Les composés phénoliques des raisins (étude du potentiel qualitatif et des procédés émergeants d'extraction)

Ce travail porte sur l amélioration de l extraction des composés phénoliques à partir des raisins tout au long de la chaîne de la vinification en rouge. La qualité des vins rouges est en grande partie déterminée par les composés phénoliques. Parmi les composés phénoliques, les anthocyanes, qui sont responsables de la couleur, et les tanins, à l origine de la sensation d astringence. Pour augmenter la quantité des composés phénoliques présents dans le vin, un développement des procédés permettant d améliorer la diffusion des composés phénoliques durant la vinification en rouge doit être mis en jeu. Nous avons entamé notre étude par un suivi de la maturité phénolique des raisins rouges appartenant à différentes parcelles de la société château KSARA localisées dans la vallée de la Békaa tout en se servant des méthodes Glories (1&2) et ITV. Quant à l amélioration de l extractibilité des composés phénoliques durant la vinification en rouge, différents prétraitements ont été appliqués dans le but d améliorer la diffusion de ces composés. Parmi ces procédés, les technologies suivantes ont été abordées dans notre étude: les électrotechnologies (CEP), les ultrasons, le chauffage modéré, le traitement enzymatique, la macération préfermentaire à froid et la thermovinification. Ces techniques permettent d endommager ou de fragiliser les membranes et/ou parois cellulaires facilitant ainsi la libération du contenu cellulaire vers le milieu extérieur. Les cinétiques d extraction des composés phénoliques ont pu être modélisées par le modèle empirique de Peleg et le modèle cinétique simplifié afin d estimer les rendements d extraction. De plus, dans ce travail, l accent a été mis sur les propriétés antiradicalaires et antimicrobiennes des composés phénoliques extraits de différentes variétés de raisins fournis par la société Château KSARA. Pour valoriser les co-produits de la vinification, le chauffage ohmique pulsé (COP) a été appliqué sur le marc du raisin dans le but d améliorer l extraction de ses composés phénoliques. L'optimisation du choix de la date des vendanges et l'amélioration des procédés d extractions des composés phénoliques durant la vinification en rouge, pourraient nous conduire à élaborer un vin d'une meilleure qualité. Ce travail étant effectué, il sera intéressant comme projet à venir de valider ces différents pré-traitements à grande échelle pour une perspective d application industrielle.This study focuses on improving the extraction of phenolic compounds from grapes throughout the chain of red winemaking. The quality of wine is mainly determined by the phenolic compounds. From these phenolic compounds, the anthocyanins, which are responsible of the color and tannins, the responsible of the astringency. In order to increase the amount of phenolic compounds present in wine, a development of methods used to improve the extraction of phenolic compounds during the red vinification should be discussed. We began our study by using two methods Glories (1&2) and ITV to monitor the phenolic maturity of red grapes grown in the vineyards in the province of Bekaa-Château KSARA S.A.L. Whereas for the improvement of the extractibility of phenolic compounds during the vinification, different pre-treatments were applied in order to ameliorate the diffusion of these compounds. Among these process, the following technologies were discussed in our study: the electrotechnologies (PEF), the ultrasound, the moderate heat treatment, the enzymatic treatment, the cold maceration and the thermovinification. These techniques are able to weaken the cell walls and facilitate the diffusion of grape s phenolic compounds during vinification. Peleg s equation and the simplified kinetic model were shown to be suitable for describing the extraction kinetics for phenolic compounds and for the estimation of the extraction yield of polyphenols. Furthermore, in this study, the antiradical and antimicrobial activities of phenolic compounds extracted from grapevine varieties of Château KSARA-Bekaa-Lebanon were analyzed. To valorize the by-products of the vinification, the pulsed ohmic heating (POH) was applied on the grape pomace in order to ameliorate the extraction of the phenolic compounds. The optimization of the choice of the harvesting date and the amelioration of the extraction of phenolic compounds during the red vinification, will conduce to elaborate a high quality of wine. After this study, it will be interesting to validate the different pre-treatments at large scale for a perspective of an industrial application.COMPIEGNE-BU (601592101) / SudocSudocFranceF

Ultrasound enhanced aqueous extraction from rapeseed green biomass for polyphenol and protein valorization

AbstractThe objective of this study was to investigate the effects of ultrasound-enhanced aqueous extraction on the valorization of polyphenols and proteins from rapeseed green biomass. Two types of biomass were studied: mature rapeseed stems collected around the time of seed harvest, and immature rapeseed stems used as a cover crop. Response Surface Methodology (RSM) was employed for obtaining optimal extraction conditions: ultrasound power of 400 W, treatment time of 50 min, sample length of 0.5 cm and agitation speed of 250 rpm. Compared to mature rapeseed stems, immature rapeseed stems require shorter treatment time (30 vs. 50 min), and exhibit higher extraction yield of polyphenols (100 vs. 86%) and proteins (18 vs. 11%) due to their less fibrous structures. These promising findings are opening doors to a potential market for rapeseed stems as a renewable biomass

Caractérisation de filtrabilité par la filtration centrifuge – CEFU

Il existe une grande diversité des techniques pour la mesure de la filtrabilité de suspensions. Cependant, les techniques existantes ne sont pas adaptées à la caractérisation rapide d’un grand nombre de petits échantillons (surtout, des échantillons liquides).Depuis quelques années l’Université Technologique de Compiègne et la société LUM GmbH travaillent sur le développement de la centrifugation analytique pour la caractérisation accélérée de la filtrabilité des suspensions et dispersions. La méthode consiste à réaliser des essais de filtration à l’aide de la centrifugation analytique puis à analyser les courbes de la filtration centrifuge obtenues pour en extraire des propriétés des solutions.La comparaison simple des courbes de filtration obtenues permet de classifier les échantillons selon leur filtrabilité. De plus, l’analyse des courbes de filtration permet la caractérisation quantitative de la filtrabilité : détermination de la résistance de la membrane colmatée, de la résistance spécifique du gâteau et des propriétés de réversibilité de la compression du gâteau. La méthode d’analyse des données dépend de la nature des échantillons : deux méthodes adaptées pour des suspensions concentrées et des solutions des colloïdes sont validées actuellement .Le congrès MemPro6 sera l’occasion de présenter les résultats les plus récents sur l’ultra- et la microfiltration centrifuge pour la caractérisation de la filtrabilité des solution

Green Food Processing Techniques

International audienceGreen Food Processing Techniques: Preservation, Transformation and Extraction advances the ethics and practical objectives of "Green Food Processing" by offering a critical mass of research on a series of methodological and technological tools in innovative food processing techniques, along with their role in promoting the sustainable food industry. These techniques (such as microwave, ultrasound, pulse electric field, instant controlled pressure drop, supercritical fluid processing, extrusion…) lie on the frontier of food processing, food chemistry, and food microbiology, and are thus presented with tools to make preservation, transformation and extraction greener.The Food Industry constantly needs to reshape and innovate itself in order to achieve the social, financial and environmental demands of the 21st century. Green Food Processing can respond to these challenges by enhancing shelf life and the nutritional quality of food products, while at the same time reducing energy use and unit operations for processing, eliminating wastes and byproducts, reducing water use in harvesting, washing and processing, and using naturally derived ingredients

Application d'un champ électrique continu pour améliorer la séparation liquide-solide de suspensions colloïdales

Les électrotechnologies d'électrocoagulation, de déshydratation électroosmotique et d'électrofiltration ont été étudiées en utilisant un champ électrique continu. Ce travail de thèse montre qu'elles améliorent la séparation liquide-solide de suspensions colloïdales lorsqu'elles sont associées aux procédés mécaniques de décantation et de filtration. Il présente également de& méthodes pour réduire leur consommation électrique. Il est établi que l'électrocoagulation constitue une alternative à la coagulation chimique classique pour l'épuration d'eaux chargées en colloïdes grâce aux propriétés des flocs obtenus. Plus larges et denses; ils sont, par conséquent, plus aptes à filtrer et à sédimenter. Un nouveau procédé d'électroosmose sous compression mécanique a été expérimenté sur un filtrepresse de laboratoire pour déshydrater des suspensions salines. Il a permis un gain de siccité sur de la silice de 15 % comparé à une déshydratation mécanique classique. Ce travail a prouvé que les gaz d'électrolyse et de sédimentation des particules influencent la cinétique d'électrofiltration. Un modèle de cinétique d'électrofiltration a été élaboré pour les prendre en compte, en complément des effets d'électroosmose et d'électrophorèse. Il est également montré, en électrofiltration, que les réactions d'électrolyse de l'eau aux électrodes induisent des variations de pH qui peuvent provoquer une agrégation des particules dans le gâteau de filtration. Cet effet, qui a fortement augmenté la perméabilité du gâteau, représente un moyen efficace pour accélérer la filtration d'une suspension colloïdale.COMPIEGNE-BU (601592101) / SudocSudocFranceF

Amélioration du pressage de produits végétaux par champ électrique pulsé. Cas de la betterave à sucre

COMPIEGNE-BU (601592101) / SudocSudocFranceF

Couplage de technologies électriques et membranaires pour l'extraction / séparation de composés d'intérêt à partir de sous-produits de la vinification

COMPIEGNE-BU (601592101) / SudocSudocFranceF

Residence time distribution and flow pattern modeling of oilseeds in a pilot screw press

Mechanical expression is widely applied for oil recovery from oilseeds using continuous screw presses. Despite significant recent advances in the field of press design and automation, it remains difficult to predict the press performances based on the theoretical approaches, and more experimental investigations are needed to clarify and characterize the seeds flow and expression behavior in the press. Residence Time Distribution (RTD) is a frequently used tool in chemical engineering to characterize the material flow by simple tracer tests. In this paper, we explore the feasibility of using RTD for the screw presses, in order to check the flow patterns homogeneity and identify the possible deviations depending on the press geometry and the operating conditions. Both theoretical modeling and experimental investigation are conducted for two different screw press designs (Reinartz and Olexa), and at the different rotation speeds. An original and reliable experimental methodology was developed by using erucic acid as tracer in the form of pulse injection and gas chromatography as detection method. Experimental results coupled with statistical calculations showed the influence of the screw geometry and the rotation speed on the seeds flow inside the press. The matter displacement was much faster and the experimental residence time was very close to the theoretical one indicating more homogeneity and less dispersion in the Olexa arrangement in comparison to the Reinartz arrangement. The higher variance observed at lower rotation speed (2.4 rpm) suggested the presence of flow defects like mixing and axial dispersion in the press. To complete the experimental work, axial dispersion model was applied, and allowed obtaining the valuable information, such as axial dispersion degree and distribution functions. Obtained results can be very useful to predict the performance of existing screw presses and design more efficient industrial equipments