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L'alimentation à découvert

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Catherine Esnouf
, 
Jean Fioramonti
, 
Bruno Laurioux

Deuxième partie. Fabriquer les aliments : du champ à l'assiette

2.7. La qualité des produits : les apports de la modélisation

Monique Axelos

Texte intégral

Les enjeux de la qualité des produits

1Comprendre l’origine de la qualité* des produits alimentaires nécessite de comprendre à la fois l’impact de nombreux paramètres externes, aussi bien « au champ » que lors des procédés de fabrication, et des paramètres intrinsèques à l’aliment comme sa composition et son organisation structurale qui résulte des interactions entre les molécules le composant.

2L’enjeu pour maîtriser la qualité consiste à relier les critères qui caractérisent la qualité des aliments aux données issues de leur composition et de leur structure. De nombreuses données expérimentales permettent d’établir certaines relations mais elles ne sont pas assez exhaustives pour permettre d’anticiper des changements de nos pratiques de productions et de transformations susceptibles d’accroître la durabilité de la chaîne alimentaire.

3Face à une telle complexité, la modélisation s’avère être une approche pertinente et féconde. Une telle approche, si elle est courante dans de nombreux autres domaines comme l’automobile, la pharmacie ou la chimie, est encore très peu développée dans le domaine alimentaire. Derrière le terme de modélisation différents aspects sont abordés. Aux échelles nano et micrométriques il est possible de comprendre l’effet des interactions entre les molécules et de simuler les structures formées en fonction de leur nature et de paramètres tels que la température, le pH ou la teneur en sels. À des échelles plus millimétriques il est possible de relier ces structures à des propriétés fonctionnelles. D’autres formes de modélisation permettent d’analyser les flux de matière et d’énergie et de simuler l’impact des procédés. D’autres enfin permettent de prendre en compte des savoir-faire ou des données qui traduisent l’appréciation des produits par le consommateur. L’intégration de ces différents modèles permet une approche dynamique de l’ensemble des processus pour aller vers des outils d’aide à la décision.

Fig. 1 – Panification. Étude des levures. Gonflement du pain. (Chantal Nicolas, INRA)

Trois exemples de modélisation

4Trois exemples illustrent comment la modélisation peut apporter des clés pour comprendre l’origine des propriétés des aliments.

5Le pain est le résultat de nombreuses étapes successives de transformation de la farine de blé. Derrière cette définition simple se cache en fait une succession d’opérations délicates à maîtriser qui mettent en œuvre tout un ensemble de savoirs et de savoir-faire partagés par des acteurs différents tout le long de la filière, du semencier au boulanger en passant par le meunier. L’enjeu en terme de qualité est de permettre aux différents professionnels tout le long de la chaîne d’être en mesure de répondre aux cahiers des charges imposés par l’utilisateur suivant et cela jusqu’à la satisfaction du consommateur final. Un travail impressionnant a été réalisé par les chercheurs sur l’assemblage et la formalisation des connaissances en panification française qui a abouti à la réalisation d’une maquette informatique « Ascopain » permettant de capturer les savoir-faire, de confronter les expériences et de prédire l’incidence de la technologie de fabrication sur les caractéristiques finales du pain. Cette approche très novatrice d’assemblage des connaissances permet non seulement une sauvegarde des savoir-faire à connotation patrimoniale (la baguette française face au pain de mie international) mais aussi de bien identifier les spécificités de ces savoir-faire, ce qui est une garantie de qualité et de transparence pour le consommateur. De plus ces travaux contribuent à l’amélioration de la compréhension et de la communication entre tous les acteurs de la filière avec pour objectif de mettre en adéquation la farine aux conditions de travail du boulanger plutôt que l’inverse.

6La texture des desserts lactés trouve son origine dans la structure des associations de protéines laitières qui sont présentes à la surface des gouttelettes de matière grasse du lait. Pour faire varier la texture des desserts, un modèle mathématique a été construit qui permet de simuler les interactions entre les protéines présentes à la surface d’une gouttelette et entre les gouttelettes, et cela sur plusieurs échelles de taille. Ce modèle permet ainsi de prédire l’impact de la concentration en protéines, de la nature des protéines et de la température sur les propriétés d’écoulement des desserts, de très liquide à presque solide. Il permettra au final de proposer de nouvelles textures. Il peut être étendu à l’étude du remplacement des protéines animales par des protéines végétales.

7Au-delà des produits eux-mêmes il est particulièrement important de comprendre leur impact sur l’homme. Dans le cadre de la réduction du contenu en sel dans les aliments qui est un problème majeur de santé publique, un modèle mécanistique a permis de relier la perception du goût salé à la libération effective du sel dans la salive, aux paramètres physiologiques de la mastication et à la fragmentation des aliments en bouche c’est-à-dire à leur structure et leur composition. Ce type de modèle permettra de formuler des aliments répondant à des critères à la fois nutritionnels (réduction effective du sel), et organoleptiques* (maintien du plaisir à consommer).

Fig. 2 – Baguettes. (Bertrand Nicolas, INRA)

Bibliographie

Références bibliographiques

• Chiron et al., Démarche de formulation des farines de blé appliquée à la panification. In : Science culinaire-matière, procédés, dégustation, Lavelle C. éd. Belin, Paris, 2014.

• Fardet A et al., Structure des aliments et effets nutritionnels, Quae, Paris, 2013.

Table des illustrations

Légende Fig. 1 – Panification. Étude des levures. Gonflement du pain. (Chantal Nicolas, INRA)
URL http://books.openedition.org/editionscnrs/docannexe/image/10298/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 160k
Légende Fig. 2 – Baguettes. (Bertrand Nicolas, INRA)
URL http://books.openedition.org/editionscnrs/docannexe/image/10298/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 204k

Auteur

Physico-chimiste des colloïdes et des polymères biosourcés
Unité « Biopolymères Interactions Assemblages »
INRA
Nantes
monique.axelos@nantes.inra.fr

© CNRS Éditions, 2015

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