Doctorant en microbiologie et génie des procédés alimentaires

Doctorant en microbiologie et génie des procédés alimentaires

OFFRE DE THESE RETHINK – Repenser les températures de stockage des produits surgelés pour une chaîne du froid plus durable.

Environnement de travail

Cette thèse se fera dans le cadre d’une collaboration entre l’unité de recherche Génie des procédés FRIgorifiques pour la Sécurité alimentaire et l’Environnement (FRISE) de l’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE), l’unité Sécurité sanitaire des aliments d’origine aquatique (SANAQUA) du Laboratoire de Sécurité des Aliments (LSAl) et la Direction de l’Evaluation des Risques (DER) de l’Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail (Anses). Vous serez accueilli(e) au sein de l’équipe Metfri qui aborde l’étude des écoulements et des transferts de chaleur et de matière dans les produits alimentaires et procédés frigorifiques.

L’unité SANAQUA de l’Anses mène des recherches sur les dangers microbiologiques dans les environnements et les produits aquatiques, avec une attention particulière portée à Listeria monocytogenes et aux vibrions marins (Vibrio parahaemolyticus, V. cholerae, V. vulnificus). Le travail de thèse se déroulera en deux phases principales, avec une présence prolongée dans chaque structure, d’abord au sein de l’unité FRISE à Antony, puis dans l’unité SANAQUA à Boulogne-sur-Mer.

Mission et activités

Problématique – enjeux scientifiques et technologiques. La conservation des aliments par congélation repose sur le maintien d’une température réglementaire de -18°C, garantissant la stabilité microbiologique et la préservation des propriétés organoleptiques et nutritionnelles des produits tout au long de la chaîne du froid. Cette exigence contribue fortement à la consommation énergétique du secteur, la chaîne du froid représentant une part significative de la consommation électrique mondiale et des émissions de gaz à effet de serre. Le relèvement des températures de stockage apparaît comme un levier prometteur pour réduire les coûts énergétiques et l’empreinte environnementale de la filière des aliments congelés, mais il soulève des verrous scientifiques majeurs.

1. Comment les conditions de congélation et de stockage influencent-elles la microstructure et la qualité des aliments surgelés ainsi que leurs évolutions au cours du temps ?
2. Quelle est l’influence des conditions de congélation et de stockage sur la survie/l’inactivation des microorganismes ainsi que sur les risques sanitaires associés ?
3. Quels liens existent-ils entre la microstructure et la survie et/ou l’inactivation des microorganismes pathogènes ?
4. Comment intégrer ces connaissances dans une évaluation quantitative des risques pour le consommateur ?
5. Comment concilier les objectifs potentiellement antagonistes de qualité, sécurité sanitaire et efficacité énergétique ?

Les travaux porteront sur trois couples produit/pathogène représentatifs : saumon-listeria monocytogenes, crevette‑Vibrio spp. et poulet‑salmonella. Le travail de thèse s’articulera autour de plusieurs volets :

• Analyse de la qualité : caractérisation expérimentale de la microstructure (microtomographie à rayons X, cryomicroscopie) et des propriétés de qualité (texture, perte en eau, perte en nutriments…) en fonction des conditions de congélation et de stockage et développement de modèles prédictifs.
• Analyse microbiologique : étude de la survie/inactivation de pathogènes (challenge test, approches biomoléculaires) et développement de modèles de microbiologie prévisionnelle.
• Évaluation des risques : intégration des données microbiologiques dans des modèles de type AQRM afin d’estimer les risques pour le consommateur.
• Modélisation multicritère : développement d’un outil intégrant qualité, sécurité et consommation énergétique pour simuler différents scénarios de chaîne du froid.

Résultats attendus et valorisation :

• Acquérir de nouvelles connaissances sur les interactions entre procédés, microstructure, qualité et sécurité des aliments surgelés.
• Produire des données sur les cinétiques d’évolution de qualité et sur les dynamiques microbiennes sur les gammes de température de produits congelés.
• Développer des modèles prédictifs robustes intégrant variabilité et incertitude.
• Proposer un outil d’aide à la décision pour les industriels et les autorités publiques.
• Contribuer à l’évolution des pratiques et potentiellement des cadres réglementaires.

Profil recherché

Formation recommandée : ingénieur avec une expérience de stage en laboratoire de recherche, M2 Recherche ou équivalent en génie des procédés alimentaires ou microbiologie.

Connaissances souhaitées : phénomènes de transferts de matière et d’énergie, microbiologie, approches de modél