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Prédiction du rendement technologique des jambons par spectroscopie optique : mise en place et validation en contexte industriel

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article de congrès de Ronan Le Page et al., présenté au 14ème Colloque international francophone sur les méthodes et techniques optiques pour l'industrie, 16-20 nov. 2015, p. 142-144

Prédiction du rendement technologique des jambons par spectroscopie optique : mise en place et validation en contexte industriel Le rendement de fabrication des jambons est un enjeu pour l'industrie agro-alimentaire : une valeur faible de ce rendement dit technologique se traduit par une dépréciation de valeur et de qualité des jambons [1]. Le tri des carcasses pour la réalisation des jambons cuits supérieurs s'appuie sur une mesure de pH mais n'est pas optimal en terme de résultats, c'est pour cette raison que l'on essaie de lui substituer une mesure par spectromètrie. Dans ce but, un projet a été mis en place mettant en oeuvre une chaîne de mesure complète. Il suppose le design de plusieurs sondes de surface et de pénétration (afin d'explorer un site de mesure optimisé en profondeur et orientation), la mise en oeuvre d'un spectromètre (gamme visible et proche infra-rouge cf. Figure 1), puis du traitement de spectre par une méthode d'apprentissage automatique (Partial Least Square PLS cf. [2]), et l'affichage des résultats et de leur communication au sein du réseau informatique de l'industriel abatteur. Figure 1: Matériel utilisé : sonde de pénétration, spectromètre ASD Labspec, sonde de surface (connectique SMA) 2. Aspects historiques et objectifs L'utilisation, dans le cadre d'un projet de recherche, d'un spectromètre requière en général une phase de collecte des données, suivi d'une phase d'analyse (calibration du modèle) de ces données afin de bâtir un modèle de prédiction à l'aide de descripteurs objectifs fournis par ailleurs. Le spectromètre est un appareil connecté à un PC et comprenant un logiciel spécifique en charge de réaliser les opérations d'acquisition des spectres. Les spectres collectés sont en général transférés sur un autre ordinateur afin d'y être traités par un logiciel dédié à l'analyse statistique, une exportation des données dans un format exploitable par ce logiciel est souvent nécessaire. En routine, l'exploitation du modèle statistique issue de la calibration permet pour chaque spectre le calcul d'un ou plusieurs paramètres pertinents utilisable en tant que critère de sélection et de tri des jambons analysés.

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2016

Prédiction expérimentale du niveau de salage des jambons secs par la tomographie Rayons X

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Fiche n° 021 : maîtrise des qualités nutritionnelles des produits

Les charcuteries sèches représentent en France une production de 36 218 T pour le jambon sec et 108 652 T pour le saucisson sec. Malgré ces
volumes, elles sont actuellement fabriquées selon des procédés établis au long des années sur un mode empirique. Pour un industriel, toute modification d’un des paramètres de fabrication est risquée compte tenu de la longueur des procédés de fabrication (7 mois minimum pour des produits de qualité supérieure) et du coût de la matière engagée. Ainsi, des actions telles que la réduction du taux de sel (intérêt nutritionnel), la baisse de la température de séchage (intérêt environnemental), la réduction des cycles de sèche (intérêt économique) ne sont pas anecdotiques.
Ce projet avait pour objectif d’exploiter la tomographie, technologie non destructrice, pour piloter le procédé de fabrication du jambon sec.
Il s’agissait d’une part, d’étudier, à partir d’une mesure faite à l’issue de l’étape de salage, la possibilité de prédire le taux de sel du produit à ce stade et à l’issue du procédé de fabrication. Il s’agissait, d’autre part, d’étudier la possibilité de prédire la valeur de l’aw au repos, et notamment au coeur du jambon dans la zone nerveux et jarret.

PDF icon fiche_bilan2015_021.pdf
2016

Prediction level of meat quality criteria on 'pse-like zones' defect of pork's ham

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A major concern in French cooked ham production is a structural “PSE-like zones” defect of muscles. The aim of this study was to estimate the predicting reliability of meat quality measurements from accessible sites to assess the defect in its deep internal location. Meat quality of 2420 hams was measured in four slaughterhouses. All controlled pigs were Large White × Piétrain sire crossbreed: 30 minutes pH and ultimate pH were taken on Semimembranosus, meat colour (L*, a*, b*) was measured on Gluteus Medius as from the primary cutting, and carcass characteristics were registered.

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2008

Prediction of mass transfer during the wet cooking of pork meat

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Poster. The control of cooking loss is critical for meat industry by affecting both technological yield and meat quality (juiciness, tenderness, loss of nutritional components, etc.). During heating, complex phenomena of contraction and juice migration occur in meat. Simplification was previously performed by a kinetic model to simulate the cooking loss of beef meat (Oillic et al., 2009).

This study aimed to test if the model developed on beef meat is applicable on pork meat and to adapt it.
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2012

Prediction of PSE-like zones, ultimate pH and cooking yield by computer image analysis of deboned hams

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Poster.

Bone-in hams can be selected according to their ultimate pH level for the needs of the cooked ham sector, but the sorting of hams with a pH-meter become more difficult on deboned hams. On the other hand, a lot of new muscle areas are available on deboned hams to perform meat quality measurements, and the PSE-like zones are observable. Vision systems (using cameras) are more and more popular in the meat industry.
This technique allows the measurement of multiples areas of the meat and can potentially be more robust than any operator based technique.
The objective of the study is to design and to calibrate a vision system dedicated to the online prediction of the meat quality of deboned, defatted and trimmed hams. The meat quality parameters selected to develop prediction algorithms are: PSE-like zones, ultimate pH, cooking yield and slicing defects.

PDF icon Poster IFIP de Antoine Vautier et al., 62e ICOMST, 14-19 août 2016, Bangkok, Thaïlande
2016

Prediction of the evolution of the contamination of Listeria monocytogenes during the manufacturing and the storage of delicatessen : combined modelling of heat tranfer and bacterial behaviour

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PDF icon Prediction of the evolution of the contamination of Listeria monocytogenes during the manufacturing and the storage of delicatessen : combined modelling of heat tranfer and bacterial behaviour
2007

Prédiction précoce du pH ultime et du rendement technologique par spectroscopie RAMAN / Early prediction of ultimate pH and cooking yield by Raman spectroscopy

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Les Cahiers de l'IFIP, 5(1), 27-36 - La revue R&D de la filière porcine française

La mise au point d’une technologie pour la prédiction rapide du pH ultime avant 18 h post mortem est une forte attente du secteur abattage-découpe. A l’abattoir, l’essentiel du tri des carcasses est réalisé lors de la pesée-classement. L’obtention à ce stade d’une information précise sur le pH ultime permettrait d’une part de réduire significativement les erreurs d’évaluation du pH ultime à J1 en raison d’un délai post mortem inapproprié et d’optimiser d’autre part l’organisation de la découpe. Des chercheurs allemands ont montré que la spectroscopie Raman peut être utilisée pour la prédiction du pH ultime par mesure sur carcasse chaude. La spectroscopie Raman est une technologie proche de la spectroscopie proche infrarouge ; le spectre est obtenu par excitation à l’aide d’un laser dont la longueur d ’onde est dans notre cas spécifique du glycogène et du lactate de la viande afin d’en prédire le pH ultime. L’IFIP a réalisé sur cheptel français un essai de la validation en coopération avec l’Université de Kulmbach, qui est à l’origine du développement du prototype et des calibrations pour la prédiction de la qualité technologique de la viande. Les acquisitions spectrales ont été réalisées en fin de chaine d’abattage (30 minutes post mortem). Des critères complémentaires au pH ultime ont été étudiés, tel le rendement technologique, la couleur, l’exsudat et le pH1 du muscle Semimembranosus. La prédiction du pH ultime par l’exploitation de spectres Raman obtenus à chaud (30 minutes PM) montre un niveau de précision élevé pour ce nouveau jeu de données (R²c=0,82, rmsec=0,07). La prédiction de l’exsudat et du rendement technologique sont également prometteuses mais des problèmes de robustesse, que nous pouvons attribuer aux conditions expérimentales (hétérogénéité dans le temps de déviation des carcasses) ont été observés sur ces paramètres sans que cela ne perturbe la prédiction du pH ultime.

35,00 €
2018

Predictive microbiology combined with metagenomic analysis targeted on the 16S rDNA : A new approach for food quality

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The food spoilage process is mainly caused by alteration micro-organisms and classical culture-based methods may not be relevant to understand the modifications of the microbial ecology in food products. Metagenomic analysis targeted on 16S ribosomal DNA can elucidate microbial community structures at a muche higher resolution than was previously possible. Combined with predictive microbiological models, a new approach was investigated to take into account bacterial populations dynamics in perishable foods under different environmental conditions. White pudding samples, a typical Belgian pork meat product, were packed under food wrap (atmospheric air condition). Durability studies were conducted at 4°C, 12°C and a dynamic temperature profile according to the NF V01-003 standards (4°C (1/3 of the shelf life) - 8°C (2/3 of the shelf life)) during 15 days. The effect of organic acids was also investigated using a lactic acid (1.8% w/w) treatment. At each day of the trials, classical microbiological (total flora) and 16S rDNA metagenomic analysis were carried out on all these samples. For the metagenomic analysis, a sequencing library was generated, targeting the V1-V3 region of the 16S rDNA. The two major bacterial populations were thus identified (Psychrobacter sp and Brochotrix thermosphacta) and predictive microbiology models used to assess the growth parameters. Cardinal parameters for temperature were collected on the two main bacterial species. The model was validated using the data obtained at a dynamic temperature profile. The results of the simulations for Psychrobacter sp and Brochotrix thermosphacta show a good compliance between predicted and observed data. Compared to culture based methods on selective media and previous independent culture techniques, metagenomic analysis combined with predictive microbiology gives more valuable information, and could be considered as a technological breakthrough to control the quality or for accurately determining shelf life.

PDF icon delhalle2014.pdf
2014

Predictive microbiology combined with metagenomic analysis targeted on the 16S ribosomal DNA: A new approach for food quality

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The food spoilage process is mainly caused by alteration micro-organisms and classical culture-based methods have therefore been used to assess the microbiological quality of food. These techniques are simple to implement but may not be relevant to understand the modifications of the microbial ecology which occur in the food product in response to different changes in the environmental conditions. Metagenomic analysis targeted on 16S ribosomal DNA can bring about a solution to this new need and elucidate microbial community structures, including the identification and quantification of culturable and non-culturable organisms, at a much higher resolution than was previously possible with culture-based methods to provide a picture of the microbial community. Combined with predictive microbiological models, a new approach was investigated to take into account the dynamics of the evolutions of the microbial community in food products. This work describes the application of a metagenomic analysis and predictive microbiology in order to study bacterial populations dynamics in perishable foods under different environmental conditions.

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2013

Prédire la qualité des viandes : mythe ou réalité ?

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Cécile Berri et al., Viandes & Produits carnés (FRA), novembre 2016,14 pages

Etat des lieux des avancées récentes réalisées dans le domaine de la prédiction des qualités des viandes ; réflexion sur les perspectives d’application

Cette revue a pour objectif de faire un point sur les avancées récentes obtenues dans le domaine de la prédiction de la qualité des viandes.
Elle aborde différentes démarches menées au sein des principales filières de production pour développer des équations puis des outils prédictifs basés sur différents types de marqueurs biologiques (génomiques ou phénotypiques) ou physiques (spectroscopiques). Au travers des différents exemples présentés, il apparaît que l’identification de marqueurs biologiques se confronte au déterminisme complexe des paramètres de qualité qui rend encore difficile la mise au point de tests moléculaires génériques utilisables sur le terrain. Toutefois, les avancées ont été notables ces dernières années bénéficiant des récents développements technologiques en génomique, protéomique et métabolomique. Les premières équations de prédiction de la qualité sensorielle et du potentiel technologique des viandes laissent entrevoir des possibilités d’applications dans les années à venir. Concernant la spectroscopie, les principaux résultats ont été obtenus dans le domaine de la Spectroscopie Proche Infrarouge (SPIR) avec des développements aboutis pour prédire la composition et la valeur nutritionnelle des viandes. La prédiction du potentiel technologique des viandes à l’aide de cette méthode et surtout de la qualité sensorielle est en revanche plus difficile. Enfin, l’exemple du modèle phénotypique MSA (« Meat Standards Australia ») de prévision de la qualité sensorielle de la viande bovine basée sur une combinaison de données d’amont et d’aval et dont la plus-value pour la filière a été démontrée en Australie, présente une généricité qui a déjà été éprouvée dans plusieurs pays.

ENG

Predicting quality of meats: myth or reality?

This review was aimed at providing an overview of recent advancements obtained in the field of meat quality prediction. The different methods used in the production sectors for the development of equations and the tools used based on different types of biological markers (genomic or phenotypic) or physical (spectroscopy) are discussed. Through the different examples that are presented, it appears that the identification of biological markers is confronted with the complex determinism of quality parameters. This makes the development of generic molecular tests to be used on the field even more difficult. However, in recent years, progress has been made, benefitting from genomics, proteomics and metabolomics technological developments. The first equations that predict the sensorial quality and the technological potential of meat hint to possible applications in the near future. Concerning spectroscopy, the main results were obtained using Near Infrared Spectroscopy (NIR) with developments obtained for the prediction of the composition and nutritional value of meats. The prediction of the technological potential of meats using this method and mainly the sensorial quality is, however, more difficult. Finally, the example of the MSA (« Meat Standards Australia ») phenotypic model which predicts the sensorial quality of bovine meat based on a combination of upstream and downstream data and whose added-value for the sector has been identified in Australia, presents a genericness that has already been proven in several countries.

2016

Première estimation de l'empreinte carbone de la production porcine au portail de la ferme

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Les instituts techniques ont élaboré un guide méthodologique « GES’TIM » pour l’estimation des impacts de l’agriculture sur les émissions de Gaz à Effet de Serre (GES).
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2009

Prérefroidissement à chaud des produits de charcuterie et réduction de l’énergie consommée lors du chauffage

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Fiche n° 035 : réduction des impacts environnementaux et des consommations d'énergie

Il est important de pouvoir réduire la consommation énergétique tout en conservant les effets technologiques et microbiologiques de la cuisson.
L’Ifip a comparé trois modes de refroidissement des produits de charcuterie en fonction de leur influence sur la consommation énergétique lors de la phase de chauffage.
Les conditions de traitement thermique ont été revisitées afin de trouver les conditions permettant de concilier les exigences de développement des caractéristiques des produits et de destruction thermique des cuissons.

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2015

Présentation du projet ACCEPT et des résultats du sondage d’opinion et de la typologie des points de vue de la société sur l’élevage en France

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« Mieux comprendre les points de vue de la société sur l'élevage ». Présentation du 25 janvier 2017.

- « Acceptabilité des élevages par la société en France : cartographie des controverses, mobilisations collectives et prospectives, par Christine Roguet (p. 1-5) ;

- « Comprendre les controverses sur l’élevage et connaître les acteurs du débat en France et en Europe, par Elsa Delanoue, (Université Rennes et ITAVI et Christine Roguet  (IFIP), p. 6-15) ;

- « Et le grand public ? : les regards de la société française sur l’élevage », par Alizée Chouteau, Elsa Delanoue, Anne-Charlotte Dockès, Aurore Philibert et Christophe Perrot (p. 16-35) :

-       Que nous apprennent de récentes : études quantitatives (p. 17-20)

-       Un sondage mené par le projet ACCEPT (p. 21-35)

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2017

Prévalence de la contamination des carcasses de porcs réfrigérées par Campylobacter SP. Premiers résultats

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Les Campylobacter thermotolérants, recherchés activement depuis avril 2002 auprès de 600 laboratoires d’analyses médicales, occupent en France la seconde place, après les salmonelles, des agents isolés des selles de patients. Ils représentent aux Etats-Unis et en Grande-Bretagne, la 1ère cause de toxi-infection alimentaire bactérienne (3). Bien que le lien de causalité entre les cas de campylobactérioses humaines et la consommation de viandes de poulets soit le plus fort (1), d’autres viandes mal cuites peuvent être suspectées.
PDF icon Prévalence de la contamination des carcasses de porcs réfrigérées par Campylobacter SP. Premiers résultats
2004

Prevalence of verotoxin-producing Escherichia coli and Escherichia coli 0157:H7 in pig carcasses from three French slaughterhouses

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Verotoxin-producing Escherichia coli (VTEC) are important food-borne pathogens in humans. Several studies have demonstrated that cattle are a major reservoir of VTEC but few data are available about the occurrence of VTEC in other species. In France, there is no data about pigs and pork meat. The main purpose of this study was to evaluate the prevalence of E. coli O157:H7 and other VTEC in pork carcasses.

2001

Prévalence Salmonella. Influence des conditions de refroidissement et d'entreposage des carcasses et produits de découpe de porc sur la prévalence de Salmonella, de la fin de l'éviscération à la réception en ateliers de fabrication de charcuteries-salaisons. Rapport final des travaux.

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2002

Prévention de la formation de composés néoformés dans la viande cuite et les produits à base de viande en fonction de leur mode de préparation ou de fabrication

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La communication sur les caractéristiques nutritionnelles devient de plus en plus présente, véhiculée tant par les
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2006

Prévention des effets possibles des charcuteries sur le cancer colorectal

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Depuis 2005, l’IFIP est associé avec la Fict et l’INRA de Toulouse à plusieurs études ANR (Hèmecancer et Sécuriviandes) visant à explorer la mécanique de déclenchement des lésions précancéreuses colorectales sur des rats ayant consommé de fortes quantités de produits carnés.
Les connaissances acquises permettent de tester des modèles de charcuterie réduisant l’apparition de lésions colorectales sur les rats expérimentaux.

PDF icon bilan_2012web_24.pdf
2013

Prévision de l'évolution de contamination par Listeria monocytogenes de produits de salaison lors de leur fabrication et de leur conservation : modélisation combinée des transferts thermiques et des cinétiques bactériennes

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2007

Prévision des prix du porc et de l’aliment

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Les prix du porc et de l’aliment, en raison de leur contribution aux résultats économiques des élevages, font l’objet d’un suivi et d’une analyse permanente.

La conjoncture de l’année 2010 avec notamment une nouvelle forte augmentation du prix des céréales et de l’aliment au deuxième semestre a renforcé cette exigence.

L’activité sur ce thème fournit ainsi aux opérateurs de la filière des instruments pour mieux comprendre les marchés, anticiper leurs évolutions et disposer d’éléments de pilotage pour leur activité.

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2010

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