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Domaine 2 : ingénierie des aliments, biomolécules et énergie


- Descriptif du domaine 2
- Les enseignements du socle commun du domaine 2
- Exemples d’unités d’enseignements à choix en lien avec le domaine 2
- Exemples d’unités de projet en lien avec le domaine 2
- Les parcours sur 2 ans du domaine 2

Descriptif du domaine 2

Périmètre du domaine

Le domaine 2 vise à former des ingénieurs souhaitant accomplir une carrière dans, ou en relation avec les industries et entreprises de transformation alimentaire et non alimentaire.

Ce secteur économique et industriel produit et commercialise une large gamme de produits intermédiaires et finis : ingrédients, auxiliaires technologiques (ferments, enzymes…), molécules pour la chimie (synthons), bois d’œuvre, papier et bio-matériaux, emballage, énergie, aliments, produits cosmétiques, produits pharmaceutiques, eau.

Les futurs ingénieurs formés par l’enseignement de ce domaine se destinent à des activités professionnelles tant managériales que de gestion, d’ingénierie, de production ou encore de recherche & développement pour des entreprises et des organismes privés ou publics.

Compétences

La formation proposée dans ce domaine a pour objet d’apporter aux futurs ingénieurs les savoirs, savoir-faire et savoir-être en lien avec les filières permettant l’obtention, la diffusion et l’usage de ces produits alimentaires et non alimentaires. La formation proposée est construite pour permettre aux étudiants l’acquisition de compétences sur les matières transformées et les moyens techniques, économiques et sociaux mis en œuvre à l’échelle de l’entreprise et des filières dans lesquelles elle s’inscrit.

De façon plus détaillée, elle porte sur :

- les matières premières à l’origine de ces produits (animales, végétales/bois, co-produits et déchets, eau) : conditions d’obtention, de maîtrise des flux et de la qualité de ces matières premières ;
- les procédés permettant leur production : procédés biologiques (via des microorganismes ou des enzymes), procédés physico-chimiques (mécaniques, thermiques, de séparation, de mise en contact de phases, chimiques et d’hémi-synthèse), équipements et flux associés (eau, gaz, énergie) ;
- le dimensionnement et la maîtrise des moyens mis en œuvre ;
- l’appréhension des systèmes économiques et sociaux dans lesquels, et pour lesquels, ces produits sont fabriqués. Ceci implique des enseignements sur les marchés associés au domaine, la gestion financière, industrielle et humaine de l’entreprise, la perception des rôles des débats et régulations publiques, la perception sociale des produits.

Métiers visés

Principaux secteurs visés : les industries agro-alimentaires, pharmaceutiques, cosmétiques et des biotechnologies, la distribution et la vente. Une partie des diplômés peut également s’orienter vers de nouveaux métiers ouverts sur l’ingénierie des co-produits, les raffineries vertes et les missions environnementales en entreprise.

Les activités cibles :
- des métiers centrés sur les objets d’étude du domaine 2 ;
- des métiers centrés sur des fonctions managériales ou supports (type informatique) des entreprises associées au domaine 2 ;
- des métiers exercés dans des entreprises ou organismes en relation avec les entreprises associées au domaine 2.

La palette de métiers : Les fonctions qui peuvent être occupées, dans les secteurs économiques et professionnels cités précédemment, sont :
- des fonctions de direction, de gérance, d’organisation et de gestion (dès le premier emploi ou après une première expérience) ;
- des fonctions d’ingénierie de procédés, d’usine, de produit ;
- des fonctions de management et de gestion en production industrielle, recherche & développement, qualité, achats, approvisionnement, logistique, marketing, commercial ;
- des fonctions en enseignement et recherche ;
- des fonctions en communication ;
- des fonctions économiques ou de gestion dans des entreprises de services en relation avec celles associées au domaine 2 ;
- des fonctions dans le domaine de l’informatique.

Disciplines :

- Biologie ; Biochimie-Enzymologie ; Microbiologie ; Chimie ; Physique ; Thermodynamique ; Mécanique ; Transports, Transferts ; Génie des procédés ; Ingénierie ; Modélisation ; Mathématiques ; Mesure ; Automatique

- Economie ; Logistique ; Sociologie ; Marketing ; Design ; Gestion

- Sciences de la consommation ; Sensoriel ; Nutrition ; Santé

Parcours possibles :

Les étudiants ayant choisi ce domaine suivent les enseignements de socle commun puis peuvent établir leur propre itinéraire ou choisir de suivre un des deux parcours préétablis proposés dans le domaine 2 :
- Ingénierie des aliments
- Bioraffinerie - Chimie verte

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Les enseignements du socle commun du domaine 2

Le socle commun D2 est composé de sept unités constitutives (UC). Ces UC apportent les connaissances fondamentales relatives aux transformations agro-industrielles, alimentaires et non alimentaires. Elles permettent également d’acquérir des compétences inhérentes aux métiers du domaine.

Trois UC sont regroupées dans un bloc intitulé "Conception, élaboration et caractérisation des aliments et bioproduits", de façon à favoriser les interactions entre les disciplines concernées par des études de cas sur des objets communs et l’intégration de travaux expérimentaux.

UC Sciences des aliments et bioproduits (36 heures)

  • Acquérir des connaissances sur la structure des constituants présents dans les matières premières, dans les produits alimentaires intermédiaires et être capable d’identifier les fonctions chimiques clés qui vont intervenir dans la réactivité de ces molécules et dans la construction des propriétés des aliments, des produits cosmétiques et autres bio-produits
  • Appréhender la réactivité de ces constituants au cours de l’élaboration et de la conservation des produits
  • Comprendre l’origine de la fonctionnalité de ces constituants en abordant à la fois les propriétés de structure et de texture, enzymatiques et nutritionnelles
  • Identifier des stratégies d’analyse et de mesure permettant d’assurer la qualité des produits et appliquer une démarche expérimentale pertinente, depuis la prise de l’échantillon, le choix des méthodes et outils d’analyse et jusqu’à l’analyse des données obtenues.

UC Génie industriel des aliments & bioproduits (31 heures 30)

  • S’approprier les notions génériques fondamentales du génie des procédés afin d’être capable de déterminer et d’optimiser les facteurs de dimensionnement et les conditions opératoires associé(e)s aux principaux procédés de transformation rencontrés dans les agro-industries
  • Mettre en oeuvre ces notions pour résoudre de manière pragmatique des problématiques complexes rencontrées à l’échelle industrielle, ceci en privilégiant les approches de diagnostic et de dimensionnement des équipements au sein desquels se déroulent les transformations
  • Aborder de manière théorique et pratique les problématiques liées à la mesure (au laboratoire et au sein des procédés) et à la conduite des opérations unitaires du génie industriel alimentaire

UC Transformations microbiennes au service des bio-industries (22 heures 30)

  • Savoir quantifier des transformations microbiennes (cinétiques de croissance et de production, rendements de conversion)
  • Comprendre et anticiper l’influence des modes de production (choix des microorganismes et des conditions environnementales) sur les performances des procédés microbiens pour la production d’aliments et de bio-molécules
  • Avoir une approche concrète par la connaissance d’exemples d’application dans les domaines des produits alimentaires et de la chimie verte

Une UC disciplinaire en sciences économiques et sociales dédiée aux agro-industries est proposée :

UC Secteur et fonctionnement des entreprises (22 heures 30)

  • Présenter le secteur agroalimentaire et les secteurs non alimentaires concernés
  • Former aux bases de la gestion de production d’une entreprise de transformation : Management des Ressources de Production, Plan directeur de production et planification, Juste-à-Temps, gestion des stocks et d’une chaîne de production
  • Initier à l’approche marketing des entreprises agroalimentaires et connexes (outils, méthodes)

Trois UC transerversales sont proposées :

UC Ingénierie de la qualité (22 heures 30)

  • Aborder les divers aspects de la qualité par une approche intégrative sur l’ensemble de la filière agricole et alimentaire (producteurs, industriels et consommateurs), et esquisser la dimension managériale de la gestion de la qualité au sein de l’entreprise
  • Aborder les deux grandes approches de l’ingénierie de la qualité : celle qui conduit à établir les conditions d’obtention ou des caractéristiques spécifiques pour les produits, et celle qui vise à rendre les produits conformes aux critères pré-établis
  • Appréhender les problèmes qualité - types sur les filières agro-alimentaires en s’appropriant une démarche de diagnostic

UC Evaluation environnementale des filières agro-industrielles (22 heures 30)

  • Se sensibiliser aux impacts environnementaux des procédés de transformation des produits agricoles et des filières agro-alimentaires (de l’élaboration de la matière première à celle du produit fini), aux méthodes et indicateurs qui peuvent être employés pour les évaluer et aux technologies disponibles pour les réduire
  • Apporter des connaissances sur le cadre réglementaire qui influe les actions des entreprises des filières alimentaires dans ce domaine
  • Mettre en évidence les enjeux économiques associés aux coûts des ressources de production mais également aux coûts des externalités
  • Apporter un savoir-faire sur l’analyse des impacts ainsi que la mise en oeuvre des solutions tant techniques qu’organisationnelles
  • Etre capable de diagnostiquer l’impact d’un procédé ou d’un produit sur l’environnement, de formuler un jugement critique sur cet impact et de proposer des systèmes de production (alimentaire et non alimentaire) permettant d’accroître l’efficience d’utilisation de ressources rares (énergie, eau, …) au niveau des procédés de transformation et d’optimiser la distribution des produits (circuits courts, temps de séjour, …)

UC Consommateur, citoyen, société et offre produit (22 heures 30)

  • Appréhender les multiples dimensions de l’interaction produit agroalimentaire-cosmétique / consommateurs et citoyens, en considérant : leurs attributs organoleptiques, leurs réponses aux attentes des parties prenantes, les signaux sociaux et éthiques dont ils sont porteurs.
  • S’initier à la prise en compte de cette approche systémique dans la définition de l’offre produit

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Unités d’enseignements à choix en lien avec le domaine 2

Un large éventail d’UE disciplinaires et pluridisciplinaires est proposé. Ces UE permettent de renforcer ses compétences dans le domaine de l’ingénierie des aliments, des biomolécules et de l’énergie. Plusieurs d’entre elles sont à l’interface avec d’autres domaines. Elles abordent des volets scientifiques, techniques, économiques et environnementaux.
Quelques UE proposées, en plus des UE parcours, ouvertes à tous (cf § parcours) :
- Cuisine : savoir-faire et savoirs
- Microbiologie et Technologie Fromagère

- Ingénierie analytique pour les industries agro-alimentaires et l’environnement
- Maîtrise du froid et qualité des produits alimentaires et biologiques
- Structures physiques dans l’aliment et propriétés
- Qualité microbiologique des matériaux
- Prévision du risque microbiologique dans les aliments
- Evaluation et gestion des risques dans les filières agro-alimentaires
- Aide aux choix pour l’emballage et le conditionnement des produits alimentaires et cosmétiques
- Physiologie de la perception et du comportement humain
- Industries des céréales : formulation, procédés et qualité
- Fermentation-distillation : des boissons aux biocarburants
- Bioraffinerie : analyse terrain d’un système agro-industriel multifilières
- Impact de l’environnement industriel sur le comportement des microorganismes pathogènes et d’altération
- Eco conception de produits et Supply Chain durables

- Construction des propriétés nutritionnelles des aliments au cours de leur élaboration
- Antioxydants phénoliques, aliments et santé
- Les probiotiques : concilier effets santé et production industrielle
- Bioingénierie des lipides pour la santé et l’industrie

- Gestion de projet innovant en alimentaire
- Optimisation et jeu d’entreprise logistique
- Management d’équipe
- Les Relations du travail : cadre légal et gestion des ressources humaines
- Marketing Business to Business : achats et ventes interentreprises

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Projets en lien avec le domaine 2

  • De la conception à la mise sur le marché d’un nouvel aliment
  • Démarche d’innovation en IAA et cosmétique : du développement de l’idée à la réalisation de maquettes
  • Valorisation de molécules fonctionnelles bio-sourcées pour l’alimentation, la chimie, les cosmétiques et les matériaux
  • Alimentation, comportement et santé de l’homme
  • Ingéniérie par la simulation numérique
  • Initiation à la recherche en biologie
  • Projets d’Innovation
  • Démarche de projet en lien avec l’apprentissage

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Les deux parcours sur 2 ans du domaine 2

Deux parcours sont proposés : "Ingénierie des aliments" et "Bioraffinerie-Chimie verte". Ils sont organisés selon une structure commune :

En deuxième année :
- Un socle commun (SCD2) apportant les connaissances fondamentales relatives aux transformations agro-industrielles
- Des enseignements d’approfondissement identifiés
- Des enseignements d’ouverture ou de poursuite de l’approfondissement
- Un projet en lien avec les transformations agro-industrielles
- Un stage de 3 mois en lien avec le domaine Ingénierie des aliments, biomolécules, énergie.

En troisième année :
- Une dominante d’approfondissement dans le domaine des agro-industries, à choisir parmi une offre identifiée
- Un stage de 6 mois en lien avec le domaine en lien avec le domaine Ingénierie des aliments, biomolécules, énergie.

Ces deux parcours s’appuient sur une pédagogie faisant une large place à l’expérimental et au terrain, ainsi qu’aux contacts industriels. Ils proposent à la fois des approches disciplinaires et intégratives.

Le parcours ingénierie des aliments

Objectif du parcours

- Former des ingénieurs capables de s’intégrer dans un secteur industriel mâture, de dimension internationale, offrant de nombreux débouchés.

- Proposer une offre de formation assurant des connaissances et compétences approfondies sur :

  • des pratiques spécifiques liées à la complexité et à la variabilité de la matière transformée, à la diversité des mécanismes réactionnels impliqués dans la transformation et à la pluralité des produits finis
  • le fonctionnement et le management de l’entreprise agro-industrielle dans ses différentes dimensions, avec les spécificités liées à la transformation du vivant
  • l’intégration des approches d’éco-conception et de durabilité

Contenus du parcours :

-  Socle commun Domaine 2 : Voir plus haut

- Enseignements d’approfondissement identifiés : 4 UE de 48h :

  • Procédés de transformation et de conservation
  • Microbiologie alimentaire
  • Approche expérimentale de la construction de l’aliment par la chimie et le procédé
  • Physico-chimie et élaboration de la structure des produits alimentaires OU Additifs et arômes alimentaires OU Outils sensoriels pour la formulation et l’optimisation de produits

- Enseignements d’ouverture ou de poursuite de l’approfondissement : 1 UE Athens à choisir parmi l’offre ParisTech et 2 UE de 24 heures à choisir parmi l’offre AgroParisTech.

- Projet en lien avec les transformations agro-industrielles : à choisir parmi l’offre suivante :

  • De la conception à la mise sur le marché d’un nouvel aliment
  • Démarche d’innovation en IAA et cosmétique : du développement de l’idée à la réalisation de maquettes.
  • Valorisation de molécules fonctionnelles bio-sourcées pour l’alimentation, la chimie, les cosmétiques et les matériaux : identification, production, mise en œuvre.

- Stage de fin de 2ème année, d’une durée de 3 mois.

- Une dominante de troisième année : à choisir parmi une offre identifiée

  • Conception et développement de produits
  • Génie des procédés et production
  • Sécurité sanitaire et prévention des risques
  • BioTech
  • Management des entreprises agro-alimentaires

Il est également possible de suivre une spécialité du master 2 Aliments Bioproduits Nutrition Santé, notamment les spécialités Ingénierie des produits et des procédés, Microbiologie ou Nutrition Santé.

Le parcours Bioraffinerie - chimie verte

Objectif du parcours :

- Former des ingénieurs capables de contribuer au développement d’un secteur en plein essor, répondant à une forte demande sociétale associée aux enjeux environnementaux.
- Apporter des connaissances et compétences approfondies permettant de mettre en place une démarche d’innovation durable. Seront étudiés :

  • les enjeux techniques et environnementaux associés au développement des bioraffineries pour répondre aux besoins énergétiques et alimentaires des populations
  • la combinaison d’outils biologiques et chimiques de conversion de la biomasse pour l’obtention de biomatériaux, ingrédients fonctionnels et molécules plateforme dans un contexte de chimie verte
  • l’approche système filière-territoire pour identifier des scénarios durables.

Contenu du parcours :

- socle commun Domaine 2 : voir plus haut

- Enseignements d’approfondissement identifiés : 3 UE de 48 heures et 2 UE de 24 heures

  • Biomolécules et synthons : de leur production par voie biotechnologique à leur extraction (48 h)
  • Agro-ressources : nouvelles stratégies de valorisation par voie biologique et chimique (48 h)
  • Biomatériaux, biopolymères, matériaux biosourcés (48 h)
  • Les ressources en biomasse dans les territoires : quels enjeux économiques et environnementaux OU Fermentation-Distillation : des boissons aux biocarburants (24 h)
  • Bioénergies et lignocelluloses (24 h)

- Enseignements d’ouverture ou de poursuite de l’approfondissement : 1 UE Athens à choisir parmi l’offre ParisTech et 1 UE de 48 heures à choisir parmi l’offre AgroParisTech.

- Projet en lien avec les transformations agro-industrielles, à choisir parmi l’offre suivante :

- * Valorisation de molécules fonctionnelles bio-sourcées pour l’alimentation, la chimie, les cosmétiques et les matériaux : identification, production, mise en œuvre.

  • De la conception à la mise sur le marché d’un nouvel aliment
  • Démarche d’innovation en IAA et cosmétique : du développement de l’idée à la réalisation de maquettes.

- Stage de fin de 2ème année d’une durée de 3 mois.

- Une dominante de troisième année : BioTech, dominante modulaire permettant de cibler les métiers de la production (génie des procédés, logistique, traitement des déchets) ou de la recherche amont (biotechnologies, science des matériaux) dans un contexte général de bioraffinerie.

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AgroParisTech
16 rue Claude Bernard
F-75231 Paris Cedex 05
Tel: 33 (0) 1 44 08 18 43
Fax: 33 (0) 1 44 08 16 00
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