Solvent effect modelling of isocyanuric products synthesis by chemometric methods

Chemometric tools were used to generate the modelling of solvent e¡ects on the N-alkylation of an isocyanuric acid salt. The method proceeded from a central composite design applied on the Carlson solvent classification using principal components analysis. The selectivity of the reaction was studied from the production of different substituted isocyanuric derivatives. Response graphs were obtained for each compound and used to devise a strategy for solvent selection. The prediction models were validated and used to search for the best selectivity for the reaction system. The solvent most often selected as the best for the reaction is the N,N-dimethylformamide

PHASE CHANGE UNDER STATIC ELECTRICAL FIELD; IN THE CASE OF LIPIDS

International audiencePhase change in biological tissues may be affected by electrical and magnetic disturbances. Freezing under static electric field of water, aqueous solution and pork meat has been investigated by the authors, showing the ability of this process to refine ice crystals in frozen matrices. SEF affects the supercooling, which is usually reduced with SEF. SEF also triggers the nucleation. The use of radiofrequencies and microwaves has also been used recently by researchers to promote refined ice crystallization in food systems. A focus is proposed on recent experiments done on solidification of a vegetable fat mix (Vegetaline ® – France) under static electric field (SEF). Results showed that SEF affects the supercooling and the phase change temperature of the fat mix indicating a possible impact on the crystalline structure of the solidified fat

Ohmic heating applied to the baking process: experimental and numerical approaches

International audienceThis work aims at studying the feasibility of ohmic heating (OH) technology applied to the baking process. The method includes proofing (fermentation) and baking and leads to the production of crustless sandwich bread without the need of cutting the crust away, in a shorter time and with theoretically lower energy costs than conventional baking. An ohmic cell was made to study the electrical conductivity (EC) of bread dough under different experimental conditions. The results showed that the EC increased linearly with the temperature, except during the starch gelatinization stage (60 – 76 °C) because of the bounding of water. The EC decreased with the porosity of the dough when fermented by yeasts, and drastically decreased with the reduction of salt content in the dough, showing the need to control the product formulation. An ohmic baking oven monitored by a PLC was developed to perform both proofing and baking in the same apparatus. The results showed that using OH to quickly reach the optimal temperature of yeast activity (35 °C) significantly reduced the lag phase and shortened the total proofing time. A numerical model was developed and validated by experimental results, taking into account heat and water (vapour and liquid water) transfers. The results confirmed the importance of temperature gradients between the surface of the electrodes and the core of the product, first observed by the underbaked aspect of the bread loaf on its sides. Different baking scenarios and their impacts on temperature and water content gradients were modelled

L'élevage, un atout pour le développement durable des territoires dans les régions de polyculture-élevage

Comment l’élevage peut-il contribuer au développement durable des territoires en région de polyculture-élevage ? A l’inverse, les objectifs de développement rural peuvent-ils conforter la durabilité de l’élevage dans ces situations ? Notre réflexion est fondée sur des recherches interdisciplinaires sur l’agriculture et l’environnement dans différentes régions françaises (Coteaux de Gascogne, Plaine de Niort, Bretagne, Pays de Caux et Lorraine). Nos recherches appréhendent les relations entre transformations des activités agricoles et changements de l’utilisation des terres en lien avec les services écosystémiques. Ces questions exigent d’aborder de multiples dimensions de la gestion de l’espace et des ressources naturelles par l’élevage. Nos résultats illustrent la complexité et l’imbrication des questions de gestion de l’espace, de la parcelle au paysage, soulevées par le développement durable de l’élevage en milieu de polyculture-élevage. Au niveau de l’exploitation, ils éclairent les stratégies décisionnelles des agriculteurs. Au niveau du tissu d’exploitations, ils soulignent l’importance des relations et des échanges entre exploitations. L’expérimentation de systèmes innovants contribue à évaluer la compatibilité des enjeux territoriaux et de durabilité des exploitations. Enfin, nous proposons des pistes de recherche et d’actions pour conforter la contribution de l’élevage au développement durable des territoires ruraux

Détermination de la répartition spatiale optimale des sources thermiques dans un plateau chauffant

International audienceDans ce travail, on s'intéresse à l'optimisation du chauffage d'un outillage (plateau chauffant) utilisé dans la mise en forme de matériaux composites à hautes températures (~400°C). L'objectif recherché est d'assurer la maîtrise du champ de température en tout point à la surface de l'outillage qui doit reproduire un champ consigne donné afin de chauffer un moule ayant une forme complexe. Pour ce faire, une procédure a été mise en place afin de déterminer la répartition spatiale optimale des sources thermiques de chauffage. La démarche proposée comporte deux étapes : (i) la définition d'une courbe paramétrée qui définit la répartition spatiale des sources de chauffage dans l'épaisseur du plateau chauffant et (ii) l'utilisation d'une méthode inverse couplant un algorithme d'optimisation stochastique avec un code de calcul par éléments finis. Cette deuxième étape permet d'ajuster cette courbe afin d'obtenir un champ de température simulé le plus proche possible de celui voulu à la surface du plateau. On étudie l'évolution de cet écart entre les champs de température ainsi que la consommation énergétique en fonction du nombre de sources retenu. Nomenclature (11 points, 2 colonnes) H Hauteur (m) Valeur maximale de (°C) L Largeur (m) Température normalisée entre [0,1] et Paramètres de la courbe à optimiser Courbe paramétrée Température consigne (°C) Ecart quadratique moyen (°C) Valeur minimale de (°C

Congélation de produits alimentaires : amélioration de la cristallisation par applications de micro-ondes

National audienceLa qualité d'un produit congelé est liée à la cristallisation ; en règle générale, plus la taille des cristaux de glace est petite, meilleure sera la qualité du produit. Un procédé innovant a été évalué dans le cadre du projet européen (FREEZEWAVE). Une assistance micro-ondes (2450 MHz) a été utilisée pour perturber le changement d'état de l'eau. Sur un prototype de laboratoire, les expériences ont confirmé que, quels que soient le mode d'application des micro-ondes et les paramètres du procédé, on observe une réduction de la taille des cristaux. Cet impact positif a été obtenu sur diverses matrices alimentaires, dont des pommes de terre. Un modèle de prédiction a par ailleurs permis de qualifier ces cinétiques. Deux concepts sont avancés pour expliquer ces effets bénéfiques. Abstract FREEZEWAVE project (SUSFOOD ERA-net project 2015-2018

Interrelations cultures-élevage dans les systèmes de polyculture élevage : Quelles capacités adaptatives à différents pas de temps pour accroître l’autonomie fourragère?

Les systèmes de polyculture -élevage font l’objet d’une nouvelle reconnaissance à l’échelle internationale en termes de durabilité des exploitations et des paysages; pourtant, ils continuent de diminuer en France. Notre question de recherche concerne les changements mis en œuvre par les agriculteurs pour accroître la durabilité de leur exploitation et suppose l’observation des interrelations entre cultures et élevage, qui joue ont un grand rôle sur les bénéfices obtenus. En mobilisant le cadre d’analyse des capacités adaptatives à différentes échelles de temps des systèmes d’élevage, nous mettons en évidence différentes modalités d’interrelations entre cultures et élevage. Sur le long terme, nous constatons les effets opposés des différentes politiques publiques, notamment européennes, sur les systèmes de polyculture élevage. A moyen terme, les transitions réalisées par les agriculteurs renvoient à une plus grande finesse de la gestion à réaliser, faisant parfois appel à un référentiel de pensée différent. A moyen et court terme, les agriculteurs jouent sur la flexibilité de leur système pour qu’il s’adapte à des circonstances nouvelles de manière appropriée

Crop-livestock interfaces established through adaptations of farmers' practices over the short and long term

Since the 1960s, there has been a global trend toward specializing and intensifying farming systems in order to produce more. However, several authors (Hendrickson et al., 2008; Griffon, 2009; Russelle et al., 2007; Wilkins, 2008) have denounced agricultural development based on these systems, citing such negative impacts as the excessive build-up of nutrients in soil and water, economic dependency on product prices and a decrease in biodiversity. Conversely, integrated crop-livestock farming systems (CLFS), which combine crop production with animal husbandry (Russelle et al., 2007, Hendrickson et al., 2008), are now being reconsidered as a means of improving farm and land sustainability (Herrero et al., 2010). CLFS systems improve nutrient cycles (via exchanges of manure and straw) and are a source of economies of scope (Vermersch, 2007). They have the potential to bring about diversification in cropping plans, crop rotations and crop and grassland locations (Bonny,2011). This double nature of diversity (of agricultural activities, of resources for production)can be seen from the adaptive capacity point of view (Milestad et al., 2012), i.e. as a source of the farming systems’ flexibility

Les interrelations entre cultures et élevage dans les systèmes de polyculture-élevage : quelles capacités adaptatives à différents pas de temps?

Les tendances à la spécialisation et à l’intensification des exploitations agricoles dans le but de produire toujours davantage sont observées depuis les années 60. Pourtant, ces systèmes spécialisés sont dénoncés par de nombreux auteurs (Russelle et al., 2007) pour des raisons environnementales ou économiques et les systèmes de polyculture- élevage font l'objet d'une nouvelle reconnaissance en termes de durabilité des exploitations et des paysages (Herrero et al., 2010) : échanges pailles - fumier, économies de gammes sont notamment bénéfiques pour les systèmes et le milieu