FOOD SCAN, mesurer la qualité nutritionnelle, par Philippe Cousin
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Pour aller plus loin, nous vous invitons à consulter les pages RedOx et Mesurer l'impact des pratiques agronomiques sur la qualité des productions.
Introduction
Cette intervention introduit un « gros morceau » de la journée : la question de la qualité nutritionnelle, avec une démonstration de scanners présentée par Philippe Cousin.
En introduction, il est également fait mention du livre Cultiver la révolution, ramener nos sols à la vie, traduction d’un ouvrage de David Montgomery. Ce livre est présenté comme une ressource utile pour comprendre les enjeux évoqués au cours de la journée, autour de l’agroécologie, de la régénération des sols, de l’élevage, des grandes cultures et du maraîchage.
Présentation de Philippe Cousin
Philippe Cousin précise d’emblée qu’il ne vient pas du monde agricole, mais plutôt du monde de la technologie. Son propos consiste à montrer comment la technologie peut être mise au service de la cause écologique, et en particulier au service de la mesure.
L’idée centrale de son intervention est la suivante : s’il y a des besoins de changement dans les pratiques, il faut aussi pouvoir surveiller ce changement et le mesurer. De même, lorsqu’on affirme que certaines pratiques, notamment agroécologiques, améliorent la qualité des produits, il faut être capable de le vérifier par la mesure.
Le besoin de mesurer la qualité
Philippe Cousin rappelle qu’il existe déjà de nombreux moyens de mesure, mais qu’ils sont souvent complexes et coûteux. L’objectif du projet Food Scanner, soutenu par l’association Pour une agriculture du vivant, est donc de travailler sur des moyens de mesure plus accessibles, plus portables, et moins chers que ceux disponibles aujourd’hui.
L’enjeu est important pour plusieurs raisons :
- on constate une perte de qualité nutritionnelle des aliments sur plusieurs décennies ;
- si l’on veut démontrer que de meilleures pratiques améliorent réellement cette qualité nutritionnelle, il faut pouvoir le mesurer ;
- les dispositifs actuels de reconnaissance reposent souvent sur des labels de procédé, c’est-à-dire sur le respect d’une charte de pratiques, et non sur la mesure directe du résultat obtenu sur le produit.
L’ambition évoquée ici est donc d’aller vers une forme de transparence fondée non seulement sur les pratiques, mais aussi sur des mesures réelles de qualité des produits.
Des labels de procédé à la mesure du résultat
Philippe Cousin souligne les limites d’un système reposant principalement sur des labels. Ces labels peuvent être utiles et intéressants, mais ils certifient avant tout qu’une charte ou un cahier des charges a été respecté.
La réflexion proposée consiste à imaginer ce que pourrait être un véritable label de qualité du produit, fondé sur la mesure du résultat, et non uniquement sur le procédé. Cela supposerait des outils de mesure fiables, accessibles et déployables à grande échelle.
Le problème du coût des analyses
Aujourd’hui, les mesures nécessaires pour analyser la qualité nutritionnelle, les sols ou d’autres paramètres impliquent des coûts importants. Si l’on additionne :
- le coût par échantillon ;
- le nombre d’échantillons nécessaires ;
- le nombre de produits à analyser pour disposer d’une vision robuste ;
on arrive à des montants très élevés.
Même si le calcul est présenté comme un peu artificiel, il permet de montrer que, si l’on voulait disposer d’une vision large de la qualité des produits par les moyens classiques, les sommes engagées seraient considérables. D’où l’intérêt d’approches techniques nouvelles permettant de réduire ces coûts.
La spectrométrie comme piste principale
La méthode mise en avant est la spectrométrie. Philippe Cousin la présente comme une approche déjà connue, mais dont les évolutions récentes la rendent particulièrement intéressante.
Cette méthode présente plusieurs avantages :
- elle n’est pas destructive ;
- elle évite des manipulations lourdes sur les échantillons ;
- elle exploite la réaction physique des molécules et des atomes à la lumière.
Le principe général est que la lumière envoyée sur un matériau, et la manière dont celui-ci la réfléchit ou l’absorbe, donnent des informations sur sa composition.
Il existe bien sûr des spectromètres de laboratoire, mais l’évolution récente est la miniaturisation de ces outils, qui les rend potentiellement utilisables de manière portable, sur le terrain ou même en chaîne de production.
Des équipements existants, mais encore limités
Philippe Cousin évoque plusieurs équipements déjà existants.
Certains appareils portables existent déjà, mais ils restent souvent dans des gammes de prix élevées, de l’ordre de plusieurs dizaines de milliers d’euros. Ces coûts demeurent trop importants pour de petites structures ou pour une diffusion très large.
Il mentionne aussi l’exemple d’une coopération entre Pour une agriculture du vivant et la Bionutrient Food Association, aux États-Unis. Cette organisation travaille sur des problématiques proches et a choisi d’équiper ses fermiers d’un petit scanner peu coûteux. Cet outil illustre une démarche intéressante de déploiement large, même s’il apparaît encore limité au regard des ambitions de mesure évoquées ici.
Un autre exemple cité est celui d’AgroCares, qui propose déjà un produit plus avancé, notamment pour mesurer la qualité des sols par spectrométrie. Le fonctionnement repose sur l’envoi d’une lumière, l’analyse de sa réflexion, puis la restitution rapide des résultats sur téléphone, avec l’identification de différents composés chimiques du sol. Ce type de solution montre qu’une partie de l’état de l’art est déjà disponible, avec des coûts plus raisonnables que les équipements de laboratoire, même si le modèle économique inclut souvent un achat initial puis un abonnement.
L’importance des bases de données
Philippe Cousin insiste sur un point essentiel : la qualité de ces mesures ne dépend pas seulement du matériel.
Pour qu’un scanner donne des résultats pertinents, il faut s’appuyer sur de grandes bases de données et sur un travail important de corrélation entre mesures optiques et caractéristiques réelles des produits. En pratique, les systèmes existants s’appuient souvent sur des bases de données propriétaires, dans des systèmes fermés.
L’une des ambitions du projet porté avec Pour une agriculture du vivant est donc de construire un système ouvert, fondé sur le partage de données et de connaissances.
Pourquoi cela devient possible aujourd’hui
Selon Philippe Cousin, plusieurs évolutions rendent aujourd’hui ce projet réaliste.
La miniaturisation des spectromètres
Les spectromètres peuvent désormais être miniaturisés jusqu’à tenir sur un composant d’environ un centimètre carré. Cette miniaturisation est un changement majeur, car elle permet d’intégrer ces technologies dans :
- des équipements portables ;
- des outils utilisables sur le terrain ;
- des chaînes de production.
Cette évolution ouvre la possibilité d’utiliser la spectrométrie sur des fruits, des légumes, des sols, du lait, du vin, des liquides et bien d’autres matériaux.
L’apport de l’intelligence artificielle et de l’analyse de données
L’autre évolution importante tient à l’analyse de données. Philippe Cousin explique qu’il devient possible de définir avec un bon niveau de précision certaines caractéristiques que l’on ne mesure pas directement, mais que l’on peut inférer par corrélation avec d’autres données.
L’intelligence artificielle et les méthodes modernes d’analyse de données jouent donc un rôle majeur dans la capacité à construire des outils de mesure portables et performants.
Le projet Food Scanner
Avec Pour une agriculture du vivant, Philippe Cousin réfléchit à un projet collaboratif national autour de ce qui est appelé Soil Scanner / Food Scanner, ou plus simplement Food Scanner.
L’idée est de construire un projet ouvert, accessible au plus grand nombre, et applicable à de nombreux domaines. La logique évoquée est celle du farm to fork, « de la ferme à l’assiette ».
Cela signifie que les applications pourraient concerner :
- les sols ;
- les plantes ;
- les fruits et légumes ;
- le suivi des productions ;
- la traçabilité pour les consommateurs.
À terme, Philippe Cousin envisage même la possibilité de scanners bon marché utilisables en supermarché pour vérifier certaines qualités nutritionnelles des produits.
Il va jusqu’à évoquer une perspective encore plus large : la miniaturisation des spectromètres pourrait conduire à leur intégration dans des téléphones mobiles. Il mentionne avoir lu que certains fabricants, comme Samsung, réfléchissaient à cette piste. Si cela se confirmait, cela ouvrirait des usages très larges pour la mesure de qualité directement par les utilisateurs.
L’étendue des mesures envisageables
Les usages potentiels de la spectrométrie sont présentés comme très vastes.
Philippe Cousin rappelle que les mesures ne concernent pas seulement la chimie classique. La discussion rejoint aussi la question de la biologie des sols. Il cite par exemple les approches autour du potentiel redox et du pH, qui ont été évoquées par ailleurs, et indique qu’il est envisageable de réfléchir à des mesures de ce type par spectrométrie.
Il souligne également qu’il existe de nombreux travaux scientifiques qui élargissent constamment la gamme de ce qu’il est possible de mesurer avec ces techniques. Les recherches portent sur plusieurs zones du spectre lumineux :
- l’ultraviolet ;
- le visible ;
- le proche infrarouge ;
- le moyen infrarouge ;
- voire des infrarouges plus lointains.
Cette extension des gammes spectrales laisse envisager la mesure d’un nombre croissant de paramètres, y compris des dimensions liées à la sécurité alimentaire, comme la détection de certaines bactéries.
Les campagnes de mesures et l’expérience collective
Philippe Cousin insiste de nouveau sur le fait que le matériel ne suffit pas. Il faut aussi une expérience collective de mesure.
Il cite l’exemple de la Bionutrient Food Association aux États-Unis, qui mène déjà un travail de ce type, ainsi que les démarches engagées avec Pour une agriculture du vivant. Des campagnes de mesures ont déjà commencé, notamment l’été précédent, et les données issues de ces campagnes sont en cours d’analyse. D’autres campagnes sont prévues dans les mois suivants.
L’objectif est de ne pas attendre la finalisation complète de l’outil pour commencer à accumuler des données exploitables, afin de construire progressivement les corrélations nécessaires.
Les solutions techniques évoquées
Philippe Cousin mentionne l’existence de composants déjà disponibles, très miniaturisés. Il annonce qu’une démonstration doit suivre avec un produit basé sur la plateforme NeoSpectra, une puce suffisamment compacte pour tenir dans la main.
Cette plateforme peut être développée pour différents usages. D’autres produits miniaturisés existent également et montrent que les briques technologiques sont déjà là.
Une démarche inscrite dans des projets internationaux
Philippe Cousin explique que son entreprise est impliquée dans de nombreux grands projets internationaux et suit de près les dynamiques européennes. Il souligne que les sujets abordés ici ne sont pas propres à la France : de nombreux pays travaillent sur l’agroécologie, les sols, l’alimentation et les moyens de mesure associés.
Il insiste sur l’existence de leviers de financement importants au niveau européen. Il cite notamment les grands programmes de recherche, avec des enveloppes de plusieurs dizaines de milliards d’euros sur plusieurs années. Selon lui, les thèmes de la lutte contre le changement climatique, de l’agriculture, de la bioéconomie, de la santé des sols et de l’alimentation sont désormais au cœur de ces programmes.
Son appel est clair : la communauté française a intérêt à rejoindre des collaborations européennes sur ces sujets, afin de bénéficier de ces dynamiques et de ces moyens pour développer des solutions utiles au plus grand nombre.
Un appel à rejoindre le groupe de travail
Philippe Cousin indique qu’un certain nombre de partenaires sont déjà mobilisés autour du projet collaboratif Soil Scanner / Food Scanner.
Il appelle la communauté à rejoindre un groupe de travail, afin de manifester son intérêt et surtout de préciser les besoins réels. L’idée n’est pas de développer un outil abstrait, mais de construire un produit qui réponde à des usages concrets.
Les personnes intéressées sont invitées à déclarer leur intérêt sur le site de Pour une agriculture du vivant, autour du mot-clé scanner. Cette remontée des besoins doit permettre d’identifier :
- les besoins de court terme ;
- les priorités de mesure ;
- les usages à viser en premier.
Cela servira à définir le périmètre d’un premier prototype.
Les étapes envisagées
Les étapes décrites pour la période à venir sont les suivantes :
- constituer et faire travailler un groupe de travail ;
- définir un cahier des charges ;
- concevoir une plateforme matérielle adaptable à différents usages ;
- structurer une base de données collective et ouverte ;
- développer ensuite différentes applications.
Philippe Cousin précise que la technologie de base peut servir à des besoins très différents : lait, céréales, fruits, légumes, sols. En revanche, chaque domaine demande des adaptations spécifiques. D’où l’idée d’une plateforme commune, pouvant être ensuite déclinée selon les usages.
Il envisage aussi la possibilité de mobiliser, autour de Pour une agriculture du vivant et avec d’autres partenaires, des réponses à des appels à projets européens, qui peuvent porter sur plusieurs millions d’euros.
Exemples de partenaires et démonstrateurs
Pour conclure, Philippe Cousin mentionne rapidement deux partenaires.
L’un d’eux travaille sur la puce miniaturisée elle-même et sur le développement d’un équipement portable facilitant l’usage de cette technologie ; il cite Si-Ware et la plateforme NeoSpectra.
Il mentionne également un partenaire grec ayant récemment développé un véritable food scanner, avec différentes gammes de lumière, permettant de vérifier différentes qualités des produits ainsi que certains aspects de sécurité alimentaire.
Ces exemples sont donnés pour montrer que l’approche n’est pas purement théorique : il existe déjà des produits, des démonstrateurs et des projets collaboratifs aboutis. L’objectif est donc de capitaliser sur ces avancées pour construire une plateforme matérielle et une base de données capables de rendre ces outils plus simples et moins chers, afin de mesurer la qualité nutritionnelle des produits, et potentiellement aussi des aspects de sécurité alimentaire.
Conclusion
L’intervention de Philippe Cousin présente la mesure comme une condition essentielle pour accompagner la transition agroécologique et objectiver les progrès réalisés sur la qualité des produits.
Le projet Food Scanner vise à rendre cette mesure plus accessible grâce à la miniaturisation des spectromètres, à l’exploitation de bases de données ouvertes et à l’analyse avancée des données. L’ambition est de construire des outils portables, abordables et adaptables, capables d’intervenir tout au long de la chaîne, des sols jusqu’au consommateur.
Au-delà de la seule technologie, le projet repose sur une logique collaborative : collecte de données, construction de référentiels, définition partagée des besoins et mobilisation de partenaires à l’échelle nationale et européenne.
