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Mise au point d'un système polymérique pour assurer la protection et la libération contrôlée de molécules bioactives

Boumail, Afia (2016). Mise au point d'un système polymérique pour assurer la protection et la libération contrôlée de molécules bioactives Thèse. Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Doctorat en biologie, 180 p.

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Résumé

Malgré la surveillance accrue et la mise en place d'une réglementation sur l'hygiène et la salubrité alimentaire, il est encore possible de faire face à des cas de contamination bactérienne en industrie. Ces contaminations alimentaires provoquent des effets sur la santé humaine mais également au niveau de l'économie. De nombreux moyens permettent d'empêcher la croissance microbienne dans les aliments mais les agences de santé imposent des limites au niveau de leur utilisation. Les consommateurs exercent aussi une certaine influence, en demandant de plus en plus la présence de produits d'origine naturelle. Les huiles essentielles vont dans ce sens et leurs propriétés antimicrobiennes sont reconnues depuis de nombreuses années. Leur utilisation reste pourtant difficile puisqu'elles peuvent modifier la saveur des aliments et leur caractère volatile peut réduire leur usage à long terme. Le but de cette étude était donc développer un système polymérique permettant de protéger ces composés bioactifs pendant la conservation, tout en assurant une libération contrôlée, dans le but de maintenir un effet antimicrobien contre plusieurs bactéries pathogènes.

Dans un premier temps, un film d'emballage à base de polysaccharides et contenant un mélange de composés antimicrobiens a été développé. Les résultats ont montré la présence d'un effet antimicrobien aussi bien in vitro qu'in situ. Le suivi des composés antimicrobiens a permis de mettre en évidence la libération contrôlée de ces molécules et une nouvelle méthode de quantification des composés antimicrobiens par spectroscopie infrarouge a été développée. L'étude des propriétés physico-chimiques de ces films a également permis de caractériser la résistance et l'élasticité des films. La présence d'antimicrobiens a permis d'améliorer leur effet barrière face à l'humidité et au dioxyde de carbone.

Par la suite, la recherche s'est portée sur le développement de films d'enrobage, directement appliqués sur des légumes. Un criblage in vitro suivi de l'analyse des propriétés organoleptiques ont permis de sélectionner l'enrobage possédant les meilleures effets antimicrobiens tout en gardant des caractéristiques organoleptiques similaires aux légumes non traités. L'effet de cet enrobage sur la respiration, la couleur et la texture des légumes a été évalué. Les changements mineurs observés ne sont toutefois pas visibles pour le consommateur tout au long de la conservation. Cet enrobage a également montré un bon effet antimicrobien, permettant une inhibition de la croissance de Listeria après 7 jours.

Enfin, la dernière étape de ce projet était d'évaluer l'effet de cet enrobage antimicrobien en combinaison avec deux types de traitements physiques : l'irradiation γ ou l'ozonation de l'air. Chacun des traitements utilisé seul a montré une diminution de la charge microbienne. La combinaison de l'enrobage avec l'irradiation γ a montré que la présence de l'enrobage permet de réduire de 4 fois la dose d'irradiation maximale autorisée. Cette combinaison a induit une synergie entre les traitements et les bactéries Listeria innocua et Escherichia coli n'étaient plus détectées. La combinaison de l'enrobage avec l'ozonation de l'air a montré une réduction totale de L. innocua et E. coli de 3.3 et 3.8 log UFC/g respectivement. De plus, les résultats obtenus laissent supposer un effet antioxydant de l'enrobage.

Ce projet de doctorat aura permis de développer deux types de films antimicrobiens pouvant être facilement transposés en industrie et intégrés lors de la transformation alimentaire.

Type de document: Thèse
Directeur de mémoire/thèse: Lacroix, Monique
Mots-clés libres: huile essentielle; film; emballage; enrobage; aliment; antimicrobien; polysaccharide; polymère
Centre: Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt: 20 déc. 2016 19:56
Dernière modification: 20 déc. 2016 19:56
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/4804

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