La demande croissante des consommateurs pour des aliments contenant des additifs naturels nécessite des recherches intensives pour améliorer les méthodes de conservation. Depuis quelques années, les extraits d’agrumes attirent de plus en plus l’attention en raison de leurs fortes capacités antimicrobiennes/antioxydantes, et de leur propriétés organoleptiques compatibles avec plusieurs aliments grâce à la présence de flavonoïdes. Des formulations contenant des extraits de citrus contenant des bioflavonoïdes/arômes ont été développées par la compagnie Biosecur Lab et des études préliminaires in vitro ont démontré une forte activité antibactérienne de ces extraits. Dans ce contexte, la compagnie Biosecur Lab a approché les Laboratoires RESALA de l’INRS afin de valoriser ses ingrédients alimentaires bioactifs dans des arômes et des produits alimentaires transformés fabriqués par le Groupe Foodarom et la compagnie Skjodt-Barrett Foods. Dans le cadre de cette étude, nous proposons de développer des émulsions microdispersées (microémulsions) ou des liposomes, et de les combiner à des méthodes d’encapsulation pour augmenter la stabilité et la bioactivité des extraits tout en assurant leur protection et leur libération contrôlée au cours de l’entreposage afin de prévenir les contaminations par les pathogènes et d’augmenter le temps de conservation des aliments.
La méthodologie proposée vise à: 1) Caractériser les extraits antimicrobiens et antioxydants des industriels; 2) Développer différentes méthodes de microémulsions, de liposomes et de micro-dispersions par microfluidisation selon le produit alimentaire à l’étude (garnitures, boisson fonctionnelle, pâtes et brioches, et végétaux prêts à manger); 3) Mettre au point des méthodes de micro-encapsulation avec des biopolymères qui permettent d’augmenter la stabilité, la bioactivité et une libération contrôlée des extraits au cours de l’entreposage; 4) Optimiser les paramètres de micro-dispersions et caractériser les propriétés physico-chimiques et biologiques des liposomes et émulsions micro-dispersés; 5) Évaluer la capacité antimicrobienne in situ des extraits micro-encapsulés sur quatre modèles alimentaires: boissons fonctionnelles, garnitures de fruits, légumes pré-coupés prêts-à-manger, pâtes briochées.
Divers paramètres physico-chimiques devront être caractérisés par des plans d’expériences tels que la balance hydrophile-lipophile, la viscosité, la pression et le nombre de cycles du procédé de microfluidisation. Une étude d’encapsulation dans des biopolymères et de micro-dispersions sera ensuite réalisée pour la fabrication de microcapsules/liposomes gélifiés. Cette étape permettra de renforcer la protection des extraits antimicrobiens par des techniques de microencapsulation. L’encapsulation sera réalisée par différentes méthodes de gélification et d’inclusion selon la nature chimique des polymères utilisés. L’utilisation de systèmes de vaporisation électrostatique permettra d’affiner et de standardiser la taille et la morphologie des microcapsules. Les microcapsules seront ensuite appliquées in situ sur des modèles alimentaires afin de vérifier leur capacité à inhiber les pathogènes, à augmenter la durée de vie des produits et à maintenir les propriétés physico-chimiques et sensorielles des aliments par rapport aux extraits non-encapsulés.
