09/06/2014 - Résonance magnétique pour révéler la qualité interne des aliments

Menéame

Une équipe de la École technique supérieure d’ingénieurs agronomes de la Université polytechnique de Madrid (UPM) étudie, dans le cadre du septième programme-cadre européen, les caractéristiques physico-chimiques des aliments par résonance magnétique. Cette nouvelle technique permettra à l’industrie alimentaire de connaître la concentration de l’eau et l’équilibre à établir pour la conservation des produits horticoles.

À la suite d’une étude initiale, basée sur différentes technologies telles que la tomographie à rayons X (X-ray CT), le tomographie de cohérence optique (OCT) ou l’IRM (IRM), entre autres, le groupe de recherche LPF-Tagralia de l’UPM a mis au point un outil pour l’étude de la microstructure et de la qualité interne des aliments. Ils combinent des techniques de relaxométrie avec l’optimisation des séquences rapides des images. Le résultat a été un modèle à faible coût, pour lequel le secteur industriel est déjà intéressé, car il permet l’analyse du produit en mouvement sans avoir à le couper physiquement.

En général, quand on parle d’IRM, la première chose qui nous vient à l’esprit est l’image qui aide les médecins à effectuer des diagnostics. Cependant, les techniques d’IRM sont très larges, ainsi que leurs applications. Angela Melado Herreros, chercheur au LPF-Tragalia, explique que grâce à une image créée avec cette technique, il est possible de voir la composition intérieure d’un échantillon sans avoir à la couper physiquement. "Il s’agit donc d’une technique non destructrice, mais non invasive, qui permet de consommer ou de réutiliser le produit sans aucun problème." Il souligne également que l’on peut obtenir des images en 2D et en 3D, possibilité qui élargit considérablement l’étude de l’échantillon.

L’utilisation de la relaxométrie/difusumétrie a permis à l’équipe d’étudier les propriétés physiques, telles que la présence de pores ou même dans quels compartiments cellulaires se trouve l’eau (vacuole, cytoplasme) des échantillons, ce qui leur permet d’obtenir des informations sur leur microstructure. "C’est important pour l’application de procédés alimentaires tels que la séchage/réhydratation ou le gel, entre autres. En combinant cette technique avec celle d’image de résonance, il est possible de réaliser une étude multiéchelle (au niveau macro et microscopique), non destructive ni invasive des aliments," explique Melado.

Le système de relaxométrie utilisé par l’UPM est basé sur l’implémentation dans un champ magnétique élevé de séquences de résonance magnétique conçues pour le champ magnétique inférieur (ce qui implique une faible énergie). Jusqu'à présent, pour étudier la microstructure d’un aliment par cette technique, une partie devait être physiquement disséquée et analysée séparément, car les aimants utilisés empêchaient l’introduction du produit entier. Cependant, les chercheurs de l’UPM - en collaboration avec le Centre d’assistance à la recherche sur la résonance magnétique nucléaire et de Spin électronique de l’Université Complutense de Madrid (adscrit au Campus d’excellence internationale Moncloa) et l’Institut of Food Research de Norwich (Royaume-Uni) - ont réussi à transformer ces séquences en un champ magnétique élevé. Cette étape permettra désormais l’étude complète des aliments sans avoir à détruire l’échantillon.
 

La microstructure des soupes d’enveloppe et des céréales

Cette technique permet de mieux comprendre les processus tels que la déshydratation/réhydratation des aliments. L’un des cas étudiés est celui de la soupe d’enveloppe. Il s’agit de produits qui ont été séchés et qui, lors de leur cuisson, sont réhydrates. Les propriétés physiques de ces aliments sont très importantes, car dans les soupes sur les ingrédients ne doivent pas rester au fond ni à la surface, mais flotter dans la dissolution, afin qu’il soit plus agréable au consommateur. Grâce à ce système d’IRM, certaines entreprises ont évalué quel procédé de déshydratation est le mieux adapté aux besoins de ce produit pour le commercialiser avec une meilleure qualité.

Le travail réalisé par le groupe LPF-Tragalia, qui participe au projet européen Inside Food, financé par le programme-cadre de l’Union européenne, a déjà servi une grande entreprise alimentaire qui commercialise des céréales pour le petit déjeuner afin de mieux connaître le produit final, afin de l’adapter au goût des clients. Ils souhaitaient connaître le comportement de cet aliment après sa réhydratation dans différents types de lait, en fonction de sa teneur en graisse, ainsi que les différents types de céréales qu’il commercialisait avec des formulations différentes et des teneurs en sucre différentes. Grâce aux techniques utilisées par les chercheurs de l’UPM à travers des images de résonance, ils ont pu surveiller en temps réel cette réhydratation en utilisant différents types de lait et en étudier le comportement.

C’est un exemple des applications que le travail de recherche développé depuis des années par LPF-Tragalia a. Aujourd'hui, le groupe est engagé dans la construction de prototypes à faible coût, compte tenu de l’intérêt manifesté par plusieurs entreprises européennes qui souhaitent déterminer les caractéristiques organoptiques des aliments, dans la ligne de classement et d’emballage, à travers des images obtenues par résonance magnétique.

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UPM

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