Au Québec, le dépérissement des fraisières cultivées (Fragaria x ananassa Duchesne) observé dernièrement a principalement été causé par les virus SMYEV, SCV, SMoV, SVBV et SPaV. Les vecteurs sont le puceron du fraisier, Chaetosiphon fragaefolii (Cockerell), et l’aleurode des serres, Trialeurodes vaporariorum (Westwood). Cette étude de deux ans comportait six objectifs. Premièrement, nous avons comparé l’efficacité de deux outils de dépistage des vecteurs, soit les pièges-collants jaunes et les pièges-bols jaunes. Les résultats démontrent que les pièges-collants sont plus efficaces pour la capture de pucerons et d’aleurodes, toutes espèces confondues. Deuxièmement, nous avons déterminé les périodes de vol des deux insectes vecteurs à l’échelle provinciale. Les résultats indiquent que le puceron du fraisier est principalement présent dans les champs du début juillet jusqu’au début septembre. Quant à l’aleurode des serres, il est présent de début juin jusqu’à la fin octobre. Troisièmement, nous avons évalué la prévalence des virus SMYEV et SCV dans les spécimens de pucerons du fraisier ailés capturés. Des analyses RT-PCR ont démontré que 38% des pucerons (N=205) étaient infectés. Le quatrième objectif consistait à évaluer la capacité des fraisiers sauvages (Fragaria virginiana Miller) à constituer un réservoir naturel de virus. Les analyses RT-PCR ont indiquées que 67% des talles de fraisierssauvages (N=12) étaient infectées et qu’elles représentent donc des réservoirs de virus. Le cinquième objectif était de suivre l’accumulation des virus dans 14 fraisières à l’aide de plants sentinelles protégés et exposés. Les résultats confirment que les plants de fraisier exposés en plein champ ont accumulé des virus suite aux envolées des vecteurs. Enfin, nous avons réalisé un inventaire considérable des différentes espèces de pucerons et d’aleurodes retrouvées en fraisières. Cette étude a apporté d’importantes contributions dans la gestion des insectes vecteurs de virus dans le cadre de la problématique du dépérissement des fraisières au Québec. / In Quebec, strawberry decline disease outbreak occurring in strawberry fields (Fragaria x ananassa Duchesne) has been predominantly caused by viruses (SMoV, SVBV, SPaV, SMYEV and SCV). The vectors are the strawberry aphid, Chaetosiphon fragaefolii (Cockerell) (Hemiptera: Aphididae) and the greenhouse whitefly, Trialeurodes vaporariorum (Westwood) (Hemiptera : Aleyrodidae). This 2-year study had six objectives. First, we compared the effectiveness of two screening techniques, yellow sticky traps and yellow pan-traps. The results demonstrated that the yellow sticky traps are more effective for capturing aphids and whiteflies, all species combined. The second objective was to determine the flight periods of the main vectors across the province. The results indicated that the winged strawberry aphids are mainly present in strawberry fields from early July until early September. As for the greenhouse whitefly, it is mainly present from early June and extends through October. The third objective was to measure the prevalence of SMYEV and SCVin winged strawberry aphid specimens captured in 2014 and 2015. The RT-PCR results indicated that 38% of the aphids (N=205) captured were infected. The fourth objective was to examine the ability of wild strawberries (Fragaria virginiana Miller) to be a long-term host for strawberry viruses. The RT-PCR results demonstrated that 67% of the wild strawberry patches tested (N=12) were infected and therefore, represent a natural reservoir. The fifth objective was to monitor the viruses’ accumulation in 14 strawberry fields throughout the province, using protected and exposed control plants. The results confirmed that the exposed control strawberry plants accumulated viruses following the vectors’ flights over the season. Finally, we carried out a considerable inventory of the different species of aphids and whiteflies found in strawberries. This study has provided important contributions to the management of virus-carrying insects as part of the problem of the strawberry declinein Quebec. / Résumé en espagnol

Vingt-quatre vaches ont été utilisées afin d’évaluer les effets du rapport fourrages:concentrés et de l’ajout d’huile de lin dans la ration sur les profils en acides gras et en lactones du lait. L’huile de lin a fait augmenter les concentrations de 18:3 cis-9, cis-12, cis-15 dans le gras du lait, et ces augmentations ont été plus importantes avec les rations riches en concentrés. L’huile a également fait augmenter les teneurs en 18:1 trans 13 et en 18:2 cis 9, trans 13, tandis que le 18:3 cis 9, trans 13, cis 15 n’a pas été détecté. La teneur en γ-12:0 a été plus élevée dans le lait avec la ration riche en concentrés et contenant de l’huile, mais aucun effet n’était apparent lorsque l’huile était ajoutée à la ration faible en concentrés. Finalement, la teneur en γ-12:1 a été plus élevée avec les rations riches en concentrés, tandis que la γ-12:2 n’a pas été détectée.

Depuis plusieurs années, la production de yogourts grecs, de caséines et de fromage frais est en forte croissance. En résulte une production de plus en plus conséquente d’un co-produit: le lactosérum acide. Si ce co-produit possède des qualités nutritives et même des applications pharmaceutiques bien connues de certains de ses composants, son utilisation est freinée par la difficulté que représente son séchage. En effet, la présence importante d’acide lactique et de calcium donne au lactosérum acide des propriétés hygroscopiques provoquant son agglutination lors de séchages conventionnels. Industriellement, ce lactosérum est donc préalablement traité par une série de procédés comme la nanofiltration, les résines échangeuses d’ions et l’électrodialyse (ED) afin d’en retirer les éléments problématiques. Cet ensemble de traitements représente néanmoins un investissement ainsi qu’un coût de fonctionnement très important, en plus de générer de grandes quantités d’effluents polluants. L’utilisation d’un procédé unique d’ED permettrait de réduire ces coûts tant économiques, qu’écologiques. Cependant, l’application de l’ED est limitée par les problèmes de colmatages membranaires venant diminuer les performances du procédé ainsi qu’accentuer les nettoyages et accélérer la dégradation des membranes, rendant alors une application industrielle non viable. Au cours de ces travaux, l’ED du lactosérum acide a été réalisée en utilisant différents agencements membranaires ainsi que différents types de membranes. De plus, une configuration utilisant des membranes bipolaires a été testée pour la première fois sur du lactosérum acide. Ces premiers essais ont permis de mesurer la faisabilité du procédé d’ED en termes de déminéralisation et de retrait de l’acide lactique dans le cadre du traitement du lactosérum acide. Pour plusieurs configurations, dont celle utilisant des membranes bipolaires, les taux atteints de 70 % et 45 % respectivement, permettraient un séchage correct du lactosérum. Cependant, un fort colmatage minéral fut observé. Celui-ci fut identifié et caractérisé pour deux configurations d’ED différente afin d’en étudier les mécanismes de formation tout au long du procédé. Suite à ces premiers résultats, de nouveaux essais ont été conduits dans le but de réduire voire de supprimer le colmatage membranaire obtenu par l’application de champs électriques pulsés (CEP). Les présents résultats ont démontré que l’emploi d’une combinaison adéquate d’un temps de pulsation et d’un temps de pause permettait de réduire considérablement le colmatage membranaire lors du traitement de lactosérum acide par ED en plus d’améliorer les performances de séparation du procédé. Cette thèse apporte également de nouveaux éléments de compréhension quant aux mécanismes impliqués dans les améliorations apportées par l’utilisation des CEP grâce au test de neuf conditions différentes. Parmi ces mécanismes, un phénomène de migration sélective de cations divalents a pu être mis en évidence et pourra faire l’objet d’études ultérieures dans le cadre de l’élargissement des applications du procédé d’ED. Enfin, l’optimisation des conditions de CEP a permis de sélectionner des paramètres électrodialytiques permettant le traitement du lactosérum acide tout en minimisant le colmatage membranaire. / Since several years, the increasing production of Greek-style yogurt, caseins and fresh cheese results in the co-production of increasing amounts of acid whey. If this co-product has nutritional qualities and even well-known pharmaceutical applications of some of its components, its use is hindered by drying issues. Indeed, acid whey high lactic acid and calcium contents are responsible for the powder hygroscopic character causing its agglutination during conventional spray-drying. Industrially, this whey is therefore treated by a series of processes such as nanofiltration, ion exchange resins and electrodialysis (ED) before hand in order to remove the problematic elements. However, this treatment represents a high investment and operating cost, in addition to generating large amounts of polluting effluents. The use of a single ED process would reduce these economical and ecological costs. However, the application of ED is limited by membrane fouling issues decreasing the process performance while increasing membrane’s cleaning and degradation, thus rendering an industrial application unsustainable. During this work, acid whey ED was performed using different membrane configurations and types of membranes. For the first time on acid whey, a configuration using bipolar membranes was tested. These first tests made it possible to measure the feasibility of an ED process for acid whey treatment in terms of demineralization and lactic acid removal. For several configurations, including the one using bipolar membranes, demineralization rate of 70% and lactic acid removal rate of 45% were achieved, allowing proper potential drying of the whey. However, a strong membrane scaling was observed. The scaling was identified and characterized for two different ED configurations in order to study the mechanisms involved in its formation throughout the process. Following these initial results, new tests were conducted aiming for the mitigation of the membrane scaling by means of pulsed electric fields (PEF). The present study demonstrated that the use of an adequate combination of pulse time and pause time can significantly reduce membrane scaling during acid whey treatment by ED, in addition to enhancing separation performance. This thesis also brings new elements of understanding regarding the mechanisms involved in the improvements brought by the use of the CEP through the test of nine different conditions. Among these mechanisms, a phenomenon of selective migration of divalent cations has been demonstrated and may be the subject of further studies aiming for the widening of ED process applications. Finally, the optimization of the CEP conditions made it possible to select electrodialytic parameters allowing the treatment of acid whey by ED while minimizing membrane scaling

En Europe, et surtout en France, les producteurs maraîchers recourent à la technique des mottes cubiques pour cultiver leurs laitues (Thicoïpé, 1997). Au Québec, des problèmes d'étiolement, d'affaissement et de pomme lâche à la récolte ont toutefois été observés lors d'essais réalisés en sols organiques (Maltais et al., 2004). Ces problèmes étaient liés vraisemblablement à un taux de croissance excessif des laitues préparées en mottes cubiques (Dorais et al., 2001; Maltais et al., 2004; Martinez et al., 1996; Odet, 1989). Nous posons l'hypothèse que le taux de croissance et le développement en serre et au champ des plants cultivés en mottes cubiques peuvent être optimisés par un conditionnement nutritionnel approprié en serre. L'objectif général de cette étude est de déterminer comment conduire la fertilisation des mottes cubiques de manière à produire des récoltes abondantes et de qualité. Pour ce faire, différentes gestions de fertilisation (terreaux pauvre et riche; solutions de fertilisation ajustée à 0, 50, et 200 ppm avec fréquences faibles et élevées des apports) ont été étudiées de même que l'influence de la température de l'air (20 et 30°C) sur la qualité des transplants. L'expérimentation a été faite sur les laitues de type Boston var. Sinatra et Iceberg var. Ithaca. Une expérience préliminaire a été réalisée en cabinets à atmosphère contrôlée (CAC) avant d'effectuer des essais en serre et au champ. Les résultats des essais effectués en CAC, en serre et au champ conduisent en un point commun: l'utilisation d'un terreau avec une salinité élevée seule ou couplée à une fertilisation en serre peut mener à une diminution de la qualité des transplants en serre et à une baisse de la productivité des laitues de type Boston et Iceberg à la récolte.

Le phosphore apporté aux cultures par les engrais de synthèse est très peu disponible pour les plantes dans les sols hautement fixateurs en P. Seulement 5 à 20 % de la dose apportée reste disponible la première année d' application (Khiari et Parent, 2005). La mise en contact de solides de lisier de porc déshydratés (SLP) augmenterait l' efficacité d' utilisation du phosphore. Toutefois, il est important de développer des critères d ' acceptabilité pour leur donner une valeur fertilisante commerciale et réduire du coup les risques de pollution par le phosphore. La caractérisation de 9 solides de lisier de porc (SLP) montre qu' ils possèdent un bon pouvoir tampon comparativement à la tourbe, une salinité acceptable, une valeur fertilisante intéressante et pour ceux qui ont subit un compostage complet, une bonne stabilité biologique. Une substitution de la tourbe par un SLP issu d'une Centrifugeuse Mobile (CM) montre que le meilleur taux de disponibilité de P des engrais organo-minéraux est obtenu avec la fonnule suivante: 12% tourbe. 480/0 CM, 200/0 phosphate mono ammoniacal et 20 % phosphate di-ammoniacal surtout dans les sols argileux.

L’éco-efficacité est un concept qui a été spécifiquement conçu pour le monde de l’entreprise, et qui lie les performances environnementales et économiques d’un produit ou d’un service. Depuis 2012, l’éco-efficacité fait l’objet d’une méthode d’évaluation normalisée (ISO 14045) qui impose l’analyse de cycle de vie pour évaluer les impacts potentiels à l’environnement. L’évaluation de l’éco-efficacité offre ainsi au monde de l’entreprise l’opportunité de prendre des décisions non plus basées uniquement sur des égards économiques, mais prenant aussi en considération les impacts potentiels à l’environnement. Parmi les innombrables activités industrielles susceptibles de tirer profit du concept d’éco-efficacité se trouve la transformation des produits laitiers. En effet, ce secteur de l’industrie agro-alimentaire permet certes de valoriser la matière première laitière, mais exploite parallèlement une part significative des ressources naturelles. Le premier objectif de cette thèse a été de réaliser un état des lieux sur l’évolution et la mise en oeuvre du concept d’éco-efficacité dans le domaine de la transformation laitière. Une première étude a permis d’observer l’activité de transformation des produits laitiers sous une perspective de cycle de vie, et d’explorer les développements successifs du concept d’éco-efficacité dans ce domaine. Cette étude a notamment montré que la simulation de procédés présentait un potentiel intéressant pour lever les difficultés associées à l’évaluation de l’éco-efficacité selon la norme ISO 14045, soit les nécessités de disposer d’inventaires complets de flux de matière et d’énergie et d’une certaine expertise en analyse de cycle de vie. Par conséquent, le second objectif de cette thèse a été de développer un outil de simulation de procédés permettant l’évaluation de l’éco-efficacité des procédés de transformation des produits laitiers. Une seconde étude a ainsi permis le développement d’un prototype de logiciel permettant l’évaluation de l’éco-efficacité des produits laitiers. Ce prototype repose sur un simulateur de procédés spécifiquement développé pour la transformation laitière et intègre des jeux de données d’impacts potentiels à l’environnement. Ces caractéristiques lui permettent de générer des inventaires détaillés de flux de matière et d’énergie, et de procéder à l'évaluation des impacts potentiels à l’environnement, levant ainsi les difficultés identifiées lors de la première étude. Le prototype développé permet non seulement d'évaluer l’éco-efficacité des procédés modélisés, mais aussi d’identifier les opportunités d'améliorations, de comparer plusieurs scénarios de valorisation du lait cru, et d'évaluer la viabilité économique des scénarios modélisés. Cet outil a été utilisé lors d’une troisième et dernière étude, afin d’évaluer la contribution des opérations de séparation par membrane à l’éco-efficacité globale des procédés de transformation des produits laitiers. Ces opérations sont omniprésentes dans le domaine de la transformation laitière et présentent un potentiel non démontré d’amélioration de l’éco-efficacité. Trois scénarios de production de fromage Cheddar ont été comparés dans cette étude : deux intégrant des opérations de séparation par membrane à l’étape de standardisation du lait de fromagerie, et un dénué de telles opérations. Les résultats obtenus ont montré que même si l’introduction de procédés de séparation par membrane à l’étape de standardisation des laits de fromagerie permet d’augmenter significativement les rendements fromagers, elle ne permet pas d’augmenter l’éco-efficacité de cette transformation laitière. L’analyse des résultats a permis de déterminer que les potentiels d’amélioration de l’éco-efficacité par l’introduction de procédés de séparation par membranes se situaient probablement aux étapes de valorisation des sous-produits laitiers. Les travaux de cette thèse ont rencontré l’ensemble de leurs objectifs et contribuent ainsi à rendre l'évaluation de l'éco-efficacité plus accessible à l’ensemble des décideurs liés de près ou de loin à l’industrie de transformation des produits laitiers. / Eco-efficiency is a concept specifically designed for the business world and which links theenvironmental and economic performances of a product or service. Since 2012, eco-efficiency is subject to a standardised assessment (ISO 14045) which imposes life cycle analysis to conduct the assessment of the potential environmental impacts. Eco-efficiency assessment thus offers the business world the opportunity to make decisions not only based on economical criteria but also factoring in the potential environmental impacts. Among the countless industrial activities likely to benefit from the eco-efficiency concept is dairy processing. Indeed, this sector of the agri-food industry surely enables valorisation of dairy raw material but it concomitantly exploits a significant part of the natural resources. The first objective of this thesis was to conduct a state of play on the development and implementation of the ecoefficiency concept in the dairy processing field. A first study enabled to look at the dairy processing activity from a life-cycle perspective, and to investigate the successive developments of the eco-efficiency concept in this field. In particular, the study showed that process simulation presented a sound interest in overcoming the difficulties associated with eco-efficiency assessment according to the ISO 14045 standard: the need for a complete inventory of material and energy flows, and for a certain expertise in life cycle analysis. Therefore, the second objective of this thesis was to develop a process simulation tool enabling the ecoefficiency assessment of the dairy processes. A second study thus led to the development of a software prototype allowing for eco-efficiency assessment of dairy products. This prototype relies on a process simulator specifically designed for dairy processes and which includes datasets of potential environmental impacts. These features allow for both the generation of detailed inventories of material and energy flows and potential environmental impact assessments, thereby overcoming the challenges identified in the first study. The developed prototype not only allows for eco-efficiency assessments of the modelled processes but also enables identification of the improvement opportunities, comparison of multiple scenarios of raw milk valuation, and assessment of the economic viability of the modelled scenarios. This tool was used in a third and last study in order to assess the contribution of pressure driven filtration operations to the overall eco-efficiency of dairy processes. These operations are omnipresent in the dairy processing activity and hold a potential for eco-efficiency improvement which has not been yet demonstrated. Three scenarios of Cheddar cheese production were compared in this study: two integrating pressure driven filtration processes at the cheese milk standardisation stage, and one that did not include such operations. Results revealed that although introducing pressure driven filtration processes at the cheese milk standardisation stage can significantly improve the cheese yields, it does not allow for an improvement of the eco-efficiency of the cheese production process. Analysis of the results showed that t he potentials for eco-efficiency improvements in dairy processing through the introduction of pressure driven filtration operations could probably be achieved by incorporating them in the by-product valuation processes. The research work conducted within the framework of this thesis fulfilled all the different objectives set and therefore should help make eco-efficiency assessment more accessible to all the decision-makers related in one way or another to the dairy processing industry.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2008-2009 / Le peu de rentabilité en agriculture, la faiblesse des revenus de retraite et la hausse des valeurs des actifs agricoles rendent de plus en plus complexes les transferts familiaux des entreprises agricoles. Les causes financières et économiques de la viabilité de ces entreprises suite au transfert sont peu connues. Ce mémoire tente de pallier à ce manque de connaissances en répondant à la question suivante: "Quels sont les déterminants financiers et organisationnels de la viabilité économique d'une entreprise agricole familiale 5 ans après son transfert?" Suite à une régression linéaire multiple, nous avons découvert que la marge économique, la marge de sécurité sur les produits, le pourcentage de charges, l'actif long terme par dollar de produits, l'évolution du pourcentage de charges, l'évolution de l'actif long terme par dollar de produits et l'évolution de la taille étaient des variables significatives pour expliquer les variations de la viabilité économique.

En utilisant une méthode à haut rendement, les micropuces, nous avons pu établir le profil d'expression génétique d'embryons produits in vivo et in vitro. Suite à l'établissement de ces profils génétiques, nous les avons comparés pour déterminer le traitement in vitro qui fournit le profil embryonnaire le plus proche de ceux in vivo. En général, tous les traitements contenant du sérum en maturation et/ou en développement ont obtenu un profil similaire à celui des in vivo, tandis que ceux qui évoluaient en co-culture, en milieu semi-défini et défini ont un profil qui dévie largement par rapport à celui des in vivo. Les résultats obtenus suggèrent, entre autre, que le sérum a un impact plutôt positif sur l'expression génétique embryonnaire et que l'utilisation de milieux complètement définis est très nocif pour l'embryon de même qu'un ajout de sérum en fin de développement.

Le syndrome métabolique est un regroupement de facteurs de nsque de maladie cardiovasculaire (MCV) étroitement liés à l'obésité. L 'hypertriglycéridémie, la présence en circulation de lipoprotéines de faible densité (LDL) de diamètre réduit et une condition proinflammatoire représentent trois de ces facteurs. L' apoliprotéine (apo) C-III, présente sous 3 isoformes en circulation, inhibe la lipase lipoprotéique. et serait impliquée dans le développement de l 'hypertriglycéridémie. Les LDL petites et denses seraient métabolisées moins rapidement et seraient ' ainsi plus susceptibles de participer au processus athérosclérotique. Les concentrations plasmatiques élevées de protéine C-réactive (CRP) sont utilisées en clinique dans l'évaluation de la condition inflammatoire et dans l'estimation du profil de risque de MCV. La compréhension du métabolisme intravasculair-e de l'apoC-III, des différentes classes de LDL et de la CRP en rapport avec le syndrome métabolique est incomplète. Utilisant des techniques de traçage in vivo, les mécanismes physiologiques (taux de production et de catabolisme) responsables des variations de concentrations plasmatiques des différents isoformes de l'apoC-III, de la CRP et des LDL petites et denses furent étudiés. Les études sur le métabolisme intravasculaire de l' apoC-III ont démontré que le taux de production de l'ensemble des isoformes de l' apoC-III était positivement associé aux concentrations plasmatiques de triglycérides et que le taux de production de l'isoforme doublement sialylée était fortement associé à la proportion de petites LDL en circulation. L'étude de la cinétique intravasculaire de différentes sousclasses de LDL a révélé que les LDL de moindres densités, malgré ' leur métabolisme intravasculaire rapide, sont les principaux précurseurs des LDL de plus hautes densités. Finalement, l'étude de la CRP révéla que les concentrations plasmatiques de ce marqueur inflammatoire sont déterminées principalement par son taux de production, et que ce dernier serait positivement associé au tour de taille et aux concentrations plasmatiques d'apoB-lOOet de triglycérides, et négativement associé aux concentrations plasmatiques de lipoprotéines de haute densité et d'adiponectine. Dans l'ensemble, ces études in vivo auront permis de mieux situer le rôle métabolique des isoformes de l'apoC-III, des LDL et de la CRP dans le développement du syndrome métabolique et appellent à la réalisation d'études dans divers contextes métaboliques afin de valider les conclusions ici présentées.

Les complexes électrostatiques à base d'isolats de protéines de lactosérum (IPL) et de pectine faiblement méthylée (PFM) ont été étudiés en tant que matrice d'encapsulation d'ingrédients hydrosolubles. L'étude a porté sur la résistance des complexes IPL-PFM à différents traitements physiques, tels que l'homogénéisation et la pasteurisation, en fonction des paramètres de formation des complexes (mode d'acidification graduel ou spontané, concentration totale en biopolymères et ratio IPL:PFM). Des analyses de tailles, de charge, de turbidité, de morphologie et de concentration en thiamine encapsulée ont permis d'évaluer la stabilité des complexes durant l'entreposage. La pasteurisation des jus non homogénéisés réduit la stabilité des complexes IPL-PFM. Cependant, l'homogénéisation des complexes de ratio 1:1 formés selon un mode graduel réduit l'effet déstabilisateur de la pasteurisation sur les complexes et limite la perte en thiamine encapsulée. Les complexes électrostatiques présentent un potentiel intéressant pour la microencapsulation de produits nutraceutiques destinés aux produits acides. / Whey proteins isolate (WPI) and low-methylated pectin (LMP) electrostatic complexes were studied as an encapsulation matrix of water-soluble ingredients. The study aimed to evaluate the stability of WPI-LMP complexes subjected to various physical treatments, such as homogenization and pasteurization, according to the parameters of complexes formation, like the acidification mode (gradual or spontaneous), the total concentration in biopolymers and the WPI : LMP ratio. Size, charge, turbidity, microscopy and concentration of encapsulated thiamine measurements were made to characterize the stability of complexes during storage. The pasteurization of nonhomogenized juices decreases the stability of WPI-LMP complexes. However, the homogenization of 1:1 (WPI :LMP ratio) complexes obtained by gradual acidification reduced the damaging effect of pasteurization on the complexes and reduces the encapsulated thiamine loss. Electrostatic complexes offer a promising potential for the microencapsulation of charged nutraceutical compounds to be used in fruit juices and acidic products.