Département Sciences et procédés des aliments et bioproduits (SPAB)

UMR - Ingénierie Analytique pour la Qualité des Aliments (IAQUA)

Directeur : Douglas RUTLEDGE
Statut / Function : PR AgroParisTech HDR
tél :(33) 1 44 08 16 48
fax :(33) 1 44 08 16 53
email :douglas.rutledge@agroparistech.fr

Adresse

AgroParisTech
16 rue Claude Bernard
75231 PARIS CEDEX 05
tél :01 44 08 16 48
fax :01 44 08 16 53
email :rutledge@agroparistech.fr

L'UMR en chiffres

Effectifs de l'unité : 10
Enseignants-chercheurs : 3
Chercheurs : 4
HDR : 3
Doctorants : 4
Publications dans des revues à comité de lecture : 30
Publications dans d'autres revues : 2
Chapitres d'ouvrages : 3
Communications, posters, colloques : 56
Thèses soutenues : 5
Contrats publics ou industriels : 3
Contrats européens : 0
Budget moyen annuel de l'année : 82 000 Euros €

Enseignant-Chercheurs

CAMEL Valérie, MC AgroParisTech HDR

EVELEIGH Luc, MC AgroParisTech

RUTLEDGE Douglas, PR AgroParisTech HDR

Chercheurs

INRA

BOUVERESSE Delphine, CR 1

CORDELLA Christophe, IR2

PARIS Estelle, IR 2

THIS Hervé, IR HDR

Mots Clef

Qualité des aliments

Aliments

Sécurité sanitaire

Composition nutritionnelle

Chimiométrie

Spectroscopie

contamination

industrie agroalimentaire

Analyse

Activités de formation par la recherche

Master Science et Technologie du Vivant, mention Aliments et Bioproduits, Spécialité :Analyse des risques des biocontaminants liés à l'alimentation humaine et animale

Responsables :

Dr. P. Verger - AgroParisTech, site de Paris

(philippe.verger@agroparistech.fr)

Dr. F. Dubois-Brissonnet - AgroParis Tech, site de Massy

(florence.dubois-brissonnet@agroparistech.fr)

Dr. V. Camel - AgroParis Tech, site de Paris

(valerie.camel@agroparistech.fr)

Master Science et Technologie du Vivant, mention Aliments et Bioproduits, Spécialité :  Chimie pharmaceutique : recherche et développements en synthèse, produits naturels et stratégies analytiques
Responsable : Douglas N. Rutledge, AgroParisTech (rutledge@agroparistech.fr)

Cohabilitation avec : Paris 11

Nom de ou des Ecole(s) Doctorale(s) de rattachement

Ecole Doctorale  ABIES

Autres activités (expertise - conseil)

Formations professionnelles et conférences en milieu professionnel

Depuis 20 ans environ, H. This est régulièrement invité dans la plupart des pays du monde pour presenter la gastronomie moléculaire et ses applications :

- applications technologiques : pour le monde industriel et pour le monde culinaire professionnel; souvent, il s'agit d'industries de la formulation, soit de l'agroalimentaire, soit de la parfumerie, de la pharmacie…

- applications pédagogiques : pour le monde culinaire (réforme des cursus de formation initiale, introduction de dispositifs de formation continue) et pour le monde éducatif général, de l'Ecole à l'Université (introduction des Ateliers expérimentaux du gout, Ateliers Science & Cuisine, Ateliers de gastronomie moléculaire…)

Ainsi, depuis 2005, plus de 86 actions de formations ont été dispensées dans 17 pays (France, Japon, Brésil, Etats-Unis, Canada, Italie, Belgique, Espagne, Danemark, Pays-Bas, Grèce, Allemagne, Angleterre, Irlande, Mexique, Cuba, Suisse). Le plus souvent, ces actions sont organisées avec les Ambassades de France dans les divers pays (le nom de H. This a été mis en avant par les Relations Internationales de l'Académie des sciences).

A noter que H. This anime aujourd'hui un réseau de gastronomie moléculaire, avec des séminaires calqués sur les Séminaires INRA de gastronomie moléculaire.

A côté des actions de formation effectuées par des interventions, H. This a publié 138 articles dans des revues professionnelles depuis le 1 janvier 2005 (L'Hôtellerie, Inter, La Cuisine Collective, La Revue de Toques internationales, Revue Internationale du Design…)

Thèmes de recherche de l'unité

L'UMR INRA/AgroParisTech « Ingénierie Analytique pour la Qualité des Aliments – IAQA » a pour projet de développer des stratégies analytiques plus ou moins "génériques" qui faciliteraient cette appréciation des modifications intervenues dans les aliments. Elle se propose donc d'adopter une approche intégrative de la chaîne de production de l'aliment, prenant en compte non seulement les étapes clés de la production, mais aussi la variabilité de la matière première alimentaire et la biodisponibilité des constituants de l'aliment après son ingestion.

Elle se fixe pour objectif de son projet scientifique de fournir de nouveaux outils validés pour une meilleure compréhension des mécanismes responsables des modifications intervenant dans les aliments, et un contrôle des étapes impliquées dans ces modifications (i.e. procédés de transformation, préparations culinaires).

 

L'unité IAQA s'intéresse en particulier à la mise en œuvre de nouvelles méthodes reposant sur les « empreintes analytiques » résultant d'analyses physico-chimiques essentiellement spectrométriques (infrarouge, spectrométrie de masse, fluorescence, résonance magnétique nucléaire…) suivies d'un traitement chimiométrique des données.

L'exigence accrue de sécurité des consommateurs, ainsi que les problèmes nouveaux posés par la contamination imposent, en effet, de compléter les approches standard d'appréciation des risques chimiques par une approche plus systémique mettant en œuvre les méthodologies qui résultent des progrès rapides de l'analyse physico-chimique.

Ces contrôles de qualité peuvent se faire par des méthodes analytiques classiques, souvent longues, fastidieuses et sujettes à l'erreur. Il est donc nécessaire de développer de nouvelles méthodes plus globales, s'appuyant sur le développement de techniques instrumentales à « haute densité » et éventuellement « à haut débit ».

Etude des contaminants de l'aliment

Dans une démarche d'analyse des risques, ce thème de recherche s'intéresse principalement à la caractérisation du danger, avec notamment le développement d'outils analytiques rapides pour identifier et quantifier les contaminants dans différents aliments (par exemple dans le café). Ces outils, une fois validés, sont ensuite mis en œuvre en vue de caractériser au mieux l'exposition par l'ingestion d'aliments contaminés, et de minimiser celle-ci en modifiant le procédé de transformation de l'aliment. Initialement axé sur les contaminants néoformés (principalement produits de Maillard), ce thème de recherche s'est élargi vers les contaminants de l'environnement. 

Analyse physico-chimique des transformations culinaires (Gastronomie moléculaire)

La discipline scientifique nommée « Gastronomie moléculaire » a été créée en 1988 parce qu'il avait été notamment observé que des phénomènes nouveaux et des mécanismes inédits pouvaient être découverts par l'étude de l' « art chimique » qu'est l'activité culinaire, encore peu étudiée jusqu'alors. Après des années de clarification, qui ont bien distingué la composante scientifique de la composante technologique de l'activité, le programme scientifique suivant a été assigné à la discipline : 

(1) modéliser les « définitions culinaires », 

(2) recueillir et tester les « précisions culinaires » (une banque de 25 000 précisions culinaires française est en cours de réalisation, sur le site de l'INRA : il s'agit d'une « conservation de patrimoine »), 

(3) explorer la composante artistique de l'activité culinaire, (4) explorer la composante sociale de l'activité culinaire.

Développement de méthodes chimiométriques

L'équipe qui travaille sur le thème « Développement de méthodes chimiométriques » a utilisé de façon systématique la chimiométrie pour développer de nouvelles méthodes analytiques pour la caractérisation de la qualité sanitaire des aliments. Elle a appliqué des techniques chimiométriques et en a développé de nouvelles. Elle a tout particulièrement travaillé sur le développement de méthodes permettant, soit de déterminer des « marqueurs », soit de construire des « empreintes analytiques » globales, indicatives d'une contamination ou d'une non-conformité. 

Collaborations extérieures et internationales

Collaborations internationales
Participation dans l'action européenne "EuroSpec" : 2002-2004.
Contrat ECOS-CONICYT avec le Pontificia Universidad Catolica de Chile.

Collaborations industrielles

Mars

Diana

Marie-Uniq

Grand-Marnier Lapostolle

Air liquide

Danone

Bruker

Eurofins

Revues à comité de lecture - Ouvrages ou chapitres d'ouvrage - Autres publications - Communications, congrès, colloques -

(2007)

D. N. Rutledge, D. Jouan-Rimbaud Bouveresse, Multi-way Analysis of Outer Product Arrays using PARAFAC, Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems, (2007), 85 170–178

 D. Jouan-Rimbaud Bouveresse, H. Benabid, D. N. Rutledge Independent component analysis as a pretreatment method for parallel factor analysis to eliminate artefacts from multiway data ,Analytica Chimica Acta, (2007), 589, 216–224

M.P. Gomez-Carracedo, J.M. Andrade, D.N. Rutledge, N.M. Faber, Selecting the optimum number of partial least squares components for the calibration of attenuated total reflectance-mid-infrared spectra of undesigned kerosene samples, Analytica Chimica Acta (2007), 585, 253–265

A. S. Barros, R. Pinto; I. Delgadillo, D.N. Rutledge, Segmented Principal Component Transform - Partial Least Squares regression, Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems, (2007), 89 59–68

D. Jouan-Rimbaud Bouveresse, A. S. Barros, D.N. Rutledge, Generalised PLS_Cluster: an extension of PLS_Cluster for interpretable hierarchical clustering of multivariate data, Sensing and Instrumentation for Food Quality and Safety, (2007), 1:79–90

M. Zude, I. Birlouez-Aragon, P.-J. Paschold, D. N. Rutledge , Non-invasive spectrophotometric sensing of carrot quality from harvest to consumption, Postharvest Biology and Technology, (2007), 45 (1), 30-37

M. Cuny, G. Le Gall, I. Colquhoun, M. Lees, and D.N. Rutledge, Evolving Window Zone Selection method followed by Independent Component Analysis as useful chemometric tools to discriminate between grapefruit juice, orange juice and blends, Analytica Chimica Acta, (2007), 597 203–213

J. Sarembaud, R. Pinto, D. N. Rutledge, Max Feinberg, Application of the ANOVA-PCA to stability studies of reference materials, Analytica Chimica Acta, (2007), 603 147–154

J.K. Houessou, S., Maloug A.-S. Lévêque, C. Delteil, B. Heyd, V. Camel, Effect of roasting conditions on the polycyclic aromatic hydrocarbon content in ground Arabica coffee and coffee brew., Journal of Agricultural and Food Chemistry, (2007), 55, 9719-9726

Juan Valverde, Marc Vignolle, Hervé This,, Quantitative determination of photosynthetic pigments in green beans using thin-layer chromatography and flatbed scanner as densitometer, Journal of Chemical Education, (2007), 84, 9, 1505-1507

Hervé This, Formal descriptions for formulation, International Journal of Pharmaceutics (2007), 344, 4-8

E. L. Jamin, D. Arquiera, C. Canlet, E. Rathahao, J. Tulliez, L. Debrauwer, New insights in deoxynucleoside the formation of adducts with the heterocyclic aromatic amines PhIP and IQ by means of ion trap MSn and accurate mass measurement of fragment ions,J. Am. Soc. Mass Spectrom., (2007), 18, 2107-2118

N. Gasc, S. Tache, E. Rathahao, J. Bertrand-Michel, F. Gueraud, 4-Hydroxynoenal in foodstuffs: heme concentration, fatty acid composition and freeze-drying are determining factors, Redox Rep., (2007), 12, 40-44

P.C. Kayumba, N. Huyghebaert, C. Cordella, J.D. Ntawukuliryayo, C. Vervaet, J.P. Remon, Quinine sulphate pellets for flexible pediatric drug dosing: formulation development and evaluation of taste masking efficiency using the electronic tongue., European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, (2007), 66 (3), 460-465

 

(2008)
M. Cuny, G. Le Gall, I. Colquhoun, M. Lees, and D.N. Rutledge, Fruit juice authentication by 1H NMR : Discrimination between grapefruit juice, orange juice and blends thanks to chemometric tools., Analytica Chimica Acta, (2008) 390:419–427

H. Benabid , D.N. Rutledge, H. Naamoune, Comparison of the olive oils produced in different areas of Algeria by chemometric analysis of their composition, Journal of Food, Agriculture & Environment (2008) 6 (2) 43-51

A.S. Barros, R. Pinto, D. Jouan-Rimbaud Bouveresse, D. N. Rutledge, Principal component transform - Outer product analysis in the PCA context, Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems, (2008) 93, 43-48

H. Noçairi, D. N. Rutledge, J. Vial, P. Sassiat, G. Cognon, D. Thiébaut, Combination of dynamic time warping and multivariate analysis for the comparison of comprehensive two-dimensional gas chromatograms : Application to plant extracts, Journal of Chromatography A, (2008), (sous presse)

J.K. Houessou, D. Goujot, B. Heyd, V. Camel, Modeling the formation of some polycyclic aromatic hydrocarbons during the roasting of Arabica coffee samples.,Journal of Agricultural and Food Chemistry, (2008), 56, 3648-3656

Juan Valverde, Hervé This, 1H NMR quantitative determination of photosynthetic pigments from green beans (Phaseolus vulgaris L.), Journal of Agricultural and Food Chemistry, (2008), 56(2), 314-320

H. This, A. Cazor, D. Trinh, Color Evolution of Aqueous Solutions Obtained by Thermal Processing of Carrot (Daucus carota L.) Roots: Influence of Light, Journal of Food Science, (2008), 73 (4), E176–E182

E.Scholten, E.van der Linden, H. This, The Life of an Anise-Flavored Alcoholic Beverage: Does Its Stability Cloud or Confirm Theory ?, Langmuir (2008) 24(5); 1701-1706

H. This, La chimie des aliments et du goût, L'Actualité chimique (2008) 315 (1), 7-9

H. This, Histoire d'une pièce d'argent, L'Actualité chimique (2008), 315 (1), 9-11

H. This, L'œuf dur : un festin de réactions chimiques, L'Actualité chimique (2008) 316 (2), 5-9

H. This, Dans la famille « mousses au chocolat »…,, L'actualité chimique (2008), 319 (5), 10-13

H. This, Descriptions formelles, pour penser et pour la formulation, L'Actualité chimique (2008), 322 (8), 11-14

I. Jouanin, V. Sreevani, E. Rathahao, F. Guéraud, A. Paris, Synthesis of the lipid peroxidation product 4-hydroxy-2(E)-nonenal with 13C stable isotope incorporation, J. Labelled Compounds Radiopharm. (2008), 51, 87-92

D. Bellocq, J. Molina, E. Rathahao, C. Canlet, ´ S. Tache, P.G.P. Martin, F. Pierre, A. Paris, High potency of bioactivation of 2-amino-1-methyl-6-phenylimidazo [4,5-b]pyridine (PhIP) in mouse colon epithelial cells with ApcMin mutation, Environ. Mutagen. (2008), 653, (1-2), 34-43

R. Pinto, V. Bosc, H. Noçairi, A.S. Barros, D.N. Rutledge, Using ANOVA-PCA for discriminant analysis: Application to the study of mid infrared spectra of Carraghenan gels as a function of concentration and temperature, Analytica Chimica Acta, 2008, (in press)

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