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Rangées de graines.. © Inra, Elena Schweitzer © Fotolia

Nos résultats

Sommaire
  1. Introduction
  2. Recherches et Innovations 2018 - Pour l'Aliment et les Bioproduits
  3. Jambon sec : un simulateur de procédé permet de définir des itinéraires de fabrication conduisant à l’élaboration de produits moins salés
  4. La manière dont les protéines s’agrègent lors d’un traitement thermique module leur capacité sensibilisante
  5. Accroître la survie des probiotiques au séchage en stimulant leur adaptation aux stress
  6. Impact des traitements thermiques sur la digestion du lait maternel chez le nourrisson prématuré
  7. Recherches et Innovations 2017 - Pour l'Aliment et les Bioproduits
  8. Le pouvoir adhésif deLactococcus lactis: une histoire tirée par les « pili » ?
  9. Quand les biopolymères s'assemblent : un jeu d'énergie et d'entropie.
  10. Toute la digestion gastro-intestinale dans un laboratoire sur puce : le microdigesteur
  11. Dis, comment une goutte de lait devient-elle un grain de poudre ?
  12. Recherches et Innovations 2016 - Pour l'Aliment et les Bioproduits
  13. 13 minutes pour tout savoir sur la qualité des fromages et des recherches qu'elle implique
  14. Un nouveau procédé pour le bio-raffinage du végétal
  15. La membrane bactérienne sous la lumière UV du synchrotron SOLEIL
  16. L’ingénierie inverse ou la machine à remonter… le pain !
  17. Chimie verte : Améliorer la production de lipides chez la levure
  18. Des vins de qualité à teneur réduite en alcool acceptés par le consommateur
  19. Impact des procédés de fractionnement sur la distribution des mycotoxines dans le blé dur
  20. Pâtes aux légumineuses : comment la formule et le procédé confèrent à l’aliment ses qualités nutritionnelles
  21. Contrôler le brunissement des vins blancs par la sélection raisonnée de levures
  22. Des bactéries lactiques pour réduire l’allergénicité de certaines protéines du lait
  23. Eliminer les biofilms avec un détergent enzymatique : une alternative aux traitements à base de soude
  24. Néo-enzymes à façon pour la conception de vaccins antibactériens
  25. RMN : une méthode non destructive pour identifier et quantifier les molécules phosphorées
  26. Marché des viandes transformées : vers une méthode de référence ?
  27. Modélisation mécanique multi-échelle : de l’échelle nanométrique aux propriétés macroscopiques de la mie de pain
  28. Minimoulin : 500 g pour apprécier la valeur meunière des blés
  29. Production microbienne de lipides à usages énergétiques ou chimiques
  30. L'acide férulique, acteur discret mais universel de la construction des parois lignifiées
  31. Eco-conception de matériaux à base de co-produits du bois
  32. L'analyse des composés volatils pourrait permettre d'authentifier le système de production des poulets
  33. Des nanoparticules comme marqueurs de biopolymères en microscopie
  34. Pasteurisation, UHT, microfiltration... Tous les traitements n'ont pas le même impact sur la qualité nutritionnelle du lait
  35. Des rayons X pour caractériser les couches accumulées lors des opérations de filtration
  36. L'intégration des connaissances expertes appliquées à l'affinage des camemberts
  37. Maîtriser la perte de masse des fromages pendant l'affinage
  38. La mémoire de l'amidon
  39. Recherches et innovations 2015 - Pour l'Aliment et les Bioproduits
  40. Comportement des micelles de caséine lors de la filtration du lait
  41. Nouvelle enzyme de dégradation des pectines
  42. Digestion du nourrisson : un modèle permet d’étudier les allergènes alimentaires
  43. Digestion des protéines carnées
  44. Des émulsions modèles de la digestion révèlent l’effet protecteur des polyphénols
  45. Perception de l’astringence : un nouvel éclairage grâce à la spectrométrie de masse
  46. Hautes pressions : Nouvelles voies d'utilisation et de valorisation sur les aliments emballés
  47. Fours à injection de vapeur d’eau : jusqu'à 12% d’économie d’énergie
  48. Nouvelle méthode d’analyse rapide de la qualité des tomates et des abricots
  49. Jambon de Bayonne : des marqueurs de texture et d’arôme pour maîtriser la qualité
  50. Suraccumulation de lipides chez la levure S. cerevisiae : vers une production de biocarburants à usage aéronautique
  51. Fractionner la ventilation des hâloirs de fromagerie : 50% d’économie d’énergie
  52. Connaître la structure de l'amidon pour maîtriser ses applications
  53. L’IRM pondérée en diffusion : un outil générique pour la micro-imagerie des lipides dans les matrices alimentaires
  54. Caractérisation d’un gène majeur de la biosynthèse des anthocyanes dans la baie de raisin
  55. Nouveaux détecteurs d’activités enzymatiques à base de nanocouches semi-réflectives de biopolymères
  56. Vers la connaissance de la structure de la micelle de caséine
  57. Le chauffage du lait semble favoriser le développement de l’allergie chez les nourrissons
  58. Mieux comprendre le pouvoir moussant des protéines en étudiant leur comportement aux interfaces eau-air
  59. Nouveau modèle d’organisation en 3D de la membrane de globules gras du lait
  60. Comment les protéines alimentaires s’auto-assemblent en objets micrométriques
  61. Une nouvelle méthode de séparation permet de déterminer la structure complète de biopolymères
  62. Intérêt des métabolites volatils des produits carnés pour révéler les contaminations des animaux d’élevage aux micropolluants environnementaux
  63. SensinMouth quand le goût fait sens
  64. Un logiciel d’aide au choix d’un emballage pour la filière Fruits et Légumes frais construit sur une démarche d’ingénierie des connaissances
  65. SOLEIL nous éclaire sur la structure des protéines stabilisatrices des réserves lipidiques de plantes oléagineuses
  66. Un zoom sur le processus d’assemblage multi-échelle des protéines 
  67. Maîtrise du séchage de produits laitiers infantiles par la prise en compte des interactions eau-constituants
  68. Maîtriser l’acidité du vin par un procédé électro-membranaire : une nouvelle pratique œnologique autorisée en Europe et dans les pays viticoles du nouveau monde
  69. Stratégies de réduction du taux de sodium dans les aliments
  70. Pour une meilleure persistance de Lactococcus lactis dans le tractus digestif
  71. L’allergie alimentaire au blé : une histoire d’épitopes
  72. Des essais sur un modèle de souris allergiques révèlent le fort potentiel allergisant d’un procédé alimentaire : la désamidation du gluten de blé
  73. Protéger les lipides omega-3 de l’oxydation : le rôle clé des émulsifiants
  74. Quel impact de la cuisson sur la qualité des viandes ? Des images aux modèles mathématiques.
  75. Comment améliorer le pouvoir moussant des protéines ?
  76. Une cellule d’observation sous cisaillement de gels, mousses, pâtes et autres systèmes complexes
  77. Vers une compréhension des mécanismes impliqués dans la synthèse de tanins astringents
  78. Fractionnement du lait : des procédés membranaires éco-performants
  79. Qualité des vins : de l'oxygène un peu, beaucoup, ... pas du tout ?
  80. Obtenir des émulsions très stables sans tensioactifs grâce à des nanocristaux de polysaccharides issus de la biomasse.
  81. Découverte de nouvelles enzymes de dégradation des polysaccharides végétaux dans le microbiome intestinal humain
  82. La cutine de la peau des tomates pour de nouveaux polymères
  83. La texture des fruits : phénotypage et chémotypage de déterminants histologiques et pariétaux
  84. Simulation de la fragmentation orale d'aliments céréaliers fragiles ... Scrountch !
  85. La déglutition, un carrefour physiologique clé pour libérer les arômes 
  86. Un nouveau procédé de cuisson des viandes sous dioxyde de carbone pour réduire l'apparition de composés indésirables
  87. Dénaturation thermique des protéines musculaires par microspectroscopie FT IR localisée couplée au rayonnement synchrotron
  88. Des résines époxy biosourcées, sans bisphénol A, à partir de polyphénols naturels
  89. Structure d'un colloïde naturel : la micelle de caséine du lait
  90. Identification d'une souche d'Aspergillus qui améliore de 20% le rendement en glucose de la biomasse en conditions industrielles
  91. Une enzyme impliquée dans la polymérisation de la cutine
  92. Une farine de blé dur adaptée à la fabrication de baguettes traditionnelles
  93. Le virtuel pour guider la construction d’enzymes « sur mesure »
  94. Jusqu’où est-il possible de réduire la teneur en sel dans les charcuteries cuites ?
  95. Diffusion des molécules organiques dans les matériaux polymères : retour sur les lois connues
  96. Mousse intelligente : différentes manières de détruire une mousse sur demande !
  97. La Datte, riche en tanins et pourtant ni amère ni astringente
  98. Réduire la teneur en sel des aliments
  99. Recherches et innovations 2014

Des rayons X pour caractériser les couches accumulées lors des opérations de filtration

L’industrie agro-alimentaire est le second secteur utilisateur de technologies à membrane en Europe derrière le traitement de l’eau, et à égalité avec le secteur de la pharmacie et des biotechnologies. Or, on ne connaît toujours pas suffisamment les mécanismes impliqués dans la structuration de l’encrassement à la surface des membranes en raison de l’absence de techniques d’observation locale non-invasives. Ceci rend impossible la prédiction des performances d’une opération de filtration.

En près de 30 ans, les opérations de filtration tangentielle sont devenues des outils industriels incontournables dans les technologies alimentaires

Elles sont utilisées aussi bien au sein même de la chaîne de production (clarification, concentration, fractionnement) que pour le traitement des fluides techniques et des effluents. L'industrie agro-alimentaire représente aujourd'hui le second secteur d'utilisation des membranes en Europe, avec 20 % du marché, derrière le secteur du traitement de l'eau et des effluents (38 %), à égalité avec le secteur de la pharmacie et des biotechnologies.
Aujourd’hui encore, les mécanismes impliqués dans la structuration des couches déposées inéluctablement à la surface des membranes restent mal connus, ce qui conduit à l’impossibilité de prédire les performances d’une opération de filtration. Cet état de fait est essentiellement attribué à l’absence de techniques d’observations non-invasives des phénomènes à l’interface membranaire. Le travail réalisé a permis d’accéder à la structure des couches accumulées et à leurs évolutions temporelles et spatiales aux échelles pertinentes.

Combiner une analyse locale in situ des couches concentrées par diffusion de rayons X à l’analyse des performances de la filtration au cours du temps

L’originalité du travail réalisé est de combiner une analyse locale in situ des couches concentrées par diffusion de rayons X, permettant de sonder des échelles de longueurs de quelques nanomètres aux échelles microniques grâce à la conception de micro-cellules de filtration adaptables sur la ligne de lumière (Figure), à l’analyse des performances de la filtration au cours du temps.
La pertinence de cette approche a été validée lors de la microfiltration 0.1 µm de lait écrémé, de plus en plus utilisée industriellement pour la séparation des micelles de caséines des protéines « solubles » du lait. Lors de la microfiltration de lait, les performances (perméabilité, transmission des protéines « solubles ») sont principalement gouvernées par la concentration et l’organisation des micelles de caséines au voisinage de la membrane.
En particulier la forte décroissance du flux de perméation est associée à une augmentation exponentielle de la concentration en micelles de caséine à la surface de la membrane. L’évolution des profils de concentration en micelles au cours du temps a permis de mettre en évidence l’existence d’une concentration « seuil ».
Au-delà de cette concentration, l’analyse des courbes de diffusion montre des modifications d’interactions et de caractéristiques des micelles qui pourraient s’expliquer par une forte compression des micelles dans ces couches et conduire à un changement de comportement rhéologique des couches : les interactions répulsives entre les micelles augmentent et le comportement rhéologique des couches concentrées passe de celui d’un fluide newtonien à celui d’un fluide rhéofluidifiant.

Cette approche méthodologique, combinée à la caractérisation ex-situ des entités concentrées à la surface de la membrane, permet d’apporter des informations essentielles pour la compréhension des mécanismes qui gouvernent les procédés de séparation à membrane

Elle sera utilisée en particulier pour comprendre le rôle des différents composés et des modifications physico-chimiques du produit traité sur la structure des couches accumulées et les performances (perméabilité, compositions des fractions protéiques obtenues). Ces développements constituent donc une base pour des travaux académiques visant le développement de théories et modèles mécanistiques des transferts de matière dans ces opérations. Ils permettront également, à l’échelle industrielle, de définir et prédire les conditions favorables aux bonnes performances de filtration. Ils déboucheront ainsi sur la proposition d’outils d’aide à la maîtrise/ au contrôle de la qualité des fractions et de la conduite des installations industrielles.
 
Vue d’une cellule de filtration frontale adaptée sur la ligne Rayons X(ID2, Soleil). © Inra
Vue d’une cellule de filtration frontale adaptée sur la ligne Rayons X(ID2, Soleil) © Inra

Partenaires publics et privés

  • Laboratoire de rhéologie, CNRS Grenoble ; ESRF Grenoble, Synchrotron Soleil Gif sur Yvette
  • Soredab, centre de recherche du groupe Soparind-Bongrain

En savoir plus

  • C. David, F. Pignon, T. Narayanan, M. Sztucki, G. Gésan-guiziou, A. Magnin (2008). Langmuir, 24, 4523-4529.
  • A.J.E. Jimenez-Lopez, N. Leconte, O. Dehainault, C. Geneste, L. Fromont, G. Gésan-Guiziou (2008) Sep. Purif.Technol. 61,33-43.