Soutenance de la thèse d'Estelle Chaix le 10 Juillet 2014 à 9h30

10 Juillet 2014 , à 09h30 à l'amphi 206 coeur d'école de SupAgro

Titre: Caractérisation et modélisation des transferts de gaz (O2/CO2)
dans le système emballage/aliment en lien avec les réactions de
croissance microbienne (microbiologie prévisionnelle)

Résumé : Un des rôles de l’emballage est de limiter les réactions dedégradation des aliments. Dans le cas des Emballages sous AtmosphèreModifiée (EAM), la composition gazeuse est judicieusement choisie afinde limiter la croissance microbienne (en général faible teneur en O2et forte concentration en CO2).L’objectif de ce travail est d’étudier et modéliser l’impact destransferts de gaz (O2/CO2/N2) dans le système EAM sur la croissancemicrobienne. Des modèles existants de microbiologie prévisionnelle ontété couplés avec ceux développés concernant les transferts de gaz viaun système d’Equations Différentielles Ordinaires. La perméation autravers de l’emballage, la solubilisation et la diffusion des gaz(O2/CO2) dans les aliments ont été prises en compte. La solubilité et diffusivité de l’O2 et du CO2 dans aliments solides sont indispensables pour les modèles de transferts. Devant le peu dedonnées concernant ces paramètres, leur caractérisation expérimentale s’est avérée nécessaire. Des méthodologies ont été spécifiquementdéveloppées afin de pouvoir accéder à ces deux coefficients,solubilité et diffusivité, dans les aliments solides modèles (fromage emprésuré, miglyols) et réels (jambon, beurre) pour les deux gaz d’études, O2 et CO2.Les méthodologies d’acquisition de la diffusivité et solubilité de l’oxygène reposent sur l’utilisation de capteurs par extinction de luminescence, quant à celles utilisées pour le CO2, se basent sur la titration chimique. La loi de Henry, qui relie concentration dissoute et pression partielle en CO2 dans l’espace de tête a été validée dans les différents produits analysés. La diffusion de l’O2 dans les milieux lipidiques modèles a été étudiée avec une analyse de l’impact de la viscosité et de la température. Ainsi, l’énergie d’activation dela diffusion de l’O2 dans un milieu modèle (Miglyol 812) est de 25kJ.mol-1 entre 5 et 30°C.Un modèle de transfert de gaz pour le système emballage/aliment a été développé, basé sur la description Fickienne des transferts de matière et a été couplé à des modèles de microbiologie prévisionnelle existants dans la littérature. Ce modèle a été confronté aux résultats expérimentaux obtenus sur fromage emprésuré artificiellement contaminé par Listeria monocytogenes à une concentration de 103 CFU.g-1.Ce travail a permis d’approfondir les connaissances générales sur lasolubilité et la diffusion de l’O2 et du CO2 dans les matrices alimentaires solides, de comprendre et quantifier l’effet des transferts de gaz dans le système emballage/aliment sur la croissance des micro-organismes et de construire les bases essentielles pour un outil d’aide à la décision de choix d’EAM en fonction de l’aliment.

Publiée : 11/06/2014