Compréhension des mécanismes de perception sensorielle de compléments nutritionnels sous différentes formulations

Understanding the flavour perception mechanisms of nutritional supplements in different formulations

• Auteur / Autrice : Thomas Delompre
• Direction : Christian Salles
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Médecine, biochimie, biologie cellulaire et moléculaire, physiologie et nutrition
• Date : Soutenance le 07/09/2021
• Etablissement(s) : Bourgogne Franche-Comté
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Environnements, Santé (Dijon ; Besançon ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre des Sciences du Goût et de l'Alimentation (Dijon ; 2010-....)
• Partenaire(s) de recherche : Etablissement de préparation : Université de Bourgogne (1970-....)
• Jury : Président / Présidente : Odile Chambin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Loïc Briand, Gaëlle Guiraudie-Capraz
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Anne Saint-Eve, Guillaume Lenoir

Mots clés

Mots clés contrôlés

Analyse sensorielle

Amertume (goût)

Compléments alimentaires

Mots clés libres

Perception

Amertume

Tests cellulaires

Analyse sensorielle

Analyses biochimiques

Complément alimentaire

Sensory analysis

Perception

Biochemicol analysis

Cellular tests

Food supplements

Bitterness

Résumé

La prise de compléments nutritionnels est utile lorsque l’alimentation quotidienne ne suffit plus à couvrir les besoins de l’organisme en nutriments et en énergie. Les ingrédients actifs de ces produits sont principalement des vitamines, des minéraux, des éléments traces, des extraits de plantes. Le mode d’administration par voie orale est largement plébiscité par les consommateurs, c’est pourquoi les produits sont commercialisés sous forme de comprimés effervescents, à croquer, sous forme de poudres et comprimés à mettre en bouche ou sous formes gélifiées. Outre leur efficacité sur le plan nutritionnel, ces produits doivent satisfaire le consommateur sur le plan organoleptique. Cependant, ces compléments nutritionnels sont souvent décrits avec des défauts de goûts non identifiés qui limitent leur acceptabilité.La caractérisation sensorielle de ces « mauvais goûts », l’identification des composés impliqués et la compréhension des mécanismes à l’origine de leur détection sont un véritable challenge pour les industries concernées. Dans ce travail, une méthodologie basée sur des approches sensorielles et cellulaires a été mise en œuvre afin d’améliorer les connaissances sur la perception des « mauvais goûts » des compléments nutritionnels et mettre en évidence des pistes envisageables pour de nouvelles stratégies de masquage.Pour la caractérisation et la quantification des « mauvais goût », les profils sensoriels de différentes gammes et formes de compléments nutritionnels ont été déterminés par des panels de dégustateurs. Un protocole d’analyse sensorielle adapté à la forme galénique évalué (effervescente ou orodispersible) a permis d’identifier et de quantifier certaines perceptions négatives. Les résultats obtenus démontrent en autre la présence d’une amertume prononcée pour de nombreux compléments nutritionnels, qui pourraient contribuer de manière récurrente à leur « mauvais goût ». Une analyse sensorielle de ces mêmes compléments nutritionnels dans des conditions avec et sans blocage du flux rétronasal a révélé des interactions perceptives positives et/ou négatives entre molécules aromatiques et sapides, dont l’origine bien que discutée reste à démontrer.La corrélation entre les profils sensoriels et les compositions nutritives des compléments nutritionnels a révélé que certains composés actifs comme des vitamines pouvaient être responsable de cette amertume. L’être humain possède 25 structures moléculaires spécialisées dans la reconnaissance des molécules amères que l’on appelle des TAS2Rs. L’utilisation d’un protocole d’expérimentation fonctionnelle in vitro a montré que quatre composés vitaminiques étaient capables d’activer un ou plusieurs TAS2R(s). Parallèlement, nous avons complété cette expérimentation fonctionnelle par des mesures psychométriques de seuil de détection à l’amertume chez l’humain. La comparaison des jeux de données sensoriels et cellulaires a révélé l’impact de la physiologie orale et de l’intégration centrale de l’information sur la perception d’un stimulus gustatif. Les résultats obtenus ont démontré que la combinaison d’une approche cellulaire et sensorielle semblait être une méthode alternative efficace pour évaluer la contribution d’un ou plusieurs composés aux perceptions sensorielles négatives des compléments nutritionnels.

Taking nutritional supplements is recommended when a normal diet is no sufficient to maintain a good nutritional status. The active ingredients of these products are mainly vitamins, minerals, trace elements and plant extracts. The oral method of administration is widely preferred by consumers, therefore the products are marketed as effervescent tablets, chewable, orodispersible powders and tablets or gelled forms. In addition to their nutritional effectiveness, these products must meet consumer’s expectations as “taste” or “flavor”. However, these nutritional supplements are often described with not identified taste defects, which limit their acceptability.The sensory characterization of these “off-tastes”, the involved compounds identification and the understanding of the mechanisms at the origin of their detection are a real challenge for industry concerned. In this work, a methodology based on sensory and cellular approaches has been implemented in order to improve knowledge on the perception of nutritional supplements “off-tastes” and to highlight possible options for new masking strategies.For the “off-tastes” characterization and quantification, the sensory profiles of different ranges and forms of nutritional supplements were determined by panels of tasters. A sensory analysis protocol adapted to the galenic form evaluated (effervescent or orodispersible) allows to identify and quantify some negative perceptions. The results obtained also demonstrated the presence of a slightly strong bitterness for many nutritional supplements, which could recurrently contribute to their ''off-taste''. A sensory analysis of these same nutritional supplements with and without retronasal flow blockage conditions revealed positive and/or negative perceptual interactions between aromatic and sapid molecules whose origin remains to be demonstrated.The correlation between sensory profiles and nutritional supplements compositions revealed that some active ingredients such as vitamins could be involved in their bitterness. In humans, bitter substances are detected in the mouth by 25 bitter taste receptors called TAS2Rs. In vitro functional experimental protocol showed that four vitamin compounds were able to activate one or more TAS2R(s). In parallel, we completed this functional experiment with psychometric measurements of the human bitter detection threshold. Comparison of sensory and cellular data revealed the importance of oral physiology and information central integration on the taste stimulus perception. The results obtained demonstrated that the combination of a cellular and sensory approach seemed to be an effective alternative method to evaluate the real contribution of one or more compounds to the negative sensory perceptions of nutritional supplements.