24/06/2013 - Voyage en 3D à l'intérieur des aliments pour vérifier leur qualité

Menéame

Enquêteurs École d’agronomes de l’UPM développement d’un système permettant de connaître l’état et les propriétés des fruits et légumes frais avant leur mise en vente.

Les caractéristiques physico-chimiques et organoseptiques des aliments, telles que leur apparence et leur goût, dépendent dans une large mesure de la distribution interne des gaz, de l’eau et de la connectivité et de la mobilité des particules à travers leurs pores. Pour accéder aux caractéristiques microstructurelles de la nourriture et connaître son état et sa qualité avant la vente, chercheurs du groupe LPF-Tagralia de la École technique supérieure d’ingénieurs agronomes de la Université polytechnique de Madrid (UPM) ont étudié l’intérieur des aliments par des techniques d’imagerie à IRM et IRM nucléaire. Son travail s’inscrit dans le cadre du projet européen Inside Food, auquel participent des experts de 11 autres universités, centres de recherche et grandes entreprises alimentaires et des technologies de l’information et de la communication, coordonnés par l’Université catholique de Leuven (Belgique).

L’objectif est de "développer un prototype capable de produire une image en trois dimensions des aliments et, en particulier, des fruits et légumes frais pour en connaître l’état et les propriétés avant de les mettre en vente ," explique Margarita Ruiz Altisent. " Jusqu'à présent, il n’existait aucun moyen de visualiser l’intérieur des aliments. Nous ne pouvions inspecter son aspect extérieur qu’avec des techniques d’image et analyser s’il y avait des déchets comme du métal ou du verre à sa surface ou à l’intérieur, mais sans approfondir sa structure, ce que nous pouvons faire maintenant, détaille.

L’IRM nucléaire étudie la matière à travers ses noyaux magnétiques. Pour cela, il les aligner en les soumettant à l’action d’un champ magnétique fort et en appliquant ensuite des perturbations sous forme de séquences de impulsions spécifiques pour chaque application. Le RMN mesure et place les temps qu’il faut aux noyaux pour revenir à leur position initiale, qui sont liés aux concentrations et à la mobilité des noyaux dans leur matrice. À partir de ces données, vous pouvez élaborer un schéma tridimensionnel permettant de recréer un modèle 3D de la matière. Il est également possible d’implémenter des séquences d’image spécifiques pour les utiliser sur des lignes de classement afin de détecter différents paramètres de qualité.

Ces caractéristiques font de la RMN une technique très originale pour détecter les différences dans les structures complexes et déterminer la structure interne des aliments. Cependant, leur coût élevé et la formation requise pour l’utilisation de ces équipements ont conseillé d’effectuer les travaux 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, rattaché au Campus d’Excellence Internationale Moncloa.

Un sujet en suspens

" La détection de la qualité interne des produits frais et de tous les types d’aliments transformés, aux vitesses requises dans les équipements d’étalonnage et d’emballage, est un sujet en suspens et d’un grand intérêt économique," explique Ruiz. "La technique de l’IRM a une capacité d’application énorme en matière d’alimentation, car elle est la seule capable d’inspecter l’intérieur de ces matériaux, tous très homogènes pour d’autres techniques, comme les rayons X."

Près de 11 millions de tonnes de fruits et légumes sont exportés chaque année en Espagne, l’un des principaux producteurs mondiaux et le premier dans divers types de fruits et de légumes, d’une valeur d’environ 10 millions d’euros. C’est pourquoi, une fois le projet InsideFood achevé, le groupe LPF-Tagralia a pour objectif de créer un prototype d’IRM nucléaire d’une taille et d’un prix compatibles avec le développement d’une installation d’essai et d’échantillonnage des aliments en ligne située sur l’usine de production. Pour ce projet, les chercheurs ont un consortium établi avec des entreprises et envisagent de collaborer avec des spécialistes des microstructures de l’UPM.

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Université polytechnique de Madrid

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