Chapitre 1. Procédés fermentaires et biotransformations : bioréacteurs
1.1. Introduction
1.1.1. Enjeux
1.1.2. Quelques exemples
1.1.2.1. Fabrication du vinaigre
1.1.2.2. Production de Brevibacterium linens comme ferment
1.1.2.3. Production de molécules à propriétés d'arômes
1.1.2.4. Les fermentations en milieu solide
1.1.3. Objectifs du chapitre
1.2. Les réacteurs biologiques
1.2.1. Différents types de réacteurs
Chapitre 1. Procédés fermentaires et biotransformations : bioréacteurs
1.1. Introduction
1.1.1. Enjeux
1.1.2. Quelques exemples
1.1.2.1. Fabrication du vinaigre
1.1.2.2. Production de Brevibacterium linens comme ferment
1.1.2.3. Production de molécules à propriétés d'arômes
1.1.2.4. Les fermentations en milieu solide
1.1.3. Objectifs du chapitre
1.2. Les réacteurs biologiques
1.2.1. Différents types de réacteurs
1.2.2. Puissance dissipée
1.2.3. Temps de mélange
1.2.4. Contraintes de cisaillement
1.3. Les équilibres entre phases
1.3.1. Notion d'équilibre
1.3.2. Modèles de coefficient d'activité
1.3.3. Equilibre liquide-vapeur
1.3.3.1. Activité de l'eau
1.3.3.2. Solubilité des gaz
1.3.4. Equilibres liquide-liquide
1.3.4.1. Solubilité des composés organiques hydrophobes
1.3.4.2. Coefficient de partage eau-octanol KiOw
1.3.4.3. Estimation de la solubilité des composés organiques hydrophobes -à l'aide de KOw
1.3.5. Equilibres chimiques. Calcul du pH
1.4. Contacts entre phases. Transfert de matière
1.4.1. Modèles théoriques de k1
1.4.2. Aire interfaciale et diamètre des bulles de gaz
1.4.3. Corrélations empiriques pour l'estimation de K1a
1.5. Procédés de production de molécules à propriétés d'arômes par biotransformation : étude de cas
1.5.1. Production de méthylcétones
1.5.2. Production d'alkylpyrazines
1.5.3. Production de composés hydroxylés de la beta-ionone
1.5.4. Procédé de production d'isonovalal en milieu biphasique
1.6. Conclusion
1.7. Bibliographie
Chapitre 2. Traitement thermique en milieu liquide
2.1. Introduction
2.1.1. Omniprésence des traitements thermiques et leurs différentes fonctions en agroalimentaire
2.1.2. Les spécificités de l'industrie agroalimentaire
2.2. Principes généraux du traitement thermique en phase liquide
2.2.1. Notion de bilans et les grandeurs impliquées
2.2.1.1. Le transfert de chaleur
2.2.1.2. Le transfert de quantité de mouvement
2.2.1.3. Utilisations pratiques des notions de bilans et de transfert
2.2.2. La dispersion des temps de séjour
2.3. Les problèmes liés aux produits alimentaires
2.3.1. La rhéologie des produits en phase liquide
2.3.1.1. Les fluides rhéofluidifiants : généralisation des invariants de similitude
2.3.1.2. Les fluides à seuil
2.3.2. Les particules
2.3.2.1. La dispersion des temps de séjour dans les milieux solides-liquides
2.3.2.2. Les transferts de chaleur en présence de particules
2.3.2.3. Les problèmes non résolus dans le cas du traitement des particules
2.3.3. Encrassement lors du traitement thermique en phase liquide
2.3.4. Nettoyage et désinfection
2.4. Les échangeurs de chaleur
2.4.1. Les échangeurs munis d'une paroi d'échange
2.4.1.1. Les échangeurs tubulaires
2.4.1.2. Les échangeurs à plaques
2.4.1.3. Les échangeurs à surface raclée
2.4.1.4. Les cuves pourvues d'une agitation mécanique
2.4.2. Les échangeurs dépourvus de paroi d'échange
2.4.2.1. L'injection de vapeur dans le produit
2.4.2.2. Dissipation d'énergie électrique dans le produit
2.4.2.3. Dissipation d'énergie électromagnétique dans le produit
2.5. Conclusion
2.6. Bibliographie
Chapitre 3. Texturation de biopolymères en milieux concentrés
3.1. Introduction
3.1.1. Contexte
3.1.2. Matériaux et biopolymères
3.1.3. Procédés de transformation et comportement de la matière
3.2. Formation de la pâte
3.2.1. Bases physico-chimiques : transitions de phase et relaxations
3.2.1.1. Fusion de l'amidon
3.2.1.2. Rôle de la transition vitreuse
3.2.2. Aptitudes à la transformation
3.2.2.1. Développement de la pâte : effets cinétiques et mécaniques
3.2.2.2. Passage à l'état " fondu "
3.3. Propriétés d'écoulement
3.3.1. Propriétés viscoélastiques des pâtes biscuitières
3.3.1.1. Contexte
3.3.1.2. Matériels et méthodes
3.3.1.3. Résultats
3.3.2. Mise en ceuvre des amidons fondus
3.3.2.1. Viscosité en cisaillement simple
3.3.2.2. Simulation du procédé de cuisson-extrusion bi-vis
3.3.3. Ecoulements élongationnels de pâtes
3.3.3.1. Définitions et méthodes de mesure
3.3.3.2. Application au procédé de panification
3.4. Obtention de mousses solides (solides alvéolaires)
3.4.1. Mécanismes d'expansion
3.4.1.1. Nucléation
3.4 .1.2. Croissance de bulles
3.4.1.3. Coalescence, rupture des parois alvéolaires et acquisition de la texture
3.4.2. Texture des solides alvéolaires
3.4.2.1. Définition
3.4.2.2. Structure alvéolaire
3.4.2.3. Comportement mécanique
3.5. Conclusion
3.6. Bibliographie
Chapitre 4. Création et transformation de solides alimentaires
4.1. Définition des solides alimentaires
4.2. Matériau aliment et propriétés
4.2.1. Les propriétés
4.2.2. Matériau et aliment
4.3. Les mécanismes
4.3.1. Echelles spatio-temporelles de description des processus
4.3.2. Relations forces-flux, le régime linéaire
4.3.3. Transport de matière au sein d'un milieu continu
4.3.3.1. Diffusion moléculaire
4.3.3.2. Entraînement à l'échelle microscopique
4.3.3.3. Transport d'un fluide sous l'effet d'un gradient de pression à l'échelle macroscopique
4.3.3.4. Transport d'un fluide sous l'effet d'une pression capillaire à l'échelle macroscopique
4.3.4. Diffusion thermique, vision à l'échelle macroscopique. Gradient de concentration thermique
4.3.5. Transferts entre deux phases dits transferts externes
4.3.5.1. La convection thermique
4.3.5.2. Le rayonnement thermique
4.3.5.3. Transferts par contact
4.3.6. Transferts couplés de matière et d'énergie
4.3.7. Transformations physiques et biochimiques
4.3.7.1. Nature des réactions biochimiques et biologiques
4.3.7.2. Estimation de la vitesse des réactions biochimiques et biologiques
4.3.7.3. Prise en compte des facteurs d'influence pour l'évaluation des vitesses de réaction
4.3.7.4. Transformations physiques
4.3.8. Synthèse
4.4. Les opérations unitaires
4.4.1. Déshydratation-imprégnation (DI)
4.4.1.1. 0bjectifs de l'opération
4.4.1.2. Principes de l'opération
4.4.1.3. Variables opératoires de contrôle
4.4.1.4. Les flux (quantification)
4.4.1.5. Impact des propriétés du produit sur les transferts
4.4.2. Marinage
4.4.2.1. Objectifs de l'opération
4.4.2.2. Principes de l'opération
4.4.2.3. Variables opératoires de contrôle
4.4.2.4. Les flux (quantification)
4.4.2.5. Impact des propriétés et de la nature du produit sur les transferts et les réactions
4.4.3. Séchage à l'air chaud
4.4.3.1. Objectifs de l'opération
4.4.3.2. Principes de l'opération
4.4.3.3. Variables opératoires de contrôle
4.4.3.4. Les flux (quantification)
4.4.4. Cuisson à l'air chaud
4.4.4.1. Objectifs de l'opération de cuisson
4.4.4.2. Principes de l'opération et variables opératoires de contrôle
4.4.4.3. Les flux (quantification)
4.4.4.4. Impact des propriétés et de la nature du produit sur les transferts et les réactions
4.4.5. Refroidissement et congélation par immersion (RCPI)
4.4.5.1. Objectifs de l'opération
4.4.5.2. Principes de l'opération
4.4.5.3. Variables opératoires de contrôle
4.4.5.4. Les flux (quantification)
4.4.5.5. Impact des propriétés du produit sur les transferts
4.4.6. La friture
4.4.6.1. Objectifs de l'opération
4.4.6.2. Principes de l'opération
4.4.6.3. Variables opératoires de contrôle
4.4.6.4. Les flux (quantification)
4.4.6.5. Impact des propriétés et de la nature du produit sur les transferts et les transformations
4.5. Discussions et conclusion
4.6. Bibliographie
Index
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