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Comment piloter la structuration des protéines dans les aliments ?

Innover dans les approches ou les concepts permet d'imaginer de nouveaux itinéraires technologiques ou de nouvelles fonctionnalités pour les produits alimentaires. Un travail de synthèse  de l'INRA montre comment les concepts de la physique de la matière molle permettent de contrôler les interactions et processus d'assemblages entre protéines, qu'elles soient d'origine animale ou végétale.  

Comment piloter la structuration des protéines dans les aliments ? © Paul Menut
Publié le 28/05/2019

Les protéines animales et végétales sont présentes dans une grande variété d’aliments bruts et transformés. Elles jouent un rôle clé dans la détermination de la structure finale des matrices alimentaires. Maitriser leurs interactions et la construction de leurs assemblages est donc essentiel pour piloter les processus de structuration, imaginer de nouveaux itinéraires technologiques ou de nouveaux produits alimentaires. Les protéines alimentaires se différencient par leur origine biologique et leur structure moléculaire; en outre, elles peuvent être présentes à l'état natif au sein d'assemblages supramoléculaires plus ou moins complexes.

Cette diversité a conduit à des études expérimentales segmentées qui généralement se focalisaient sur une ou deux protéines, ce qui a contribué à limiter l'émergence d'une description plus générale des processus de structuration des protéines alimentaires. Des chercheurs issus de différentes unités INRA (BIA à Nantes, STLO à Rennes, LISBP à Toulouse et GENIAL à Massy) proposent aujourd'hui dans un travail de synthèse une vision unifiée de la manière dont la physique de la matière molle peut être utilisée pour contrôler les interactions et l'assemblage des protéines alimentaires. Ce travail, publié dans la revue anglophone Annual Review of Food Science and Technology, discute des modèles physiques de la science des polymères et des colloïdes, et montre comment ceux-ci peuvent être utilisés pour décrire et prédire le comportement des protéines, par exemple au travers des mécanismes de séparation de phase, très sensible aux interactions entre protéines. L'occurrence de transitions de phase (et donc les interactions entre protéines) est ainsi explorée suivant deux axes: l'augmentation de la concentration en protéines, telle qu'elle pourra être observée dans des procédés impliquant des changements de concentration, et l'augmentation de l'attraction moléculaire, induite par des modifications de l'environnement physico-chimique rencontrées ou imposées durant les procédés de transformation. Ce travail offre ainsi de nouvelles perspectives sur le lien entre les interactions, les transitions de phase et l’assemblage de protéines, qui pourront aider à concevoir de nouveaux produits alimentaires et des opérations de transformation innovantes.

Contact(s)
Contact(s) scientifique(s) :

  • Paul Menut UMR1145 GENIAL Ingénierie Procédés Aliments, AgroParisTech, Centre de Massy, 1 av des Olympiades, 91744 MASSY
  • Adeline Boire UR1268 BIA Biopolymères Interactions Assemblages, INRA, rue de la Géraudière, 44316 NANTES

Les co-auteurs

  • Adeline Boire,1 Denis Renard,1
  • Antoine Bouchoux,2
  • Stéphane Pezennec,3 Thomas Croguennec,3 Valérie Lechevalier,3 Cécile Le Floch-Fouéré,3 Saïd Bouhallab,3
    and Paul Menut,4,5

1 UR1268 Biopolymères Interactions Assemblages, Inra F-44300 Nantes
2 LISBP, Université de Toulouse, CNRS, INRA, INSA, F-31077 Toulouse
3 UMR1253 STLO Science et Technologie du Lait et de l'œuf, INRA-Agrocampus Rennes,65 rue de Saint-Brieuc, 35042 RENNES
4 Montpellier SupAgro, 2, place viala, 34060 Montpellier
5 UMR1145 GENIAL Ingénierie Procédés Aliments, AgroParisTech, Centre de Massy, 1 av des Olympiades, 91744 MASSY