units de recherche

Editorial

Exploring foodstuffs:In the intimacy of matterIn the intimacy of mechanisms From experiments to models

Towards a rational useof biomass

Collaborative platforms and tools Joint Technological UnitsThe programs "Investissements davenir"The CEPIA Division in a few figuresContact our research units

Contents3

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Editorial

Le but des recherches conduites au sein du dpartement CEPIA - Caractrisation et Elaboration des Produits Issus de lAgriculture est dabord daccrotre nos connaissances sur les matires premires dorigine animale ou vgtale et leur transformation en aliments, en matriaux, ou encore molcules pour la chimie, lnergie. Cela implique que notre dpartement prenne en compte des attentes aussi varies que le bien-tre et la sant des consommateurs, les ingalits sociales face lalimentation, et la demande croissante pour des produits et des procds respectueux de lenvironnement.

Dans le domaine de laliment, notre proccupation principale porte sur la conception raisonne daliments qui rpondent aux attentes de la socit et la ncessit daller vers plus de durabilit. Nous avons pour objectif de dvelopper la comprhension des relations structures-procds-fonctions en partant des spcificits des matires premires, en intgrant limpact des procds ainsi que le devenir de laliment chez lhomme, qui conditionne ses proprits fonctionnelles. La modlisation est une approche que nous favorisons pour intgrer les dimensions multiples portes par les aliments et aller vers plus dinnovation dans ce domaine.

Pour les secteurs non alimentaires, nous avons dvelopp de fortes comptences en biotechnologie industrielle qui est une des voies importantes pour aller vers la bioconomie. Nous avons investi galement dans la chimie du vgtal qui est une approche prometteuse en termes de performances et de durabilit.

Cette nouvelle dition de notre rapport Recherches et Innovations offre nos partenaires, acadmiques ou professionnels, un panorama dune trentaine de rsultats rcents obtenus par nos quipes, souvent dans le cadre de projets de recherche financs par lEurope, lANR, les collectivits territoriales qui supportent nos centres de recherches ou encore nos partenaires conomiques. Jespre que vous apprcierez de dcouvrir travers tous ces exemples, les comptences et thmatiques de recherche de nos 500 scientifiques, chercheurs ou enseignants-chercheurs de nos units mixtes de recherche.

Monique AxelosChef du dpartement CEPIA

Head of the CEPIA Division

www.cepia.inra.fr

The research conducted by CEPIA, INRAs Division of Science and Process Engineering of Agricultural Products is primarily focused on generating the knowledge necessary to transform animal- and plant-based raw materials into food and non-food products (i.e. materials, molecules for chemistry or energy). This means that CEPIAs work must embrace the needs of several different stakeholders, including consumers, who demand that food and non-food products should not only procure general well-being and pleasure, but also favor public health and environmental protection and promote social equality.

In the area of food, our main concern deals with logic-driven design of food products that meet consumer expectations and increasingly strong sustainability criteria. We aim to provide knowledge describing process-structure-function relationships, starting with the functional characteristics of raw materials and integrating the impacts of the processes that modify these all along the product life cycle (including consumption by human beings). Modeling is an element of our strategy, since this will allow us to integrate the multiple dimensions of foodstuffs and their life cycles, and thus drive innovation in the agro-food sector.

In field of non-food, bio-based products, CEPIA is developing strong capacity in industrial biotechnology, because this is considered to be a key enabling technology of the bioeconomy. Similarly, CEPIA is investing in the development of green chemistry and other technologies that can deliver in terms of industrial performance and sustainability.

In this latest edition of our annual Research & Innovation report we are proud to present to our public and private sector partners a summary of over 30 examples of recent results obtained by our teams, often within the framework of public-funded projects (i.e. funded by the European Union, ANR (French National Research Agency), and/or regional and local government agencies), or as part of projects performed in collaboration with industrial partners from the food and non-food sectors. I sincerely hope that this brochure will allow you all to discover CEPIAs research results, which have been obtained using the skills and know-how of our 500 staff members. Equally, I hope that the results presented in this brochure will convince you that CEPIA is the right R&I partner to choose for your future development projects.

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Breaking sugars with light: why and how? Knowing the structure of the molecules of life is crucial to develop a better understanding of their role and to control their use. In particular, "sugars" - or carbohydrates - are abundant natural molecules whose value presents a substantial economic interest in various industries (food, pharmaceutical, cosmetic). However, the complexity and heterogeneity of these molecules pose a challenge for the analytical sciences.Researchers had the idea to "photo-activate" carbohydrates under non-conventional energy ranges in order to induce their fragmentation and, thereby, to retrieve precise structural information. To do this, an original setup of the synchrotron SOLEIL was used, combining mass spectrometry and synchrotron radiation. This led to the identification of subtle chemical changes brought about by these molecules, demonstrating the potential of the new method.These findings must now be generalized so that these results can be applied to more conventional analytical devices.

Partenaires/Partnership : Synchrotron SOLEIL (ligne DISCO), Institut des Sciences Analytiques, Institut Lumire Matire de Lyon.En savoir plus/Read more : Ropartz, D., Lemoine, J., Giuliani, A., Bittebiere, Y., Enjalbert, Q., Antoine, R., Dugourd, P., Ralet, M. C., and Rogniaux, H. (2014) Anal Chim Acta 807, 84-95.Contact : Helene.Rogniaux@nantes.inra.fr, Biopolymres, Interactions, Assemblages, www.bibs.inra.fr

Casser des sucres avec de la lumire, pourquoi et comment ?Connatre la structure des molcules du vivant permet de mieux comprendre leur rle et matriser leur utilisation. En particulier, les sucres ou glucides sont des molcules abondantes dans la nature, dont la valorisation prsente un intrt conomique pour diverses industries (agro-alimentaire, pharmaceutique, cosmtique). La complexit et lhtrognit de ces molcules posent cependant un vritable dfi aux sciences analytiques.Des chercheurs ont eu lide de photo-activer des glucides pour les fragmenter sous des gammes dnergie non conventionnelles et, de cette faon, atteindre plus finement leur structure. Ils ont utilis pour cela un dispositif original du synchrotron SOLEIL, combinant la spectromtrie de masse et le rayonnement synchrotron. Ils sont ainsi parvenus identifier des modifications chimiques infimes portes par ces molcules, dmontrant le potentiel de la nouvelle mthode.Reste gnraliser les conclusions obtenues, pour rendre les rsultats accessibles sur des dispositifs danalyse plus conventionnels.

Understanding astringencyAstringency, a characteristic organoleptic property of tannins, is attributed to their interaction with salivary proteins and, in particular, proline-rich proteins (PRP) that are intrinsically disordered. However, the physico-chemical mechanisms involved still remain to be elucidated.The interactions between a human salivary PRP, referred to as IB5, and tannins has been studied by mass spectrometry (MS) and Small Angle X-ray Scattering (SAXS). MS analysis has established the number of tannin binding sites on IB5. Using a novel method involving the coupling of synchrotron radiation and MS, their localization could be determined. The SAXS data have confirmed the intrinsically disordered and elongated conformation of IB5, and have made it possible to describe the structure of the complexes. The aggregation concentration and astringency concentration established for the major green tea tannin are remarkably close.Future prospects concern a better understanding of the role of these phenomena in sensory perception, as well as the application of strategies applied to other intrinsically disordered proteins.

Partenaires/Partnership : Projet ANR blanc Protanin, UMR Physique et Mcanique des Milieux Htrognes, Institut de Biochimie et Biophysique Molculaire et Cellulaire, Laboratoire de Chimie Physique (Universit Paris Sud), Institute of Physics (Belgrade, Serbie).En savoir plus/Read more : Canon F, Pat F, Cheynier V., Sarni-Manchado P, Giuliani A, Perez X, Durand D, Li J, Cabane B, Salivary protein aggregation in presence of tannins. Langmuir, 29, 19261937 (2013).Canon F, Milosavljevi AR, van der Rest G, Rfrgiers M, Nahon L, Sarni-Manchado P, Cheynier V and Giuliani A. Photodissociation and Dissociative Photoionization Mass Spectrometry of Proteins and Noncovalent Protein-Ligand Complexes. Angewandte Chemie Int Ed, 2013, 52, 83778381.Contact : Francis.Canon@dijon.inra.fr, Centre des Sciences du Got et de lAlimentation, www.dijon.inra.fr/csgaVeronique.Cheynier@supagro.inra.fr, Sciences Pour lOenologie, www.montpellier.inra.fr/spoAlexandre.Giuliani@synchrotron-soleil.fr, Synchrotron SOLEIL, www.synchrotron-soleil.fr

Comprendre la perception de lastringenceLastringence, proprit organoleptique caractristique des tanins, est attribue leur interaction avec les protines salivaires et particulirement les protines riches en proline (PRP), intrinsquement dsordonnes . Cependant les mcanismes physico-chimiques impliqus dans cette perception restent lucider.Les interactions entre une PRP salivaire humaine, IB5, et des tanins ont t tudies par spectromtrie de masse (SM) et diffusion de Rayons X aux petits angles (SAXS). Lanalyse par SM a permis de dterminer le nombre de sites de fixation des tanins sur IB5 et, par une mthode originale impliquant le couplage de la SM au rayonnement synchrotron, leur position. Les donnes de SAXS confirment la conformation intrinsquement dsordonne et trs tendue dIB5 et permettent de dcrire la formation et la structure des complexes. Dans le cas dun tanin de th vert, les concentrations requises pour leur agrgation et pour la perception de lastringence sont remarquablement proches.Les perspectives concernent une meilleure comprhension du rle de ces phnomnes dans la perception sensorielle et lapplication des stratgies dveloppes ltude dautres protines intrinsquement dsordonnes .

Au coeur de laliment : dans lintimit de la matireExploring foodstuffs: in the intimacy of matter

Synchrotron SOLEIL, ligne DISCO. Francis Canon

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Getting to the root of the mechanical properties of wheat grain components The properties of flour and semolina (particularly particle size) obtained after grinding mainly depend on hardness. The latter is determined not only by the different components (starch granules embedded in a protein matrix) inside the wheat grain, but also by their interactions.To probe the mechanical properties of wheat grains, CEPIA researchers have developed a method that provides information at the molecular component scale. The tip of an atomic force microscope (AFM) was used to progressively abrade the surface of prepared samples made with starch and protein isolated from wheat grains. The correlation of the distribution of the depths cut by the tip with force applied provided key information about the mechanical behavior of the sample. This revealed for the first time that the mechanical resistance of starch (on the same order as calcite) was greater than that of the protein network (on the same order as talc).This AFM method is now being used to explore in situ the local mechanical properties of the different polymers within the plant material and to improve the prediction of grain rupture behavior.

En savoir plus/Read more : Chichti E., George M., Delenne J.Y., Radjai F., Lullien-Pellerin V. Nano-mechanical properties of starch and gluten biopolymers from atomic force microscopy. Europ. Polymer J. 49, 3788-3795, 2013.

Contact : Valerie.Lullien@supagro.inra.fr, Jean-Yves.Delenne@supagro.inra.fr, Ingnierie des Agropolymres et Technologies Emergentes, http://umr-iate.cirad.fr

Aux origines des proprits mcaniques des constituants du grain de blAprs broyage des grains de bl, les proprits des farines ou semoules obtenues (notamment leur granulomtrie) dpendent principalement de leur duret. Celle-ci est dtermine non seulement par la nature des constituants au cur du grain (granules damidon enchsss dans une matrice de protines), mais aussi par leurs interactions.Nous avons dvelopp une mthode donnant accs aux proprits mcaniques directement lchelle des constituants. Une pointe dun Microscope Force Atomique est utilise pour abraser progressivement la surface dchantillons damidon ou de protines isols des grains. La distribution des profondeurs creuses en fonction de la force applique fournit des donnes statistiques partir desquelles sont extraites des informations fondamentales sur le comportement mcanique. Elles rvlent pour la premire fois la rsistance plus importante de lamidon (de lordre de la calcite) par rapport au rseau protique (proche du talc).Cette mthode est utilise aujourdhui pour explorer les proprits locales des polymres in situ au sein de la matire vgtale et permet daffiner les modles de prdiction du comportement la rupture des grains.

Partenaires/PartnershipInstitut Charles CoulombLaboratoire de Mcanique et de Gnie Civil de Montpellier

Understanding the hydration properties of wheat grain cell wallsCell walls ensure cell compartmentalization, cohesion and protection of plant tissues. They are also involved in solute and enzyme transfers. In the endosperm, which is the central part of the wheat grain, we observed a high structural diversity of cell wall polysaccharides the complex carbohydrates that form the cell walls - without understanding the impact of this diversity on cell wall properties.During its development and until its maturity, the wheat grain severely dehydrates due to water exchanges at the cell wall level in the different tissues and especially in the endosperm. These phenomena were studied by making films with polysaccharides isolated from wheat endosperm cell walls. These films were used as simplified models of the cell wall. They made it possible to show that the structure of the polymers had an impact on the speed of water diffusion in the films and on their mechanical properties.These results suggest that the structural variations of cell wall polysaccharides probably contribute to regulating the moisture content of grain and, as a consequence, their technological quality.

En savoir plus/Read moreSaulnier, L., Guillon, F., & Chateigner-Boutin, A.-L. (2012). Cell wall deposition and metabolism in wheat grain. Journal of Cereal Science, 56(1), 91-108.Ying, R., Rondeau-Mouro C., Barron C., Mabille F., Perronnet A., Saulnier L. (2013). Hydration and mechanical properties of arabinoxylans and -D-glucans films. Carbohydrate Polymers, 96 (1), 31-38.

Contact : Luc.Saulnier@nantes.inra.fr, Biopolymres, Interactions, Assemblages, www.angers-nantes.inra.fr/bia

Comprendre les proprits dhydratation des parois du grain de blLes parois vgtales assurent la compartimentation en cellules, la cohsion et la protection des tissus vgtaux. Elles interviennent dans les transferts de soluts ou denzymes. Dans lalbumen, partie centrale du grain de bl, on observait une grande diversit de structure des polysaccharides paritaux glucides complexes constituant la paroi des cellules sans en comprendre limpact sur les proprits des parois.Au cours de son dveloppement et jusqu sa maturit, le grain de bl se dessche fortement, impliquant des transferts deau au niveau de la paroi des diffrents tissus et en particulier de lalbumen. Ces phnomnes ont t tudis en ralisant des films avec des polysaccharides isols partir des parois de lalbumen de bl. Ces films ont t utiliss comme des modles simplifis de la paroi vgtale. Ils ont permis de montrer que la structure des polymres a des effets sur la vitesse de diffusion de leau au sein de ces films et sur leurs proprits mcaniques.Ces rsultats indiquent que les variations de structure des polysaccharides des parois contribuent vraisemblablement rguler la teneur en eau des grains et en consquence leur qualit technologique.

Parois de lalbumen de bl. BIA

Progression de labrasion.

IATE

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Understanding custard structureCustard is mainly composed of milk (80-85%), sugar (12-15%), starch (2-3%), a seaweed extract, carrageenan (0.2-0.3%), and flavor. Even if it is present in small quantities, carrageenan is the main actor in the texture due to its gelling properties. Starch and milk also play a role through their interactions with carrageenan. Specifically and individually labeling these three ingredients makes it possible to observe their position at the microscopic scale and, potentially, their interactions.As the result of a study of pairwise interactions and of the effect of the order of incorporation of these ingredients, we completely revamped the assumptions typically held about physico-chemical interactions. In binary mixtures, carrageenans immediately stick to the starch granules, leading, in certain conditions, to a protective effect with respect to shear rupture. In contrast, in the presence of milk proteins, carrageenan preferably sticks to them, losing all ability to stick to the starch granules. In addition, the shearing effect appears to be more destructive to starch granules in the presence of proteins.All these observations make it possible to propose ways to create new textures and to, therefore, be part of an innovation process.

En savoir plus/Read moreMatignon A., Moulin G., Barey P., Desprairies M., Mauduit S., Sieffermann J.M., & Michon C. (2014). Starch / k-carrageenan / milk protein interactions studied using multiple staining and CLSM. Carbohydrate polymers. 99(2), 345355.

ContactCamille.Michon@agroparistech.fr, UMR GENIAL Ingnierie Procds Aliments (AgroParisTech/INRA/CNAM), www.umr-genial.eu

Comprendre la texture de la crme dessertLa crme dessert se compose de lait majoritairement (80-85%), de sucre (12-15 %), damidon (2-3 %), dun extrait dalgue, le carraghnane (0,2-0,3 %) et darme. Le carraghnane, bien que prsent en petite quantit, est lacteur principal de la texture, grce ses proprits glifiantes. Lamidon et le lait jouent galement un rle grce leurs interactions avec le carraghnane. Des marquages spcifiques et individuels de ces trois ingrdients permettent dobserver leur positionnement lchelle microscopique et potentiellement leurs interactions.Par une tude des interactions deux deux et de leffet de lordre dincorporation de ces ingrdients, nous avons compltement revisit les hypothses proposes classiquement sur les interactions physico-chimiques. Dans les mlanges binaires, le carraghnane se colle immdiatement sur les grains damidon avec, dans certaines conditions, un effet protecteur vis--vis de la rupture sous cisaillement. En revanche, en prsence de protines de lait, le carraghnane saccroche prfrentiellement sur elles, perdant toute capacit coller aux grains damidon. De plus, leffet du cisaillement semble plus destructeur pour les grains damidon en prsence de protines.Lensemble de ces observations permettent de proposer des pistes dinnovation pour crer de nouvelles textures.

Partenaires/PartnershipCargill, Ecole Grgoire Ferrandi

Stronger protein interactions for firmer yogurts Acid milk gels such as yogurt are produced by the stepwise assembly of milk proteins during heating, yielding elementary bricks followed by acidification that connects these bricks into a gel. These assemblies are maintained by two types of interactions, known as covalent or strong, and non-covalent or weak. Using chemical agents, it is possible to increase or inhibit the formation of the covalent interactions prior to or after heating and, therefore, to evaluate the respective parts of either type of interaction at each step of gel formation. The results show that strong interactions are important to build the elementary bricks, but that weak interactions also largely contribute to the final texture of the gel. Food-compatible alternatives could open perspectives for the controlled diversification of yogurt quality.

En savoir plus/Read moreFamelart, M.-H., Le, N. H. T., Croguennec, T., Rousseau, F. (2013) International Journal of Food Science and Technology, 48 (9), 1940-1948. DOI : 10.1111/ijfs.12174.Nguyen, N. H., Wong, M., Havea, P., Guyomarch, F., Anema, S. G. (2013) Food chemistry, 2-3, 1604-1609. DOI : 10.1016/j.foodchem.2012.10.071.

Contact : Marie-Helene.Famelart@rennes.inra.fr, Fanny.Guyomarch@rennes.inra.fr, Science et Technologie du Lait et de luf, Rennes,www.rennes.inra.fr/stlo

Des interactions plus fortes entre protines pour des yaourts plus fermesLes gels acides, comme le yaourt, sont produits par lassemblage progressif des protines du lait lors du chauffage qui produit des briques lmentaires, puis de lacidification qui connecte ces briques sous forme de gel. Ces assemblages sont maintenus par deux types dinteractions, dites covalentes ou fortes , et non-covalentes ou faibles . Il est possible, grce des agents chimiques, daugmenter ou dinhiber la formation des interactions covalentes avant ou aprs le chauffage, et donc dvaluer limportance respective des deux types de liaisons chaque tape de la formation du gel. Les rsultats montrent que si les liaisons fortes sont importantes pour former les briques lmentaires, les interactions faibles expliquent aussi largement la texture finale du gel. La recherche dalternatives compatibles-alimentaires ouvrirait la voie la diversification de la qualit des yaourts.

Partenaires/PartnershipCes travaux ont t raliss en partenariat entre CEPIA, luniversit de Guelph (Canada), luniversit de Massey (Nouvelle-Zlande) et Fonterra Coop. (Nouvelle-Zlande).This research is a partnership between CEPIA, the University of Guelph (Canada), Massey University (New Zealand) and Fonterra Coop. (New Zealand).

Section optique dun mlange amidon-carraghnane, suivi daddition de lait.

GENIAL

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The date, rich in tannins but not bitter or astringentFruits are a major source of condensed tannins (or procyanidins), whose nutritional value is now recognized, even if the action mechanisms involved are still poorly understood. We studied the polyphenol composition of dates, the fruit of the date palm (Phoenyx dactylifera), in different parts of the fruit at different maturity stages, using chromatographic techniques.Condensed tannins largely predominate in the edible and soft tissues in a highly polymerized form, at concentrations that remain high even at the ripe stage, without generating an astringent taste. Thus, a 10-g date fruit contains as much polyphenol (150 mg) as a standard apple. We also showed that tannins oxidize during ripening, which renders them less extractable. Photonic and electron microscopy approaches reveal that the tannins are absent in the epidermis and mainly localized in very large-size mesocarpic cells.Beyond this fruit model, these results provide insight into the role of polyphenols in organoleptic changes that take place during maturation, and raise prospects for studying this role in a nutritional context.

En savoir plus/Read more : Hammouda, H.; Cherif, J. K.; Trabesi-Ayadi, M.; Baron, A.; Guyot, S. J. Agric. Food Chem. 2013, 61 (13), 3252-3263.Contact : Sylvain.Guyot@rennes.inra.fr, Biopolymres, Interactions, Assemblageswww.angers-nantes.inra.fr/bia/Equipes-de-recherche/PRP-Polyphenols-Reactivite-Procedes

La datte, riche en tanins et pourtant ni amre ni astringenteLes fruits sont une source majeure de tanins condenss (ou procyanidines), dont lintrt nutritionnel se prcise mme si les mcanismes daction sont encore mal connus. Nous avons tudi la composition en polyphnols de la datte, fruit du dattier (Phoenyx dactylifera), dans les diffrentes parties du fruit et diffrents stades de maturation, par des techniques chromatographiques.Les tanins condenss prdominent largement dans les tissus pulpeux sous une forme hautement polymrise, des concentrations qui demeurent leves mme au stade mr, sans pour autant gnrer dastringence la dgustation. Ainsi, on retrouve autant de polyphnols, soit 150 mg, dans une datte de 10 grammes que dans une pomme moyenne. Nous avons galement montr quau fur et mesure de la maturation, les tanins soxydent et sont de moins en moins extractibles. Lapproche en microscopie photonique et lectronique rvle que les tanins sont absents dans lpiderme et essentiellement localiss dans des cellules de trs grande taille du msocarpe.Au-del de ce modle de fruit, ces rsultats permettent de mieux comprendre le rle des polyphnols dans les modifications organoleptiques lors de la maturation et soulvent des perspectives dtude quant ce rle dans un contexte nutritionnel.

Partenaires/Partnership : Thse de H. Hammouda en co-tutelle avec lUniversit de Bizerte (Tunisie). The thesis of Dr. H. Hammouda was jointly supervised with the University of Bizerte, Tunisia.

New tools for the multiresidue analysis of pesticides in food and the environmentThe analysis of the diversity of pesticides capable of contaminating food production chains requires methods that are sensitive - capable of detecting low doses -, resolvent - with a high power for substance separation -, and multiresidue - permitting the parallel detection of a wide range of constituents. Comprehensive two-dimensional chromatography (GCxGC) meets these requirements. Coupled with an appropriate detector, this double separation makes it possible to unmask and quantify food micro-contaminants. The most widely used detector at this time is the time-of-flight mass spectrometer, but its high cost stands in the way of the use of the technique. We evaluated the performances of "selective" detectors, capable of identifying some organic compounds that, like pesticides, include one or several nitrogen, phosphorus, sulfur or halogen atoms. We demonstrated that their use is a reliable option - less expensive and more sensitive - for the multiresidue analysis of pesticides. The results show that compared to classical one-dimensional chromatography, two-dimensional chromatography has the major advantage of unmasking a large amount of quantitatively minor compounds by physically separating them from the most abundant constituents. In contrast, regardless of the detector used, the double chromatographic separation does not improve detection sensitivity for compounds measurable by one-dimensional chromatography, contrary to what is usually accepted. By offering a means to monitor a wide range of contaminants in one single analysis, GCxGC has proved to be the preferred approach for monitoring the consequences of technological (e.g., heating) or physiological (e.g., digestion) processes on chemical food safety.

Partenaires/Partnership : Groupe du Professeur Philip Marriott, Monash University, Victoria, Australie.Groupe du Dr Gavin Rose, Department of Environment and Primary Industries, Victoria, Australie.En savoir plus/Read more : Erwan Engel, Jrmy Ratel, Patrick Blinet, Sung-Tong Chin, Gavin Rose, Philip J. Marriott. Benchmarking of candidate detectors for multiresidue analysis of pesticides by comprehensive two-dimensional gas chromatography. Journal of Chromatography A, 1311 (2013) 140148.Contact : Erwan.Engel@clermont.inra.fr, Qualit des Produits Animaux, www.clermont.inra.fr

Nouveaux outils pour lanalyse multi-rsidus des pesticides dans les aliments ou lenvironnementAnalyser la diversit des pesticides pouvant contaminer les chanes de production des aliments requiert des mthodes la fois sensibles capables de dtecter des faibles doses , rsolutives ayant un fort pouvoir de sparation des substances et multi-rsidus permettant de dtecter de nombreux constituants. La chromatographie bidimensionnelle systmatique (GCxGC) rpond ces exigences. Couple un dtecteur appropri, cette double sparation permet de dmasquer et de quantifier les micro-contaminants des aliments. Le dtecteur le plus utilis actuellement, le spectromtre de masse temps de vol, a un cot tel quil freine lutilisation de la technique.Nous avons valu les performances de dtecteurs slectifs , capables de reprer certains composs organiques qui, comme les pesticides, comportent un ou plusieurs atomes dazote, de phosphore, de soufre ou dhalognes. Nous avons montr que leur utilisation constitue une alternative performante, moins coteuse et plus sensible pour lanalyse des rsidus de pesticides. Les rsultats montrent que, par rapport la chromatographie monodimensionnelle classique, la chromatographie bidimensionnelle a pour principal attrait de dmasquer par dizaines les composs quantitativement minoritaires en les sparant physiquement des constituants les plus abondants. En revanche, quel que soit le dtecteur, la double sparation chromatographique namliore pas la sensibilit de dtection pour les composs quantifiables par chromatographie monodimensionnelle, contrairement ce qui est habituellement admis. En offrant un moyen de suivre en une seule analyse un large panel de contaminants, la GCxGC savre une approche de choix pour suivre les consquences de processus technologiques (cuisson par exemple) ou physiologiques (digestion par exemple) sur la scurit chimique des aliments.

Maturation de la datte. BIA-PRP

Coupe macroscopique de datte la loupe binoculaire.

BIA-PRP

Analyse de 9 pesticides par GCxGC couple au spectromtre de masse temps de vol ( gauche) / au dtecteur photomtrie de flamme en mode phosphore ( droite). QuaPA

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Au coeur de laliment : dans lintimit des mcanismesExploring foodstuffs: in the intimacy of mechanisms

Caffeine stimulates the production of a salivary protein that controls the mucosal pellicle that lines oral surfaces

Saliva is increasingly recognized as being involved in the sensory perception of food and in the taste sensitivity of human beings. Researchers at INRA in Dijon are working to determine whether dietary habits can modulate the composition of saliva. They tested one particular hypothesis, namely that caffeine can modify the expression of cystatin SN, a protein capable of limiting protein degradation in the mouth and involved in the formation of the oral mucosal film. To do this, they used a cellular model of the human submandibular salivary gland, the HSG cell line. After verifying that caffeine was not cytotoxic at concentrations consistent with circulating rates in adult subjects, it was demonstrated that caffeine induces an over-expression of cystatin SN. This suggests that the consumption of coffee and caffeinated beverages may modulate salivary composition, with possible consequences on the oral mucosal film and even on taste sensitivity. The perspectives of this study are to further investigate the interplay between exposure to dietary compounds, the fate of the mucosal pellicle and sensory perception.

En savoir plus/Read moreDsamou M, Morzel M, Le Corre C, Sverin I & Chagnon M-C. 2013. Caffeine increases the expression of cystatin SN in human submandibular acinar-like HSG cells. Archives of Oral Biology, 58:1511-1516.Contact : Martine.Morzel@dijon.inra.fr, Centre des Sciences du Got et de lAlimentation, www.dijon.inra.fr/csga

La cafine stimule la production dune protine salivaire contrlant le film muqueux recouvrant les surfaces orales

La salive intervient dans la perception sensorielle des aliments et la sensibilit gustative des individus. Des chercheurs de lINRA de Dijon sattachent dterminer si les habitudes alimentaires peuvent moduler la composition salivaire. Une premire hypothse teste a t dvaluer si la cafine pouvait modifier lexpression de cystatine SN, une protine limitant la dgradation des protines en bouche et implique dans la formation du film muqueux buccal. Pour cela, ils ont utilis un modle cellulaire de glande salivaire humaine, la ligne HSG (Human Submandibular Gland). Aprs avoir vrifi que la cafine ntait pas cytotoxique des concentrations cohrentes avec des taux circulants chez lHomme adulte, il a ainsi t montr que la cafine induit une sur-expression de cystatine SN. Ceci suggre que la consommation de caf et boissons cafines pourrait moduler la composition salivaire, avec des consquences notamment sur le film salivaire muqueux voire sur la sensibilit gustative. Les perspectives de cette tude sont dvaluer plus globalement les relations entre exposition des constituants alimentaires, film salivaire muqueux et perception sensorielle.

Financement/FundingAppui financier du Conseil Rgional de Bourgogne.This work was partly funded by the Burgundy Regional Council.

Storing tomatoes in the refrigerator contributes to their loss of taste Consumers often complain about the lack of taste of tomatoes, which is, more precisely, the loss of their characteristic aroma. The tomato is a plant of tropical origin and its fruit does not fare well at temperatures lower than 12C. This is well known for post-harvest storage but less for ripe tomatoes like those kept by the consumer at home. We reproduced the conditions encountered at home by storing tomatoes of two different cultivars (one aromatic and one less so), harvested at the full red-ripe stage, either at 20C (on the shelf) or 4C (in the refrigerator). Storage at 4C was clearly detrimental for tomato flavor: within less than one week, the concentrations of most of the volatile molecules, including those responsible for the characteristic tomato aroma, were drastically and irreversibly decreased. Storing tomatoes in a refrigerator thus jeopardizes all the efforts carried out throughout the supply chain to deliver a high-quality product. Therefore, the consumer could better reap the benefits of this vegetable-fruit simply by keeping it on the shelf rather than in the refrigerator.

En savoir plus/Read moreRenard C.M.G.C., Ginies C., Gouble, B., Bureau, S. & Causse, M. Home conservation strategies for tomato (Solanum lycopersicum): storage temperature vs duration is there a better compromise for better aroma preservation. Food Chemistry 139 (2013) 825-836.Contact : Catherine.Renard@avignon.inra.fr, Scurit et Qualit des Produits dOrigine Vgtale, www.paca.inra.fr/sqpov

Le stockage des tomates au froid chez le consommateur entrane une perte darmeLes consommateurs se plaignent souvent du manque de got des tomates, manque de got qui est dailleurs plus exactement un manque darme. Dans le cadre du projet QualiTomFil, nous avons tudi ce qui ce passe cette extrmit de la chane de production quest la cuisine. En effet, les tomates sont des fruits dorigine tropicale et qui supportent difficilement les tempratures infrieures 12C. Ceci a t trs bien tudi dans les phases post-rcolte, mais moins pour les tomates mres. Nous avons compar lvolution des composs volatiles de tomates cueillies pleine maturit 4C et 20C. Le stockage 4C, mimant les conditions dans un rfrigrateur domestique, aboutit une perte en moins dune semaine dune part majeure de leurs composs volatiles, dont les composs responsables de larme typique tomate . Le consommateur a donc lui aussi une marge daction, par le geste simple du stockage domestique lambiante plutt quau rfrigrateur, pour pouvoir profiter pleinement de ce lgume-fruit.

Partenaires/PartnershipProjet ANR QualiTomFil coordonn par M. Causse (GAFL, INRA PACA).Project Qualitomfil, funded by the French National Research Agency (ANR) and coordinated by M. Causse (GAFL, INRA PACA).

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How much does transgenesis affect wheat allergenicity? Assessment of two genetically modified (GM) lines, obtained from durum wheat and bread wheat

Some of the soluble wheat grain proteins (Albumins/Globulins) are responsible for bakers asthma and food allergy in atopic subjects with a hereditary predisposition to develop an allergy. Although no genetically-modified commercial wheats are currently grown, they can serve as models to analyze the effects of the introduction of a gene by transgenesis. Soluble proteins of two GM wheat lines transformed by over-expression of two different endogenous genes encoding a storage protein and a protein involved in the synthesis of amylose one of the starch polymers were analyzed with sera from allergic patients and compared to their parents. A majority of patients 70% in this study react the same way with a GM wheat or its parent. For other patients, the differences measured are low but significant, and can be either positive or negative. A comparative approach (parent/GM) by proteomics and immunoblotting identified 109 IgE-binding proteins by mass spectrometry, most of which were common to the two couples (parent/GM) and already known to be allergens or described as potential allergens. Only two IgE-binding proteins were specifically identified in one of the transformed wheat lines, one already known to be an allergen and one that has never been described as an allergen, but that may be considered as a potential allergen.This exploratory study suggests that the transformation resulted in limited effects compared to the potential allergenicity of wheat lines, but that cannot be anticipated in relation with the transferred genes. However, the lack of information about the natural variability of wheat allergenicity does not allow to conclude to substantial equivalence (regulatory protocol for the authorization of a novel food, by comparing it to already existing ones) between GM and their parents for allergenicity.

Partenaires/PartnershipUniversit degli Studi della Tuscia, DAFNE, Viterbo, Italy. Facult de Mdecine de Nancy, Service dAllergologie, Epinal, France.En savoir plus/Read moreLupi, R., Denery-Papini, S., Rogniaux, H., Lafiandra, D., Rizzi, C., De Carli, M., Moneret-Vautrin, D.A., Masci, S., Larr, C., 2013. How much does transgenesis affect wheat allergenicity? Assessment in two GM lines over-expressing endogenous genes. Journal of Proteomics 80, 281-291.ContactColette.Larre@nantes.inra.fr, Sandra.Denery@nantes.inra.fr, Biopolymres, Interactions, Assemblages, www.angers-nantes.inra.fr/bia

Quel impact de la transgnse sur lallergnicit du bl ? Etude de deux lignes gntiquement modifies (GM) obtenues partir dun bl dur et dun bl tendre

Certaines des protines solubles (albumines, globulines) du grain de bl sont impliques dans des allergies de type asthme du boulanger et alimentaire chez les sujets atopiques prsentant une prdisposition hrditaire dvelopper une allergie. Bien quaucun bl gntiquement modifi ne soit actuellement commercialis, ceux qui sont en cours dtude peuvent servir de modles dtude pour analyser les effets de lintroduction dun gne par transgnse. Les protines solubles de deux bls transforms par sur-expression de deux gnes endognes diffrents codant pour une protine de rserve et pour une protine implique dans la synthse de lamylose lun des polymres constituant lamidon ont t analyses avec des srums de patients allergiques et compares leur parent. Une majorit de patients, soit 70 % dans cette tude, ragissent de la mme faon avec un bl GM ou son parent. Pour certains patients, les diffrences mesures sont faibles mais significatives, elles peuvent tre positives ou ngatives. Une approche comparative (parent/GM) par protomique et immunoblotting a permis didentifier par spectromtrie de masse 109 protines fixant les IgE des patients ; la plupart dentre elles se sont rvles tre communes dans les deux couples compars (parent/GM) et dj connues comme allergnes ou dcrites comme allergnes potentiels. Seules deux protines se liant aux IgE ont t rvles spcifiquement dans une des lignes de bl transformes, lune dj connue comme allergne et lautre qui na encore jamais t dcrite mais qui peut tre considre comme un allergne potentiel. Cette tude exploratoire suggre que la transformation a eu des effets mineurs par rapport lallergnicit potentielle des lignes de bl mais qui ne peuvent tre anticips en lien avec les gnes transfrs. Cependant labsence dinformation concernant la variabilit naturelle de lallergnicit des bls cultivs ne permet pas de conclure l quivalence en substance (protocole rglementaire dautorisation dun nouvel aliment, en comparaison dun aliment dj existant) entre les GM et leurs parents quant leur potentiel allergne.

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Omega-3: yes, but not just any old wayNutritionists are encouraging consumers to eat more omega-3 fatty acids, especially those present in marine lipids such as DHA. This is why food supplements and fortified foods are now available to consumers. We hypothesized that the consumption of fortified foods and supplements could lead to negative effects on human health due to the formation of oxidation products, depending on the mode of incorporation of omega-3s and their conditions of use.To test this hypothesis, we developed methods for measuring the degradation of omega-3 fatty acids and for quantifying oxidation products such a HHE and HNE, the latter being a marker of in vivo oxidative stress. Foods and emulsions in which omega-3 were incorporated as phospholipids or triacylglycerols (oils) were then designed. This allowed us to demonstrate that the mode of incorporation of omega-3 fatty acids can modulate the formation of potential toxic compounds in the food product.These new methods for oxidation measurement and formulation design make it possible to explore innovative ways to limit the formation of undesirable compounds during the manufacture of foods and food supplements. Our work also highlights the need to inform consumers and manufacturers about practices that would limit the formation of undesirable compounds in omega-3-enriched products.

En savoir plus/Read more : Kabri T. H., Meynier A., Bontemps D., Gaillard C., Foucat L., Linder M., Genot C. (2013). Formulation of sub-micron emulsions containing docosahexaenoic acid esterified in triacylglycerols or phospholipids. European Journal of Lipid Science and Technology. 115, 12941308.Kabri T.-H.(2013). Conception raisonne dmulsions submicroniques vectrices dacides gras polyinsaturs n-3. Impact de la structure molculaire et supramolculaire des lipides sur loxydation. Biotechnologies Agroalimentaires, Sciences de laliment. Spcialit Biochimie et Nutrition, LUNAM (Nantes).Contact : Claude.Genot@nantes.inra.fr, Biopolymres, Interactions, Assemblages, www.angers-nantes.inra.fr/bia

Des omga-3 : oui mais pas nimporte commentLes nutritionnistes incitent consommer plus domga-3, en particulier ceux contenus dans les lipides marins, vecteurs dacides gras comme le DHA. Ainsi sont proposs aux consommateurs des complments alimentaires et des aliments enrichis. Nous avons formul lhypothse que cette consommation de complments et aliments enrichis tait susceptible, selon le mode dincorporation des omga-3 et les conditions rencontres lors de leur utilisation, de promouvoir des effets ngatifs sur la sant humaine du fait de la formation de produits doxydation.Afin de tester cette hypothse, nous avons dans un premier temps mis au point des mthodes de mesure de dgradation de ces omga-3 et de quantification de produits doxydation, en particulier du HHE et du HNE, le second tant un marqueur reconnu du stress oxydant in vivo. Puis des aliments et des mulsions dans lesquels les omga-3 taient incorpors sous forme de phospholipides ou de triacylglycrols (huile) nous ont permis de mettre en vidence que le mode dincorporation des omga-3 module la formation des composs toxiques potentiels dans les aliments.Ces mthodes de mesure et de formulation raisonne permettent dexplorer des pistes visant limiter la formation des composs effets ngatifs lors de la fabrication des aliments ou des complments alimentaires. Nos travaux mettent galement en lumire la ncessit dinformer industriels et consommateurs de produits enrichis en omga-3 sur les pratiques permettant de limiter la formation de ces composs.

Partenaires/Partnership : Projet ANR ALIA AGEcaninox, CarMeN (Laboratoire de Recherche en Cardiovasculaire, Mtabolisme, Diabtologie et Nutrition), Laboratoire dIngnierie des Biomolcules, Socit Polaris.

Cell vitrification: a key event for cell survival after freezingWhen exposed to negative temperatures, cells dehydrate due to the gradual formation of ice crystals in the extracellular medium. The intracellular protein-rich content gradually concentrates and the viscosity increases until it reaches the amorphous solid state and the blockage of any molecular mobility. Identifying the temperature at which this phenomenon of vitrification takes place (intracellular glass transition temperature Tgi) is therefore essential to elucidate the resistance mechanisms of organisms in extreme cold conditions (-40C). An important experimental phase enabled the direct measurement by differential scanning calorimetry of the Tgi of different single-cell organisms (bacteria, yeasts, algae). The high Tgi values obtained ranged between -10C and -26C, depending on the cell type. These results challenge the conventional models used to predict the behavior of a cell during freezing.The extension of this approach to the study of particular bacteria in different culture and freezing conditions should result in recommendations to improve the freezing of strains of industrial interest and the selection of more resistant microorganisms.

La vitrification cellulaire : un phnomne primordial pour la survie des cellules la conglationExposes des tempratures ngatives, les cellules se dshydratent, du fait de la formation progressive des cristaux de glace dans le milieu extracellulaire. Le contenu intracellulaire riche en protines se concentre progressivement et la viscosit augmente fortement jusqu atteindre ltat solide amorphe et le blocage de toute mobilit molculaire. Identifier la temprature laquelle a lieu ce phnomne de vitrification (temprature de transition vitreuse intracellulaire Tgi) est donc indispensable pour lucider les mcanismes de rsistance dorganismes des conditions de froid extrme (-40C).Une importante phase exprimentale a permis de mesurer directement par analyse enthalpique diffrentielle la Tgi de diffrents organismes unicellulaires (bactries, levures, algues). Les valeurs obtenues sont leves, variant entre -10C -26C selon le type de cellule. Elles remettent en cause les modles classiques utiliss pour prdire le comportement dune cellule lors de la conglation.Lextension de cette approche ltude de certaines bactries dans diffrentes conditions de culture et de conglation devrait permettre daboutir des recommandations pour amliorer la conglation de souches dintrt industriel et la slection de micro-organismes plus rsistants.

Partenaires/Partnership : Antarctic Survey et School of Environmental Sciences, University of East Anglia, Norwich, UK; Asymptote Ltd, Cambridge, UK; School of Earth and Environment, University of Leeds, UK.En savoir plus/Read more : Clarke, A., Morris, G.J., Fonseca, F., Murray, B.J., Acton, E., Price, H.C. (2013) A Low Temperature Limit for Life on Earth. PLoS ONE 8(6): e66207. doi:10.1371/journal.pone.0066207.Contact : Fernanda.Fonseca@grignon.inra.fr, Gnie et Microbiologie des Procds Alimentaires, www.versailles-grignon.inra.fr/gmpa

Homognisateur haute pression permettant de prparer des mulsions s u b - m i c r o n i q u e s enrichies en omga-3.

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Structure de la glace et localisation des cellules suite une conglation

lente dun concentr bactrien.

GMPA/GJ Morris (Asymptote, Cambridge)

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Identifying key bacterial enzymes to diversify cheese texture and flavorDesigning fermented foods with controlled organoleptic and techno-functional properties involves the identification of the main elements involved in the series of biochemical reactions that occur during processing. In a cheese such as Emmental, the final characteristic of texture and, in particular, its stretching power when heated, is based on the activity of proteases that are anchored at the surface of a lactic acid bacterium, Lactobacillus helveticus. Flavor is influenced by fatty acids generated through the hydrolysis of milk fat by a lipolytic esterase secreted by a ripening bacterium, Propionibacterium freudenreichii. Both of these enzyme families are in contact with the cheese micro-environment, which can thus influence their activity. This hypothesis is currently being assessed in the European project TeRiFiQ. Moreover, these results open new perspectives for the improved development of infra-specific biodiversity in the two species studied to control the final characteristics of cheese.

En savoir plus/Read more : Sadat-Mekmene L., Richoux R., Aubert-Frogerais L., Madec M.-N., Corre C., Piot M., Jardin J., le Feunteun S., Lortal S., Gagnaire. V. (2013). Journal of Dairy Science 96, 1455-1470.Abeijn Mukdsi, M. C., Falentin, H., Maillard, M.-B., Chuat, V, Medina, R. B., Parayre, S., Thierry, A. (2014). Applied and Environmental Microbiology, 80:2 751-75.Contact : Valerie.Gagnaire@rennes.inra.fr, Anne.Thierry@rennes.inra.fr, Science et Technologie du Lait et de luf, www.rennes.inra.fr/stlo

Identifier les enzymes bactriennes cls pour diversifier la texture et la flaveur des fromagesConcevoir des aliments ferments avec des proprits organoleptiques et techno-fonctionnelles maitrises ncessite didentifier les acteurs essentiels dans la cascade de ractions biochimiques au cours des processus de transformation. Dans le cas dun fromage comme lemmental, les caractristiques finales de texture et en particulier de filant chaud reposent sur lactivit de protases ancres la surface de la bactrie lactique Lactobacillus helveticus. Sa flaveur est influence par les acides gras issus de lhydrolyse de la matire grasse par une estrase lipolytique secrte par la bactrie daffinage Propionibacterium freudenreichii. Ces deux familles denzymes tant en contact direct avec le microenvironnement du fromage, celui-ci est mme de moduler leurs activits. Limpact de la teneur en NaCl est abord dans le programme europen TeRiFiQ. Par ailleurs, ces rsultats ouvrent des pistes pour mieux exploiter la biodiversit infra-spcifique des deux espces tudies afin de moduler les caractristiques finales des fromages. Partenaires/Partnership

Actalia (Rennes), CERELA-CONICET (Tucumn, Argentine)

Interactions between lipid and nitrogen compounds: a key factor for more effectively controlling oenological fermentationManaging nutrient input is a key element in the control of oenological fermentation, particularly for liquid phase fermentation (white or ros). The key role of assimilable nitrogen is well known, but lipids, and mainly phytosterols present in solid particles (must deposits), are also essential nutrients because of their contribution to the integrity of the cell membrane and, as a consequence, the maintenance of yeast viability. However, interactions between nitrogen and lipid compounds are poorly understood and are not taken into consideration in the control of fermentation.In this study, we specified the amount of grape solids required for complete nitrogen exhaustion. For example, for a must containing 275 mg/L of assimilable nitrogen, only 0.5% of grape solids are needed, whereas 1.75% are required for a must with 425 mg/L of assimilable nitrogen. The impact of solids on aromatic compounds such as 2-phenylethanol and 3-mercaptohexanol was also elucidated.The results clearly highlight the necessity to take both the grape solid level and the assimilable nitrogen content into account.

En savoir plus/Read moreCasalta E., Cervi M.F., Salmon J.M., Sablayrolles J.M., 2013. White wine fermentation: interaction of assimilable nitrogen and grape solids. Aust. J. Grape. Wine. Res, 19, 47-52.Contact : Erick.Casalta@supagro.inra.fr, Sciences Pour lOenologie, www.montpellier.inra.fr/spo

Les interactions entre composs lipidiques et azots : un point cl pour mieux matriser les fermentations nologiquesLa gestion des apports de nutriments est un lment cl dans le contrle de la fermentation nologique, notamment lors des vinifications en phase liquide (blanc ou ros). Le rle essentiel de lazote assimilable est bien connu mais les lipides, principalement les phytostrols prsents dans les particules solides (bourbes), sont aussi des nutriments essentiels car ils contribuent lintgrit de la membrane cellulaire et ainsi au maintien de la viabilit des levures. Or, les interactions entre composs azots et lipidiques sont mal connues et pas prises en compte dans la gestion des fermentations. Le travail ralis, la fois lchelle laboratoire et pilote a permis de mieux prciser la quantit de bourbes ncessaires pour assurer une consommation complte de lazote assimilable. Cest ainsi que 0,5 % de bourbes (par rapport au volume de mot) sont suffisantes pour un mot contenant 275 mg dazote assimilable par litre de mot, alors que 1,75 % sont ncessaires pour un mot avec 425 mg/L. Par ailleurs, ces exprimentations montrent que les bourbes influent sur la synthse de composs volatils dintrt organoleptique, tels que le 2-phnylthanol et le 3-mercaptohexanol.Les rsultats obtenus illustrent clairement la ncessit dapprhender de faon conjointe les facteurs bourbes et azote assimilable.

PartenairesPartnershipUnit Mixte Technologique QUALINNOV(Institut Franais de la Vigne et du Vin -Unit Exprimentale Pech Rouge)

Propionibacterium freudenreichii en culture sur millieu liquide. STLO

Fermentation en cuve transparente de 100 L la halle de microbiologie de lUnit Exprimentale de Pech Rouge. SPO

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Aroma without nitrite in cooked ham... Minimizing the quantity of nitrite in cooked ham, yes ... but at the price of alienating consumers for lack of aroma. Explanation? Nitrite acts as an antioxidant, preventing the production of lipid oxidation compounds that mask the ham aroma resulting from some recently identified sulphur compounds. These findings open the way to technological opportunities for eliminating nitrite, which has been a controversial additive in terms of health up until now, but essential for the flavor, color and preservation of cooked meats.

Partenaires/Partnership : IFIP (Institut Franais du Porc)En savoir plus/Read moreThomas, C., Mercier, F., Tournayre, P., Martin, J.-L., & Berdagu, J.-L. (2013). Effect of nitrite on the odourant volatile fraction of cooked ham. Food Chemistry, 139 (1-4), 432-438.Thomas, C., Mercier, F., Tournayre, P., Martin, J.-L., & Berdagu, J.-L. (2014). Identification and origin of odorous sulphur compounds in cooked ham. Food Chemistry, 155, 207-213.Contact : Jean-Louis.Berdague@clermont.inra.fr, Caroline.Thomas@clermont.inra.fr, Qualit des Produits Animaux, www.clermont.inra.fr

Larme sans le nitrite dans le jambon cuitMinimiser les apports en nitrite dans le jambon cuit, oui mais les consommateurs boudent alors cette charcuterie pour dfaut darme. Explication ? Le nitrite agit comme antioxydant, vitant une production massive de composs doxydation des lipides qui va masquer larme jambon cuit d quelques composs soufrs rcemment identifis... Ces rsultats ouvrent des pistes pour saffranchir du nitrite, additif controvers sur un plan sanitaire mais jusquici essentiel pour larme, la couleur et la conservation des charcuteries cuites.

How far can we go in reducing the salt content of cooked meat products? Companies are reducing the salt content of their products to respond to a major public health issue. One of the target products is high-quality cooked ham, the the most commonly consumed cooked meat product in France. But how far can we go in reducing salt content without affecting the quality of the product and the process yield?This research has focused on heat treatment and on two key phenomena linked to the quality of ham: the adhesion between muscles that determines the cohesion of the slice of ham, and the mass transfer that determines the cooking yield. This study focused on the phenomena responsible for adhesion. The mass transfer was also modeled in the conditions that are applied during the manufacturing of low-salt meat products. Results prove that it is possible to reduce salt content in ham from 1.8% to 0.8% at the laboratory scale without affecting either the performance of the operation or the adhesion between pieces of meat.Transposing this finding to industry requires further research in order to better understand the joint effect of tumbling and salt reduction on the organoleptic and technological qualities of end products.

En savoir plus/Read moreBombrun, L., Gatellier, P., Carlier, M., & Kondjoyan, A. (2014). The effects of low salt concentrations on the mechanism of adhesion between two pieces of pork semimembranosus muscle following tumbling and cooking. Meat Science, 96(1), 5-13.Contact : Alain.Kondjoyan@clermont.inra.fr, Philippe.Gatellier@clermont.inra.fr, Qualit des Produits Animaux, www.clermont.inra.fr

Partenaires/PartnershipCe travail a t financ par lAgence Nationale de la Recherche dans le cadre du projet ANR ALIA Na- en partenariat avec lInstitut Franais du Porc.This study was financed by the French National Research Agency (ANR) within the framework of the Na- integrated program, ANR ALIA, in partnership with the French Pork Institute.

Mesure de la contrainte ncessaire pour sparer deux pices de viande.Echantillon avant rupture ( gauche).Echantillon plac dans la machine dessai de traction (au milieu).Echantillon aprs rupture ( droite). QuaPA

Jusquo est-il possible de rduire la teneur en sel dans les charcuteries cuites ?Les entreprises de charcuterie sont dans une dmarche de rduction de la teneur en sel de leurs produits pour rpondre un enjeu de sant publique. Un des produits cibles est le jambon cuit suprieur, qui est le produit charcutier le plus consomm en France. Mais jusquo est-il possible daller dans cette rduction de la teneur en sel sans affecter la qualit du produit et les rendements ?Le travail sest intress au traitement thermique et deux phnomnes cls pour la qualit du jambon cuit : ladhsion entre les muscles, qui permet dassurer ensuite la tenue de tranche, et le transfert de masse, qui dfinit le rendement la cuisson. Ltude a consist analyser les phnomnes responsables de ladhsion. Le transfert de masse a galement t modlis dans les conditions qui correspondent la fabrication des produits carns faiblement sals. Les rsultats montrent quil est possible au niveau du laboratoire de rduire 0.8 % la teneur en sel dans des pices cuites modles constitues dune partie des muscles du jambon - au lieu de 1.8 %, teneur moyenne actuelle - sans affecter ni le rendement de lopration, ni ladhsion entre les pices de viande.La transposition lindustrie dun tel rsultat demandera des recherches complmentaires pour apprhender leffet conjoint du malaxage mcanique et de la rduction de la teneur en sel sur les qualits organoleptiques et technologiques du produit.

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Sodium content reduction in food: combined strategies Recommendations by public health organizations to reduce salt content in foods have led to the development of different strategies. However, the main difficulty is to develop reformulated low-salt foods that still meet with consumer approval.Our study showed that heterogeneous salt distribution in a cream-based food product made of four layers of identical composition but varying in salt content induces a significant enhancement of the salty taste intensity. Among the tested combinations, the one with the largest contrast in salt distribution and with the salt concentrated in one of the external layers was perceived as the most salty, even though all of the variants contained the same overall salt quantity. This enhancing effect is reinforced by the addition of an aroma consistent with the salty taste so that the combination of both strategies made it possible to compensate for a 35% reduction of salt content. Moreover, the products with a heterogeneous distribution of salt were well liked by consumers.These studies show that different strategies to compensate for salt reduction can be advantageously combined to considerably decrease the salt content in foods while maintaining good consumer acceptability. These results can be directly used by the food industry to optimize the reformulation of low-salt content foods.

Financement/Funding : Cette recherche a t mene avec le soutien du Conseil Rgional de Bourgogne et du FEDER (Fonds Europen de Dveloppement Economique et Rgional). This research was done with the financial contribution of the Regional Council of Bourgogne and of the FEDER.En savoir plus/Read more : M. Emorine, C. Septier, T. Thomas-Danguin, C. Salles (2013). Heterogeneous salt distribution in hot snacks enhances saltiness without loss of acceptability, Food Research International, 51, 641-647.Contact : Christian.Salles@dijon.inra.fr, Thierry.Thomas-Danguin@dijon.inra.fr, Centre des Sciences du Got et de lAlimentation, www.dijon.inra.fr/csga

Rduction du taux de sodium dans les aliments : stratgies combinesLes recommandations des pouvoirs publics de diminuer la teneur en sel dans les aliments ont conduit laborer diffrentes stratgies. Cependant, la principale difficult est de dvelopper des aliments reformuls suffisamment apprcis par le consommateur.Notre tude a montr quune distribution de sel htrogne, dans un aliment base de crme rparti en 4 couches de composition identique, avec un contraste important, permet de renforcer significativement la saveur sale. Parmi les combinaisons testes, celle prsentant lhtrognit la plus importante, avec le sel concentr dans une des couches externes du produit, tait perue comme significativement plus sale que les autres variantes contenant pourtant la mme quantit globale de sel. Cet effet est intensifi par lajout dun arme congruent renforant la saveur sale. La combinaison des deux stratgies a permis dobtenir un renforcement de la perception sale pouvant compenser une rduction du taux de sel de lordre de 35 %. Les produits dont la distribution des stimuli est htrogne sont dune manire gnrale bien accepts par les consommateurs.Ces travaux montrent que diffrentes stratgies de rduction du sel peuvent tre avantageusement combines pour diminuer de faon plus importante la teneur en sel dans les aliments, en gardant une bonne acceptabilit par le consommateur. Ces rsultats pourront tre directement utiliss par lindustrie pour la reformulation daliments composites teneur rduite en sel.

Using bacteria to fight against molds in fermented dairy products Fermented dairy products are particularly sensitive to fungal contamination. These contaminants cause deterioration in the organoleptic and visual properties of the products, making them unfit for human consumption. To fight against spoilage and to decrease the resulting economic losses, chemical preservatives are sometimes added to fermented dairy products. However, strong consumer demand and changes in European legislation, which severely restricts the use of chemical preservatives, promote the emergence of new methods of preservation. Thus, the use of protective bacteria with antimicrobial activities seems particularly promising to combat the microorganisms associated with the spoilage of fermented dairy products. The objective of ANR FUNGINIB was therefore to screen dairy bacteria commonly used in food for their potential antifungal properties in order to use them as protective cultures in fermented dairy products. The aim of this project was to develop the use of protective bacterial strains adapted to several fermented dairy products (yogurt, fresh cream and fresh cheese) to reduce the use of chemical preservatives or to improve the preservation of products that do not contain any.

Partenaires/Partnership : Laboratoire Universitaire de Biodiversit et dEcologie Microbienne, Centre International de Ressources Microbiennes, CNRS Rennes, Groupe Lactalis, Laboratoires Standa.En savoir plus/Read more : Belguesmia Y., Rabesona H., Mounier J., Pawtowsky A., Le Blay G., Barbier G., Haertl T., Chobert J.-M. 2013. Characterization of antifungal organic acids produced by Lactobacillus harbinensis K.V9.3N.1p immobilized in gellan-xanthan beads during batch fermentation. Food Control, 2014, 36, 205-211.Contact : Jean-Marc.Chobert@nantes.inra.fr, Biopolymres, Interactions, Assemblages, www.angers-nantes.inra.fr/bia

Des bactries contre les moisissures au service des produits laitiers fermentsLes produits laitiers ferments sont particulirement sensibles aux contaminations fongiques. Ces contaminations entranent une dtrioration des proprits organoleptiques et visuelles des produits qui deviennent alors impropres la consommation. Pour lutter contre ces dtriorations et les pertes conomiques qui en rsultent, des conservateurs chimiques sont parfois ajouts aux produits laitiers ferments. Cependant, la forte demande des consommateurs et lvolution de la lgislation europenne qui limite fortement lemploi de conservateurs chimiques favorisent lmergence de nouveaux procds de conservation. Ainsi lutilisation de bactries protectrices possdant des activits antimicrobiennes semble particulirement prometteuse pour lutter contre les flores daltration dans les produits ferments.Lobjectif de lANR FUNGINIB tait de rechercher des bactries laitires communment utilises en alimentation humaine et possdant des proprits antifongiques afin dtre utilises comme cultures protectrices dans les produits laitiers ferments. Ce projet a permis de dvelopper lutilisation de souches bactriennes protectrices adaptes quelques produits laitiers ferments (yaourts, fromages frais et crme frache) afin de rduire lutilisation de conservateurs chimiques et amliorer la conservation des produits qui nen contenaient pas.

Croissance du champignon P. brevicompactum la surface de yaourt tmoin contamin ( gauche) ou de yaourt contamin supplment avec Lactobacillus harbinensis ( droite), aprs 5 semaines de stockage 10 C. BIA

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Some bioactive peptides are active in the intestine Milk has been seen as a source of bioactive peptides for some years now. We deciphered the in vivo digestion of milk proteins in humans by identifying peptides present in the intestine. Among them, bioactive peptides covering a wide range of activities were identified. The concentration of some bioactive peptides was in agreement with an in situ activity. Now that the presence of bioactive peptides in the intestine has been demonstrated, the question of the role of these peptides in situ arises.We have shown that the peptide -casein (94-123), which is present in yogurt, affects two types of intestinal cells that are essential to protection from damaging agents that are present in the intestine. If these effects are confirmed in humans, it will be possible to use this peptide in the future to develop drugs or functional foods for the prevention or treatment of intestinal pathologies.

Partenaires/Partnership : CarMeN Laboratoire Lyonnais de Recherche en Cardiovasculaire, Mtabolisme, Diabtologie et Nutrition.Centre de Recherche en Nutrition Humaine - Ile de France et AgroParisTech, UMR Physiologie de la nutrition et du comportement alimentaire.En savoir plus/Read more : Le peptide -casine (94-123) et les rsultats ont fait lobjet du brevet WO2010130956. Patent WO2010130956 for the peptide -casein (94-123) and related results.Boutrou R., Gaudichon C., Dupont D., Jardin J., Airinei G., Marsset-Baglieri A., Benamouzig R., Tom D., and Lonil J. (2013). The American Journal of Clinical Nutrition 19: 1314-1323.Plaisanci P., Claustre J., Estienne M., Henry G., Boutrou R., Paquet A., Lonil J. (2013). Journal of Nutritional Biochemistry 24: 231-221.Contact : Joelle.Leonil@rennes.inra.fr, Rachel.Boutrou@rennes.inra.fr, Science et Technologie du Lait et de luf, www.rennes.inra.fr/stloPascale.Plaisancie@inserm.fr, Cardiovasculaire, Mtabolisme, Diabtologie et Nutrition.

Des peptides bioactifs peuvent exercer une activit dans lintestinLaccent est mis depuis plusieurs annes sur le lait comme prcurseur de peptides bioactifs. Nous avons dcrypt in vivo chez lHomme la digestion des protines du lait en identifiant les peptides prsents dans lintestin. Parmi eux des peptides bioactifs qui couvrent une large gamme dactivits. Certains sont prsents une concentration compatible avec une activit biologique. La prsence de peptides bioactifs dans lintestin tant montre, se posait la question du rle potentiel de ces peptides in situ.Nous avons montr que le peptide -casine (94-123) prsent dans le yaourt affecte deux types de cellules intestinales qui jouent un rle crucial dans la protection contre les agents dommageables prsents dans lintestin. Confirmer les effets de ce peptide chez lhomme en fera une molcule davenir pour dvelopper des mdicaments ou des aliments sant permettant de prvenir ou traiter des affections intestinales.

Bacteria capable of digesting dietary fibersand attacking our intestine Our gut hosts trillions of microorganisms that feed mainly on carbohydrates derived from dietary fibers and from the mucus that lines the human intestines.The functional analysis of the gut bacteria DNA (genome and metagenome) revealed a novel function of both dietary and human complex carbohydrate breakdown. The enzymes involved in this mechanism could thus contribute to the alteration of the intestinal barrier in patients suffering from inflammatory bowel diseases.

Partenaires/PartnershipLaboratoire Architecture et Fonction des Macromolcules Biologiques (CNRS Marseille)Financement/FundingINRA (Dpartement CEPIA et Mtaprogramme MEM)Ministre de lEnseignement Suprieur et de la Recherche

Des bactries capables de digrer les fibres alimentaires et de sattaquer notre intestinLes milliards de micro-organismes prsents dans lintestin humain se nourrissent majoritairement de sucres complexes, issus des fibres alimentaires, mais aussi du mucus tapissant la paroi intestinale.Lanalyse des fonctions codes par lADN (gnome et mta-gnome) des bactries intestinales a rvl un nouveau mcanisme de dgradation de ces sucres complexes, dorigine alimentaire ou humaine. Les enzymes impliques pourraient ainsi participer laltration de la paroi du tube digestif chez les patients souffrant de maladies inflammatoires de lintestin.

En savoir plus/Read moreLadevze S., Tarquis L., Cecchini D.A., Bercovici J., Andr I., Topham C.M., Morel S., Laville E., Monsan P., Lombard V., Henrissat B., and Potocki-Vronse G. 2013. Role of glycoside-phosphorylases in mannose foraging by human gut bacteria. J. Biol. Chem. 288: 32370-32383.Ladeveze S., Tarquis L., Henrissat B., Monsan P., Laville E., Potocki-Veronese G. (2013). Use of specific glycoside phosphorylases for the implementation of phosphorolysis or reverse phosphorolysis reactions. Brevet europen dpos le 31/07/2013 par Toulouse Tech Transfert.European patent filed on 31/07/2013 by Toulouse Tech Transfert.Contact : Gabrielle.Veronese@insa-toulouse.fr, Laboratoire dIngnierie des Systmes Biologiques et des Procds, www.lisbp.fr

Modle structural dUhgbMP (Unknown human gut bacterium Mannoside Phosphorylase), une enzyme issue de bactries non cultives du microbiote intestinal humain, dgradant des glucides complexes (mannanes

et N-glycanes) par phosphorolyse. Elle est reprsente ici en prsence de manno-oligosaccharides. La spcificit dUhgbMP a t utilise par les chercheurs pour dvelopper un nouveau procd de synthse

enzymatique doligosaccharides mannosyls (notamment de motifs des N-glycanes actuellement commercialiss plus de 10,000 $ par mg) partir de biomasse vgtale.

Structural model of UhgbMP (Unknown human gut bacterium Mannoside Phosphorylase), an enzyme from uncultivated bacteria of human gut microbiota, that degrades complex carbohydrates (mannans and N-glycans)

by phosphorolysis. It is represented here in the presence of manno-oligosaccharides. The specificity of UhgbMP was used by researchers to develop a new method for enzymatic synthesis of mannosylated oligosaccharides (in

particular N-glycan motives, currently marketed for more than $10,000 per mg) from vegetal biomass.

LISBP

Coupes histologiques de duodnum de rat. Grossissement x 20. Echantillon de contrle ( gauche) et aprs 10 jours dadministration du peptide -casine (94-123) ( droite). Les cellules de Paneth, dont lactivit est module par ce peptide, sont colores en rouge. STLO

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Au coeur de laliment : de lexprience la modlisationExploring foodstuffs: from experiments to models

Liquid and gelified milk: do they behave the same during digestion? Dairy products are consumed through a large variety of products. Our results have demonstrated that the way their proteins are digested and absorbed depends on their composition, but is also directly modulated by heat treatment and gelation when these processes are used during production. In other words, all proteins are not digested in the same way and their digestion also depends on whether they are native or denatured. More surprisingly, for an identical composition, all the different forms of milks liquid and gelified are not similarly digested. This is what was recently revealed by our experimental study based on a mathematical model. The key factor is the time of residence of the product in the stomach that affects the kinetics of digestion and the release of amino acids in the bloodstream. These results provide interesting perspectives for specific sub-populations like the elderly who suffer from muscle loss during aging.

Lait liquide ou glifi, du pareil au mme pour la digestion ?Les produits laitiers sont consomms sous une grande varit de formes. Nous avons dmontr que la faon dont nous digrons et assimilons leurs protines est lie la composition du lait et est aussi directement module par les procds de traitement thermique et de coagulation lorsquils sont utiliss. Ainsi, toutes les protines ne se digrent pas de la mme faon, et quelles soient natives ou dnatures modifie galement leur digestion. Plus surprenant, pour une mme composition, toutes les formes de lait liquides ou glifies non plus. Cest ce que montre notre tude exprimentale rcente appuye par un modle mathmatique. Le facteur-cl est le temps de passage dans lestomac, qui modifie la vitesse de digestion et dapparition des acides amins dans le sang. Ces rsultats offrent des perspectives intressantes pour certaines populations comme les personnes ges atteintes de fonte musculaire.

En savoir plus/Read more : Barb, F., Mnard, O., Le Gouar, Y., Buffire, C., Famelart, M.-H., Laroche, B., Le Feunteun, S., Dupont, D., Remond, D. (2013). Food Chemistry, 136 (3-4), 1203-1212. DOI: 10.1016/j.foodchem.2012.09.022.Le Feunteun, S., Barb, F., Remond, D., Mnard, O., Le Gouar, Y., Laroche, B. (2013). Food and Bioprocess Technology, published online 01 May 2013. DOI: 10.1007/s11947-013-1116-6.Barb F., Mnard O., Le Gouar Y., Buffire C., Famelart M.-H., Laroche B., Le Feunteun S., Rmond D. and Dupont D. 2014. Food Chem. 143, 1-8.ContactDidier.Dupont@rennes.inra.fr, Science et Technologie du Lait et de luf, www.rennes.inra.fr/stloSteven.Le-Feunteun@grignon.inra.fr, Gnie et Microbiologie des Procds Alimentaires, www.versailles-grignon.inra.fr/gmpa

Partenaires/Partnership

Centre de Recherche en Nutrition Humaine dAuvergne, Unit de Nutrition HumaineUnit de Recherche Mathmatiques et Informatique AppliquesUnit de Recherche Alimentation et adaptations Digestives, Nerveuses et ComportementalesLaboratoire des Signaux et SystmesLactalis

Pourquoi modliser la digestion ?Si les exprimentations sont incontournables pour tudier les mcanismes concourant au processus de digestion, un grand nombre de parties du systme digestif sont difficilement accessibles pour des raisons thiques. Les donnes exprimentales associes la digestion sont donc souvent parcellaires ou incompltes.Dans ce contexte, la modlisation mathmatique, qui cherche dcrire le comportement dun systme par un ensemble de rgles logiques et dhypothses raisonnables, apparat comme une approche trs complmentaire. A laide dun modle de la digestion, il devient en effet possible de tester diffrentes hypothses dinterprtation des rsultats exprimentaux, destimer linfluence relative des diffrents phnomnes en jeu, de reconstruire des grandeurs non observes, de faire des prdictions issues dexprimentation virtuelles, ou encore didentifier des trous de connaissances permettant dorienter les recherches exprimentales.La modlisation constitue donc un outil important pour mieux comprendre et prdire comment nous digrons les aliments.

Why model digestion?Even if experimental studies are unavoidable to investigate the mechanisms that contribute to food digestion, numerous parts of the gastrointestinal tract are inaccessible for ethical reasons. Experimental data related to digestion are therefore often fragmented or incomplete. In that context, mathematical modeling, which aims at describing the functioning of a system by a set of logical rules and relevant assumptions, appears to be a highly complementary approach. A mathematical model can be used to put different plausible interpretations of experimental results to the test, estimate the relative influence of the phenomena involved, reconstruct unobserved quantities, make predictions from virtual experiments, and identify gaps in knowledge to help guide experimental studies. Modeling therefore constitutes a useful tool to better understand and predict how we digest food.

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Modeling protein modifications during heat treatment of muscle tissueMeat processing, and cooking in particular, involves oxidative modifications that have a great impact on the sensorial, technological and nutritional qualities of meat products.In this context, we developed a simulation tool (by coupling an experimental model with a mathematical model) to evaluate the effect of the thermal processes on the physico-chemical state of meat proteins. The experimental model, which mimicked the bio-physico-chemical environment (pH, ionic strength, presence of oxidants and antioxidants) of muscle tissue, made it possible to evaluate the specific effect of heat and composition on protein oxidation and thermal denaturation. The calculations were in good agreement with the experimental trends.In the end, this tool will provide professionals with information about the processing parameters that most effectively preserve meat quality. This approach will be applied to other foods for which interactions between matrix composition and processes have an impact on quality.

En savoir plus/Read morePromeyrat A., Daudin J-D., Gatellier, P. (2013). Kinetics of protein physicochemical changes induced by heating in meat using mimetic model: (1) effects of heat and oxidants, Food Chemistry, 138, 581-589.Contact : Philippe.Gatellier@clermont.inra.fr, Jean-Dominique.Daudin@clermont.inra.fr, Qualit des Produits Animaux, www.clermont.inra.fr

Modliser les modifications des protines lors du chauffage du tissu musculaireLes procds de transformation des produits carns, et notamment la cuisson, provoquent des phnomnes doxydation qui impactent fortement les qualits sensorielles, technologiques et nutritionnelles des produits.Nous avons dvelopp un outil de simulation, associant un modle exprimental et un modle mathmatique, pour mieux apprhender limpact des traitements thermiques sur ltat physicochimique des protines de la viande. Le modle exprimental reprsente lenvironnement bio-physicochimique (pH, force ionique, prsence doxydants et dantioxydants) du tissu musculaire. Il a permis de quantifier lincidence spcifique de la chaleur et de la composition du milieu sur loxydation et la dnaturation thermique des protines. Les calculs de simulation ont permis de reproduire de manire satisfaisante les tendances exprimentales.A terme, cet outil permettra de fournir aux professionnels des informations sur les paramtres de transformation qui permettent de prserver au mieux les qualits des produits carns. Cette approche sera applique dautres produits alimentaires pour lesquels les interactions entre la composition des matrices et les procds de transformation impactent la qualit.

Partenaires/PartnershipCette tude a t ralise dans le cadre du projet europen DREAM (FP7, 2009-2013). This study was performed within the context of the European DREAM project (FP7, 2009-2013).

PreMatuBay, a novel tool to predict grape berry maturityThe variation of grape berry composition during maturation is a key factor for determining grape harvest dates and crop management sequences. A Bayesian network coupled with an expert system based on fuzzy logic and integrating expert knowledge and meteorological data (temperature, sunshine, relative humidity, rainfall) was used to model the evolution of three key parameters representative of grape maturity (total acidity, sugar concentration and anthocyans). This network was validated for three harvests.Software was developed for wine growers to enable them to implement the network, which manages meteorological data and computes key maturity parameters for the next 7 to 10 days on the basis of weather forecasts. The results are presented in tables and graphs on a Web interface so that wine growers can anticipate harvest dates for their vineyard plots.The quality estimation can further be improved by integrating data from other grape harvests. In the future, the model will also be adapted to other grape varieties and other countries, and to the prediction of other key parameters.

PreMatuBay, un outil innovant pour prdire la maturit des baies de raisinLvolution de la composition des baies de raisin au cours de la maturation est un facteur dterminant pour le choix de la date de rcolte et des itinraires technologiques. Un rseau baysien dynamique coupl un systme expert flou intgrant des donnes dexpertise et mtorologiques (temprature, ensoleillement, hygromtrie, pluviomtrie) a permis de modliser lvolution de trois paramtres reprsentatifs de la maturit des baies (acidit totale, concentrations en sucre et en anthocyanes). Ce rseau a t valid sur trois millsimes.Un logiciel a t dvelopp pour sa mise en uvre auprs des professionnels. Il gre lacquisition des donnes mtorologiques et calcule les valeurs des variables de maturation un horizon de 7 10 jours sur la base des prvisions mtorologiques. Il peut tre consult par les viticulteurs pour suivre et anticiper la maturation des baies sur leurs parcelles laide dune interface web conviviale. La qualit des estimations pourra tre amliore en intgrant dautres millsimes. Il est galement envisag dadapter le modle la dtermination dautres variables de maturation, dautres cpages et dans dautres rgions viticoles.

Partenaires/PartnershipInterloire, Institut Franais de la Vigne et du Vin, INRA Angers.Logiciel/SoftwareGuillemin H. et al., logiciel PreMatuBay (Prdiction de la Maturation des baies de raisin par rseau Baysien dynamique), dpos le 27 Juin 2011, 31200 lignes, IDDN.FR.001.260008.000.R.P.2011.000.30100.ContactHerve.Guillemin@grignon.inra.fr, Nathalie.Perrot@grignon.inra.fr,Gnie et Microbiologie des Procds Alimentaires,www.versailles-grignon.inra.fr/gmpa

UE Vigne et Vin

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Food safety: anticipating before wrapping up An ounce of prevention is worth a pound of cure is the maxim that a research program is investigating to reduce the risk of contamination of foods by their packaging materials. The approach is based on a simple idea: why not assess potential risks before designing the product rather than after the fact. To reach their goal, the partners researchers and manufacturers adapted a general design methodology frequently used in aeronautics to food packaging. For any new or existing food application, the method chosen, known as FMECA (Failure Mode, Effects, and Criticality Analysis), analyzes the risk of contamination for each processing and use step, as well as for all of the elements and constituents of the packaging. The criticalities of each function and of each component taken alone or in combination are extracted from intensive deterministic and probabilistic numerical simulations of mass transfer. The benefits of these approaches were tested on industrial chain operations for the design of new packaging and health monitoring within the framework of regulation 2023/2006/EC and standard ISO 22000. The open-source tools and methodologies are currently being introduced in Europe and the US.

Partenaires/Partnership : Synchrotron SOLEIL (ligne DISCO), Institut des Sciences Analytiques, Institut Lumire Matire de Lyon.En savoir plus/Read more : Nguyen, P. M., A. Goujon, P. Sauvegrain and O. Vitrac (2013). A Computer-Aided Methodology to Design Safe Food Packaging and Related Systems. AIChE Journal 59(4): 1183-1212.FMECA engine : open-source platform for controlling the safety of food contact materials and packaging design, https://github.com/ovitrac/FMECAengineContact : Olivier.Vitrac@agroparistech.fr, UMR GENIAL Ingnierie Procds Aliments (AgroParisTech/INRA/CNAM), www.umr-genial.eu

Sret des aliments : anticiper avant de de semballerMieux vaut prvenir que gurir : cest ladage dun programme de recherche pour anticiper les risques de contamination de nos aliments par leurs emballages. En effet, pourquoi ne pas essayer dimaginer lavance les risques potentiels, plutt que de les valuer aprs coup ? Pour concrtiser ce parti pris original, les partenaires chercheurs et industriels ont adapt une mthode gnrale de conception utilise rpandue dans lindustrie aronautique aux matriaux demballage. Pour tout nouveau ou existant aliment emball, la mthode FMECA retenue (FMECA : Failure Mode Effects and Criticality Analysis) analyse le risque de contamination pour chaque tape de transformation et dutilisation, ainsi que pour tous les lments et substances des emballages. Les criticits de chaque fonction, composant pris isolment ou en combinaison sont valus partir de simulations intensives dterministes et probabilistes des transferts. Les bnfices de ces approches ont t tests sur des oprations industrielles chanes, pour la conception de nouveaux emballages et la veille sanitaire, dans le cadre notamment du rglement 2023/2006/CE et des normes ISO 22000. Les outils open-sources et les mthodologies sont en cours de dploiement en Europe et aux Etats-Unis.

Diffusion of organic molecules in polymer materials: beyond existing scaling laws The diffusion of organic molecules plays an essential role in many applications such as the design of barrier materials, membrane separation processes and controlled release systems. No general theory previously existed in these situations to predict diffusion coefficients (D) according to the chemical structure of the diffusant, the polymer, its formulation and temperature.Unlike earlier descriptions of molecular translation mechanisms, the Interactions between Media and Materials in Contact (I2MC) group demonstrated that the scaling law of D with molecular size was dependent on the series of molecules considered, temperature and polymer glass transition temperature. The relationships be