Dominante d approfondissement 3A AgroSup Dijon. Resp.: Jean-François Cavin, jf.cavin@agrosupdijon.fr

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1 Dominante d approfondissement 3A AgroSup Dijon «Microbiologie Industrielle et Biotechnologie (MIB)» Resp.: Jean-François Cavin, jf.cavin@agrosupdijon.fr Accessible : 3A AA et 3A AG, Autres écoles IAA, Effectif maxi : 22 élèves Objectifs: Former des Ingénieurs experts et innovants, notamment dans les domaines des filières des produits fermentés (R&D, Production, Qualité, Distribution), pour les IAAs (Grands groupes, PME), et les biotechnologies. Intervenants Activités Contenus : Environ 30 intervenants extérieurs (à ASD ou sur sites extérieurs = ENIL BIO, entreprises) (Ingénieurs, Directeurs, Chercheurs INRA, CNRS, Représentants d'organismes/collectivités, Consultants) 4 à 5 EC de l UP BIOMA (Encadrements Projets, et interventions spécifiques) Intervenants d autres Unités pédagogiques (pour les aspects rhéologie, texture, avec présentation de plateaux analytiques d ASD et INRA, Goût et Consommateur, Sensoriel, Marketing, Consommation) Interventions pluridisciplinaires (les différentes dimensions de la filière et les métiers correspondants) (des matières premières au sensoriel et santé du consommateur, le management, la gestion de l énergie) 15 séminaires/visites d'usines (ou sites de traitement) dans une dizaine de déplacements Salon(s) professionnel(s) : en fonction des évènements annuels français : SIAL/IPA, FIE, tous domaines IAA-Biotech, et colloques locaux (Food Safety, Alterre-Transition énergétique) Analyse et présentation de brevets/publications dans les domaines scientifiques et technologiques de la dominante Un projet en groupe (2 à 6 élèves) avec (ou sans) partenariat industriel, avec un vrai volet expérimental Validation : Participation aux activités - CR débriefing Visites Présentation Brevets, Projet (rapport et oral) Clé USB de toutes les activités, Diaporamas des intervenants, Photos activités-visites, Projets 1

2 Usine Microbienne Une approche intégrée de filières au cœur des procédés microbiens dans les IAAs et biotechnologies Microbiologie d Usine Énergie/eau/environnement Vu en 1A et 2A Enzymes/Ingrédients Performance Sécurité Traçabilité Authenticité Réglementation Qualités Innovation Intégration des éléments et principes dans des contextes professionnels et industriels 2

3 Industrie laitière = un modèle vitrine pour traiter toutes les problématiques industrielles (R&D/Innovation, Formulation MP, Ferments, procédés, conditionnement, Qualité,Traçabilité, sensoriel (mise en place d un plan et d un panel dans le cadre des projets), marketing, Économie Paramètres industriels : Rendements - Performance - Bilan matières (pertes) Bilan énergie Effluents La filière lait en France = Un CA de 23,4 milliard (équivalent à 40 % de la dette publique annuelle de la France) 2 ème rang des IAAs après la viande établissements de transformation et personnes millions d investissements en milliards de litres de laits collectés en 2011 pour fabriquer : - 72% des produits laitiers grand public : laits liquides yaourts desserts lactés, fromages, beurre, crème % des produits intermédiaires, IAA, Pharma, Chimie Lactosérum déformulable en lactose, lactalbumine), Poudre de lait, caséines. Le secteur des fromages et des produits frais est en tête. Un tiers environ de l activité de la dominante MIB porte sur ce grand domaine industriel Source CNIEL 3

4 Ex: Filière produits laitiers UF et Fromages 2 jours à Poligny = ENIL-BIO + Entreprises Intervention préalable ASD 4 h (bases de techno fromagère + sensoriel) Visite technique des ateliers ENIL (différents ateliers Ultra frais, fromages, bière, plats cuisinés ) Participation à 3 fabrications en temps réel : Comté (PPC) Polinois (PMCM), et Crèmes glacées (schémas) (aspect formulation des matières premières, fabrication, affinage, conservation, sensoriel) Formation sur la NEP (CIP) Principe, pilotage, automatisme Affinage de fromages (Cave ENIL et Juraflore-Arnaud et autres) LDA 39 : Laboratoire Départemental d Analyse du Jura Apprentissages pratiques (Formulation/standardisation MG, TP, ferments, Paramétrage ) Procédé et plaisir Visites d autres entreprises (autres dates) fabrications d autres types de fromages (Milleret, Gaugry, Senoble Bresse Bleu ), Euroserum-SODIAAL,) pour les co-produits 4

5 Diagnostic -Performances industrielles (Consulting/ENIL-BIO : et liaisons avec visites d entreprises) SMED : Single Minute Exchange of Die TRS : Taux de Rendement Synthétique Démarche projet Innovation Audit SCM (Supply Chain Master = Logistique) Traçabilité L usine propre 5 S (japonais) : SEIRI (Débarras) ; SEITON (Rangement) ; SEISO (Nettoyage) ; SEIKEITSU (Ordre) ; SHITSUKE (Discipline). 5

6 Autres filières produits fermentés : autres technologies autres contraintes Viandes fermentées : (INRA de Theix) Procédés Produits- Microbio Qualités - Sensoriel Boissons alcoolisées : Aspects économiques, matières premières, procédés (opérations unitaires, qualité, stabilité, évaluations sensorielles) - Vins : (Vigne et Vin BIVB) (procédés, connaissance des altérations/défauts, (analyses sensorielles), Entreprises selon les années (Bouchard P&F, Louis Jadot, Loron P&F, JC Boisset, Fruitière Vinicole d Arbois ) - Bière : (ENSAIA) et Brasserie Rouget de l Isle Vinaigre / moutarde: (aspects théoriques, conduite) Sté conceptrice et fabricant d installations de fermentation) + AMORA ou autre (Fabricant de produits) Domaine céréalier - Panification Viennoiseries Eurogerm Dijon Céréales Cerelab Moulin d Aiserey Activité de transfert : Welience / SATT Grand-Est (Société d Accélération de Transfert de Technologie) Partenariat/Contrats entre Labos de Recherche académiques et Industrie) 6

7 Microbiologie industrielle (génie des procédés, modélisation) Biotechnologie-Recherche - Réacteurs, Scale Up, procédés fermentaires liquide et solide (PPB INRA - Production de microorganismes, d'enzymes et de métabolites microbiens : (DSM, Bioprox ) - Systèmes Biotech pour Recherche (Life Technology) - Illustration sur sites industriels de fabrication produits fermentés/valorisation de co-produits ou sous produits Biotechnologie levurienne (INRA/CNRS Grignon) Des gènes levuriens aux concepts et applications biotechnologiques et industrielles des levures recombinantes Probiotiques (INRA Jouy en Josas )- Merck Medication, Lallemand, ou autres Emballage et conditionnement (préservation et protection du risque microbiologique) Matériaux d emballage (conception-mise en œuvre : Désinfection /Traitements thermiques produits) - Tétrapak, Eckes Granini (barèmes, cycles conception d atelier, Supply chain) - Qualification d une installation de conditionnement aseptique (Eckes-Granini) - Procédés MAP (Juraflore), autres entreprises Détection moléculaire/µorg., OGMs,Authenticité, Traçabilité (NRC Nestlé Lausanne) Analyse Décryptage brevets/publi : Ferments Innovation - Procédés microbiens et/ou enzymatiques Produits Procédé environnement/epuration des effluents Visite Station d épuration de Dijon-Longvic (Lyonnaise des eaux Suez) Énergie Abordé dans chaque activité et colloque Alterre (en fonction de la programmation annuelle d évènements Transition énergétique Voies de d économie (Intervenant externe) 7

8 Projets : Thèmes diversifiés représentatifs des domaines couverts par MIB Propositions industrielles (mais pas obligatoires) ou des enseignants-chercheurs, ou des élèves (Entreprenariales) Approche R&D Réalisations pratiques (Production, expérimentation, analyses instrumentales et sensorielles) Exemples de projets / thèmes de projets Création de produits fermentés nouveaux : Benchmarking produits du commerce. Formulation matières premières/ingrédients, lait de soja et autres sources protéinées/microorganismes. Fabrication, caractérisation physicochimique et sensorielle des produits (formation et utilisation d un panel, traitement des données). Développement de produits probiotiques (encapsulation, inclusion, séchage dans des produits alimentaires inhabituels, ou sous forme immobilisée) Isolement, sélection et mise en œuvre de flores bactériennes pour pains au levain et viennoiseries Prospection, Biodiversité, Criblage de microorganismes d intérêt, d activités enzymatiques d intérêt Obtention de mutants de champignons filamenteux surproducteurs d une enzyme d intérêt Comparaison écosystèmes microbiens dans des matières premières filière Bio/non Bio Valorisation de co- ou sous-produits par fermentation / Production de composés d intérêt alimentaire ou santé (ex. glutathion, acides organiques ) Sécurité microbiologique et hygiène : HACCP, Conservation, Conservateurs sur flores cibles, Etudes DLC Démarche projet Idée Biblio diversifiée / Brevets / Benchmarking /faisabilité (en fonction du type de projet) Pré-projet présenté oralement / Discussion modif. éventuelles Enrichissement / Simplification Conception des expériences Réalisation, analyses/discussion, Préparation d un rapport et présentation orale (mini-colloque des projets) 8