Doctorant en Bioprocédés

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Date Limite Candidature : mardi 19 décembre 2023

**Informations générales**:
**Intitulé de l'offre **:Doctorant en bioprocédés (H/F)**
Référence : UMR7274-SOPBEA-001
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : NANCY
Date de publication : mardi 28 novembre 2023
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 février 2024
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2135,00 € bruts mensuels
Section(s) CN : Chimie des matériaux, nanomatériaux et procédés

**Description du sujet de thèse**:
Pilotage des voies de transformation enzymatique des protéines végétales pour maîtriser l’obtention d’ingrédients à fonctionnalités calibrées.

Contexte - problématique:
Pour cela, les protéines végétales apparaissent comme les molécules les plus prometteuses. Il s’agit en effet de biopolymères disponibles associés à une production plus économe en ressources (eau et énergie) que leurs homologues d’origine animale. Elles ont également l’avantage de présenter moins de risques d’infection et de contamination, et moins de limitations culturelles et religieuses. Toutefois, les performances rapportées des protéines végétales demeurent insuffisantes comparativement aux produits pétro-sourcés actuels, ainsi qu’aux protéines d’origine animale.

Limitations-verrous:
Les limitations de fonctionnalités des protéines végétales représentent à l’heure actuelle un frein important à leur valorisation industrielle, qui doivent être améliorées pour atteindre les standards de qualité des protéines animales et des molécules de synthèse. Des procédés de transformation enzymatique peuvent être mis en œuvre sur des isolats protéiques pour améliorer leurs propriétés fonctionnelles. Parmi ces procédés, la protéolyse et la réticulation enzymatique sont les voies les plus envisageables, durables et compatibles pour l’utilisation des protéines végétales dans les industries cosmétiques et alimentaires. Néanmoins, la compréhension et la maîtrise de l’obtention de produits protéiques fonctionnels par ces deux procédés sont limités par le manque de connaissances des relations entre les caractéristiques des produits et leurs propriétés. Par ailleurs, la mise en œuvre de ces procédés résulte de démarches expérimentales lourdes et empiriques, aboutissant à des voies de production non optimales vis-à-vis des critères technico-économiques (coût, durée de production) et environnementaux industriels.

Objectifs - méthodologie:
Il a pour vocation de permettre (i) une amélioration du niveau de compréhension de la relation propriétés produits-fonctionnalités ; (ii) une plus large utilisation des protéines végétales en tant qu’ingrédients fonctionnels ; (iii) une innovation technologique pour l’amélioration des fonctionnalités des protéines et ouvrir de nouveaux champs applicatifs.

Pour répondre à cet objectif, une stratégie originale de génie des produits sera appliquée, articulée autour de quatre grandes tâches. Des outils analytiques fiables pour la caractérisation des produits obtenus et le suivi des procédés de protéolyse et réticulation enzymatique seront développés dans un premier temps. Puis, la méthodologie ambitionne d’associer les caractéristiques des produits obtenus à des propriétés fonctionnelles d’intérêt à l’aide de méthodes de machine learning supervisées. Dans un troisième temps, des relations pourront être établies entre les caractéristiques des produits et un paramètre de suivi cinétique du procédé, comme critère représentatif d’une fonctionnalité ciblée. Des outils de modélisation / simulation des procédés de transformation enzymatique, basés sur des régressions de données expérimentales, seront développés. Les modèles obtenus seront couplés aux corrélations établies pour explorer numériquement l’influence de jeux de conditions opératoires sur les fonctionnalités ciblées, et permettre ainsi d’identifier de manière rationnelle les voies de production originales d’un produit à une fonctionnalité ciblée. Puis, dans un dernier temps, ces modèles seront associés à des outils d’optimisation multicritères et de génie décisionnel, afin d’établir l’optimum de fonctionnement de ces voies de transformation sur des critères technicoéconomiques et d’analyser ces voies vis-à-vis de leurs impacts environnementaux par des études d’analyse de cycle de vie.

**Contexte de travail**:
Ecole doctorale : ED 608- SIMPPE, Université de Lorraine (54)

Le Laboratoire Réactions et Génie des Procédés (LRGP) est une unité mixte de recherche CNRS-UL, qui développe des connaissances scientifiques et technologiques nécessaires à la conception, l'étude, la conduite et l'optimisation des procédés complexe