Dissertations / Theses on the topic 'Propriétés texturales'

Nous présentons ici la rationalisation de la synthèse de bâtonnets de boehmite pour obtenir un rapport de forme supérieur à 10 et une section inférieure à 10 nm. Nous rapportons les paramètres expérimentaux clés permettant un changement de morphologie, des plaquettes aux bâtonnets. Une température de réaction supérieure à 160 °C est indispensable pour garantir la formation des bâtonnets en un temps de réaction correct, tandis que la concentration des précurseurs Al (III) et le taux d’hydrolyse contrôlent la possibilité d’obtention de fins bâtonnets de boehmite. Des analyses structurales (DRX) couplées à des analyses morphologiques (TEM) ont permis de mieux caractériser les bâtonnets et leurs étapes de formation, et ainsi de résoudre leur mécanisme de formation. Les bâtonnets sont formés par agrégation orientée de nanoplaquettes primaires avec une direction de croissance préférentielle définie. De plus, les différentes faces exposées ont été identifiées par diffraction électronique. Les propriétés acides de ces matériaux anisotropes ont été comparées à celles d’échantillons isotropes par spectroscopie IR (couplée à une adsorption de CO) et par TPD à l’éthanol. Enfin, nous avons étudié un moyen d’ajuster les propriétés texturales des extrudés d’alumine. Pour ce faire, nous avons fait varier les forces électrostatiques en ajoutant de l'acide et / ou une base sur la boehmite. Des analyses MEB ont permis de mieux comprendre l’organisation des bâtonnets. Enfin, nous avons pu obtenir un support de catalyseur avec un diamètre et un volume de pores ajustés et un degré de tortuosité inférieur à 2,0 (par RMN à gradient de champs pulsé). Ces nouveaux supports, avec leur tortuosité et leurs propriétés texturales originales, peuvent être considérés comme des catalyseurs très prometteurs
Here we present the rationalization of boehmite rods synthesis to get an aspect ratio higher than 10 and a section below 10 nm. We report the key experimental parameters that induce morphology change, from platelets to rods. Reaction temperature higher than 160 °C is mandatory to ensure rods formation in fair reaction time while Al(III) precursors’ concentration and hydrolysis rates truly control the possibility to growth thin boehmite rods. Coupled structural (XRD) and morphological (TEM) analyses to further characterize the rods and their formation steps allowed us to provide new insights on the formation mechanism. The rods are formed through oriented aggregation of primary nanoplatelets with a defined preferential growth direction. Then, the different exposed faces were identified by electron diffraction. The acid properties of these anisotropic materials have been compared to those of isotropic samples by means of IR spectroscopy (coupled with CO adsorption) and ethanol TPD. Finally, we have studied a way to tune the textural properties of alumina extrudates. To do so, we played with electrostatic forces by adding acid and/or base on the boehmite. Insights about the rods organization were obtained by SEM analyses. Furthermore, we were able to obtain catalyst support with tuned pore diameter and volume and a tortuosity bellow 2,0 (by pulsed filed gradient NMR). Those new supports, with their original tortuosity and textural properties can be considered as very promising catalysts

Le requeijão tradicional est un fromage brésilien largement consommé dans la région Sud-Est. L’objectif de cette étude est de caractériser qualitativement le requeijão tradicional et de le classer scientifiquement dans la catégorie des fromages fondus. La partie principale de cette thèse concerne l'étude de l'influence des paramètres de fabrication du requeijão tradicional sur les propriétés rhéologiques et l'analyse de sa couleur. Des différentes corrélations existant entre ces propriétés et les paramètres de fabrication ont été aussi déterminées. À cet effet, des méthodes rhéologiques (compression et pénétration), des méthodes d'évaluation sensorielle (rapport de grandeur) et la colorimétrie quantitative (CIELAB) ont été utilisées. Le traitement statistique des données (régression multilinéaire) a permis de classer ces produits selon leurs propriétés texturales. L’extrait sec, la matière grasse et le taux en sel de fonte sont les principaux paramètres responsables de la variabilité des propriétés texturales du requeijão tradicional. Dans la seconde partie, une méthode ultrasonore a été utilisée dans le but d'étudier le comportement de trois fromages fondus différents, pendant le refroidissement. Cette méthode non destructive a permis: (i) mettre en évidence les différentes phases de structuration au cours du refroidissement du fromage fondu (ii) justifier le choix de la température de refroidissement du fromage fondu (4°C). Ces techniques (ultrasonore et colorimétrie quantitative), peu connues dans le domaine alimentaire, semblent cependant très prometteuses. Elles sont pratiques, rapides et efficaces

L'objectif du travail était de mettre au point des méthodes instrumentales de mesure de la texture des produits alimentaires solides alvéolés de type extrudés. Deux approches complémentaires ont été envisagées : l'une consiste à quantifier l'aspect visuel de la texture et notamment l'alvéolation; la seconde vise à caractériser le comportement mécanique des mêmes produits. L'analyse d'images par informatique est le moyen utilise pour décrire l'alvéolation. Un algorithme spécifique a été élaboré dans le but d'obtenir des paramètres géométriques de taille, de forme et de position des alvéoles (nombre d'alvéoles par unité de surface, taille moyenne des alvéoles, élongation moyenne des alvéoles, orientation moyenne des alvéoles,. . . ). Des tests de pénétrométrie et de flexion trois appuis ont été adaptés. Ils procurent des paramètres caractéristiques du comportement mécanique et en particulier du caractère fragile, croustillant de ce type de produits (force moyenne globale d'écrasement, nombre de facteurs par unité de distance de déformation, force spécifique moyenne des fractures,. . . Module d'élasticité apparent,. . . ). Une brève étude statistique à été menée afin de déterminer le nombre optimal d'individus à analyser par échantillon pour ce type de produits particulièrement irréguliers. Divers applications immédiates confirment la pertinence des méthodes proposées ainsi que des paramètres retenus. Enfin, quelques corrélations entre certains paramètres ont été mises en évidence. Celles-ci apportent des indications nouvelles en ce qui concerne la compréhension des phénomènes physiques lies à la qualité texturale de ces produits.

Les catalyseurs supportés sur alumine ont un intérêt crucial pour un large domaine de procédés de raffinage. La connaissance des propriétés de texture du support catalytique est un paramètre clé pour l'optimisation des propriétés de transport des réactifs et des produits. Basée sur la grande sensibilité du nuage électronique fortement polarisable de l'atome de xénon à son environnement, la RMN 129Xe s’est avérée être une technique très utile pour étudier la porosité des solides microporeux et mésoporeux comme les zéolithes et les silices. L’objectif de cette thèse est alors de caractériser des matériaux non organisés telles que les alumines-γ grâce à cette technique. Les travaux présentés dans ce manuscrit combinent les résultats des différentes mesures de RMN permettant de caractériser les propriétés de texture et de transport des alumines: - Après avoir déterminé les conditions expérimentales permettant de minimiser l’effet des sites d’adsorption forte sur le déplacement chimique du xénon adsorbé, une corrélation a pu être établie entre le déplacement chimique et la taille de pores déterminée par adsorption d’azote à 77 K (Chapitre 4).- Afin de décrire la diffusion de différents adsorbats (Xe, n-hexane), les décrire les coefficients d’autodiffusion ont été déterminées par RMN à gradients de champ pulsé (129Xe et 1H) permettant ainsi de caractériser les phénomènes de diffusion et d’évaluer la tortuosité (Chapitre 5).- Pour compléter la description de la porosité des alumines–γ, la connectivité des pores, l’échange des atomes de Xe entre divers environnements, a été quantifié par des expériences RMN 2D-Echange réalisées à différentes températures (Chapitre 6)
Alumina-based catalysts have a crucial importance for a wide range of refining processes. The knowledge of the textural properties of catalyst supports is decisive for the optimization of transport properties of reactants and products. Based on the sensitivity of the highly polarizable electron cloud of xenon atom to its environment, 129Xe NMR has proved to be a very useful technique to study the porosity of microporous and mesoporous solids such as zeolites and silicas. The objective of this PhD thesis is to characterize disorganized materials such as γ-aluminas with this technique. The work presented in this manuscript combine the results of different NMR measurements to characterize the texture and transport properties of aluminas:- After identifying the experimental conditions that minimize the effect of strong adsorption sites on the chemical shift of xenon adsorbed, a correlation has been established between the chemical shift and the pore size determined by nitrogen adsorption at 77 K (Chapter 4).- In order to describe the diffusion coefficients of different adsorbates (Xe, n-hexane) were determined by pulsed field gradient NMR (129Xe and 1H) to characterize diffusion phenomena and to assess pore tortuosities (Chapter 5).- For completing the description of γ-aluminas porosity, pore connectivities, exchange of Xe atoms between different environments has been quantified using 2D-Exchange NMR experiments performed at different temperatures (Chapter 6)

Les catalyseurs supportés sur alumine ont un intérêt crucial pour un large domaine de procédés de raffinage. La connaissance des propriétés de texture du support catalytique est un paramètre clé pour l'optimisation des propriétés de transport des réactifs et des produits. Basée sur la grande sensibilité du nuage électronique fortement polarisable de l'atome de xénon à son environnement, la RMN 129Xe s’est avérée être une technique très utile pour étudier la porosité des solides microporeux et mésoporeux comme les zéolithes et les silices. L’objectif de cette thèse est alors de caractériser des matériaux non organisés telles que les alumines-γ grâce à cette technique. Les travaux présentés dans ce manuscrit combinent les résultats des différentes mesures de RMN permettant de caractériser les propriétés de texture et de transport des alumines: - Après avoir déterminé les conditions expérimentales permettant de minimiser l’effet des sites d’adsorption forte sur le déplacement chimique du xénon adsorbé, une corrélation a pu être établie entre le déplacement chimique et la taille de pores déterminée par adsorption d’azote à 77 K (Chapitre 4).- Afin de décrire la diffusion de différents adsorbats (Xe, n-hexane), les décrire les coefficients d’autodiffusion ont été déterminées par RMN à gradients de champ pulsé (129Xe et 1H) permettant ainsi de caractériser les phénomènes de diffusion et d’évaluer la tortuosité (Chapitre 5).- Pour compléter la description de la porosité des alumines–γ, la connectivité des pores, l’échange des atomes de Xe entre divers environnements, a été quantifié par des expériences RMN 2D-Echange réalisées à différentes températures (Chapitre 6)
Alumina-based catalysts have a crucial importance for a wide range of refining processes. The knowledge of the textural properties of catalyst supports is decisive for the optimization of transport properties of reactants and products. Based on the sensitivity of the highly polarizable electron cloud of xenon atom to its environment, 129Xe NMR has proved to be a very useful technique to study the porosity of microporous and mesoporous solids such as zeolites and silicas. The objective of this PhD thesis is to characterize disorganized materials such as γ-aluminas with this technique. The work presented in this manuscript combine the results of different NMR measurements to characterize the texture and transport properties of aluminas:- After identifying the experimental conditions that minimize the effect of strong adsorption sites on the chemical shift of xenon adsorbed, a correlation has been established between the chemical shift and the pore size determined by nitrogen adsorption at 77 K (Chapter 4).- In order to describe the diffusion coefficients of different adsorbates (Xe, n-hexane) were determined by pulsed field gradient NMR (129Xe and 1H) to characterize diffusion phenomena and to assess pore tortuosities (Chapter 5).- For completing the description of γ-aluminas porosity, pore connectivities, exchange of Xe atoms between different environments has been quantified using 2D-Exchange NMR experiments performed at different temperatures (Chapter 6)

Nous nous sommes attachés à étudier l’influence des propriétés physicochimiques et texturales du charbon sur les caractéristiques et les performances catalytiques de catalyseurs 5% Pd/C dans des réactions d’hydrogénation (cinnamaldéhyde et cyclododécatriène). La première voie de préparation de catalyseurs est l’échange cationique H+<-> Pd2+. Cette technique requiert une fonctionnalisation oxydante (HNO3, NaOCl, H2O2) afin de créer des fonctions d’ancrage. Les matériaux ainsi préparés sont très dispersés (dPd = 1,5 nm). Cependant leur stabilité thermique est restreinte du fait de la décomposition des fonctions stabilisantes dès 200°C. Une technique alternative est la préparation par déposition-précipitation (DP) qui ne requiert aucun prétraitement oxydant mais un contrôle strict des conditions opératoires est nécessaire pour assurer une reproductibilité parfaite. La préparation de catalyseurs Pd/C à partir de deux lots commerciaux (L3S) selon les techniques précédentes conduit à des matériaux aux caractéristiques et aux performances hydrogénantes identiques

Des gels ont été formulés à partir de mélanges de gélatine et de polysaccharides - le guar, le karaya, la xanthane, la maltodextrine et l’amidon - afin de reproduire les propriétés texturales du Camembert et du Coulommiers. La fermeté, le module d’élasticité et le temps de relaxation, mesurés à partir des essais de pénétrométrie et de relaxation, ont été utilisés afin de comparer les gels et les fromages. Les paramètres rhéologiques du mélange de gélatine, de maltodextrine et d’amidon s’approchaient le plus de ceux des fromages. Un plan de mélange à trois composants a été utilisé pour optimiser la concentration des constituants du simulant. Cette approche a permis de développer des modèles mathématiques qui prédisent les effets de chaque composant sur les paramètres texturaux du simulant. Elle a aussi mis en évidence une corrélation linéaire entre ces paramètres et la composition du gel. Des modifications texturales des simulants ont été induites par ajout de Subtilisine Carlsberg afin d’imiter l’évolution de la texture des fromages lors de la maturation. Une différence entre l’évolution des propriétés texturales des simulants et celle du fromage a été notée. La numérisation tridimensionnelle a été utilisée comme nouvel outil pour caractériser la texture. Ces systèmes sont capables de distinguer des gels et des fromages ayant des comportements rhéologiques différents. Les nouveaux paramètres obtenus, corrélés aux propriétés texturales des fromages et simulants, pourraient améliorer les modèles prédisant les mesures sensorielles hédoniques à partir des mesures instrumentales
Various gels formulated from mixtures of gelatin and polysaccharides - guar, karaya gum, xanthan gum, maltodextrin and starch - were elaborated to simulate soft cheeses (Camembert and Coulommiers) texture. Comparisons between gels and cheeses were based on firmness, elasticity modulus and relaxation time constants, obtained from penetrometry and stress relaxation tests. Gels made up of gelatin, maltodextrin and starch were found to imitate best the textural properties of the soft cheeses. A three-component mixture design approach was used to determine the optimum component concentration of the simulants. Mathematical models developed showed linear dependence of the rheological parameters on composition of simulants. Enzyme Subtilisin Carlsberg (Alcalase®) successful induced gradual modifications in rheological parameters of simulants. The rate of change of textural properties occurring in Coulommiers cheese during maturation was however different from that of the simulants. Two optical three-dimensional techniques as new tools for food texture assessment were also investigated. Digital image correlation and the Breuckmann scanning systems were successful in distinguishing between gels and cheeses varying in firmness and viscoelastic properties. New parameters obtained from digital image correlation and Breuckmann scanning systems were related to the textural properties of the cheeses and their simulants. These parameters may be used to develop models predicting accurately the sensory texture of food from instrumental measurements

Le contrôle des propriétés mécaniques et texturales des supports de catalyseurs hétérogènes est essentiel pour la conception de matériaux catalytiques innovants et efficaces. En particulier, la microstructure poreuse du support affecte fortement le transport de masse et la résistance mécanique. Industriellement, la fabrication de supports en alumine peut être mise en œuvre par un procédé de malaxage-extrusion, qui vise à passer d’une poudre de précurseur aluminique (la boehmite) à des objets micrométriques (taille finale du support). Ce procédé permet également d'optimiser les propriétés mécaniques et texturales du support en jouant sur les conditions opératoires de chacune des opérations unitaires. Le but de cette thèse est d’abord de caractériser l’influence du malaxage sur les propriétés des pâtes de boehmite. En particulier, les effets de la vitesse et de la durée de malaxage, ainsi que celui de la composition des pâtes, sont quantifiés sur leurs propriétés mécaniques et texturales des pâtes de boehmite. Cette étude expérimentale, réalisée sur un malaxeur pilote, a permis d’identifier deux paramètres de contrôle des propriétés analysées : le pH des pâtes et la déformation cumulée, équivalente au nombre de tours appliqués pendant le malaxage. Ensuite, une modélisation des pâtes de boehmite a été élaborée grâce à une méthode par éléments discrets, afin de représenter leur microstructure (difficile à caractériser expérimentalement) et de simuler leur comportement mécanique. Dans ce modèle, les pâtes sont représentées comme des empilements de sphères dures polydisperses, et les propriétés mécaniques dépendent de paramètres numériques élastiques et visqueux. Ces derniers, tout comme la taille des sphères, ont été ajustés itérativement pour reproduire au mieux les caractérisations expérimentales
Controlling the mechanical and textural properties of heterogeneous catalyst supports is essential for the design of innovative and efficient catalytic materials. In particular, the porous microstructure of the support strongly affects mass transport and mechanical strength. Industrially, alumina supports are manufactured using a knead-extrusion process, which aims to go from an alumina precursor powder (boehmite) to micrometric objects (the final size of the support). This process also enables the mechanical and textural properties of the substrate to be optimized by adjusting the operating conditions for each of the unit operations. The aim of this thesis is to characterize the influence of mixing on the properties of boehmite pastes. In particular, the effects of mixing speed and duration, as well as paste composition, are quantified on the mechanical and textural properties of boehmite pastes. This experimental study, carried out on a pilot mixer, identified two parameters controlling the properties analyzed: paste pH and cumulative deformation, equivalent to the number of revolutions applied during kneading. Then, a discrete-element model of boehmite pastes was developed to represent their microstructure (difficult to characterize experimentally) and simulate their mechanical behavior. In this model, pastes are represented as stacks of polydisperse hard spheres, and mechanical properties depend on numerical elastic and viscous parameters. The latter, like the size of the spheres, have been iteratively adjusted to reproduce experimental characterizations as closely as possible

L'objectif de la thèse a été d'élucider le processus de réhydratation des caséines micellaires et des protéines solubles dans un milieu complexe et opaque : le lait. L'influence de l'état d'hydratation de ces ingrédients laitiers en fonction du temps (5, 120, 180, 240, 300, 480, 900 et 1440 min de réhydratation) sur les propriétés rhéologiques, texturales, physiques ainsi que la microstructure des gels laitiers acides a également été étudiée. Il en résulte que le processus de réhydratation des caséines micellaires diffère de celui des protéines solubles, et est extrêmement long avec trois étapes : une étape de mouillage des particules, suivie d'une étape de gonflement caractérisée par une augmentation de la taille des particules et enfin une étape de dispersion marquée par la diminution de la taille des particules. La réhydratation des protéines solubles est caractérisée par une grande rapidité, avec deux phases : le mouillage et la phase de dispersion (superposée). D'autre part, l'allongement de la durée de réhydratation des caséines micellaires est associé à une augmentation du point de gélification ainsi qu'à une nette amélioration des propriétés physiques, texturales et rhéologiques des gels : augmentation de leur fermeté et de leur force, diminution de la synérèse et de la formation de grumeaux. La durée de réhydratation des protéines solubles n'a pas d'influence sur ces paramètres. En revanche, leur dénaturation (par chauffage à sec) est associée à une dégradation des propriétés texturales des gels acides. Finalement, il s'avère que les gels acides formulés à partir des protéines solubles sont de meilleure qualité texturale (à l'exception de la formation de grumeaux) que ceux préparés à partir des caséines micellaires
The main objectives of this work were to elucidate the rehydration mechanism of the two major milk proteins (micellar casein and whey protein) into a complex and opaque medium such as milk and to assess the influence of hydration state (defined as a function of rehydration length after 5,120,180,240,300, 480, 900 and 1440 minutes of rehydration) on the rheological, textural, physical properties and microstructure of the obtained acid milk gels. Whereas, micellar casein presented a long rehydration process into milk characterized by three stages: a wetting, swelling and dispersion phase, whey protein displayed a quick rehydration process characterized by an overlapping of wetting and dispersion phase. Furthermore, an extended rehydration time of micellar casein powder into the milk base was associated with a postponed onset of gelation and enhanced physical, textural as well as rheological properties of the obtained acid milk gels characterized by increases in gel firmness, strength, and decreases in syneresis susceptibility and grains formation. In contrast, acid milk gels prepared with whey protein powder exhibited comparable overall textural properties regardless the different rehydration times. Nevertheless, denaturation of whey protein powder (by dry heating) was associated with a deterioration of the textural properties of the acid milk gels. Finally, acid gels prepared with whey proteins displayed better overall textural quality than those prepared with micellar casein (except for grains formation)

Ce travail a pour objectif d’expliquer les origines possibles des modifications de texture observées au cours du stockage d’un produit agroalimentaire, le produit Plumpy’Nut®. Il s’agit d’une matrice complexe constituée d’éléments cristallins, amorphes, liquides et vitreux. Sa composition lui confère la particularité d’être composée, à température ambiante, d’une fraction à l’état liquide et d’une fraction à l’état solide. Une première analyse globale a permis d’identifier les deux composants qui dirigent principalement la structure et le comportement en température du produit et, par extension, ses propriétés rhéologiques. Ces deux ingrédients sont l’huile de palme et un constituant désigné dans ce manuscrit par le terme « stabilisant » (mélange de matière grasse totalement hydrogénée, mono- et diglycérides d’acides gras). Les mécanismes de cristallisation de ces deux éléments ont été étudiés par analyse de diffusion et diffraction de rayons X, en s’intéressant plus particulièrement aux rôles des cinétiques de refroidissement. Ainsi nous avons montré que l’huile de palme cristallise majoritairement sous une forme β’ et que l’ajout du « stabilisant » induit une cristallisation partiellement sous la forme polymorphique β, la plus stable d’un point de thermodynamique, et ceci quel que soit le profil de refroidissement considéré. L’ajout du « stabilisant » permet d’initier une cristallisation à des températures supérieures que pour l’huile de palme seule (soit 35°C au lieu de 25°C). La configuration lamellaire adoptée par les triglycérides dépend du profil de refroidissement considéré. D’un point de vue rhéologique, l’évolution de la viscosité du produit Plumpy’Nut® en fonction de la température est bien corrélée aux dynamiques de cristallisation du mélange Huile de palme-Stabilisant. Le vieillissement de produits Plumpy’Nut® aux historiques de stockage et de fabrication différents, a été suivi pendant 26 mois au moyen de plusieurs analyses physico-chimiques. L’origine de l’évolution progressive de la fermeté des produits aux cours du temps dépend principalement de la température de stockage considérée. Nous montrons qu’à basse température (5°C), les phénomènes de post-cristallisation des lipides dominent tandis qu’à plus haute température (40°C), c’est le vieillissement chimique couplé au ressuage d’huile qui prédominent
The objective of this work was to determine the origin of textural modifications observed during the storage of a food product, the product Plumpy’Nut®. It is a complex matrix composed of crystalline, amorphous, liquid and vitreous constituents. Its composition gives it the particularity of containing at room temperature, a fraction in the liquid state and a fraction in the solid state. A first global analysis allowed to identify two ingredients which are driving mainly the structure and thermal behavior of the product and, by extension, its rheological properties. These two ingredients are palm oil and an element called “stabilizer” (blend of fully hydrogenated fat, monoand diglycerides). Crystallization mechanisms of these two constituents were studied by means of X-Ray scattering and diffraction analyses, with a particular interest in the roles of cooling kinetics. We showed that palm oil crystallizes mainly under polymorphic form β’ and that adding the “stabilizer” induces a crystallization partially under the most stable polymorphic form β, no matter the cooling profile considered. The stabilizer initiates a crystallisation of palm oil at higher temperature compared to palm oil alone (around 35°C instead of 25°C). The lamellar configuration adopted by triglycerides depends on the cooling profile considered. From a rheological point of view, the viscosity evolution of the product Plumpy’Nut® versus temperature is well correlated with the crystallization dynamics of Palm oil-Stabilizer blend. The aging of the product Plumpy’Nut® considering several storage and processing conditions, was studied during 26 months by means of several physical-chemical analyses. The origin of the gradual increase of the products firmness over time depends mainly on storage temperature. At low temperature (5°C), post-crystallization phenomenon of lipids dominates while at higher temperature (40°C), the chemical aging and oil rising predominate

Pour cette étude, dans un premier temps, une caractérisation physico-chimique et rhéologique des amidons natifs de deux cultivars locaux de pomme de terre (Sipiera et Tselefou) et de trois de manioc (2425, 4115 et Seedling) a été faite avant leur incorporation dans du pâté de bœuf à 20, 30, 40 et 50g/kg de mêlée. L’influence du type d’amidon et de leur taux d’incorporation sur les propriétés physico-chimiques et texturales des pâtés a été évaluée. Les résultats ont montré que les propriétés physiques, fonctionnelles et rhéologiques des amidons sont étroitement liées à leur origine botanique. L’Analyse en Composantes Principales (ACP) laisse paraître que de tous les amidons natifs, celui du cultivar de pomme de terre Sipiera se rapproche le plus du témoin. Une fois incorporé dans les pâtés ; l’ACP de tous les paramètres texturaux des pâtés aux amidons natifs indique que le pâté à l’amidon du cultivar de manioc Seedling à de 40g/kg de mêlée (PS40), est celui qui se rapproche le plus du pâté témoin. Dans un deuxième temps, les amidons de pomme de terre (Sipiera) et de manioc (2425) ont été sélectionnés pour la modification (acétylation). Ces amidons acétylés ont par la suite fait l’objet des mêmes analyses que les amidons natifs et incorporés dans les pâtés aux mêmes taux que les amidons natifs. Des résultats, il ressort que les propriétés fonctionnelles des amidons natifs sont fortement influencées par l’acétylation et le temps d’acétylation. Les essais d’incorporation des amidons acétylés dans les pâtés montrent que l’amidon Sipiera/20 à un taux d’incorporation de 40g/kg de mêlée ne se distingue pas significativement (p>0,05) du pâté témoin
The first part of this work deals with the physico-chemical and rheological characterisation of native starches of two local cultivars of Irish potatoes (Sipiera and Tselefou) and three cultivars of cassava (2425, 4115 and Seedling) before they are incorporated into beef patty at 20, 30, 40 and 50g/kg ground meat. The influence of the type of starch and the amount of incorporation on the physico-chemical and textural properties of patties was evaluated. Results show that the physical, functional and rheological properties of starches are closely related to their botanical origin. Principal Component Analysis (PCA) showed that Irish potato cultivar Sipiera had properties that were close to reference. The PCA of all the textural properties of patties with native starches show that patty from starch of cassava cultivar Seedling at 40g/kg (PS40) was closest to the reference. In the second part of the work, the starch Sipiera and 2425 were selected for modification. These two starches were then acetylated for 10 and 20min. and this permitted us to have Sipiera/10, Sipiera/20, 2425/10 and 2425/20. The functional properties of the native starches were however strongly influenced by acetylation and the time of acetylation. Incorporation trials of this acetylated starches at different amounts in patty showed that Sipiera/20 starch at an incorporation rate of 40g/kg ground meat is not significantly different from the reference patty

Les modifications texturales de fibres de carbone ex-pan à haute ténacité et haut module obtenues par une oxydation contrôlée en phase gazeuse, dans l'oxygène dilué et le dioxyde de carbone, sont caractérisées par des études cinétiques, des déterminations de textures poreuses et d'activité chimique de surface. Ces modifications sont illustrées par des modèles concordants basés sur une réactivité de surface. L'évolution texturale et chimique, modifiant faiblement les propriétés mécaniques en traction des monofilaments, permet d'améliorer significativement les caractéristiques de cisaillement de composites élaborés à partir de résine expoxy et de fibres. On discute l'influence de la charge volumique ou massique fibreuse sur les propriétés du composite. La contribution spécifique de l'activité chimique de surface sur le phénomène d'adhésion à l'interface fibre-résine est établie et estimée. Les résultats obtenus et une étude en microscopie électronique à transmission, utilisant tous les modes d'investigation, permettent de proposer un modèle structural pour les fibres de carbone ex-pan haut module, présentant une structure lamellaire plissée tridimensionnelle très orientées, incluant une porosité, dont toutes les dimensions sont déterminées. Ce modèle illustre les caractéristiques mécaniques et texturales observées sur ce type de fibre

De plus en plus de travaux de recherches portent sur le yogourt brassé mais, très peu ont su étudier les impacts combinées des étapes de productions à l’échelle pilote. Le but de ce projet était de déterminer les effets combinés de la teneur en matières grasses (MG), du temps de fermentation (TF), du type de refroidissement durant le brassage et de l’entreposage du yogourt sur leurs propriétés physico-chimiques, texturales et rhéologiques. Les yogourts ont été standardisés à 4,2% de protéines et 16,5% de solides totaux (ST) et la teneur en MG a été ajustée entre 0,0 et 3,9%. Un yogourt sans gras à 14% de ST a servi de témoin. Les TF étaient de 3, 4 et 5 heures. Après fermentation, le yogourt (25 kg) de chaque cuve a été brassé à l’aide d’un système pilote simulant les conditions de production industrielle (brassage en cuve, pompage, lissage, refroidissement) et refroidi avec un système tubulaire, imposant un faible cisaillement, ou un système à plaques, provoquant un cisaillement élevé. La synérèse, la fermeté, l’hystérèse et la viscosité apparente ont été mesurées pendant les 34 jours d’entreposage à 4°C. Les résultats ont démontré que le TF et la teneur en ST ont eu peu d’impact sur les propriétés physico-chimiques, texturales et rhéologiques des yogourts brassés. L’augmentation de la teneur en MG a permis de réduire la synérèse et d’augmenter la fermeté, les aires des courbes d’hystérèse et la viscosité des yogourts brassés. L’utilisation d’un système de refroidissement à plaques a contribué à réduire la synérèse et à augmenter la fermeté sans modifier la viscosité. L’entreposage a permis d’augmenter la fermeté et la viscosité mais, l’indice de synérèse est resté constant. Les résultats obtenus permettent d’établir que le type de refroidissement a un impact important sur les propriétés rhéologiques mais que la présence de MG, à partir de 2,6%, permet au yogourt de mieux résister à une déstructuration du réseau protéique provoqué par un cisaillement élevé lors du brassage et ainsi de réduire la synérèse et d’augmenter la fermeté et la viscosité.
More and more research subjects are about stirred yogurt but, only few have worked on combined impacts of yogurt production at a pilot scale. The purpose of this project was to determine the combined effects of milk fat (MF) content, fermentation time (FT), type of cooling during stirring, and storage time on the physico-chemical, textural and rheological properties of stirred yogurt. The yogurts were standardized at 4.2% protein and 16.5% total solids (TS), and the MF content was adjusted to values between 0.0% and 3.9%. A fat-free yogurt with 14% TS was used as a control. The FT was set at 3, 4 and 5 hours. After fermentation, yogurt (25 kg) of each tank was stirred using a pilot system that simulated industrial production conditions (tank stirring, pumping, smoothing, cooling) and cooled using a tubular heat exchanger, causing low shear, or a plate heat exchanger, which caused high shear. Syneresis, firmness, hysteresis and apparent viscosity were measured during 34 days of storage at 4 °C. The results showed that MF content and TS had little impact on the physico-chemical, textural and rheological properties of stirred yogurts. A higher MF content reduced syneresis and increased firmness, hysteresis loop areas, and viscosity in stirred yogurts. High shear of the plate heat exchanger led to a reduction in syneresis and an increase in firmness, but without changing the viscosity. Storage led to an increase of firmness and viscosity but, syneresis did not change. The results suggest that the type of cooling system used has an important impact on rheological properties but that the presence of MF at 2.6% and higher makes the yogurt more resistant to the disruption of the protein network caused by high shear during stirring, leading to lower syneresis and higher firmness and viscosity.

La compréhension de l'influence relative des facteurs génétiques et environnementaux/biomécaniques dans la morphogenèse et l’adaptation structurale des tissus osseux cortical et trabéculaire est critique dans l’étude de l'évolution morpho-fonctionnelle du squelette postcrânien. Cependant, les relations dynamiques entre mise en place des patrons de charges et caractérisation texturale sito-spécifique du réseau trabéculaire et de l’enveloppe corticale restent à préciser dans une perspective quantitative. Ce travail de recherche, à forte composante méthodologique, a eu pour objectifs i) la modélisation qualitative et quantitative de la morphogenèse des propriétés texturales de l'ilion humain; ii) la compréhension des relations intimes entre enveloppe corticale – le "contenant" - et architecture structurale – le "contenu"; iii) l'extraction - de nature non invasive et à haute résolution - et l'interprétation biomécanique de la signature endo-structurale de différents éléments du squelette appendiculaire de Mammifères, actuels et fossiles. Basée sur un large échantillon d'images numériques de référence 2-3D, l'application de notre protocole analytique à des spécimens fossiles sélectionnés, représentant taxons très variés du point de vue de la taille et du style de vie-contraintes environnementales-comportement locomoteur et issus de contextes géo-chronologiques différenciés, confirme la potentialité informative de ce genre d'approche dans une perspective paléobiomécanique
The understanding of the relative influence of the genetic and environmental/biomechanical factors involved in the morphogenesis and structural adaptation of the cortical and trabecular bone is critical for the study of the morpho-functional evolution of the postcranial skeleton. Nonetheless, the dynamic relationships between load models and site-specific textural characterization of the trabecular network and cortical shell are still poorly known in a quantitative perspective. The goals of the present research, of special methodological value, were i) the qualitative and quantitative modelling of the morphogenetic patterns of the human iliac bone textural properties; ii) the understanding of the intimate relationships between cortical shell – the "container" – and structural architecture – the "content"; iii) the nonivasive, high resolution extraction and biomechanical interpretation of the endostructural signature recorded at various sites of the appendicular skeleton in extant and fossil Mammalian taxa. Based on a representative comparative sample of 2-3D numerical images, the application of our analytical protocol to a number of fossil specimens representing highly differenciated taxa in terms of body mass and life style-environmental constraints-locomotor behaviour, selected from a variety of geo-chronological contexts, confirms the potential informative value of such investigative approach in a paleobiomechanical perspective

La vallée de la Punaru’u est le second bassin versant, par sa taille, de la Polynésie française. Abritant la plusgrande zone industrielle du Pays, la vallée de la Punaru’u est emblématique des impacts de l’anthropisation sur le milieu naturel. L’exploitation de sa ressource en eau est au centre des préoccupations des industriels et des collectivités locales. L’objectif du projet était de mieux définir et de mieux comprendre les transferts d’eau dans le sol sous la zone industrielle et d’estimer l’impact des activités humaines sur la ressource en eau. En s’appuyant sur la définition des caractéristiques hydrodynamiques du sol une première partie du travail s’est concentrée à faire le lien avec les propriétés texturales et structurales du sol. Cette approche physique et analytique a permis d’ouvrir la voie à un protocole d’acquisition de données novateur basé sur les propriétés texturales du sol. Ce résultat a l’avantage de résoudre les problèmes d’échelle et de s’affranchir d’une dépendance aux conditions initiales et limites qui habituellement handicape l’interprétation des mesures des paramètres hydrodynamiques du sol.Une seconde phase de travail s’est concentrée sur l’analyse statistique des données hydrologiques. Il en résulte un schéma rénové des dynamiques hydrologiques et hydrogéologiques dans la basse vallée de la Punaru’u. D’un point de vue quantitatif, la ressource en eau s’épuise beaucoup plus en surface et dans les premiers mètres du sol que dans les aquifères plus profonds.L’approche analytique et l’interprétation hydrogéologique ont permis finalement de paramétrer une modélisation du sous-sol de la zone industrielle basée sur le solver ModFlow
Punaru'u’s valley is the second watershed by size of French Polynesia. The valley hosts the most important industrial area of the country. The area is becoming an emblematic area because of urbanization impacts on natural environment. Exploitation of water resources is a central preoccupation.The aim of the present study is to analyze and to understand the surface and soil water transfer processes allowing for quantifying its vulnerability to the impact of human activities. Using a theoretical methodology especially developed for the characterization of hydrodynamic soil characteristics, the first part of this work is focused on the relation between textural and structural soil properties. Physical and analytical concepts are used to find a way to open a new data provision strategy based on the knowledge of measurable textural soil properties. The approach provides an original solution for tackling the important scale problem that affects most integrated modeling schemes used to describe hydrological flow processes at watershed scale. Second part of this work is focused on the statistical analysis of the hydrological field data. The results give a new insight in the hydrological and hydrogeological flow processes of the lower part of the Punaru'u valley. A quantitative interpretation shows how soil water resources are affect by human activities. The three alluvial aquifers situated in the first 40 m from the soil surface are all connected. The analytical approach and the hydrogeological interpretation allow for setting up a modeling scheme based on the “ModFlow” solver; the model is able to reproduce the hydrological flow processes of the lower part of thePunaru’u valley

Les propriétés texturales des supports sont intimement liées à l’organisation des cristallites de boehmite (AlOOH, nH2O) lors des procédés de synthèse et mise en forme. La modification de cette organisation par dispersion de la boehmite dans des alcools a pour conséquence une exaltation de la porosité extrêmement intéressante pour les applications en catalyse sensibles aux limitations diffusionnelles. La mise en place d’une voie originale de préparation des supports par dispersion de boehmite dans un mélange de solvants protiques polaires a permis de mettre en évidence un contrôle de la porosité en fonction des ratios entre les solvants. La nature du solvant influe sur la cinétique d’agrégation et donc sur l’organisation des particules. La modulation de l’encombrement stérique et de l’affinité du solvant pour la surface de la boehmite permettent de contrôler l’épaisseur de la couche de solvatation formée à la surface. En conséquence de cette microstructure particulière en dispersion, les propriétés de l’alumine finale peuvent être ajustées sur une large gamme de porosité à surface spécifique constante. L’impact sur les autres propriétés fonctionnelles du matériaux, comme les propriétés mécaniques et catalytiques a été évalué. Une approche par la micromécanique à plusieurs échelles a été élaborée et conduit à des modules élastiques proches de ceux mesurés par microindentation. L’activité en hydrodémétallation est significativement améliorée avec l’élévation de la porosité, tout en gardant une activité en hydrodésulfuration élevée. Cette démarche est prometteuse pour la prédiction des propriétés du support final à partir du contrôle de la microstructure de la dispersion
Textural properties of catalytic supports are closely related to the organization of boehmite crystallites (AlOOH, nH2O) during the synthesis and the shaping. The modification of this organization by mixing the boehmite with alcohols leads to an increase of the porosity which is very interesting for catalysis processes sensitive to diffusional limitations. A novel way of support preparation obtained by dispersing boehmite in mixed protic polar solvents allows highlighting a control of the porosity depending on the solvents ratio. The kinetic of aggregation, and hence the particles organization, is influenced by the solvent nature. The tuning of the steric effect and the affinity of the solvent for the boehmite surface allows controlling the solvation layer thickness. Consequently of this particular microstructure in dispersion, the porosity can be tuned on a wide range, while keeping a constant specific surface area. The impact on the functional properties of the support, like the mechanical and the catalytic properties, are estimated. A two-nested scales micromechanical approach was carried out and leads to elastic modulus close to the experimental one. Hydrodemetallization activity is greatly enhanced with the porosity, while preserving a high hydrodesulfurization activity. This study is promising in order to predict the properties of the final support from the control of the dispersion microstructure

Depuis de nombreuses années, les conditions d'agrégations de colloïdes chargés en suspension sont étudiées dans le but de contrôler la structure des agrégats [KIM 2003] ou encore la porosité [SNO 2005] des matériaux séchés. Durant cette thèse, nous nous sommes focalisés sur la compréhension des mécanismes de formation et de croissance d'hétéroagrégats composés de nanoparticules d'oxydes de différentes natures. Après validation de la preuve de concept d'hétéroagrégation à partir de sphères de silice amorphe sur des bâtonnets de goethite, notre étude s'est portée sur des systèmes entièrement cristallins afin de montrer le rôle des faces cristallographiques émergeantes des particules utilisées dans le mécanisme d'hétéroagrégation. Dans un deuxième temps, nous nous sommes intéressés aux propriétés générées par l'hétéroagrégation des particules d'oxydes. Quatre familles de particules modèles, des particules isotropes de brookite (TiO2) et de silice (SiO2), et des particules anisotropes de goethite (α-FeO(OH)) et de boehmite (γ-AlO(OH), ont été synthétisées et caractérisées en termes de taille, de morphologie et de charge de surface. Pour générer l'hétéroagrégation, nous avons développé et adapté à chaque système une méthodologie de mise en contact des particules et de suivi in situ par Diffusion Quasi Elastique de la Lumière (DQEL) et granulométrie laser. Nous avons identifié des conditions de pH qui favorisent l'hétéroagrégation au détriment de l'homoagrégation des particules. Dans ce cas, le mécanisme d'agrégation et de croissance des agrégats se fait par pontage des deux types de particules. L'ajustement des proportions relatives de chacune permet de contrôler la taille et la structure des hétéroagrégats. La réversibilité du procédé est limitée notamment par le temps de vieillissement des agrégats en solution du fait d'une évolution de la nature des interactions à l'interface des deux oxydes mais aussi par une taille critique de l'agrégat. Les hétéroagrégats présentent une porosité spécifique très différente des poudres homoparticulaires dont le diamètre des pores peut être contrôlé par la taille et le nombre des particules recouvrantes. Enfin, pour les systèmes mixtes silice-alumine hétéroagrégés, nous avons mis en évidence la possibilité de générer des sites acides aux interfaces en relation avec l'activité catalytique des hétéroagrégats au test d'isomérisation du m-xylène.

Les substituts osseux constituent une alternative à l'utilisation des greffes osseuses. Les ciments phosphocalciques sont des candidats de choix puisqu'ils sont biocompatibles et injectables. Toutefois leur utilisation est limitée aux sites osseux sains, aux zones non porteuses et à des petits défauts. La première partie de cette thèse s'inscrit dans le développement d'un dispositif médical combiné pour la libération locale du gallium, potentiel inhibiteur de la résorption osseuse, afin de renforcer des sites osseux fragilisés par l'ostéoporose. Dans un premier temps, notre étude a reposé sur la synthèse et la caractérisation de phosphates de calcium, la CDA et le ß-TCP, dopés au gallium. Il a été mis en évidence que l'intégration de gallium modifie la structure de ces matériaux. Dans un deuxième temps, ces phosphates de calcium ont été intégrés dans la composition d'un ciment et l'influence du gallium sur les propriétés physico-chimiques, mécaniques et biologiques du ciment a été étudiée. La deuxième partie de ce mémoire traite de l'amélioration des propriétés texturales et mécaniques des deux ciments phosphocalciques, dénommés TPN et TPC, par l'ajout d'une composante organique, le sang. Pour les deux ciments, le sang a permis d'obtenir une pâte collante. La porosité et les propriétés mécaniques et rhéologiques des deux ciments ne sont pas altérées de la même façon par le sang. Ces systèmes combinés (avec le gallium ou le sang) pourraient répondre aux limites rencontrées dans l'utilisation des ciments phosphocalciques
Bone grafts substitutes are an alternative to autologous bone grafting procedure. Calcium phosphates cements are good candidates as they are biocompatible, osteoconductive, resorbable and injectable. However, their use is limited to healthy bone sites in small non-load bearing cavities. The first part of this thesis aims the development of a combined medical device for the local release of gallium, an osteoclastic inhibitor, in order to reinforce locally osteoporotic bone. This study is based on synthesis and characterization of calcium phosphate, CDA and ß-TCP, doped with gallium. It has been shown that the incorporation of gallium changes the structure of these materials. Then these calcium phoshates have been incorporated into a typical composition of cement and the influence of gallium on physico-chemical, mechanical and biological properties of this cement has been studied. The second part of this thesis deals with the improvement of textural and mechanical properties of two calcium phosphate cements, named TPN and TPC, by adding an organic component : blood. For both cements, the blood has led to the formation of a cohesive, moldable and sticky paste. The porosity and both mechanical and rheological properties of both cements were altered differently by blood addition. These combined systems (with gallium or blood) could address the limitations usually encountered in the use of calcium phosphate cements

Les sismologues ont révélé l'existence d'une anisotropie sismique complexe dans la graine terrestre. Cette thèse, en deux parties, présente deux approches différentes pour, d'une part, expliquer l'existence de cette anisotropie avec des modèles de graine numérique et, d'autre part, étudier l'effet des transformations de phase sur cette anisotropie.Dans un premier temps, nous avons construit un outil de simulation de la propagation des rais sismiques à travers une graine numérique, afin d'étudier la possibilité de reproduire numériquement les données sismologiques et de contraindre la dynamique et la minéralogie de la graine. Nous concluons qu'aucune structure du fer cubique ne permet de développer une anisotropie sismique significative. Seule la structure hexagonale compacte permet de le faire. Parmi les modèles géodynamiques quadripolaires étudiés, la croissance équatoriale préférentielle est le processus dynamique qui présente le meilleur accord avec les observations de dépendance à la profondeur et d'anisotropie polaire. L'ajout d'une stratification chimique permet d'amplifier d'environ 40% l'anisotropie globale mais augmente la dispersion des résidus sismiques, ce qui n'est pas conforme aux observations de dépendance à la profondeur. Enfin, une croissance dendritique (texture de solidification) est peu compatible avec une anisotropie principale Nord-Sud. Il apparaît clairement qu'aucun de ces modèles géodynamiques ne permet d'obtenir une amplitude d'anisotropie suffisante en utilisant les propriétés élastiques publiées pour le fer dans la graine. A l'issue de ce travail, de nombreux autres processus dynamiques restent encore à étudier, tels que les forces de Lorentz et la translation-convection thermique, processus bipolaire qui présente un fort intérêt pour la caractérisation de la composante hémisphérique de l'anisotropie sismique.Dans un deuxième temps, nous avons procédé à des expériences de transition de phase α-ε (fer cubique centré vers fer hexagonal compact) dans le fer pur. Nous avons simulé les textures résultantes à l'aide du mécanisme de Burgers. Nous avons confronté nos simulations aux résultats expérimentaux. Nous avons pu confirmer la validité du mécanisme de transformation de Burgers. Nous avons trouvé une forte sélection de variant sous l'effet de la contrainte non-hydrostatique dans le sens direct α→ε, produisant de fortes textures. Dans le sens inverse ε→α, on observe des textures finales très faibles, voire aléatoires. Appliqués avec prudence au cas de la graine terrestre, nos résultats indiquent que la transformation de phase du fer hexagonal à cubique ne peut pas expliquer la forte anisotropie observée. Nous avons aussi noté une mémoire de texture partielle, déjà documentée pour d'autres métaux de transition. Enfin, nous avons procédé à des tests préliminaires en cellule diamant en rotation. Les résultats de ces expériences de cisaillement ont également montré un très bon accord avec les simulations fondées sur le mécanisme de Burgers. En revanche, nous avons pu constater de grands écarts entre nos résultats expérimentaux et les simulations en cisaillement présentées dans la littérature [Levitas et al., 2010], notamment en termes de gradient de contraintes
Seismologists revealed the existence of a complex seismic anisotropy in the Earth's inner core. In this thesis we took two different approaches in order to characterize the anisotropy: in a first part, we tried to explain this anisotropy using formation models of inner core and, in a second part, we considered the impact of eventual phase transitions on anisotropy.Firstly, we simulate the propagation of seismic rays through a numerically grown inner core, in order to measure the seismic anisotropy to compare with actual observations and to constrain the dynamics and mineralogy of the inner core. We conclude that no cubic structure of iron may produce a significant global anisotropy. Only the hexagonal compact phase of iron may produce a measurable signal. Considering a panel of quadripolar geodynamical models, we observe that simple preferential equatorial growth is the most consistent with seismological observations of a polar anisotropy and depth dependence of seismic residuals. Chemical stratification amplifies the global anisotropy by about 40%, but at the same time increases the scatter of residuals in a way that is poorly compatible with the observed depth dependence. Finally the addition of dendritic growth (solidification texture) prohibits the emergence of a first order North-South anisotropy. Independently of the geodynamical model it appears clearly that none of these geodynamical models the development of an anisotropy consistent with observations when using the published elastic properties of iron at inner core conditions. Following this work, several geodynamical models remain to be studied such as magnetic forcing (Lorentz forces). Models involving translation-thermal convection are of great interest as they may account for the hemispherical component of the seismic anisotropy.Secondly, we performed experiments on the α-ε (cubic centered to hexagonal compact iron) phase transition in pure iron. We compare our experimental texture results with our simulations of the transformation considering Burgers mechanism. We confirm here the Burgers atomic path as the mechanism activated during the α-ε transformation in iron. We find direct evidence of a strong variant selection controlled by non-hydrostatic stresses in the diamond anvil cell during the forward α→ε transformation, producing strong textures. The opposite will occur with the reverse ε→α phase transition where an almost complete randomization is to be expected. Our observations can be applied with some caution to the Earth's inner core and show that the strong seismic anisotropy in the inner core may not be explained by the occurrence of a hexagonal to cubic phase transition in the inner core. A limited texture memory effect was brought into light, already documented for other transition metals. At last, we performed a preliminary study on the effect of shear on the α-ε phase transition in pure iron using a rotational cell. Again the α-ε phase transformation in iron can be modelized by the Burgers mechanism. We find that simulations in the literature [Levitas et al., 2010] fail to reproduce our experimental results, particularly in terms of stress field