Fiche de révision : Biotechnologies en agroalimentaire

📋 Plan du Cours

1. Applications du génie microbiologique
2. Génie enzymatique et bioconversions
3. OGM et transgenèse alimentaire
4. Enzymes industrielles et fermentations
5. Additifs et auxiliaires technologiques
6. Exemples de transformations alimentaires
7. Sécurité et choix alimentaires
8. Biofortification des bananes

📖 1. Applications du génie microbiologique

📝 Points essentiels

• Le génie microbiologique agroalimentaire produit des additifs microbiens tels que l’acide lactique, l’acide citrique, l’éthanol et des arômes naturels comme les esters et le diacétyle.

• L’ajout de cultures protectrices de bactéries lactiques inhibe des pathogènes alimentaires tels que Listeria et Salmonella.

• Des souches de Lactobacillus et de Bifidobacterium sont intégrées aux yaourts, boissons et compléments pour leurs bénéfices sur la digestion et l’immunité.

📖 2. Génie enzymatique et bioconversions

🔑 Notions clés & Définitions

• Génie enzymatique : Consiste à améliorer ou modifier des enzymes pour les rendre plus efficaces et adaptées à des usages spécifiques.

• Biosenseur : Outil composé d’une partie biologique qui reconnaît une cible, par exemple une enzyme, et d’un transducteur qui transmet un signal mesurable électrique, physico-chimique ou fluorescent.

📝 Points essentiels

• Le génie enzymatique modifie les conditions d’utilisation ou la structure des enzymes afin d’agir sur leur activité, leur spécificité ou leur stabilité.

• Dans la production d’éthanol-carburant de deuxième génération à partir de biomasse lignocellulosique, des enzymes transforment la cellulose en glucose, puis des enzymes et des levures convertissent le glucose en éthanol.

📖 3. OGM et transgenèse alimentaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Organisme génétiquement modifié : Organisme animal, végétal ou bactérien dont le matériel génétique a été modifié par génie génétique afin de lui conférer une caractéristique nouvelle.

📝 Points essentiels

• La transgenèse végétale peut modifier la composition d’une plante pour améliorer sa teneur en nutriments, ses qualités organoleptiques et sa conservation.

📖 4. Enzymes industrielles et fermentations

📝 Points essentiels

• Les fermentations alimentaires comprennent :

  • La fermentation alcoolique
  • La fermentation lactique
  • La fermentation malolactique
  • La fermentation acétique
  • La fermentation propionique
  • La fermentation butyrique
  • La fermentation mixte

• La fermentation alcoolique produit de l’alcool à partir de sucres, notamment lors de la fabrication du pain, de la bière et du vin.

📖 5. Additifs et auxiliaires technologiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Additif alimentaire : Substance ajoutée intentionnellement à un aliment ou à un produit pour modifier ou améliorer certaines caractéristiques.
• Auxiliaire technologique : Substance employée pendant la fabrication pour faciliter le procédé et qui ne subsiste pas nécessairement dans le produit final.

📝 Points essentiels

• Les additifs alimentaires peuvent servir à :
  • Conserver les produits
  • Améliorer leur apparence
  • Améliorer leur goût ou leur odeur
  • Modifier leur texture
  • Stabiliser leurs ingrédients

📌 Un auxiliaire technologique est utilisé à titre utilitaire pour un but uniquement technologique, exerce un rôle intermédiaire et ne subsiste pas dans l’aliment, sauf à l’état de traces.

💡 Astuce mémo

L’additif modifie le produit ; l’auxiliaire accompagne le procédé puis disparaît.

📖 6. Exemples de transformations alimentaires

📝 Points essentiels

• Dans le yaourt et le fromage, les ferments lactiques transforment le lactose en acide lactique, ce qui diminue le pH et entraîne la dénaturation puis la coagulation de la caséine.

• Dans le pain et la bière, l’alpha-amylase endogène des céréales hydrolyse l’amidon en maltose, puis la fermentation alcoolique transforme le maltose en éthanol et en CO2.

• La fermentation alcoolique des glucides simples produit $\text{éthanol} + \text{CO}_2$.

💡 Astuce mémo

Lactose → acide lactique → baisse du pH → coagulation de la caséine.

📖 7. Sécurité et choix alimentaires

📝 Points essentiels

• Le contrôle de la qualité et de la sécurité microbiologiques repose sur la détection rapide de pathogènes et de toxines alimentaires par des techniques microbiologiques, moléculaires comme la PCR, ou immunologiques.

• Les biotechnologies appliquées à l’agriculture et à l’alimentation peuvent réduire les coûts de production, préserver l’environnement, renforcer la sécurité alimentaire et améliorer la qualité des aliments.

📖 8. Biofortification des bananes

📝 Points essentiels

• Dans l’étude sur des bananes Cavendish transgéniques, l’expression du gène de phytoène synthase 2a dérivé d’une banane Fe’i a produit des lignées dépassant la cible de 20 μg/g de poids sec en équivalent β-carotène, une lignée atteignant 55 μg/g. - Paul JY1, Khanna H1, Kleidon J1, Hoang P1, Geijskes J1, Daniells J2, Zaplin E1, Golden bananas in the field: elevated fruit pro-vitamin A from the expression of a single banana transgene, 2017

📊 Tableaux de synthèse

Additifs et auxiliaires technologiques