Étude des transferts et cinétiques réactionnelles lors de la fermentation d'aliments solides - Action 5

Date de mise à jour : 19 mai 2022

Lors d'opérations unitaires de transformation, la construction de la qualité d'un aliment dépend des transferts de matière (eau, soluté...) et d'énergie qu'échange l'aliment avec le milieu extérieur (média chaud ou froid). Cette action de recherche vise à comprendre puis à contrôler les relations entre ces transferts et les réactions/transformations des aliments.

Contexte

La fermentation constitue l’une des voies de stabilisation privilégiée des productions végétales et animales, en particulier en milieu tropical, et intervient également dans la transformation des produits vivriers et à forte valeur ajoutée tels que le café ou le cacao. L’opération est généralement effectuée par des flores microbiennes sauvages (autochtones), sans contrôle. Le développement incontrôlé de microflores d’altération, dont certaines sont pathogènes, peut s’accompagner d’une diminution de la qualité organoleptique du produit et ainsi d’une dépréciation du produit sur les marchés, mais aussi de risques élevés pour la santé des consommateurs.

Objectifs

L’action a pour objectifs de développer une démarche holistique pour comprendre et prévoir le déroulement de fermentations. Cette démarche demande de prendre en compte l’évolution des flores microbiennes positives ou négatives d’une part, les transformations biochimiques et physiques concomitantes du produit d’autre part, mais aussi les transferts d’énergie et de matière, produisant des champs de température et de composition qui induisent des rétroactions sur la dynamique de croissance des flores et des réactions biochimiques.

Problématique et approche de l'action 5

L’enjeu scientifique majeur de l’action est d’arriver à intégrer dans un modèle unique

  • la modélisation de croissance et de l’activité des micro-organismes en fonction de leur physiologie et des conditions environnementales,
  • la modélisation biochimique des principales réactions en œuvre dans le produit, 
  • la modélisation des transferts aussi bien au sein du produit qu’entre le produit et son environnement.

Activités

  • Mise en place d’une plateforme de fermentation dédiée aux matrices alimentaires solides.
  • Etablir le schéma réactionnel du couple produit/procédé
  • Modélisation des activités microbiennes dans les différentes conditions du milieu réactionnel
  • Modélisation des principaux transferts
  • Intégration des modèles en un modèle unique ; la démarche est appliquée à des produits traditionnels vivriers (céréales, produits carnés fermentés) et à des cultures de rente (cacao)
  • Intégration des interactions entre flores (essentiellement bactéries lactiques et levures) pour une meilleure maitrise de la qualité
Schéma réactionnel de la fermentation du cacao

Date de mise à jour : 19 mai 2022