Les aliments considérés comme étant naturels, notamment les produits d'origine végétale, sont souvent perçus comme étant de qualité nutritionnelle supérieure auprès des consommateurs. Le projet de maîtrise visait alors à évaluer l'association entre la qualité nutritionnelle et le degré de naturalité dans une variété d'aliments protéinés d'origine animale et végétale vendus au Québec. Les données de cinq catégories d'aliments communément consommés et étudiés par l'Observatoire de la qualité de l'offre alimentaire entre 2018 et 2022 ont été utilisées, soit les viandes transformées tranchées (n = 477), les saucisses (n = 266), les produits de fromage (n = 94), les yogourts et desserts laitiers (n = 344) et les substituts d'origine végétale de ces catégories (n = 92). La qualité nutritionnelle de ces 1275 aliments a été évaluée par le Nutri-Score et le symbole nutritionnel de Santé Canada, tandis que le degré de naturalité a été mesuré avec le *Food Naturalness Index* (FNI). Les substituts d'origine végétale ainsi que les yogourts et desserts laitiers avaient des Nutri-Score plus faibles, représentant ainsi une qualité nutritionnelle supérieure aux catégories contenant des viandes transformées. Ces dernières avaient aussi plus de produits qui devraient afficher le symbole nutritionnel de Santé Canada indiquant une teneur élevée en au moins un nutriment d'intérêt en santé publique (gras saturés, sucres et/ou sodium). Les produits de fromage avaient un score FNI supérieur aux autres catégories d'aliments, ce qui correspond à un degré de naturalité plus élevé. L'association entre la qualité nutritionnelle et le degré de naturalité variait significativement selon la catégorie d'aliments et l'outil de profilage nutritionnel utilisé. Cette étude soutient que la qualité nutritionnelle et la naturalité fournissent des informations complémentaires sur les catégories d'aliments étudiées, soulignant ainsi que les aliments plus naturels sont parfois, mais pas toujours, de qualité nutritionnelle supérieure. / Foods considered as natural, particularly those of plant origin, are often perceived as superior in terms of nutritional quality among consumers. Thus, this research project aimed to evaluate the association between nutritional quality and food naturalness in a variety of animal-based and plant-based food products sold in Quebec. Data from five food categories studied by the Food Quality Observatory between 2018 and 2022 was used, namely sliced processed meats (n=477), sausages (n=266), processed cheese products (n=94), yogurts and dairy desserts (n=344) and plant-based alternatives from those four categories (n=92). The nutritional quality of these 1275 products was assessed by the Nutri-Score and Health Canada's front-of-package nutrition symbol, while the degree of naturalness was measured using the Food Naturalness Index (FNI). Plant-based alternatives, as well as yogurts and dairy desserts had lower Nutri-Score, indicating higher nutritional quality than categories containing processed meats. Categories with processed meats also had more products that would display the nutrition symbol from Health Canada indicating high levels of at least one nutrient of public health concern (saturated fat, sugar and/or sodium). Processed cheese products had a higher FNI score than other food categories, which corresponds to a higher degree of naturalness. The association between nutritional quality and food naturalness varied significantly depending on the food category and the nutrient profiling (NP) model used. This research highlights the idea that nutritional quality and food naturalness provide complementary information about the food categories studied, thus highlighting that more natural foods are sometimes, but not always, of superior nutritional quality.

Les systèmes hétérogènes issus de sources végétales tendent à être valorisés pour une utilisation comme ingrédients « naturels », communément appelés *clean label*, dans les produits alimentaires ; dans ce contexte, il est nécessaire de comprendre leur structure en lien avec leur fonctionnalité. Les purées de légumineuses ont un potentiel innovant : en plus de leur haute valeur nutritionnelle, elles diffèrent des ingrédients à base de légumineuses par les traitements de cuisson et broyage appliqués lors de leur préparation. Comme démontré dans des fruits et légumes, les purées sont des matrices complexes, composées d'une pulpe dispersée dans un sérum, et chacune des phases impacte les propriétés rhéologiques de la purée. Cependant, à ce jour très peu de travaux ont porté sur les purées de légumineuses dans une optique d'utilisation comme ingrédient alimentaire. Dans cette thèse, un modèle de purée à base de lentilles rouges a été développé pour comprendre les facteurs structuraux déterminant leurs propriétés rhéologiques, et ensuite étudier l'impact de l'incorporation de ces purées dans une application de type sauce mayonnaise en remplacement de l'huile. Les deux premiers volets de la thèse ont consisté à étudier la purée sur la base des particules cellulaires composant la pulpe d'une part, et de la phase sérum d'autre part. En premier lieu, la purée a été fractionnée pour séparer la pulpe sur la base de la taille des particules, et obtenir ainsi quatre fractions représentant respectivement : 1) des fragments cellulaires, 2) des cellules isolées, 3) des amas cellulaires et 4) une fraction mixte. Les travaux ont démontré l'implication des propriétés morphologiques des particules et de la localisation de l'amidon sur les propriétés rhéologiques des fractions. Les cellules isolées et les amas cellulaires, de taille importante et aux parois cellulaires faiblement brisées, étaient constitués d'amidon intracellulaire, contribuant à l'élasticité élevée du réseau. Les fragments, agrégés dans une matrice extracellulaire riche en amidon, permettaient plutôt de maintenir la stabilité face à la sédimentation lors de la dilution. Le rôle des particules sur les propriétés rhéologiques de la purée a donc été mis en lumière dans un premier temps, et le deuxième volet du projet s'est concentré sur l'impact de la mobilité de l'eau des purées et de la composition du sérum sur l'évolution de leurs propriétés rhéologiques et texturales. Pour ce faire, des purées à différentes teneurs en solides (15 à 25% p/p) et valeurs de pH (4.0 et 6.5) ont été réalisées, et entreposées jusqu'à 4 jours pour étudier l'effet de l'entreposage également. Une organisation structurale extracellulaire, impliquant la formation d'un réseau de protéines et d'amidon sous l'effet combiné du pH et du temps d'entreposage, a été proposé. À pH acide et lors d'un entreposage prolongé, la formation d'agrégats protéiques en combinaison avec la rétrogradation de l'amidon accentueraient le resserrement du réseau, générant une perte d'eau par synérèse et l'augmentation de fermeté des purées. Ces résultats ont donc démontré que la pulpe et le sérum de la purée contribuaient de manière complémentaire à ses propriétés rhéologiques, la pulpe étant composée de différentes particules cellulaires générant un système viscoélastique renforcé par le réseau extracellulaire, lui-même modulé par la composition du sérum. Les deux volets suivants consistaient à développer une application alimentaire concrète, soit une sauce mayonnaise allégée, dans laquelle les purées étaient utilisées comme substitut de l'huile à des fins de stabilisation techno-fonctionnelle. D'abord, les purées de lentilles rouges aux mêmes teneurs en solides qu'étudiées précédemment (15 à 25% p/p) ont été incorporées dans les sauces mayonnaises pour réduire la teneur en huile de 80% p/p (témoin) à 60, 40 et 20% p/p. Les purées ont démontré un effet stabilisateur sur les mayonnaises, en donnant lieu à des propriétés rhéologiques variables selon la teneur en huile. L'étude a révélé la transition entre un renforcement du réseau de gouttelettes d'huile entassées par la purée à 60% p/p d'huile, jusqu'à la formation d'un réseau élastique issu des particules de purées à 20% p/p d'huile, en passant par une étape intermédiaire transitionnelle provoquant une perte d'élasticité à 40% p/p. L'augmentation de la quantité de purée dans la mayonnaise (réduction d'huile) ainsi que l'augmentation de la teneur en solides totaux de la purée ont contribué à renforcer le réseau, probablement par effet stérique lié aux particules générant une augmentation des interactions extracellulaires. Dans la dernière partie de la thèse, les propriétés sensorielles des sauces mayonnaises, aux teneurs en huile préalablement étudiées, ont été analysées selon une méthode sensorielle de type « *Sorted Napping/Ultra Flash Profiling* » en utilisant trois types de purées de légumineuses (lentilles rouges, lentilles noires et pois jaune) comme substituts de l'huile. A travers l'expertise culinaire de chefs cuisiniers, les différences sensorielles des mayonnaises ont révélé un effet de la teneur en huile, en distinguant principalement les mayonnaises sur la base de leur texture et de leur acidité. L'utilisation de différents types de légumineuses a démontré que chacune conférait des propriétés sensorielles spécifiques selon la teneur en huile, élargissant ainsi le potentiel d'utilisation des purées dans des sauces. Ainsi, ce projet de thèse constitue une preuve de concept systématique de l'utilisation de nouveaux ingrédients complexes, nutritionnels et peu transformés, tels que des purées de légumineuses, pour pallier les défis fonctionnels rencontrés lors de l'enrichissement nutritionnel de produits alimentaires. La compréhension des mécanismes impliqués permet ainsi d'expliquer ensuite la fonctionnalité de ces ingrédients afin de les valoriser pleinement dans différents produits. / Heterogeneous systems derived from plant-based raw materials are valued for their use as clean label ingredients in food products. In this context, understanding their structure in relation to their functionality is crucial. Pulse purees hold innovative potential as they originate from a high-nutritional-value source, differing from legume-based ingredients due to the processing methods (cooking and grinding) used for their preparation. As demonstrated based on fruits and vegetables, purees are complex matrices composed of a pulp phase dispersed in serum, and each phase influences the rheological properties of the puree. However, very few studies have explored the potential of using pulse purees as food ingredients. In this thesis, a puree model based on red lentils was developed to understand the structural factors that determine its rheological properties. It was followed by the study of the puree addition impact into a mayonnaise sauce as a fat replacer. The first two parts of the thesis focused on studying the puree based on cellular particles composing the pulp on one hand, and serum phase on the other hand. First, the puree was fractionated to separate the pulp based on the particle size, resulting in fractions of: 1) cell fragments, 2) single cells, 3) cell clusters, and 4) a mixed fraction. The work demonstrated the involvement of particle morphological properties and starch localization on the rheological properties of the fractions. Single cells and cell clusters of large size and made of weakly disrupted cell walls contained intracellular starch and contributed to the high elasticity of the network. Cell fragments, aggregated in a starch-rich extracellular matrix, helped to maintain the network stability by limiting sedimentation upon dilution. The role of particles on the rheological properties of the puree was thus highlighted, and the second part of the project focused on the impact of water mobility in the puree and the serum composition on the evolution of their rheological and textural properties. To achieve this, purees with different total solid contents (15 to 25%) and pH values (4.0 and 6.5) were prepared and stored for up to 4 days to study the effect of storage time as well. An extracellular structural organization involving the formation of a specific network of starch and protein under the combined effects of pH and storage time was proposed. At acidic pH and extended storage, the formation of protein aggregates combined with starch retrogradation would tighten the network, leading to water loss through syneresis and increased firmness of the purees. These results demonstrated that the particles and the serum phase contributed in a complementary way to the purees rheological properties, the pulp being composed of various cellular particles generating a significant viscoelastic system reinforced by the extracellular network, modulated itself by the serum composition. The last two parts of the project aimed to develop a food application, a light mayonnaise sauce, in which purees were used as an oil substitute for techno-functional stabilization. Red lentil purees with the same solid contents as previously studied (15 to 25%) were incorporated into mayonnaise sauces to reduce the oil content from 80% (control) to 60, 40, and 20%. The purees demonstrated a stabilizing effect on mayonnaises, resulting in variable rheological properties depending on the oil content. A structural transition was suggested, from the reinforcement of the close-packed oil droplets network by puree components at 60% oil to the formation of an elastic network based on puree particles at 20% oil, while an intermediate transitional stage caused an elasticity drop at 40%. The increase of puree content in mayonnaises (oil reduction) and of puree solid contents both contributed to strengthen the network by steric hindrance from the puree particles, increasing extracellular interactions. In the final part of the thesis, the sensory properties of mayonnaise sauces made with the previously studied oil contents were analyzed using a « *Sorted Napping/Ultra Flash Profiling* » sensory method using three types of pulse purees (red lentils, black lentils, and yellow peas) as oil substitutes. Through the culinary expertise of chefs, sensory differences in mayonnaises revealed a main effect of the oil content, distinguishing the sauces based mainly on their texture and acidity. Each type of puree conferred specific sensory properties based on the mayonnaise oil content, thereby expanding their potential as fat replacers. Thus, this thesis project constitutes a systematic proof of concept for the use of novel, complex, nutritive and minimally processed ingredients such as pulse purees, to address the functional challenges encountered during the nutritional enrichment of food products. Understanding the mechanisms clarifies the role of these ingredients' functionality, enabling their upcoming valorization in various products.