Добірка наукової літератури з теми "Valorisation de coproduit"

Les industries de transformation alimentaire génèrent des quantités imposantes de coproduits organiques, lesquels demeurent, même aujourd’hui, peu valorisés. La présente recherche a permis de réaliser un inventaire détaillé des coproduits générés dans des usines de production de biscuits, chocolat, céréales et barres collations et d’identifier des formulations adéquates de mélanges d’intrants (écailles de cacao, résidus de biscuits et céréales, boues physico-chimiques et biologiques) pour des essais de compostage. Un dispositif expérimental comprenant six tas de compost d’approximativement une tonne métrique, et aérés par retournement manuel, a ensuite été opéré pendant une période de 4 mois. Des températures maximales se situant entre 60 et 68 °C ont été mesurées dans les différents tas au cours de la période de compostage, alors que des températures moyennes supérieures à 50 °C ont été maintenues pendant des périodes se situant entre 6 et 10 semaines. Des composts d’excellente qualité, répondant aux exigences de qualité AA (normes du Bureau de normalisation du Québec) en termes de teneurs en contaminants métalliques et microbiens et de stabilité microbiologique, ont été générés au terme de la période de compostage. Ces essais ont aussi démontré que les écailles de cacao, un coproduit important de la fabrication du chocolat, constituent un excellent agent de foisonnement de compostage.

Depuis des décennies, les filières agroalimentaires génèrent des coproduits de première ou de deuxième transformation qui représentent en France un gisement important (12 millions de tonnes de matière sèche), dont plus de la moitié est issue des filières de la trituration (29 %), de la sucrerie (14 %) et de l'amidonnerie-féculerie (13 %). Les trois-quarts de ces ressources sont valorisés en alimentation animale, pour 80 % environ via les aliments composés et 20 % directement en élevage. De ce fait, les coproduits, que les réglementations européenne et française distinguent clairement de la catégorie « déchets », sont des matières premières de l'alimentation animale à part entière et doivent en respecter la réglementation. La disponibilité de ces coproduits peut fortement varier dans le temps avec une saisonnalité marquée pour certaines filières, ou dans l'espace selon la répartition des usines agroalimentaires sur le territoire et la superposition avec les zones d'élevage. Les procédés technologiques générateurs de ces coproduits peuvent différer d'une filière à l'autre. La nature et la composition chimique des coproduits dépendent du procédé mis œuvre qui peut évoluer dans le temps, mais également d'une usine à l'autre au sein d'une même agro-industrie. Leur bonne valorisation en alimentation animale est largement conditionnée par une connaissance précise de la qualité des différentes fractions organiques (parois végétales et protéines, notamment) ou minérales accumulées dans les coproduits, et de l'efficacité de leur utilisation qui peut varier fortement selon l'espèce animale destinataire (ruminants ou monogastriques) et selon les types de process appliqués. Un certain nombre de recommandations alimentaires et sanitaires doivent être appliquées pour garantir une utilisation optimale des coproduits par les animaux sans pénaliser leurs performances zootechniques. Ces coproduits présentent de ce fait une réelle valeur économique qu'il est possible de déterminer, même pour les ruminants, au moyen des outils de formulation à moindre coût par programmation linéaire couramment utilisés chez les monogastriques.

A Madagascar, la production halieutique annuelle est estimée à 150 000 tonnes. La crevette occupe une place importante dans l’économie malgache et constitue 73 p. 100 des exporta­tions de produits halieutiques (2). Cependant, une grande par­tie des produits entiers n’est pas destinée à la consommation humaine, étant constituée essentiellement par les carapaces et les têtes dont l’élimination peut poser un problème pour l’envi­ronnement. Pourtant, ces déchets contiennent des composants valorisables, notamment des protéines, des lipides et des miné­raux, pour l’amélioration de l’alimentation humaine. L’objectif de cette étude a été d’extraire par hydrolyse enzymatique les composés contenus dans les coproduits de crevettes, de les caractériser et de déterminer les propriétés fonctionnelles des fractions obtenues après hydrolyse.Pour l’hydrolyse, le processus décrit dans une étude antérieure (3) a été adopté avec quelques modifications : les carapaces et les têtes de crevettes ont été hydrolysées en présence de 2 p. 100 de pepsine pendant 2 h à 37 °C et à pH 2. Cette hydrolyse a permis d’obtenir trois fractions : le surnageant, l’eau de lavage du culot, et les résidus de lavage après inactivation de l’enzyme par neu­tralisation du milieu, centrifugation et lavage. Ces fractions ont été caractérisées (matières sèches, protéines, lipides et cendres brutes) et les propriétés fonctionnelles (propriété moussante, pro­priété d’absorption de lipides et propriété d’adsorption d’eau) du surnageant et de l’eau de lavage du culot ont été déterminées.Pour la détermination de la propriété moussante, 20 ml de la solu­tion préparée à 1 p. 100 de l’échantillon ont été homogénéisés à 9 500 tr/min pendant 1 min. Le volume de la mousse formée a été mesuré à 0, 30 s, et à 5, 10, 40 et 60 min. La capacité moussante a été exprimée par le pourcentage de l’augmenta­tion du volume de la mousse à 0 min tandis que la stabilité de la mousse a été exprimée par l’expansion de la mousse durant 60 min (1, 5). La propriété d’absorption de lipides a été obtenue par la détermination du volume d’huile absorbé par gramme de protéine après homogénéisation de 500 mg d’échantillon et 10 ml d’huile, avec agitation toutes les 10 min pendant 30 min et centrifugation à 2 500 tr/min pendant 25 min (1, 4). La pro­priété d’adsorption d’eau a été obtenue par la détermination du volume d’eau absorbé par gramme de protéine après homogé­néisation de 500 mg d’échantillon et 10 ml d’eau avec agitation toutes les 10 min pendant 30 min et centrifugation à 2 500 tr/min pendant 25 min (4).Les têtes de crevettes sont riches en protéines et les carapaces contiennent une quantité considérable de cendres brutes. Après hydrolyse pepsique, le taux d’hydrolyse des carapaces (57 p. 100) a été plus élevé que celui des têtes de crevettes (48 p. 100) (figure 1). Les résultats de la caractérisation des fractions obtenues ont montré que le surnageant contenait une quantité importante de protéines et présentait une propriété moussante intéressante (figures 2 et 3). En effet, l’hydrolyse enzymatique a donné lieu à des protéines de plus petite taille, augmentant leur solubilité et donc leur passage dans la phase soluble. Les résidus de lavage ont représenté une fraction chitineuse pauvre en cendres (tableau I). Le culot a montré une propriété d’absorption de lipides et d’adsorption d’eau non négligeable qui mérite d’être valorisée (figures 3 et 4).L’hydrolyse des coproduits de crevettes avec la pepsine a per­mis de séparer diverses molécules dans plusieurs fractions dont certaines possèdent des propriétés fonctionnelles intéressantes. Elle peut ainsi constituer une voie de valorisation permettant de récupérer différentes molécules d’intérêt.Actuellement, des études sur la toxicité des produits sont effec­tuées et leur utilisation en alimentation est envisagée. En outre, des études sur la composition des acides aminés des protéines du surnageant des carapaces et des têtes de crevettes, ainsi que sur la composition des acides gras contenus dans les lipides du culot sont envisagées pour la valorisation de chaque fraction issue de l’hydrolyse.

Cette étude met en lumière l’impact de l’innovation sur l’orientation-marché et les performances d’une coopérative de valorisation des coproduits du figuier de barbarie en Algérie. Alors que la question des performances de l’entreprenariat collectif a été largement débattue, elle l’a été beaucoup moins pour des coopératives innovantes. Dans ce travail, nous mettons l’accent sur les performances de ce modèle d’entreprenariat fondé sur la réappropriation d’innovations techniques. Dans ce sens, notre analyse cherche à étendre la recherche empirique antérieure sur les performances des coopératives agricoles en introduisant l’orientation vers le marché et une évaluation plus globale des performances socioéconomiques des coopératives innovantes comme Nopaltec. Nos résultats portant sur les « autres » performances – rôle dans l’appropriation collective et la diffusion de l’innovation, structuration de la filière, fonctions socio-politique et territoriale de la coopérative – plaident pour une lecture élargie des performances des structures coopératives agricoles.

Cet article résume les apports du programme «Porcherie verte» dans la connaissance et la maîtrise du devenir de l’azote, du phosphore et des éléments traces métalliques qui ont, à des titres divers, un impact sur l’environnement. La diminution de la teneur en protéines de l’aliment permet de réduire fortement les quantités d’azote excrétées par les animaux. Une part importante de l’azote est éliminée sous forme gazeuse lorsque les animaux sont placés sur litière ou lorsque le lisier est composté. L’importance de ces pertes d’azote peut cependant varier fortement selon les techniques utilisées et la nature des substrats. Le traitement biologique abat la majeure partie de l’azote et certains types de stations permettent de capter le reste dans des coproduits potentiellement exportables. La bonne valorisation agronomique des effluents nécessite de bien connaître leur valeur fertilisante azotée, ce que facilite l’approche typologique mise au point dans le cadre du programme. Un certain nombre de leviers alimentaires permettent de diminuer la fraction du phosphore alimentaire qui est excrétée dans les effluents : ajustement des apports alimentaires grâce à une meilleure connaissance des besoins des animaux, amélioration de la digestibilité du phosphore alimentaire par une meilleure connaissance de sa disponibilité dans les diverses matières premières ou via l’adjonction de phytase exogène. Les traitements biologiques avec séparation de phases permettent de capter le phosphore dans des coproduits potentiellement exportables et la valeur fertilisante phosphatée des effluents est en général très élevée et facile à prédire.

L’élevage est souvent perçu comme inefficient pour produire des denrées alimentaires pour l’Homme car les animaux consomment davantage de végétaux qu’ils ne produisent de viande, de lait ou d’œufs. Le calcul de l’efficience nette de conversion des aliments en ne considérant dans le calcul que la part potentiellement consommable par l’Homme des aliments utilisés par les animaux permet de relativiser ce constat. En effet, une large part des aliments consommés par les animaux d’élevage (fourrages, coproduits…) n’est pas directement consommable par l’Homme. Appliqués à des systèmes d’élevage français, les calculs d’efficience nette montrent que toutes les productions animales (bovins laitiers et à viande, ovins à viande, porcins, poulets de chair, poules pondeuse) peuvent être producteurs nets de protéines à condition de maximiser la part des végétaux non valorisables en alimentation humaine dans les rations. Le calcul de l’efficience nette est très sensible à l’estimation de la part des aliments utilisés en alimentation animale qui peut être directement valorisée par l’Homme. Celle-ci varie fortement d’une matière première à l’autre selon les habitudes alimentaires et les technologies agroalimentaire qui peuvent évoluer dans le temps. Il est donc nécessaire d’analyser les résultats d’efficience nette à travers plusieurs scénarios de valorisation des matières premières végétales. De même le niveau de valorisation du cinquième quartier de la carcasse des animaux d’élevage pour l’alimentation humaine est très variable et influence sensiblement les résultats d’efficience nette. Enfin, la prise en compte du différentiel de qualité entre les protéines végétales permettrait d’affiner les calculs d’efficience protéique.

Afin de valoriser les co-produits de l’industrie du sucre et de contribuer à l’approche d’une bioraffinerie, le projet V2ARUN s’articule autour d’un acide organique majoritaire de la canne à sucre : l’acide aconitique. Ces travaux de recherche visent donc à produire de l’acide aconitique et/ou à convertir d’autres acides organiques dans la vinasse par voie biologique en combinant la bioremédiation et la bioconversion. L’évolution de la croissance des champignons filamenteux dans la vinasse a montré que les souches notamment celles de la famille Aspergillus se développent très bien (30 g.L-1 de biomasse) et entraînent des taux d’abattement de DCO de l’ordre de 50 %. Cependant, la composition complexe de la vinasse, en particulier celle des polyphénols, ne permet pas à toutes les souches de champignons de croître. Pour cette raison, le criblage de souches pouvant valoriser la vinasse s’est étendu à la culture des champignons en deux temps : les champignons ont d’abord été cultivés dans un milieu malt et la biomasse a ensuite été transférée dans la vinasse. Ce procédé favorise le développement d’un plus grand nombre de microorganismes dans la vinasse et permet d’améliorer la qualité physico-chimique de la vinasse par rapport à celle obtenue après des cultures en mode batch classique. Enfin, une analyse des moûts de fermentations a été menée pour étudier l’évolution des acides organiques, et tout particulièrement celui de l’acide aconitique. Les résultats obtenus tendent à démontrer qu’aucune production d’acide organique n’est obtenue par cette méthode et que les champignons consomment ces acides organiques pour se développer. Même si cette technique ne permet pas de répondre aux exigences industrielles du projet V2ARUN, d’autres métabolites tels que des enzymes lignocellulosiques ont pu être identifiées et ont ainsi permis d’envisager de nouvelles applications
To bring value to by-products from the sugar industry and to contribute to a bio-refinery approach, the V2ARUN project revolves around the aconitic acid, which is the major organic acid in sugarcane. This thesis aims to produce aconitic acid and/or to convert other organic acids present in the stillage through biological ways in order to combine bioremediation and bioconversion. The evolution of the growth of filamentous fungi in stillage has shown that particular strains of the Aspergillus family grow very well (30 gL-1 of biomass) leading to a reduction rate of COD around 50%. However, the complex composition of the stillage, especially in polyphenols, prevents some strains of fungi to grow. For this reason, the screening of strains that can enhance the vinasse has been extended to a two step fungal culture: a preliminary culture in a malt medium followed by the transfer of the biomass produced in the stillage. This process promotes the development of more micro-organisms in stillage and allows to increase the physico-chemical quality of the stillage that which obtained in conventional batch cultivation. Thereafter, the fermented musts obtained are analysed for the purpose of studying the evolution of organic acids and especially the aconitic acid. The results indicate that micro-organisms consume organic acids to grow and no organic acid is produced by this method. Even though, this technique does not respond to the industrial requirements of the V2ARUN project, other metabolites such as lignocellulosic enzymes have been identified and have thus allowed to consider new applications

L'hydrolyse pepsique de l’hémoglobine bovine purifiée ou à partir d'un coproduit des abattoirs : le cruor, peut être considérée comme une voie importante d'obtention de peptides antibactériens. Une étude cinétique nous a permis de maîtriser cette hydrolyse et de déterminer un modèle mathématique capable de prédire la concentration de chaque peptides antibactériens des deux familles de peptides α 1-32 et α 107-141 et ceux pour un intervalle de température de 15-37°C, de pH de 3,5-5,5 et de rapport enzyme/substrat de 1/5-1/20. Le calcul des énergies d'activation pour les différentes réactions impliquées dans le mécanisme était effectué grâce à l’équation d’Arrhenius qui a permis d’étudier l’effet de la température sur les différents coefficients cinétiques. L’effet du pH et du rapport E/S était également étudié et le modèle trouvé a démontré une augmentation linéaire de la vitesse d’hydrolyse en diminuant le pH (entre 3,5 et 5,5) et une vitesse invariable avec le rapport E/S (1/5-1/20). L'étude de la relation structure-fonction des peptides antibactériens α 1-32 et α 137-141 a été effectuée grâce à un suivie de la cinétique de K+ extracellulaire en présence de Lisrea innocua et le déterminant antibactérien minimal a été déterminé pour le peptide α 137-141. La possibilité de valoriser les peptides antibactérien α 1-32 et α 137-141 dans un emballage bioactif pour la conservation des aliments contre le développement de bactéries pathogènes a été étudiée par l'adsorption de ces peptides en surface d'un film de polyéthylène basse densité, traité avec le plasma froid
The pepsin hydrolysis of purified bovine hemoglobin or from a co-product of slaughterhouses: cruor, can be considered as an important route for obtaining antibacterial peptides. A kinetic study has allowed us to control the hydrolysis and to determine a mathematical model able to predict the concentration of each antibacterial peptides of two families of peptides α 1-32 and α 107-141 and those of an interval of temperature 15-37°C, of pH 3,5-5,5 and ratio enzyme/substrate of 1/5-1/20 . The calculation of activation energies for the different reactions involved in the mechanism was made by the Arrhenius equation, which was used to study the effect of temperature on the various kinetic coefficients. The effect of pH and ratio E / S was also studied and the model found showed a linear increase in the rate of hydrolysis decreasing the pH ( between 3,5 and 5,5 ) and an invariable speed with the ratio E / S ( 1/5-1/20 ). The study of the structure-function relationship of antibacterial peptides α 1-32 and α 137-141 was carried out thanks to a followed the kinetics of extracellular K + in the presence of Lisrea innocua and the minimal determinant antibacterial was determined for the peptide α 137-141. The possibility to recovery the antibacterial peptides α 1-32 and α 137-141 in to a bioactive food packaging against the growth of pathogenic bacteria has been studied by the adsorption of these peptides on the surface of a low density polyethylene film treated with cold plasma

L'hydrolyse pepsique de l’hémoglobine bovine purifiée ou à partir d'un coproduit des abattoirs : le cruor, peut être considérée comme une voie importante d'obtention de peptides antibactériens. Une étude cinétique nous a permis de maîtriser cette hydrolyse et de déterminer un modèle mathématique capable de prédire la concentration de chaque peptides antibactériens des deux familles de peptides α 1-32 et α 107-141 et ceux pour un intervalle de température de 15-37°C, de pH de 3,5-5,5 et de rapport enzyme/substrat de 1/5-1/20. Le calcul des énergies d'activation pour les différentes réactions impliquées dans le mécanisme était effectué grâce à l’équation d’Arrhenius qui a permis d’étudier l’effet de la température sur les différents coefficients cinétiques. L’effet du pH et du rapport E/S était également étudié et le modèle trouvé a démontré une augmentation linéaire de la vitesse d’hydrolyse en diminuant le pH (entre 3,5 et 5,5) et une vitesse invariable avec le rapport E/S (1/5-1/20). L'étude de la relation structure-fonction des peptides antibactériens α 1-32 et α 137-141 a été effectuée grâce à un suivie de la cinétique de K+ extracellulaire en présence de Lisrea innocua et le déterminant antibactérien minimal a été déterminé pour le peptide α 137-141. La possibilité de valoriser les peptides antibactérien α 1-32 et α 137-141 dans un emballage bioactif pour la conservation des aliments contre le développement de bactéries pathogènes a été étudiée par l'adsorption de ces peptides en surface d'un film de polyéthylène basse densité, traité avec le plasma froid
The pepsin hydrolysis of purified bovine hemoglobin or from a co-product of slaughterhouses: cruor, can be considered as an important route for obtaining antibacterial peptides. A kinetic study has allowed us to control the hydrolysis and to determine a mathematical model able to predict the concentration of each antibacterial peptides of two families of peptides α 1-32 and α 107-141 and those of an interval of temperature 15-37°C, of pH 3,5-5,5 and ratio enzyme/substrate of 1/5-1/20 . The calculation of activation energies for the different reactions involved in the mechanism was made by the Arrhenius equation, which was used to study the effect of temperature on the various kinetic coefficients. The effect of pH and ratio E / S was also studied and the model found showed a linear increase in the rate of hydrolysis decreasing the pH ( between 3,5 and 5,5 ) and an invariable speed with the ratio E / S ( 1/5-1/20 ). The study of the structure-function relationship of antibacterial peptides α 1-32 and α 137-141 was carried out thanks to a followed the kinetics of extracellular K + in the presence of Lisrea innocua and the minimal determinant antibacterial was determined for the peptide α 137-141. The possibility to recovery the antibacterial peptides α 1-32 and α 137-141 in to a bioactive food packaging against the growth of pathogenic bacteria has been studied by the adsorption of these peptides on the surface of a low density polyethylene film treated with cold plasma

L’industrie brassicole dispose de tous les atouts pour se transformer en bioraffinerie en lien avec le développement d’une bioéconomie durable. Un coproduit brassicole a été identifié comme source de composés phénoliques qui pourraient remplacer les additifs antioxydants des industries agroalimentaires, cosmétiques, etc. Ce manuscrit rapporte les travaux réalisés en collaboration avec une entreprise brassicole ayant pour objectif la valorisation de biomolécules, mais aussi la réutilisation de produits chimiques et d’eau. La composition physico-chimique du coproduit a été déterminée et les composés phénoliques ont été identifiés. La récupération de ces composés biosourcés a été étudiée par (1) la sélection de membrane d’ultrafiltration pour la clarification du coproduit, (2) l’optimisation d’un procédé couplant ultra-nanofiltration de clarification/concentration (pH, conditions hydrauliques, etc.) avec l’étude conjointe des mécanismes de transfert et de colmatage, (3) l’investigation de procédés de récupération alternatifs à la filtration membranaire comme l’adsorption sur résine, et (4) la réalisation d’une étude technico-économique, afin d’apprécier la rentabilité d’une mise en œuvre industrielle du procédé développé
The brewing industry has the potential to play a major role in the development of a sustainable bioeconomy by becoming a biorefinery. A brewing byproduct has the potential to replace antioxidant additives in various industries such as food and cosmetics, as it contains high levels of phenolic compounds. In collaboration with a brewery company, researches were conducted to valorizebiomolecules and reuse chemicals and water. Physico-chemical and phenolic composition of the byproduct was characterized. Bio-based phenolic compounds were recovered with (i) ultrafiltration membrane selection for the wastewater clarification, (ii) optimization of coupled ultra-nanofiltration clarification/concentration process with selectivity and fouling mechanisms investigation, (iii) exploration of alternative recovery processes such as resin adsorption, and (iv) performance of a business case study in order to assess economic performances of designed process in an industrial scale

La croissance de la demande en énergie et la limitation des ressources pétrolières exigent la recherche d’une nouvelle alternative aux énergies fossiles. La composition chimique et les teneurs énergétiques des coproduits de la pêche leurs offrent le potentiel d’être transformés en biodiesel. L’objectif global de cette thèse est la valorisation de ces coproduits en biocombustible en utilisant le procédé d’extrusion réactive. Dans cette étude, trois types de coproduits de poissons (saumon, truite et sardine) ont été étudiés par hydrolyse enzymatique par extrusion réactive. L’étude expérimentale a permis d’optimiser le procédé et de mettre en évidence les gains apportés par rapport au procédé batch : le rendement d’extraction d’huile, le gain en temps et en réactifs. Les phases huileuses extraites ont été analysées pour choisir l’huile qui présente des propriétés physico-chimiques compatibles à celles d’un biodiesel. L’étude du profilage des acides gras et du taux des triglycérides contenus dans les trois types d’huile ont montré que l’huile de saumon est la plus adéquate pour la production du biodiesel. Les paramètres de la réaction de transestérification de l’huile de saumon en biodiesel ont été optimisés. La caractérisation du biodiesel produit à partir de cette huile présente des propriétés similaires à celles du Diesel conventionnel en conformité avec les normes européenne EN14214 et américaine ASTM D6751
The increase of energy demand and the limitation of oil resources explain the need to find a new alternative to fossil fuels. The chemical composition and energy content of fish by-products offer the potential to transform them into biodiesel. The main objective of this thesis is the valorization of these by-products into biofuel by using the reactive extrusion process. For this purpose, three types of fishby-products (salmon, trout and sardine) were investigated by using the reactive extrusion process.To realize this objective, three types of fish coproducts (salmon, trout and sardine) were valorized by enzymatic hydrolysis in reactive extrusion. The experimental study allowed to optimize the process and to highlight the gains made compared to the batch process: oil extraction efficiency, time and reagent savings. The oil phases extracted from the abovementioned process were analyzed to choosethe oil that represents properties similar to biodiesel. The study of fatty acid profiling and triglyceride contents in the three types of oil has shown that salmon oil is the most suitable oil for biodiesel production. The parameters of the transesterification reaction of salmon oil to biodiesel have been optimized. The characterization of biodiesel produced from this oil has properties similar to those of conventional diesel in accordance with European EN14214 and American ASTM D6751 standards

Ce travail de doctorat consiste à valoriser les coproduits issus des industries d’agrumes par des technologies innovantes. Le pressage des agrumes produit des millions de tonnes de déchets par an dans le monde. Ces déchets (peaux, pulpes et pépins) sont généralement dédiés à l’alimentation animale ou bien éliminés par compostage ou incinération. Cependant leur contenu en molécules bioactives conduit à plusieurs voies de valorisation. Vu que les peaux constituent à peu près la moitié de la masse des déchets d’agrumes, les études ont été faites sur la valorisation des peaux de différents types d’agrumes. Les méthodes conventionnelles généralement utilisées pour l’extraction des molécules d’intérêt (extraction solide-liquide, hydrodistillation) présentent plusieurs désavantages tels que l’utilisation des solvants coûteux et toxiques, les longues durées d’extraction et la consommation élevée en énergie. Pour cette raison plusieurs technologies innovantes non thermiques telles que les Champs Electriques Pulsés (CEP), les Décharges Électriques de Haute Tension (DEHT) et les ultrasons (US) et thermiques comme les microondes (MO) et les infrarouges (IR) ont été testées dans ce travail de thèse, pour la valorisation des coproduits d’agrumes. Les agrumes entiers (oranges, pomelos, citrons) sont traités par les CEP à une intensité de 3 kV/cm et l’extraction du jus d’agrumes et des polyphénols a été réalisée par pressage. L’étude de la perméabilisation cellulaire induite par les CEP a été réalisée par plusieurs méthodes et a montré que les degrés d’endommagement diffèrent selon le type d’agrumes traités. L’électroporation des cellules, induite par les CEP a permis d’augmenter les rendements en jus après pressage et d’améliorer le passage des polyphénols des peaux d’agrumes dans le jus. Ce qui explique la possibilité d’obtention d’un jus riche en polyphénols en traitant les agrumes par les CEP avant leur pressage. Parmi les solvants testés pour l’extraction des polyphénols à partir des peaux d’agrumes, l’eau est le moins efficace. L’ajout de 20% de glycérol dans l’eau a modifié la polarité du milieu et a amélioré l’extraction des polyphénols. L’utilisation d’un mélange enzymatique a favorisé la libération des polyphénols piégés dans les polysaccharides. Les solvants eutectiques profonds préparés, ont été aussi efficaces que les mélanges hydro éthanoliques. Pour améliorer d’avantages l’extraction dans les différents solvants verts ou dans le mélange enzymatique, les peaux d’agrumes ont été prétraitées par les DEHT dans l’eau. L’effet mécanique des DEHT, capable de fragmenter les peaux a permis d’améliorer l’extraction des polyphénols 6 dans les différents solvants. L’intensification de l’extraction des polyphénols a été aussi réalisée par les IR et les US. L’extraction des polyphénols par les IR a été optimisée en ayant recours à la méthodologie de surface de réponse. Le chauffage par les IR n’a pas altéré les polyphénols extraits qui ont gardé des activités antifongiques et anti-mycotoxinogènes importantes. Le prétraitement des peaux d’agrumes par les IR sans solvant a fragilisé les structures cellulaires, ce qui a permis d’augmenter la diffusion des polyphénols durant le traitement avec les US
This work consists of the valorization of citrus by-products with innovative technologies. Citrus pressing produces millions of tons of waste per year worldwide. This waste (peels, pulps and seeds) is generally dedicated to animal feed or eliminated by composting or incineration. However its content in bioactive molecules leads to several ways of valorization. Since peels present about half of the citrus waste mass, studies have been focused on the valorization of citrus peels by the extraction of bioactive compounds. Conventional methods generally used for the extraction of bioactive compounds (solid-liquid extraction, hydrodistillation) have several disadvantages such as the use of expensive and toxic solvents, long extraction times and high energy consumption. For this reason, several innovative non-thermal technologies such as Pulsed Electric Fields (PEF), High Voltage Electrical Discharges (HVED) and Ultrasounds (US) and thermal treatments such as microwaves (MO) and infrared (IR) have been tested for the valorization of citrus by-products. Whole citrus fruits (oranges, pomelos, lemons) were PEF treated at an intensity of 3 kV/cm, then citrus juice and polyphenols were extracted by pressing. The study of the PEF-induced cell permeabilization was conducted by several methods and showed that the degree of damage varied according to the type of the treated fruit. The electroporation of the cells induced by the PEF, allowed an increase the juice yields after pressing and improved the liberation of the polyphenols from the citrus peels into the juice. This explains the possibility of obtaining a juice rich in polyphenols by treating the whole fruits with PEF before pressing. Among the solvents tested for the extraction of polyphenols from citrus peels, water is the least effective. The addition of 20% glycerol to water changed the polarity of the medium and improved the extraction of the polyphenols. The use of an enzyme mixture enhanced the release of the polyphenols related to the polysaccharides. Deep eutectic solvents have been as effective as hydroethanolic mixtures. To improve the yields and the kinetics of extractions in the different green solvents and in the enzyme mixture, citrus peels were pretreated with HVED in water. The mechanical effect of HVED, based on the fragmentation of the peels has improved the extraction of polyphenols in the various solvents. The intensification of polyphenols extraction was also conducted by IR and US. The extraction of polyphenols by IR was optimized using the surface response methodology. IR heating did not alter the extracted polyphenols which have significant antifungal and anti-mycotoxinogenic activities. The pretreatment of citrus peels with IR weakened the cell structures, increasing thus the diffusion of polyphenols during US treatment

L'objectif de ce travail est de montrer que certains coproduits d'abattage (VSM de poulet et de poumon de boeuf) peuvent constituer une source de protéines qui peut être valorisée sous forme d'ingrédients fonctionnels. Nos résultats ont montré la possibilité d'extraction de ces protéines par solubilisation en milieu alcalin, puis concentration soit par une technique membranaire (microfiltration), soit par précipitation en milieu acide. Il a été démontré que le meilleur rendement de récupération de protéines et la pureté la plus élevée ne correspond pas nécessairement aux meilleures fonctionnalités. Les protéines de la VSM de poulet présentent un bon potentiel pour être utilisées dans les préparations à base de viande, notamment pour leur fortes propriétés gélifiantes. Les protéines concentrées de poumon de boeuf (PCPB) ont montré une grande affinité avec les lipides que traduisent leurs fortes hydrofobicité de surface et activité émulsifiante. Les PCPB ont également présenté une très bonne capacité émulsifiante en présence de xanthane lors de l'émulsification en continu par un système de rotor/stator. Il est donc possible de les utiliser comme agent émulsifiant en place des caséinates considérés comme l'agent émulsifiant référence. L'aptitude au foisonnement des PCPB dans des formulations complexes en batch et en continu n'est pas affectée par la présence des polysaccharides, mais elle est très sensible à la présence des lipides

L'objectif de ce travail est de montrer que certains coproduits d'abattage (VSM de poulet et de poumon de boeuf) peuvent constituer une source de protéines qui peut être valorisée sous forme d'ingrédients fonctionnels. Nos résultats ont montré la possibilité d'extraction de ces protéines par solubilisation en milieu alcalin, puis concentration soit par une technique membranaire (microfiltration), soit par précipitation en milieu acide. Il a été démontré que le meilleur rendement de récupération de protéines et la pureté la plus élevée ne correspond pas nécessairement aux meilleures fonctionnalités. Les protéines de la VSM de poulet présentent un bon potentiel pour être utilisées dans les préparations à base de viande, notamment pour leur fortes propriétés gélifiantes. Les protéines concentrées de poumon de boeuf (PCPB) ont montré une grande affinité avec les lipides que traduisent leurs fortes hydrofobicité de surface et activité émulsifiante. Les PCPB ont également présenté une très bonne capacité émulsifiante en présence de xanthane lors de l'émulsification en continu par un système de rotor/stator. Il est donc possible de les utiliser comme agent émulsifiant en place des caséinates considérés comme l'agent émulsifiant référence. L'aptitude au foisonnement des PCPB dans des formulations complexes en batch et en continu n'est pas affectée par la présence des polysaccharides, mais elle est très sensible à la présence des lipides

L’élimination de coquilles vides est un enjeu important pour les régions côtières de France. Une des solutions proposées est d’envisager l’utilisation de ces déchets comme granulats dans les bétons. Le comportement des bétons drainants à base de coquilles (crépidules, coquilles Saint-Jacques et pétoncles) est étudié dans cette thèse. Une substitution (massique) partielle de graviers naturels (20, 40 et 60%) a été réalisée. Les résultats obtenus montrent sans équivoque que la présence des coquilles concassées est préjudiciable vis-à-vis des comportements mécanique, hydraulique et de durabilité des bétons et que la résistance mécanique baisse avec l’augmentation du taux de substitution et selon la nature de coquilles par ordre de décroissant : crépidules, coquilles Saint-Jacques puis pétoncles. L’ensemble des essais expérimentaux effectués montre que les coproduits coquilliers ont permis de concevoir des bétons drainants qui répondent aux critères de résistance mécanique et de perméabilité à l’eau. L’incorporation de coproduits coquilliers dans les bétons drainants constitue une voie de valorisation de coquilles vides et une contribution à la protection de l’environnement
The elimination of seashell by-products is an important issue for coastal regions of France. Among many possibilities, valorization of these wastes as aggregates for concrete is a solution that deserves to be evaluated. This study focuses on the behavior of pervious concrete based seashell by-products (slipper limpets, scallops and queen scallops). A partial substitution (20, 40 and 60% by mass) of natural gravel was carried. The results show unequivocally that the presence of these crushed shells is detrimental for mechanical and hydraulic behaviors and durability of concrete and the strength decreases with the increasing substitution rate and with the order of nature shells: slipper limpets, scallops then queen scallops. The experimental results showed that the seashells by-products can be used to design pervious concrete that meet the criteria of mechanical strength and water permeability. The incorporation of seashell by-products in pervious concrete is a solution to managing waste shells produced by fishing and shellfish farming industries and a contribution to environmental protection

The world production of nuts is expected to be 52 million metric tons in 2021/2022, representing an increase of 3 to 16% in the production of some of these nuts. The group includes almonds, Brazil nuts, cashews, hazelnuts, macadamias, pecans, pine nuts, walnuts in kernels, and pistachios in shells. In addition to being highly appreciated for their sensory characteristics, nuts are considered functional foods due to their high content of bioactive compounds. Besides the macronutrients, nuts are rich in monounsaturated fatty acids, phytosterols, tocopherols, and phenolic compounds. The processing of nuts generates coproducts and by-products that can be used in food formulation or to obtain ingredients of interest for the food, cosmetic, and/or pharmaceutical industries. In this chapter, the production of these valorised ingredients from nuts, using sustainable technologies which address the circular economy concept, will the described. The emerging uses of these coproducts and by-products and the health benefits demonstrated through in vitro and in vivo studies will be discussed. Finally, underexploited nuts from the Amazon biome that are currently little known and explored will be presented.