L’appréciation du pain par le consommateur est largement impactée par ses propriétés sensorielles, notamment les perceptions d’arômes et de texture en bouche. Ces perceptions ne peuvent pas être uniquement expliquées par la composition aromatique du pain ou par sa structure. Elles dépendent également de phénomènes dynamiques, résultant de la déstructuration du pain en bouche, très dépendante de chaque individu. L’objectif de ce projet de thèse est donc de mieux comprendre les déterminants liés au produit et à l’individu à l’origine des dynamiques de perceptions d’arômes et de texture du pain. Une stratégie multidisciplinaire, basée sur l’étude du processus oral en conditions réelles de mastication, a été mise en place pour répondre à cet objectif. Les résultats de cette étude montrent d’une part que la capacité d’hydratation et la rigidité de la mie jouent un rôle majeur dans l’évolution des propriétés des bols et des perceptions de texture et d’arômes au cours de la consommation. Ainsi, plus un pain a une capacité d’hydratation élevée, plus il sera facilement déstructuré et hydraté. De plus, un pain avec une mie rigide provoquerait une plus grande libération des composés d’arômes susceptibles d’interagir avec les récepteurs olfactifs sensoriels. D’autre part, deux types de comportements masticatoires, basés sur la durée de mastication, ont été identifiés entre les individus participant à l’étude. Ces comportements conduisent à des bols aux propriétés différentes au moment de la déglutition et à des dynamiques différentes de perception de texture et d’arôme. / The liking of the bread by the consumers is largely impacted by its sensory properties, and notably the aroma and texture perceived during inmouth consumption. These perceptions cannot be only explained by the volatile composition of the bread or by its structure. In fact, they also depend on dynamic phenomena, resulting from the breakdown of the bread in mouth, which depends on each individual. This PhD project aims thus to better understand the determinants linked to the product and to the individual at the origin of the dynamics of aroma and texture perceptions of bread. A multidisciplinary strategy, based on the study of the oral processing in real conditions of mastication was set up to fulfill this objective. The results show firstly that the hydration capacity and the rigidity of the crumb have a main impact on the evolution of bolus properties and texture and aroma perceptions during consumption. In this way, the higher the hydration capacity of the bread is, the more easily broken and hydrated it will be. Moreover, a bread with a rigid crumb could cause a higher release of volatile compounds susceptible to interact with the sensory olfactive receptors. In addition, two types of masticatory behavior, based on masticatory duration, were highlighted between the individuals of the study. These behaviors lead to bolus with different properties at swallowing time and at different dynamics of aroma and texture perceptions.

L'enjeu des travaux contenus dans cette thèse est la caractérisation rhéologique de suspensions concentrées d'objets viscoplastiques suspendus dans une matrice viscoplastique. Trois contraintes physiques se présentent : l'hétérogénéité des objets, la taille des objets au regard de la taille du système étudié, et la proximité entre la consistance de la phase suspendante et celle des objets. Dans notre contexte alimentaire, il faut ajouter des contraintes d'ordre biologique : les faibles durées de vie des produits, les prélèvements in vivo et la conservation des conditions de températures et d'humidité. L'ensemble de ces contraintes aboutit à une rhéométrie spécifique, aux frontières de la mécanique des milieux continues, avec pour objectif de mesurer des propriétés rhéologiques pertinentes. Pour cela, deux instrumentations originales ont été construites pour effectuer la caractérisation rhéologique le plus vite et au plus près de la génération des échantillons.Appliquée aux bols alimentaires issus de fromage, leur rhéologie vient gouverner les écoulements en bouche et induire la création de surface d'échange en bouche, au travers de la mastication. Au travers de ces interfaces, les arômes et les sapides sont libérés et transportés vers les récepteurs sensoriels. Les résultats montrent le lien entre le seuil de contrainte à l'écoulement du bol et la libération d'arômes de différents hydrophobicités, fonction de la fermeté et du taux de matières grasses du fromage. Plus particulièrement, la phase suspendante fluide, semble jouer un rôle majeur dans la création et la persistance des surfaces d'échanges. Appliquée aux jus gastriques issus de pain, l'enjeu est de savoir si des modifications des contenus en glucides pouvaient impacter la rhéologie des jus gastriques, modifier les cinétiques de vidange en sortie d'estomac, et diminuer l'excursion glycémique. Les résultats montrent l'effet d'un ajout d'amylose sur l'augmentation de la viscosité aux temps de digestion longs, lorsque la rhéologie n'est plus gouvernée par l'encombrement des particules de pain gonflées d'eau. Cependant, l'amylose ne semble pas avoir d'impact sur les cinétiques de vidange, ce qui vient conforter que le débit en sortie d'estomac est régulé par la charge énergétique contenue dans le repas. / The challenge of this work is to carry out the rheological characterization of concentrated suspensions of viscoplastic objects suspended in a viscoelastic matrix. Three structural constraints are faced: the heterogeneity of the particles, the size of particle in relation to the size of the whole system studied, and the proximity between the consistency of the suspending phase and that the consistency of the particles. In the food context, some biological constraints are added: small lifetimes of bolus, in vivo sampling and test conditions of temperature and humidity. All these constraints lead to a compromise in rheometry, at the edge of continuum mechanics, aiming to measure useful rheological properties. To carry out the rheological characterizations quickly and efficiently, two original devices has been designed trough this work. Applied to food bolus from cheese, rheology comes to govern flows in the mouth and induce the creation of exchange area in the mouth, during the chewing process. Through these interfaces, the savors and flavors are released and transported to the sensory receptors. The results show the relationship between the yield stress of the bolus and flavors release of different hydrophobic aromas, depending on the firmness and fat content of the cheeses. Specifically, fluid suspending matrix appears to play a major role in the creation and persistence of exchange area.Applied to gastric juice from bread, the issue is whether changes in carbohydrate content could impact the rheology of gastric juice, modify the kinetics of stomach flow rate, and decrease the glycemic excursion. The results show the effect of amylose addition on increasing the viscosity for long digestion time, when the rheology is no longer governed by the jamming effect of the particles made of water-swollen bread. However, amylose does not seem to have any impact on the kinetics of emptying, which reinforces that the stomach flow rate is regulated by the caloric charge contained in the meal.

La compréhension et la modélisation des phénomènes régissant la libération des stimuli orosensoriels durant la consommation d'un aliment doit permettre de respecter des critères de conception à la fois nutritionnels et organoleptiques. Un modèle de libération du sel au cours de la mastication a été développé pour des produits " solides ". La déstructuration du produit a été appréhendée en terme de génération de surface de contact entre le produit et la salive qui gouverne les transferts de sel. La surface de contact a été considérée comme étant le produit de deux fonctions. La première est reliée au sujet et est fonction de son efficacité masticatoire. La seconde est reliée au produit et dépend de ses propriétés de déstructuration qui peuvent être déterminées par des tests in vitro. Durant la phase pharyngée, la biomécanique de la déglutition gouverne l'enduction des muqueuses par le bol alimentaire et ainsi la libération des composés d'arôme présents dans cette couche. Ces phénomènes sont régis par un écoulement en film mince, stationnaire, dans un contact élastohydrodynamique mou dont la cinématique équivaut à un processus d'enduction par des cylindres contrarotatifs lubrifiés par de la salive. Deux régimes ont été distingués. Lorsque le film de salive est fin, la viscosité du bol alimentaire a un grand rôle sur l'enduction et la libération des composés d'arôme. Lorsque le film de salive est épais, le bol est dilué par la salive durant le processus de déglutition et sa viscosité a un faible effet sur l'enduction et la libération des composés d'arôme. Ce second régime permet d'expliquer l'origine physique d'observations in vivo concernant la libération des composés d'arôme.