Responsable : Marie-Carmen Monje monje@ensat.fr
44 h en présentiel : 20 séances de CM (32 h ) + 6 séances de TD ( 12 heures)
Intervenants: Annie Leszkowicz a pour domaine de compétences « la nutrition humaine et l’initiation à la sécurité alimentaire ».
Marie-Carmen Monje a pour domaine de compétences la "chimie analytique appliquée aux aliments"
Benoît van der Rest a pour domaine de compétences « les ressources non-alimentaires des végétaux »
Annie Leszkowicz et Marie-Carmen Monje sont rattachées au département « Bioprocédés et systèmes microbiens » du Laboratoire de Génie Chimique (UMR CNRS-INPT, 5503). Benoît van der Rest est rattaché au laboratoire de Génomique et Biotechnologie des Fruits (UMR990 ENSAT-INRA)
FINALITES
Cette unité d’enseignement (UE) propose une approche du secteur agro-alimentaire par le biais du contrôle, de la sécurité alimentaire. Elle propose également en parallèle, un bref aperçu du secteur des ressources non-alimentaires des végétaux. Les enseignants ont sélectionné un ensemble de connaissances autour :
- des notions de base sur nos besoins nutritionnels et les contraintes sanitaires à respecter.
- des outils analytiques ainsi qu’une démarche scientifique dans le contrôle des aliments.
- de la sensibilisation aux problématiques des ressources non-alimentaires.
Cet enseignement apporte donc aux élèves-ingénieurs, un éventail de connaissances sur la qualité agro-alimentaire, allant de l’aspect nutritionnel à l’aspect "contrôle des aliments". La valorisation agricole non-alimentaire est également abordée, en parallèle.
PLACE DANS LA FORMATION
Cette UE est complémentaire de l’UE « sciences des aliments ».
Elle apporte une première base de connaissances particulièrement utiles aux élèves souhaitant poursuivre une spécialisation (DAA) en agro-alimentaire, notamment dans le cadre du DAA « Productions, Filières et qualités des produits », du DAA «Industrie alimentaire, Innovation et qualité » et du DAA « Agromanagement ».
Cette UE sera complétée, du côté réglementation, par le module « management de la qualité » dispensé en S4. Ce module apporte en effet, des notions de base sur le management de la qualité en entreprise et les modes de qualification des produits alimentaires.
Les concepts de valorisation agricole non alimentaire (VANA), introduits dans cette UE, concernent des problématiques abordées dans les DAA « Agrobiosciences des végétaux » et « Agromanagement ».
OBJECTIFS
A travers les trois séries de cours associés à des TD/TP, les élèves ont à :
- acquérir des notions de base sur les besoins nutritionnels et sur les contraintes sanitaires,
- acquérir des bases technologiques et pharmacologiques nécessaires à l‘évaluation de la qualité et de la sécurité alimentaire,
- comprendre et distinguer les différentes notions de qualité dans le secteur alimentaire,
- avoir un aperçu de l’ensemble des techniques analytiques s’appliquant à l’aliment,
- aborder un certain nombre de techniques analytiques appliquées à des produits entrant dans la composition des aliments,
- acquérir une réelle compétence dans le contrôle des aliments,
- avoir, en complément de la biochimie des aliments, un aperçu d’ensemble des voies métaboliques valorisables par l’agriculture,
- avoir des compétences dans l’analyse et la séparation de produits d’origine végétale.
ORGANISATION GENERALE
Cette Unité d’Enseignement repose sur 34,9 heures de cours magistraux et 14 heures de TD, qui se répartissent de la manière suivante :
Module 1 : Nutrition humaine et initiation à la sécurité alimentaire
9 séances de cours soit 16,6 heures (dont 1 séance de cours est une conférence par intervenant extérieur) + 2 séances de TP-TD soit 4 heures.
Module 2 : chimie analytique appliquée aux aliments
6 séances de cours soit 10 heures + 5 séances de TD soit 10 heures, permettant d’approfondir des connaissances particulières sur des techniques d’analyse à l’aide de spectres (Infra Rouge, U.V, RMN, spectrométrie de masse) de pesticides, bien connus comme contaminants des aliments.
Module 3 : Ressources non-alimentaires des végétaux
5 séances de cours, soit 8,3 h, dont 1 séance de cours qui est une conférence d’introduction à la VANA (Valorisation agricole non-alimentaires) de 2h par un intervenant extérieur.
EVALUATION
L’évaluation se fait par un contrôle des connaissances sous forme d’examen écrit final pour chacun des trois modules.
Modalités de rattrapage :
- Module 1 : Le rattrapage se fait soit par écrit soit à l’oral.
- Module 2 : Le rattrapage se fait soit par écrit soit à l’oral.
- Module 3 : Le rattrapage se fait soit par écrit soit à l’oral.
PROGRAMME
Module 1 : Nutrition humaine et initiation à la sécurité alimentaire
Toutes les séances d’enseignement sont des cours en amphi. Cet enseignement porte sur les mécanismes d'absorption, de métabolisation, de distribution et d’excrétion des nutriments tels que les lipides, protides, glucides, vitamines, mais aussi des toxiques. Les substances antinutritives sont traitées. Les paramètres de la toxicologie nécessaires à l’établissement notamment en alimentaire de la dose sans effet (DES), de la dose journalière admissible (DJA) ainsi que les facteurs de sécurité sont également abordés. Des notions de résidus et de signification toxicologique sont exposées dans ce cours, tout comme les aperçus sur les problèmes posés par les contaminants comme les pesticides, mycotoxines, métaux lourds, nitrates et nitrites.
Module 2 : chimie analytique appliquée aux aliments
Le programme de cet enseignement repose sur la connaissance de différentes techniques d’analyse partant de techniques très simples, mais encore utilisées en agro-alimentaire (dosage volumétrique,..), jusqu’aux techniques beaucoup plus élaborées comme la spectrométrie de masse et la résonance magnétique nucléaire, permettant entre autre le contrôle qualité des aliments (recherche de l’authenticité des aliments et/ou de fraudes possibles par rapport à l’étiquetage, par exemple). Au cours des travaux dirigés, l’apprentissage de la détermination structurale portant essentiellement sur des contaminants présents dans les aliments (résidus de pesticides, mycotoxines) est mis en place. Cette détermination structurale est basée sur l’étude des spectres Infrarouge, de spectrophotométrie UV, de Résonance Magnétique Nucléaire du proton, de Spectrométrie de Masse. Les principes de ces techniques spectrales ainsi que leurs applications dans l’analyse de l’aliment, sont abordés en cours.
Module 3 : Ressources non-alimentaires des végétaux
Ce module s’inscrit dans la continuation du cours de sciences alimentaires (S1) et se propose d’introduire à l’ensemble des étudiants la problématique des valorisations agricoles non-alimentaires (VANA) sous l’angle des ressources biochimiques des végétaux. Une première conférence introductive situera les enjeux socio-économiques et techniques des VANA. Ensuite, à partir d’exemples concrets de valorisation non-alimentaire, les différentes ressources végétales seront replacées dans le contexte des voies métaboliques responsables de leur biosynthèse (métabolisme primaire, secondaire). Enfin, dans le cadre de la qualité des aliments, l’impact du métabolisme secondaire sur la qualité des aliments sera aussi évoqué.
A titre non exhaustif, voici une liste de thèmes qui seront développés lors de ce cours : les dérivés du métabolisme des lipides (esters d’huile, tensioactifs, lubrifiants, solvants, caoutchouc, arômes), les dérivés du métabolisme des glucides (amidon, éthanol), les dérivés pariétaux (fibres, cellulose, lignine), les dérivés du métabolisme secondaire (pigments, composés à usage pharmaceutique), ainsi que les facteurs biologiques contrôlant la nature ou la quantité des produits valorisables (état physiologique de la plante, biodiversité).
BIBLIOGRAPHIE
- Elément de toxicologie, A. Viala, Tec & Doc Lavoisier, 1998.
- Nutrition et alimentation, Masson, 1992
- Rapport d'information fait au nom de la délégation du Sénat pour l'Union Européenne sur le Codex Alimentarius, par M. Jean BIZET (www.senat.fr/rap/r99-450/r99-4500.html)
- Chimie analytique, Skoog, West et Holler, De Boek Université, 1996
- Food analysis, S. Susanne Nielsen, Kluwer Academic/Plenum Publisher, 1998
- La chimie verte, coord. Paul Colonna, Tec et Doc, 2006