À Neuville-sur-Oise, des microscopes pour lire l’architecture des aliments

Un yaourt, une crème végétale ou un gel alimentaire paraissent homogènes. Sous un microscope, ils révèlent pourtant des réseaux de protéines, des gouttelettes de graisse et des assemblages de glucides dont l’organisation détermine en partie leur texture et leur tenue dans le temps. C’est cette architecture invisible qu’une nouvelle chaire de recherche va étudier à Neuville-sur-Oise.

La chaire Molecular Imaging of Food Systems a été officiellement inaugurée le 6 juillet à la Maison internationale de la recherche. Portée par CY Fondation avec Danone Research & Innovation, elle est financée pour quatre ans et soutient un contrat doctoral ainsi que quatre étudiants de master. Les travaux associent le laboratoire ERRMECe et la plateforme CY Microscopies & Analyses aux équipes de Danone.

Les appareils existaient déjà à Neuville. La nouveauté consiste à les combiner pour étudier des systèmes alimentaires. Sur une même zone d’un échantillon, la plateforme peut faire apparaître sa forme en trois dimensions, sa composition moléculaire, ses propriétés mécaniques et sa structure à une échelle plus fine. Cette microscopie dite corrélative offre ainsi plusieurs lectures d’une même structure, plutôt qu’une série d’images séparées.

Pour l’industrie alimentaire, le problème est simple à formuler. Une liste d’ingrédients ou une analyse chimique globale ne suffisent pas toujours à expliquer pourquoi deux préparations proches n’ont pas la même onctuosité, pourquoi une émulsion se sépare ou comment un produit évolue pendant son stockage. La distribution des protéines, des lipides et de l’amidon joue sur la texture, la stabilité et les transformations provoquées par la cuisson, la fermentation ou le refroidissement.

Les alternatives végétales concentrent cette difficulté. Lors de l’inauguration, la texturation de matrices végétales pauvres en protéines a été présentée parmi les applications possibles. Reproduire la viscosité ou la sensation en bouche d’un produit laitier suppose de comprendre des organisations qui vont des gouttelettes d’huile aux réseaux de protéines et de glucides.

La chaire démarre sans résultat propre publié. Son premier travail sera de construire des méthodes d’analyse assez reproductibles pour relier une image à la texture ou à la stabilité d’un aliment. Le passage est délicat: les microstructures alimentaires sont irrégulières, leurs classifications ne font pas encore consensus et les outils de traitement automatique commencent seulement à faciliter leur segmentation et leur quantification. Voir une structure ne signifie donc pas encore savoir prévoir son comportement.

Le programme reste un pari de recherche, cohérent avec les compétences présentes dans le Val-d’Oise. ERRMECe travaille sur les relations entre les cellules et leur environnement matriciel; la plateforme de Neuville sait croiser les modes d’imagerie dans les sciences du vivant et des matériaux. La réussite se jugera aux méthodes produites par le doctorat, aux publications et à leur capacité à éclairer la formulation d’aliments réels. À Neuville-sur-Oise, les microscopes sont déjà là. Il reste à leur apprendre à lire un aliment.