Vitawatch de décembre : votre veille agroalimentaire scientifique

Alimentation et santé, formulation des aliments, comportements des consommateurs, sécurité alimentaire - emballage : que retenir des derniers travaux de la recherche, à travers le monde, des domaines de l'alimentaire ?

Réduire la teneur en sucre des produits laitiers, améliorer le processus de congélation des aliments, être attentif à la façon de servir les aliments aux enfants... autant de recherches scientifiques pour améliorer le quotidien des consommateurs.

Faites votre veille scientifique au service de votre innovation alimentaire avec notre sélection "Vitawatch" de décembre. 

Alimentation & Santé

Les chercheurs identifient un lien entre les bactéries intestinales et manger pour le plaisir, par opposition à la faim

Lors d’une étude menée par le Dr. Emeran Mayer, Director Of The G. Oppenheimer Center For Neurobiology Of Stress And Resilience and Co-Director of the cure Digestive Diseases Research Center At Ucla (University of California - Los Angeles Health Sciences), les chercheurs ont obtenu une imagerie cérébrale IRM fonctionnelle auprès de participants en bonne santé. Ils ont collecté et analysé des échantillons fécaux afin de déterminer la présence de métabolites intestinaux particuliers. Les sujets ont rempli des questionnaires qui mesuraient leur propension à la dépendance alimentaire. Cette étude, menée auprès de 63 personnes en bonne santé, a montré que celles dont le métabolite indole était métabolisé dans le microbiome - lorsque la bactérie intestinale décompose le tryptophane, un acide aminé - avaient une fonction et une connectivité supérieures dans des zones spécifiques du réseau de récompense du cerveau. Une telle activité dans le cerveau indique qu'une personne est plus encline à "manger hédonique" ou à manger pour le plaisir plutôt que pour la faim.  

L'étude - la première chez l'homme à montrer l'association entre des métabolites spécifiques produits par des bactéries intestinales et des comportements de surconsommation alimentaire - suggère que l'indole, ou la capacité des bactéries intestinales à le produire, pourrait contribuer à de tels comportements. Elle ouvre la porte à de futures recherches, qui permettraient de savoir si des interventions spécifiques, telles que des modifications du régime alimentaire, pourraient affecter le fonctionnement du cerveau et, par conséquent, le désir de trop manger ou de manger sans faim.

E. Mayer, V. Osadchiy, J. Labus, A. Gupta, J. Jacobs, C. Ashe-McNalley and E. Hsiao and T. Manoukian (2018). PLOS One 

Sources.

Consommer un petit-déjeuner permet de brûler plus de glucides pendant l'exercice et accélère le métabolisme au prochain repas

Les scientifiques du Département pour la santé de l'Université de Bath, en collaboration avec leurs collègues des universités de Birmingham, Newcastle et Stirling, ont étudié l'effet de la prise du petit-déjeuner en comparaison à celui du jeûne pendant un effort physique (cyclisme pendant une heure).

Les chercheurs ont ainsi découvert que la prise d’un petit-déjeuner augmentait la vitesse à laquelle le corps brûlait des glucides au cours de l'exercice, ainsi que le taux de nourriture digérée et métabolisée consommée par le corps après l'exercice.

Rob Edinburgh, doctorant au Département de la santé et co-responsable de l'étude, déclare : « Nous avons également constaté que la prise d’un petit-déjeuner avant l'exercice augmentait la combustion des glucides pendant l'exercice,  autant des glucides provenant du petit-déjeuner qui venait d'être mangé, que des glucides stockés dans nos muscles sous forme de glycogène. Cette augmentation de l'utilisation de glycogène musculaire peut expliquer la clairance plus rapide de la glycémie après le déjeuner lorsque le petit-déjeuner avait été consommé avant l'exercice. Cette étude suggère que, au moins après un seul exercice, prendre son petit déjeuner avant l'effort peut donner à notre corps le pouvoir d'améliorer son état de préparation. Il est ainsi prêt pour un stockage rapide de la nutrition. » 

Cette recherche montre que l’extrapolation à partir d’autres études conduites sur des personnes à jeun, ce qui est courant dans les expériences sur le métabolisme, peut ne pas être fiable, étant donné que l’alimentation altère le métabolisme.

Rob Edinburgh déclare : « Comme cette étude n'évaluait que les réponses à court terme au petit-déjeuner et à l'exercice, les implications à long terme de ce travail ne sont pas claires et nous menons actuellement des études pour déterminer si le petit-déjeuner avant ou après l'exercice influence régulièrement la santé. En particulier, il est clairement nécessaire de poursuivre les recherches sur les effets sur notre santé de ce que nous mangeons avant l'exercice, mais avec des participants en surpoids qui pourraient courir un risque accru de diabète de type 2 et de maladies cardiovasculaires. »

Gonzalez, R. Edinburgh (2018). Eating breakfast burns more carbs during exercise and accelerates metabolism for next meal. University of Bath

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L'alimentation active la graisse brune

Le tissu adipeux brun chez l’homme a fait l’objet de nombreuses études car il remplit la fonction inverse du tissu adipeux blanc, qui stocke l’énergie sous forme de graisses de stockage appelées triacylglycérides. Plus précisément, la graisse brune brûle l'énergie des triacylglycérides (thermogenèse).

Cependant, l'activité de ce tissu adipeux physiologiquement très favorable évolue avec le temps : elle diminue avec l'âge, tout comme chez les personnes obèses et les diabétiques. Par conséquent, on cherche des moyens de réactiver la thermogenèse dans la graisse brune, notamment afin de prévenir l'obésité et le diabète.

À ce jour, une seule option a été reconnue dans ce contexte : la thermogenèse induite par le froid. « Des études ont montré que les participants qui passaient des heures dans la chambre froide tous les jours ressentaient non seulement une augmentation de la chaleur dégagée par la graisse brune, mais aussi une amélioration du contrôle du sucre dans le sang via l'insuline », indique le professeur Martin Klingenspor, président de la chaire de médecine nutritionnelle moléculaire du Centre Else Kröner-Fresenius de l'Université technique de Munich (TUM).

Pour la présente étude de l'Université de Turku, en collaboration avec des experts internationaux parmi lesquels le professeur Martin Klingenspor et son équipe du centre Else Kröner-Fresenius de TUM, il a été étudié comment un repas riche en glucides affectait l'activité du tissu adipeux brun. Les mêmes sujets ont ainsi été étudiés à deux reprises: une fois après une exposition à un stimulus froid et une seconde fois après l'ingestion d'un repas riche en glucides. De plus, un groupe de contrôle était inclus. Des marqueurs importants pour la thermogenèse ont été mesurés avant et après, lesquels incluaient non seulement l'absorption du glucose et des acides gras, mais également la consommation d'oxygène dans la graisse brune. Pour ce faire, les chercheurs ont utilisé la calorimétrie indirecte en combinaison avec la tomographie par émission de positrons et la tomographie par ordinateur (PET / CT).

« 10% de l'apport énergétique quotidien est perdu en raison de l'effet thermogénique de l'aliment », explique le professeur Martin Klingenspor. Cette thermogenèse postprandiale après le repas ne provient pas seulement de la génération de chaleur obligatoire due à l'activité musculaire des intestins, de la sécrétion et des processus digestifs. Il y a apparemment aussi une composante facultative à laquelle contribue la graisse brune.

La prochaine étape des expériences consistera à déterminer s’il s’agit d’une énergie simplement « perdue » ou si ce phénomène a une autre fonction. « Nous savons maintenant que l'activation du tissu adipeux brun pourrait être liée à un sentiment de satiété », rapporte Klingenspor. D'autres études vont maintenant être menées pour le prouver.

U. Din et al. Postprandial oxidative metabolism of human brown fat indicates thermogenesis, cell metabolism (2018). TUM - Technical University of Munich 

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Formulation des aliments, procédés alimentaires

Techniques prometteuses de réduction de la teneur en sucre dans les produits laitiers

Les consommateurs sont en attente de produits laitiers plus sains et moins caloriques ayant le même goût que leurs homologues plus caloriques. Dans un rapport publié dans le Journal of Dairy Science, des chercheurs ont examiné les options offertes à l'industrie laitière pour réduire la teneur en sucre de produits tels que les crèmes glacées, les yaourts et le lait aromatisé, sans pour autant sacrifier la saveur.

MaryAnne Drake, Ph.D., chercheuse principale (Southeast Dairy Foods Research Center, North Carolina State University), explique : « Il est difficile de réduire la teneur en sucre sans sacrifier la saveur et nuire aux ventes du produit car le sucre joue un rôle important dans les produits laitiers, non seulement en termes de saveur, mais également en termes de texture, de couleur et de viscosité. Le remplacement du sucre peut avoir des effets négatifs, rendant ainsi la substitution intrinsèquement difficile ».

Les produits laitiers tels que la crème glacée, le yaourt et le lait aromatisé sont potentiellement riches en sucres ajoutés indésirables. Certains des processus standard pour développer des produits alimentaires plus sains, tels que la réduction de graisse, de sucre et de sel, donnent un goût inacceptable. La texture de la matrice alimentaire et la présence de graisse peuvent également avoir une incidence sur la perception du goût sucré. Parmi les autres techniques de réduction des sucres, citons l'hydrolyse du lactose, l'ultrafiltration et la réduction directe.

Globalement, les techniques les plus efficaces de réduction du sucre dans les produits laitiers consistent à remplacer le sucre par des édulcorants naturels ou artificiels, car ils apportent le goût sucré souhaité par les consommateurs, sans apport de calories supplémentaires. Les méthodes de réduction directe du sucre et d'hydrolyse du sucre et du lactose sont également prometteuses.

« Comprendre les techniques actuelles de réduction du sucre, la recherche et la réaction des consommateurs à la réduction du sucre dans les produits laitiers est important pour les fabricants de produits laitiers afin de concevoir et de fabriquer des produits à teneur réduite en sucre », déclare le Dr Drake. « La réduction du sucre est une tâche intrinsèquement difficile en raison des nombreuses fonctions du sucre dans les produits alimentaires, mais des progrès sont en cours dans le développement de produits acceptables pour les consommateurs. »

H.R. McCain, S. Kaliappan, M.A. Drake. Sugar reduction in dairy products (2018). PlumX Metrics Journal of Dairy Science, volume 101, issue 10  

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Comportement des consommateurs

Une nouvelle recherche montre comment les enfants veulent que leur nourriture soit servie

Le Future Consumer Lab de l’Université de Copenhague vient de mener une recherche visant à déterminer si les enfants préférent que leur nourriture soit servie d'une manière particulière et si leur sexe et leur âge ont une incidence sur ces préférences.

En plus d’aider les parents, la recherche peut également servir à optimiser les programmes de repas dans les écoles et les repas distribués aux élèves par des fournisseurs externes.

Les chercheurs ont ainsi demandé à 100 écoliers âgés de 7 à 8 ans et de 12 à 14 ans de dresser une liste prioritaire de photos de six plats différents servis de trois manières différentes :

1. Avec les éléments de la nourriture présentés séparément afin qu'ils ne se touchent pas
2. Comme un mélange d'ingrédients distincts et d'ingrédients mélangés
3. Avec tous les aliments mélangés

Grâce à la priorité donnée par les enfants aux photos affichées, les chercheurs ont pu voir quelle présentation des aliments ils préféraient et quel style de service ils aimaient le moins. L'étude montre ainsi que les filles les plus jeunes (âgées de 7 à 8 ans) préfèrent avoir des portions séparées, tandis que les garçons du même âge n'ont pas de préférence quant à la manière dont la nourriture est organisée. La recherche a également montré que les enfants de 12 à 14 ans préféraient que les aliments soient mélangés ou servis comme un mélange d'ingrédients distincts et mélangés.

La recherche ne dit pas pourquoi les filles plus jeunes préfèrent que leur nourriture soit servie séparément.

« Une suggestion pourrait être qu'elles croient que les différents ingrédients pourraient se contaminer. Mais il se pourrait également qu'elles préfèrent manger les différents éléments dans un certain ordre ou que la délimitation claire leur fournisse un meilleur aperçu », déclare Annemarie Olsen, professeur agrégée au département des sciences de l’alimentation de l’Université de Copenhague, qui, d'après les recherches, recommande de servir des aliments séparés dans l'assiette - du moins quand il s’agit de groupes d’âge plus jeunes. En effet, « l'enfant peut mélanger les aliments lorsque les différents éléments sont séparés dans l'assiette, alors que l'inverse n'est pas possible ».

S. Nielson, S. Nielsen and A. Olsen. New research shows how children want their food served (2018). University of Copenhagen 

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Les consommateurs vont au-delà des ingrédients pour décider quel produit acheter

De plus en plus, les consommateurs recherchent plus que de la nourriture dans leurs aliments et leurs boissons. Le nombre de lancements mondiaux de produits alimentaires et de boissons avec une affirmation selon laquelle les consommateurs découvriront quelque chose de nouveau a augmenté de 52% entre 2016 et 2017. Un consommateur européen et nord-américain sur 10 est motivé par la nouveauté et la variété lors de l'achat de produits alimentaires. De même, les revendications sociales et éthiques ont augmenté de 20% l'an dernier par rapport à 2016 et les emballages implorant les consommateurs de « partager » ont augmenté de 50% entre 2016 et 2017.

Selon un rapport publié récemment par le Service de recherche économique du Département de l’agriculture des États-Unis, la génération Y dépense plus que toute autre génération - environ 6% de son budget alimentaire - pour se restaurer hors de chez elle. Cette tendance change la dynamique de l'épicerie. Cette même génération Y s'intéresse particulièrement à la cuisine ethnique, en particulier sous forme de plats préparés. Selon Statista, les ventes au détail d'aliments ethniques devraient passer de 10,9 millions de dollars en 2013 à environ 12,5 millions de dollars cette année. Dans le même temps, la génération Y souhaite également comprendre l’histoire d’un produit et est prête à payer davantage pour la transparence. Une enquête Nielsen de 2015 a révélé que 66% des femmes de la génération Y se déclaraient prêtes à payer plus pour des produits durables. Enfin, les consommateurs s’intéressent particulièrement aux aliments internationaux authentiques quand ils portent également un halo santé.

Face à ces nouveaux comportements consommateurs, les entreprises cherchent à explorer davantage les saveurs mondiales,  en racontant des histoires savoureuses qui suscitent la curiosité.

Leur défi, comme cela a toujours été le cas, est de trouver un moyen de se distinguer de leurs concurrents avec un message qui résonne auprès des acheteurs et conduit à une augmentation significative des ventes.

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Sécurité alimentaire - Emballage

Risques liés aux aliments congelés : l'eau non congelée à l'intérieur

Dans les aliments congelés, la quantité d’eau contenue dans les aliments et la vitesse à laquelle cette eau a été gelée ont une incidence sur la texture et le goût, ainsi que sur d’autres attributs tels que la couleur et les niveaux de nutriments. Par ailleurs, même lorsque les aliments sont congelés, ils contiennent encore de l’eau liquide en raison des sucres et des minéraux qui abaissent la température de congélation de l’eau. « Par exemple, 7 à 10% de l'eau contenue dans les viandes congelées reste à l'état liquide même lorsque les températures de stockage sont aussi basses que -40 °C », explique le Dr Dennis Heldman, professeur de génie alimentaire à la Ohio State University.

La formation de gros cristaux de glace pendant les phases de micro-décongélation et de micro-congélation ne peut être empêchée qu’en garantissant la stabilité de la température tout au long de la chaîne du froid dès la première congélation des aliments. Mais la stabilité de la température dans un congélateur peut être affectée par divers facteurs, notamment l'infiltration de chaleur due au trafic dans les zones de stockage, la température ambiante extérieure, l'état du bâtiment et même les prix de l'énergie.

Il est toutefois possible d’équilibrer les exigences d’une meilleure stabilité de la température et de coûts d’énergie moins élevés. Le stockage d'énergie thermique (SET), pour les congélateurs de plain-pied et les entrepôts à basse température, peut servir de puits de chaleur, aidant ainsi les opérateurs d'entrepôt frigorifique et les grossistes à réduire leur consommation d'énergie sans prendre de risque sur la qualité des aliments ou leur durée de conservation.

Parmi les solutions possibles pour les opérateurs, une entreprise texane propose des systèmes SET dotés d’un matériau à changement de phase (MCP), sans danger pour les aliments. Pendant les heures les plus coûteuses, l’équipement de réfrigération peut être éteint en toute sécurité pendant de longues périodes et le MCP maintient des températures stables en absorbant jusqu’à 85% de toutes les infiltrations de chaleur dans le congélateur. Le MCP garantit la stabilité de la température, la qualité et la durée de conservation des aliments et une faible consommation d'énergie. Les systèmes sont également équipés d’un système de contrôle intelligent et d’un logiciel de surveillance, de notifications et de rapports à distance 24h/24, 7j/7. Avec des données en temps réel sur les températures, l'état de l'équipement de réfrigération et la consommation d'énergie, les opérateurs peuvent prendre de meilleures décisions, réduire les coûts énergétiques et mieux protéger les aliments.

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