ChemoSens

Des compétences et des outils pour décrypter l’expérience alimentaire, de la molécule au comportement.

Site de la plateforme

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Des compétences et des outils pour décrypter l’expérience alimentaire, de la molécule au comportement.

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ChemoSens

ChemoSens est la plateforme de recherche et de développement méthodologique du Centre des sciences du goût et de l’alimentation (CSGA). Son originalité repose sur une approche intégrée reliant la caractérisation chimique des aliments, les mécanismes neurophysiologiques et perceptifs, ainsi que l’analyse des processus cognitifs et des comportements des consommateurs. ChemoSens conçoit et déploie des dispositifs expérimentaux innovants et transdisciplinaires permettant d’étudier l’expérience alimentaire dans toute sa complexité, depuis la dynamique moléculaire de la flaveur jusqu’aux décisions et pratiques des consommateurs.

ChemoSens contribue aux recherches menées dans le domaine de l’alimentation selon deux axes scientifiques complémentaires et articulés. Le premier axe vise à décrypter les mécanismes physicochimiques, physiologiques et neurocognitifs à l’origine de la perception sensorielle des aliments et des mélanges de composés de la flaveur. Il s’appuie sur des analyses physicochimiques in vitro et in vivo, sur des dispositifs contrôlés de stimulation olfactive et gustative, sur la mesure de l'activité cérébrale, ainsi que sur des protocoles d’analyse sensorielle. Le deuxième axe porte sur la caractérisation du comportement alimentaire et sur l’analyse de ses déterminants perceptifs, affectifs, cognitifs et contextuels, du laboratoire jusqu’aux situations de vie réelle. Il mobilise des approches explicites et implicites issues de la psychologie cognitive afin d’explorer les représentations, attitudes, attentes et processus décisionnels.

L’ensemble est soutenu par le développement de dispositifs expérimentaux ad hoc et d’outils logiciels dédiés à la collecte, à la structuration et à l’interopérabilité des données, ainsi que par la mise en œuvre de méthodes avancées d’analyse statistique, de chimiométrie, de sensométrie, d’intelligence artificielle et de science des données permettant l’intégration et la modélisation conjointe des données chimiques, sensorielles, neurophysiologiques et comportementales.

La plateforme est labellisée infrastructure scientifique collective d’INRAE. Certifiée ISO 9001, elle travaille en partenariat ou en prestation de service. Elle réalise ses travaux avec des volontaires, conformément à la législation alimentaire, à la réglementation encadrant les recherches impliquant la personne humaine (RIPH) et au règlement général sur la protection des données.

Expertises et services

Spectrométrie de masse :

Caractérisation et quantification des composés d'arômes dans des matrices alimentaires,
Etude in vitro ou in vivo de la libération d’arômes en direct et en continu.

Olfactométrie et gustométrie :

Identification des marqueurs odorants d'extraits aromatiques par chromatographie en phase gazeuse couplée à l'olfactométrie,
Mesure des seuils de perception, identification de composés odorants purs ou en mélange, étude des phénomènes d’accord, de masquage et de renforcement.

Analyse sensorielle :

Accompagnement ou réalisation d’analyses sensorielles statiques et temporelles,
Mise à disposition de salles d’analyse sensorielle et de logiciels (Fizz, TimeSens) dans le cadre de collaborations scientifiques ou de conventions d’accueil spécifiques.

Analyse du comportement du consommateur :

Développement et mise en œuvre de protocoles pour étudier les comportements alimentaires hors laboratoire à l'aide d'enquêtes, d'études longitudinales, de recherches observationnelles et interventionnelles,
Conception, administration et analyse de questionnaires visant à étudier les déterminants perceptifs, cognitifs, affectifs et contextuels des comportements alimentaires,
Mise à disposition de logiciels et d'outils numériques pour la collecte, la structuration et l’analyse des données dans le cadre de collaborations de recherche.

Physiologie, psychologie et neuroimagerie :

Développement de protocoles de neuroimagerie (EEG et IRMf) adaptés à l’olfaction et à la gustation, acquisition et traitement ou aide au traitement des données associées,
Développement ou aide au développement de protocoles de recherche combinant différents appareils de gustométrie et d’olfactométrie et enregistrement de signaux neuro-physiologiques de différents types (EDA, ECG, EEG, IRMf, cycles respiratoire et réponses comportementales) avec une haute précision temporelle,
Développement de protocoles pour des études portant sur le comportement cognitif humain par des mesures implicites incluant le temps de réaction et les activités physiologiques telles que les mouvements oculaires, l'activité cardiaque ou électrodermale.

Ingénierie logicielle, statistiques et science des données :

Mise à disposition de packages R pour l’automatisation de pipelines de prétraitement des données collectées,
Modélisation statistique avancée en chimiométrie et sensométrie pour l’analyse et l’intégration des données,
Développement de logiciels ad hoc dans le cadre de collaborations scientifiques pour faciliter la collecte, la structuration, l’interopérabilité et la modélisation des données.

Moyens et équipements

Spectrométrie de masse :

Spectromètre de masse quadripolaire avec sources EI/CI couplé à 2 chromatographes en phase gazeuse,
Spectromètre de masse à réaction par transfert de proton et temps de vol,
Spectrométrie de masse haute résolution Orbitrap avec source SESI.

Olfactométrie et gustométrie :

2 chromatographes en phase gazeuse couplés à l’olfactométrie,
Olfactomètre 12 voies,
Olfactoscan couplé à l’olfactométrie,
Olfactomètre de seuil,
3 modules mobiles de gustométrie 3 voies et module d’olfactogustométrie 2 voies,
Olfactomètre 8 voies.

Analyse sensorielle et du comportement du consommateur :

4 salles d’évaluation sensorielle comportant chacune 16 cabines informatisées,
4 cuisines et salle de préparation.

Neuroimagerie et neurophysiologie :

Cabine dédiée à l’EEG faradisée, insonorisée et équipée d’un système de renouvellement d’air spécifique aux expériences, incluant l’utilisation d’équipements d’olfactométrie,
EEG à haute résolution 32, 64 et 128 canaux,
EEG mobile 32 canaux,
Accès au scanner IRM du CHU de Dijon pour la réalisation de protocoles de recherche,
Salle avec 4 cabines informatisées pour les études sur le comportement cognitif humain.

<hr>Analyse in vitro de composés organiques volatils (COV) dans un espace de tête par PTR-MS.

<hr>Analyse in vivo de la libération dynamique d'arômes au cours de la mastication par PTR-MS.

<hr>Analyse de composés organiques volatils (COV) par extraction et adsorption sur Twister (SBSE).

<hr>Analyse par chromatographie couplée à l’olfactométrie pour la caractérisation des odeurs des composés organiques volatils constituant un extrait aromatique.

<hr>Analyse psychophysique de la flaveur avec un gustomètre multivoies.

<hr>Cuisine permettant tout type de cuisson.

<hr>Logiciel TimeSens pour l’acquisition et l’analyse de données sensorielles.

<hr>Profil temporel d’un chocolat (courbes DTS).

<hr>Cabine climatisée, faradisée, insonorisée et ventilée pour les études EEG haute résolution et le recueil de signaux cérébraux au cours de stimulations gustatives et olfactives.

Comment soumettre un projet ?

Pour soumettre un projet à ChemoSens, vous pouvez utiliser le formulaire de contact mis à disposition sur le site internet de la plateforme ou envoyer directement un mail à l’adresse chemosens@inrae.fr. Il est nécessaire de procéder à une description succincte de votre projet et de définir vos attentes vis-à-vis de la plateforme. Vous serez recontactés dans un délai de 15 jours afin de discuter de vos besoins, de la faisabilité du projet, de la stratégie à utiliser et de la nature des services que la plateforme peut vous offrir. Un devis sera alors établi.

Exemple de projet

Caractérisation des off-notes et off-flavours des légumineuses

Le contexte actuel de développement d’une alimentation durable revêt des enjeux concernant l’acceptabilité des protéines végétales et des légumineuses par les consommateurs. La plateforme ChemoSens est partenaire de nombreux projets nationaux sur les légumineuses. Ces activités permettent de mettre au point des méthodes de screening des composés d’arômes et de l’amertume, de caractériser les mécanismes oraux impliqués dans la libération et la perception de ces composés volatiles, et de relier les propriétés sensorielles, nutritionnelles et environnementales de ces nouveaux aliments enrichis en protéines végétales avec les préférences et choix des consommateurs.

Ces projets s’appuient sur une première étude menée sur la plateforme ChemoSens avec un industriel du secteur, visant à caractériser l'impact du cultivar et de la transformation sur la flaveur de farines de fèveroles. 147 composés volatils et 35 composés odorants ont ainsi été identifiés.

Pour en savoir plus : Karolkowski A. et al. (2024). Combining sensory profiling and metabolomic approach to better understand the origins of bitter perception in faba bean (Vicia faba L. minor) fractions. Science Talks, 11:100379.