Jennifer Burgain, Maître de Conférences au LIBio, vient de voir son projet ANR intitulé ExPowSE accepté ! Félicitations à elle ! Le projet ExPowSE vise à comprendre les relations procédé-structure-fonction qui gouvernent les propriétés fonctionnelles des poudres de végétaux.
Exploring food powder surface under controlled environment
ExPowSE
Abstract
The current inability of most consumers to achieve the recommended daily intake of fruits and vegetables triggers food research toward the generation of improved fruit- and vegetable-based products and ingredients. Many types of fruit and vegetables are processed to increase their shelf-life (including drying and powdering), year-round availability, or to increase their value, which integrates structure-enabling and preservation techniques. It is now generally accepted that particle surface composition has a strong impact on the powder functional properties, such as reconstitution and flowability, as it constitutes the part of the powder particle that directly interacts with the environment. Consequently, monitoring only the bulk properties of a food powder during the production process is not enough to ensure good quality products.
The ExPowSE project aims at understanding the process–structure–function relations to tailor the functional properties of fruits and vegetables powders. To this end, a multiscale approach will be employed to investigate powder functional properties and particle surface properties (topography and roughness, adhesion and nanomechanics) by using atomic force microscopy (AFM). Even if process parameters define powder surface structure and functional properties, they can be impacted by environmental conditions (temperature, relative humidity) and the present project intends to reproduce them when performing AFM measurements with the aim to decipher mechanisms leading to powder surface modifications. The ultimate goal of the ExPowSE project is to ensure excellent product stability and quality during the entire shelf life.
Keywords: food powders, particle surface, atomic force microscopy, controlled environment, glass transition, reconstitution, flowability
Résumé
Actuellement, la consommation de fruits et légumes est insuffisante, elle ne permet pas d’atteindre la dose recommandée et c’est la raison la recherche dans le domaine alimentaire se tourne vers la génération de produits et d'ingrédients à base de fruits et légumes. De nombreux fruits et légumes sont séchés et/ou réduits en poudre afin d’augmenter leur durée de conservation, leur disponibilité toute l'année ou pour augmenter leur valeur. Il est maintenant généralement admis que la composition de la surface des particules a un fort impact sur les propriétés fonctionnelles des poudres, telles que la reconstitution et l’écoulement, car elle constitue la partie qui interagit directement avec l'environnement. Par conséquent, la caractérisation des propriétés de surface des poudres alimentaires est indispensable pour proposer des voies d’optimisation des propriétés fonctionnelles et garantir des produits de bonne qualité.
Le projet ExPowSE vise à comprendre les relations procédé-structure-fonction qui gouvernent les propriétés fonctionnelles des poudres de végétaux. Dans cette optique, une approche multi-échelle sera utilisée pour étudier les propriétés fonctionnelles de la poudre et les propriétés de surface des particules (topographie et rugosité, adhésion et nanomécanique) en utilisant la microscopie à force atomique (AFM). Même si les paramètres de procédé définissent la structure de surface de la poudre et les propriétés fonctionnelles, ils peuvent être impactés par les conditions environnementales (température, humidité relative) et le présent projet a pour ambition de les reproduire lors de la réalisation des mesures par AFM dans le but d’élucider les mécanismes conduisant à des modifications de surface de la poudre. L'objectif ultime du projet ExPowSE est d'assurer une excellente stabilité et qualité du produit pendant toute la durée de conservation.
Mots clés : poudres alimentaires, surface des particules, microscopie à force atomique, environnement contrôlé, transition vitreuse, reconstitution, écoulement
Financement du projet : ANR JCJC – projet ExPowSE – ANR-22-CE21-0006-01
Durée de 48 mois
Pour la réalisation du projet, des personnels contractuels seront recrutés :
- deux étudiant(e)s de niveau Master 2 pour une période de 6 mois,
- un(e) étudiant(e) en thèse pour une durée de 3 ans,
- un(e) technicien(ne) pour une durée de 1 an.
Contact : Jennifer BURGAIN
jennifer.burgain@univ-lorraine.fr