Academic literature on the topic 'Lactosérum'

La bonne gestion d'une separation membranaire requiert la maitrise de l'encrassement du filtre. Le depot de filtration influe en effet sur le rendement de l'operation, a savoir le flux de solvant et la transmission des solutes de faible taille. La possible presence de deux phases distinctes dans le depot a ete mise en evidence. Au contact de la solution, les distances de separation sont importantes et le depot est entierement reversible. Au-dela d'une certaine quantite deposee, appelee seuil critique, une coagulation se produit au niveau de la membrane sous l'effet des forces visqueuses. Les caracteristiques de ce seuil dependent de la physico-chimie de la solution et des conditions operatoires. Un modele fonde sur un equilibre de forces, incluant les forces de surface, permet de bien rendre compte de la quantite deposee critique. Afin d'optimiser le rendement d'une separation membranaire, il est necessaire de controler la croissance du depot colloidal afin d'empecher l'apparition de cette phase coagulee. Une perturbation periodique ou continue de la phase fluide permet de limiter le colmatage. Les effets specifiques aux particules de faible taille permettent de rendre compte de l'apparition d'une concentration maximale a la paroi, offrant ainsi une explication possible du modele de gel. Enfin, les enseignements issus des experiences sur des particules ideales ont permis de mieux apprehender un procede de fractionnement des proteines seriques, alliant precipitation selective et separation membranaire

L’étuvage est utilisé comme procédé de pré-texturation des ingrédients protéiques alimentaires dans le but d’améliorer leurs fonctionnalités technologiques (gélifiant, moussant, émulsifiant). L’objectif de cette thèse était d’identifier les caractéristiques physicochimiques des poudres de lactosérum qui modulent les changements structuraux des protéines lors de l’étuvage et de leurs propriétés gélifiantes. Pour cela, des poudres de lactosérum possédant des caractéristiques physicochimiques variées en terme de pH, d’activité d’eau, et de composition (ratios protéiques, trace de calcium et de lactose) ont été étuvées sous différentes intensités thermiques (température/temps). L'activité d'eau de la poudre et la température d’étuvage accélèrent la cinétique de dénaturation/agrégation des protéines de lactosérum. Le pH et des traces de lactose dans les poudres affectent aussi la structure des protéines étuvées. A pH 2,5 les protéines s’associent par des ponts disulfures intermoléculaires ; En revanche, à pH 6,5 des liaisons covalentes autres que les ponts disulfures sont aussi impliquées dans la formation des agrégats. Le lactose affecte différemment la dénaturation/agrégation des protéines de lactosérum selon pH de la poudre et selon sa nature (libre ou fixé aux protéines). En outre, des monomères protéiques non-natifs (perte de masse de 18 Da) sont générées. Les propriétés gélifiantes évoluent en fonction des quantités d’agrégats protéiques solubles et insolubles dans les poudres étuvées. Ces résultats montrent la prépondérance de certaines caractéristiques physicochimiques de la poudre sur les modifications des protéines et leurs propriétés gélifiantes. De ce fait, ils fournissent des indications pour améliorer la reproductibilité de la fonctionnalité des ingrédients protéiques pré-texturés par étuvage en industrie
Dry heating is a pre-texturization process for food protein ingredients to improve their techno-functional properties (gelling, foaming, and emulsifying). The aim of this thesis was to identify the physicochemical characteristics of whey powders that modulate the structural changes of proteins during dry heating and the gelling properties of dry heated proteins. For this purpose, whey powders with various physicochemical characteristics in terms of pH, water activity, and composition (protein ratio, trace of calcium and lactose) were dry heated under different heat intensities (temperature/times). The water activity of the powder and dry heat intensity (temperature/times) accelerate the kinetic of denaturation/aggregation of whey proteins. Trace of lactose and pH also affect the structure of dry heated proteins. At pH 2. 5 the protein molecules were mainly linked together by intermolecular disulfide bonds, while at pH 6. 5, covalent cross-links other than disulfide bonds were also involved in formed aggregates. Depending upon its nature (free or fixed to proteins) and pH of powder, the lactose affects differently the denaturation/aggregation of whey proteins. In addition, non-native protein monomers having mass loss of 18 Da were also generated. Depending upon the quantity of soluble and insoluble aggregates of proteins, the gelling properties were changed. These results show the dominance of certain physicochemical characteristics of powder on protein structure modifications and their gelling properties, thus giving indications for improving the reproducibility of the functionality of dry heated protein ingredients at the industry

Le résidu issu de la production de fromage est le lactosérum, lequel a une demande biologique en oxygène (DBO) comprise entre 40 000 et 60 000 mg/L. Cependant, selon les normes prescrites par le ministère du Développement durable, de l’Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques, la DBO des effluents pouvant être rejeté dans les cours d’eau ne peut dépasser 10 mg/L. Le haut contenu de lactose représente une charge environnementale importante qui rend obligatoire leur gestion. Le séchage du lactosérum, la valorisation de ses protéines ou du lactose, la production de méthane constituent quelques alternatives de valorisation. Peu de travaux de recherche ont été réalisés jusqu’à maintenant pour évaluer l’impact environnemental de la valorisation de lactosérum. L’objectif de ce projet était d’évaluer et de comparer l’impact environnemental de quatre scénarios de gestion du lactosérum. Les quatre scénarios considérés ont été : la production de lactosérum écrémé, la production de lactosérum en poudre, la production de méthane et la production de diols. Les données en provenance de fromageries québécoises concernant la consommation énergétique ainsi que la quantité et la nature des matières premières utilisées ont permis de déterminer l’impact environnemental de chaque procédé de valorisation. Selon la méthodologie d’analyse de cycle de vie (ACV) l’impact environnemental a été quantifié sur les changements climatiques (CC), la qualité des écosystèmes (QE), la santé humaine (SH) et les ressources (R). Les résultats ont montré que le procédé qui génère plus d’impact environnemental est la production de diols, suivi de la production de lactosérum en poudre. La production de lactosérum écrémé et de méthane résulte en une réduction de l’impact sur les CC et R. Les données obtenues dans le cadre de ce projet pourraient permettre d’orienter les industriels dans leur choix de processus de gestion du lactosérum et du perméat dans un contexte d’éco-efficience.
The residue from cheese production is whey, which has a biological oxygen demand (BOD) of between 40,000 and 60,000 mg/L. However, according to the standards prescribed by the Ministry of Sustainable Development, Environment and the Fight against Climate Change the effluent BOD cannot exceed 10 mg/L. The high content of lactose represents an important environmental burden which obliges them to be managed. The drying of whey, the valorization of its proteins or lactose, the production of methane constitute some alternatives of valorization’s pathways. To date, few studies have been done to evaluate the environmental impact of whey valorization. The objective of this project was to assess and compare the environmental impact of four whey management scenarios. The scenarios considered were: the production of skimmed whey; the production of whey powder; the production of methane and the production of diols. Data from cheese dairies in Québec concerning energy consumption and the quantity and nature of the raw materials used made it possible to determine the environmental impact of each evaluation procedure. According to the Life Cycle Assessment (LCA) methodology, the environmental impact was quantified on climate change (CC), ecosystem quality (QE), human health (SH) and resources (R). The results showed that the production of diols generates more environmental impact followed by the production of whey powder. The production of skimmed whey and methane results in a reduction of the impact on CC and R. The data obtained in this project could help to guide industrialists in their choice of processes for managing whey and permeate in a context of eco-efficiency.

Cette étude traite des problèmes de transformation des lactosérums et autres coproduits (perméats, eaux de filage) issus de la fabrication de la mozzarella. A ce titre, divers lactosérums doux dont des lactosérums de mozzarella ont été analysés et comparés, ce qui a révélé que les lactosérums de mozzarella sont des lactosérums doux atypiques, plus riches que les autres en minéraux et en certains composés (lactate, galactose, ammoniaque, notamment). Une étude étape par étape a donc été conduite par la suite, testant le comportement de différentes solutions-modèles lors d’essais expérimentaux de concentration et de cristallisation du lactose. Le séchage a également été brièvement abordé. Les essais de concentration n’ont révélé que bien peu de différences, celles-ci n’ayant lieu que pour de très fortes concentrations en additif (50%). La cristallisation du lactose, qui est une étape indispensable pour éviter la formation de lactose amorphe au cours du séchage, a été étudiée en solutions-modèles, ainsi que sur quelques échantillons industriels. Un modèle cinétique basé sur les moments a été développé de manière à pouvoir analyser finement les résultats. Les ajustements réalisés à l’aide de ce modèle sont satisfaisants. Une analyse statistique des résultats issus de ces ajustements a permis de mettre en évidence des faits marquants. Il ressort d’une manière générale un lien marqué entre cinétique de cristallisation et morphologie des cristaux formés. Une hypothèse a été formulée quant à l’inhibition de la croissance cristalline par les protéines sériques (action par barrière à l’interface cristal/solution). L’inhibition de la nucléation par les acides et l’absence d’effet du galactose sur la cristallisation du lactose ont également été clairement montrées. L’approche du séchage, d’une part par l’utilisation du logiciel SD2P, d’autre part par des essais en tour de séchage sur solutions réelles, ont certes démontré une plus grande difficulté dans certains cas mais n’ont pas permis de conclure, étant donné que dans les cas précités, la cristallisation s’était mal déroulée. Un approfondissement sera donc nécessaire sur ce point A l’issue de cette étude plusieurs suggestions sont formulées pour poursuivre la recherche sur le sujet
This study deals with transformation problems of the coproducts of mozzarella cheese production, mainly whey. First, several sweet wheys including mozzarella wheys were analyzed and compared. This comparison revealed that mozzarella wheys are atypic sweet wheys, richer than the other in minerals and some other compounds (lactate, galactose, ammonia, among others). Then a step by step study was conducted, testing the behaviour of model solutions in concentration and lactose crystallization trials. Spray drying was also briefly approached. Concentration trials showed very few differences, which appeared only for high concentrations of additive (50%). Lactose crystallization, which is very important to avoid the formation of amorphous lactose during spray drying, was studied in model solutions, as well as in some industrial products. A kinetic model based on a moment approach has been developed in order to analyze finely the results. Fittings with this model were very satisfying. A statistical analysis of the results issued from these fittings allowed highlighting some key facts. In general, there is a strong link between lactose crystallization kinetics and crystal morphology. An hypothesis concerning crystal growth inhibition by whey proteins (action at the interface crystal/solution) has been formulated. The inhibition of nucleation by acids and the absence of any effect of galactose on lactose crystallization has also been clearly demonstrated. Spray drying approach, on the one hand by using SD2P software, on the other hand by spray drying trials on real solutions, showed greater difficulties in some cases but did not allow to draw any conclusion, the aforementioned cases having bad crystallization. Furter research is needed on this point. At the end of this study some suggestions are formulated to carry on with research on this subject

Pour epurer et valoriser le lactoserum doux brut (non deproteine, non pasteurise), la production de proteines de levures utilisables directement dans l'alimentation animale ou humaine est envisagee. Une souche de levure du genre candida a ete cultivee en batch et en continu (reacteurs 2 a 6 litres). Determination du taux de dilution pour une epuration totale de l'effluent et un rendement maximum en proteines. La composition de la biomasse est analysee : proteines, acides amines (clhp), lipides, acides gras (cg) et vitamine b

L'hydrogène est une source d'énergie précieuse en tant que source d'énergie propre et que matière première pour des innombrables industries.Les procédés biologiques de production d'hydrogène gagnent en importance en raison de leurs avantages opérationnelles et de leur polyvalence dans les substrats utilisés (y compris les eaux usées).Dans cette thèse doctoral, on a développé une méthodologie photo-fermentative de production d'hydrogène en utilisant du lactosérum en tant que substrat pour la bactérie Rhodobacter capsulatus IR3::LacZ et B10::LacZ.Ce projet a été réalisé en trois étapes, exposées dans les différents chapitres.Dans la première étape on a identifié les facteurs pertinents pour la production de l'hydrogène avec du sérum synthétique en utilisant la méthodologie de plan d'expériences.Les résultats de cet étape on a obtenu quatre modèles statistiques et on a choisi la souche IR3::LacZ pour les expériences avec du lactosérum industriel.Le rendement volumétrique maximal et le rendement produit / substrat Y P/S obtenus pour la première étape ont été de 64 ml h-1L-1 et 2,08 mol H2 mol-1 C (“C” représente la source de carbone dans ce cas lactose et lactate) pour la solution amortissant le phosphate et 43.01 ml h-1L-1 y 2.52 mol H2 mol-1 C pour la solution Kolthoff.Dans la deuxième étape, on a évalué la production d'hydrogène avec du lactosérum industriel. On a appliqué un pré-traitement de trois étapes avant d'utiliser le lactosérum comme substrat : réduction du contenu gras, déprotéinisation et stérilisation. On a obtenu un modèle validé qui décrit la production d'hydrogène seulement pour la solution amortissant de phosphate. Le rendement volumétrique maximal et le YP/S ont été de 45.93 ml h-1L-1 et de 2.29 mol H2 mol-1 C respectivement. On a déterminé que l'addition d'une étape d’homo-fermentation au processus de prétraitement es avantageuse au rendement du processus. On a obtenu une productivité volumétrique de 69.71 ml h-1L-1 et de YP/S de 2.96 mol H2 mol-1 CLa troisième étape a été la mise à l'échelle des expériences à réacteurs de 1,5 L pour sérum synthétique et de 1L pour serum industriel. On a décelé de la contamination dû à la présence d'un processus de fermentation, lequel a généré une haute production de biogas composé exclusivement par H2 y CO2 ce dernier dans une concentration non superieur à 30% (v/v).Pour ces raisons, on a conclu que conclu que le processus de production intégré, en couplant la fermentation obscure et la photo-fermentation est une option avec un énorme potentiel pour l'utilisation de lactosérum comme substrat dans la production d'hydrogène
Hydrogen is a valuable gas use as a clean energy source and feedstock for some industries. Biological hydrogen production processes are gaining importance due to their operational conditions and versatility in the substrates (including wastewater). A hydrogen production photo fermentative methodology was developed using cheese whey as a substrate for the bacteria Rhodobacter capsulatus strain IR3::LacZ and B10::LacZ . The project was carried out in three stages.The purpose of the first stage is to identify the relevant factors to produce hydrogen for a synthetic whey medium in a photofermentation process, using the Design of Experiments methodology. The products of this stage are four statistical models, obtained for each strain and buffer solution studied. The strain IR3::LacZ was selected for the experiments with industrial whey as substrate. The maximum volumetric yield and the product/substrate yield YP/S were 64 ml h-1L-1 and 2.08 mol H2 mol-1 C (C is the carbon source in this case lactose and lactate) and 43.01 ml h-1L-1 and 2.52 mol H2 mol-1 C for phosphate buffer and Kolthoff buffer, respectively.In the second stage the production of hydrogen with industrial whey was evaluated. A three-step pre-treatment was applied before using industrial cheese whey as substrate: fat reduction, deproteinization and sterilization. A validate statistical model describing hydrogen production was only obtained for phosphate buffer. The maximum volumetric yield and the product/substrate yield YP/S were 45.93 ml h-1L-1 and 2.29 mol H2 mol-1 C respectively. The addition of an homofermentation to the pretreatment improved the production yield, in this case a volumetric productivity of 69.71 ml h-1L-1 and a YP/S of 2.96 mol H2 mol-1 C were obtained.The third stage was the scale-up to 1.5 and 1 reactor L for synthetic whey and 1L for synthetic and industrial whey respectively. A fermentative process appeared due to a bacterial contamination, leading to a high biogas production. Biogas was exclusively composed of H2 and CO2 the last in a concentration not exceeding 30% (v/v). For this reason, it was concluded that the integrated production process coupling dark and photo fermentations) is an option with great potential for the use of whey as substrate in the production of hydrogen

Ce travail concerne les mecanismes de transfert de matiere rencontres au cours de l'ultrafiltration de lactoserum sur des membranes minerales. Une etude bibliographique montre que dans le cas du lactoserum le transfert de matiere peut etre ameliore, sans que les mecanismes mis en jeu en soient clairement etablis. Une etude experimentale met en evidence l'influence de parametres operatoires tels que la difference de pression appliquee, la vitesse de circulation tangentielle, la concentration en proteines, et le temps sur le tranfert de solvant et de solutes. Des modeles mathematiques, traduisant des phenomenes d'adsorption et de depot de matiere sont utilises pour interpreter les resultats experimentaux precedents: l'importance des insolubles et des colloides est ainsi clairement mise en evidence. L'attention est alors portee sur les moyens de modifier les teneurs en ces especes, et leurs effets sur le transfert de matiere