Les boissons à base de jus végétal fermenté sont de plus en plus prisées pour leurs propriétés gustatives, nutritionnelles et potentiellement probiotiques, en raison de la multitude d’espèces microbiennes impliquées dans cette production alimentaire.
La maîtrise de la production en fermentation continue représente un enjeu majeur pour l’industrie, afin de garantir au processus une qualité organoleptique et sanitaire stable, tout en maîtrisant les coûts. Pour optimiser la production industrielle de jus fermenté, il est essentiel de mieux comprendre les mécanismes sous-jacents de la fermentation et de pouvoir contrôler le microbiote impliqué dans ce processus.
Le projet FermenTwin ( https://digitbio.hub.inrae.fr/actualites/projet-exploratoire-fermentwin… ) vise à développer un jumeau numérique pour modéliser, influencer et prédire le comportement de la communauté microbienne lors de la fermentation du jus de carotte, à travers le séquençage en temps réel de son microbiote.
Ce projet, à l’interface entre microbiologie, robotique et modélisation mathématique, permettra de mettre en place un suivi in silico de la communauté microbienne et de son métabolisme, afin d’anticiper son évolution en réponse à des variations biotiques et abiotiques.
Le stage comprendra :
- la planification des expérimentations
- le prélèvement d’échantillons de jus de carotte sur une vingtaine de jours dans un minibioréacteur conçu à l’INRAE : https://modulostat.maiage.inrae.fr/
;
- la réalisation de tests biochimiques sur les échantillons afin d’effectuer des dosages enzymatiques à l’aide de kits dédiés (Libios) ;
- la réalisation de numérations sur boîtes de Pétri ;
- l’extraction d’ADN microbien ;
- la préparation des librairies et le séquençage Oxford Nanopore à l’aide d’un MinION (utilisation de flongue sans multiplexage) ;
- des échanges avec des microbiologistes, bioinformaticiens et mathématiciens travaillant sur le projet (provenant de 3 équipes du centre de Jouy);
- la rédaction du rapport de stage ;
- idéalement, la prise en main d’un robot d’automatisation OpenTron pour automatiser au maximum ces étapes (avec possibilité d’apprentissage de la programmation si intérêt pour cela) et d'un système de mesure de pH et d'oxymétrie via optode