Quel que soit le domaine d'application, les membranes doivent fréquemment subir des procédures de nettoyage et/ou de désinfection afin d'éliminer le colmatage qui découle de la filtration. Ces nettoyages sont responsables d'une accélération du vieillissement des matériaux qui impacte directement les performances techniques et économiques des procédés membranaires. La pérennité de ces derniers passe par l'identification des principaux facteurs responsables du vieillissement et par la compréhension des mécanismes qui le régissent. Le vieillissement statique de membranes d'ultrafiltration spiralée en polyethersulfone et fibres creuses en polysulfone respectivement utilisées pour la filtration du lait et pour la production d'eau potable a été étudié. Ce vieillissement a été mis en place selon la méthodologie des plans d'expériences qui a permis l'étude simultanée de la concentration, de la température et du temps de contact membrane/détergents et ce, pour différents détergents formulés couramment utilisés sur les sites de production (alcalin, acide, enzymatiques, oxydant chloré et oxydant non chloré). Les résultats ont permis de modéliser statistiquement les modifications membranaires induites par chaque détergent. Ces modifications ont été suivies aussi bien à l'échelle microscopique que macroscopique afin d'appréhender le phénomène de vieillissement dans sa globalité : propriétés de transport, propriétés mécaniques, propriétés de surface, ainsi que les modifications de la composition chimique du polymère constitutif de la membrane. Des préconisations d'utilisation des différents produits sont proposées : véritable carnet de bord les industriels. / In Food Industries, using membrane processes, contact with cleaning chemicals is believed to play an important role in membrane ageing. In this thesis, polysulfone hollow fibers and polyethersulfone spiral wound membranes were used to simulate the industrial cleaning in static conditions. Ageing of the membrane was mimicked by immersing samples in solutions containing commercial detergents with various concentrations, temperatures and soaking times defined by experimental designs. In an innovative way in the chemical membranes ageing research, an approach based on methodological tools has been realized for different formulated detergents (alkaline, acidic, enzymatic, oxidant and biocide). The main interest is to achieve a relevant ageing pattern without using an accelerated ageing protocol which has been proved to be not relevant. Results allow modeling macroscopic ageing involved by each detergent. Those modifications have been studied as well at the macroscopic scale as at the microscopic scale in order to put membrane ageing in a global perspective: flux, mechanical properties, surface properties, polymer modifications. Specifications of using can be advised according to membranes and products which represent a real oversight handbook about membrane cleaning for industrial users.

Cette thèse s'articule autour de la caractérisation des propriétés thermophysiques et mécaniques d'un produit modèle : la Tylose et d'un produit alimentaire: le chocolat, ainsi qu'une modélisation du couplage thermique-mécanique en cours de congélation. L'étude expérimentale (en statique et en dynamique) a mis en évidence l'influence de la formation de glace sur la variation des propriétés mécaniques en fonction de la température. L'étude numérique a été réalisée sur une géométrie simple (plaque de Tylose) et sur deux géométries bicouches (plaque et cylindre), en éléments finis. Les simulations ont mis en évidence une contrainte parallèle au flux thermique qui engendre au sein de la structure une compression (proche de la température de cristallisation) suivi d'une tension (après l'apparition de 90% de glace). Cette contrainte complexe pourra engendrer l'apparition de fissures au sein du produit. De plus, le champ de déformation globale peut être utilisé comme un nouveau paramètre de contrôle et d'optimisation de la congélation. La présence de fortes contraintes aux interfaces peut également engendrer la création de fissures.

Face aux crises sanitaires ayant secoué le secteur agroalimentaire ces dernières années telles que la maladie de la vache folle, les exigences législatives et normatives en matière de sécurité sanitaire des aliments deviennent de plus en plus draconiennes. A titre d'exemple, le règlement CE 178/2002 stipule, notamment, l'obligation que chaque entreprise dispose de moyens lui permettant d'assurer la traçabilité des denrées qu'elle met sur le marché. C'est dans ce contexte que nous avons mené un travail de recherche-action dont l'ambition est de contribuer à asseoir des bases méthodologiques et conceptuelles pour traiter la problématique de la traçabilité des produits alimentaires. Notre approche part d'une analyse fonctionnelle du besoin visant notamment à identifier les bénéficiaires d'un système de traçabilité (noté ST), à caractériser ses fonctions de service et proposer des critères quantifiables permettant d'en apprécier la performance. Après cette phase fonctionnelle, nous enchaînons sur une phase technique consistant à définir et caractériser les fonctions techniques réalisées par le ST dans le but de répondre aux attentes de ses bénéficiaires. Des exemples de solutions et des critères d'appréciation mesurables sont associés à chaque fonction. Ensuite, nous proposons un modèle de données générique décrivant la nature et la structure des informations que le ST doit pouvoir gérer. Sur ces bases, nous avons développé une plate-forme informatique composée d'un ensemble de modules destinés à la restitution des données de traçabilité et au pilotage du ST

Cette thèse, de nature constructiviste, abductive et qualitative, s'inscrit dans le domaine du management stratégique. Elle s'est nourrie, aux plans théorique, méthodologique et empirique de notre participation depuis dix ans aux travaux de l'Unité de recherche « typicité des produits alimentaires » sur la petite entreprise agro-alimentaire (PEAA) et la qualité des produits de terroir. C'est l'observation de données empiriques inattendues qui a fait émerger sa question principale : comment la typicité de ses produits permet à la PEAA de se distinguer sur un marché différencié ?<br />Au plan théorique, l'Approche Fondée sur les Ressources a été utilisée et la notion de typicité a été examinée au regard de l'apport des sciences cognitives. La méthodologie combine une approche supply chain (SC) et l'élaboration d'études de cas. Les données ont été collectées lors d'entretiens semi-directifs de dirigeants d'entreprise des secteurs fromager, viande ou vinicole (40 PEAA du Massif central, 75 intermédiaires et clients finaux de leurs SC). Les quatre études de cas élaborées se composent chacune de plusieurs entreprises : la PEAA pivot du cas et plusieurs entreprises clientes (grossistes, transformateurs secondaires, GMS, détaillants spécialisés, restaurateurs).<br />La thèse défendue est que grâce à une combinaison singulière et idiosyncratique de ses ressources et compétences, alliée à des choix judicieux de supply chains, la PEAA contribue à la construction de la typicité du produit et, ce faisant, se distingue de ses concurrents. Ainsi, la construction de la typicité d'un produit alimentaire, que l'on admet généralement comme l'expression d'une stratégie de différenciation de filière, apparaît aussi comme moyen et résultante de stratégies de distinction de PEAA et de leurs SC.

La pollution des produits agroalimentaires et des eaux environnementales par les substances phytosanitaires et les médicaments est une réelle préoccupation de santé publique. Il existe aujourd’hui de nombreuses méthodes d’analyses quantitatives développées sur des appareils de type triple quadripôle pour leur détection mais elles ne se préoccupent peu ou pas des résidus médicamenteux et des produits de dégradation abiotique ou biologique des polluants et sont limitées à un nombre restreint et figé de molécules.Dans ce contexte, nous avons développé une méthode d’analyse basée sur la métabolomique par chromatographie liquide haute performance couplée à la spectrométrie de masse à ultra-haute résolution (LC-HRMS). Deux matrices (miel et eau souterraine) ont ainsi été étudiées comme preuve de concept. Nous avons montré que la LC-HRMS associée à des outils de fouille de données permet (i) une recherche ciblée de polluants prioritaires, (ii) la détection sans a priori de contaminants inattendus ou inconnus et (iii) la recherche de métabolites nécessaire à la classification des échantillons en fonction de leur métadonnée (adultération, origine géographique, etc.). Ensuite, une approche semi-quantitative ciblée large spectre a été développée et validée pour la détection de pesticides, médicaments et métabolites dans l’eau par couplage de la SPE en ligne avec l’UHPLC-ESI-HRMS. Cette méthode permet la détection de 539 contaminants organiques en 36 minutes dans 5 millilitres d’eau au seuil minimum réglementaire de 0,1 µg/L. L’étude de 26 eaux du robinet de la région parisienne a permis de mettre en évidence la présence à l’état de trace de 37 polluants dont 6 médicaments. / Pollution of agrifood and environmental water by pesticides and drugs is a real public health concern. There are many quantitative methods developed on triple quadrupole mass spectrometer for their detection, but drug residues and abiotic or biological degradation of pollutants are generally not considered and are limited to a predetermined and restricted list of molecules.In this context, we have developed an analytical method based on metabolomic analyses by high performance liquid chromatography coupled with ultra-high resolution mass spectrometry (LC-HRMS). Two matrices (honey and groundwater) were investigated as proof of concept studies. We showed that LC-HRMS associated to data mining tools enables (i) targeted analyses of pollutants, (ii) detection of untargeted and unknown xenobiotics, and (iii) detection of metabolites useful for the characterization of matrices. Then, a large targeted and semi-quantitative approach has been developed and validated for the detection of pesticides, drugs and metabolites in water samples by using on line SPE and UHPLC-ESI-HRMS. This method allowed the detection of 539 organic contaminants at the MLR of 0.1 µg/L in 36 minutes with only 5 milliliter of water. A study of 26 tap water samples from the Paris region showed the presence of 37 pollutants including 6 drugs.

Le renforcement du secteur de la transformation agroalimentaire est reconnu comme un élément moteur de développement des pays d’Afrique subsaharienne, face à une importante croissance démographique accompagnée d’un fort taux d’urbanisation. Si les entreprises agroalimentaires créent localement de la valeur ajoutée et dynamisent la production agricole, elles éprouvent des difficultés pour se doter d’équipements efficients et assurer leur fourniture énergétique.Les méthodes de conception et d’optimisation des procédés agroalimentaires sont encore peu développées, du fait de la complexité de ces systèmes (composition et propriétés de l’aliment, variabilité et évolution de sa qualité, ...) dont la modélisation n’est pas aisée car elle requiert des connaissances pluridisciplinaires.Ce travail se propose de mettre en œuvre une méthode intégrée, déjà éprouvée dans d’autres domaines industriels, la méthode « Observation-Interprétation-Agrégation (O.I.A.) », et de l’appliquer à un procédé couplant une unité de conversion biomasse énergie à un séchoir de produits céréaliers. L’apport de bioénergie pour le séchage, opération très pratiquée en Afrique de l’Ouest mais énergivore constitue un enjeu pour les entreprises. La conception de ce procédé prend en compte des objectifs variés comme la qualité du produit séché, la fabrication locale et l’efficacité énergétique des équipements et ce, pour en garantir une meilleure durabilité.Dans une première partie, les modèles de transfert de chaleur et de perte de pression associés à un turbulateur elliptique innovant sont créés. Cet élément s’insère dans les tubes d’un échangeur de chaleur et améliore nettement le transfert thermique. Dans un deuxième temps, les variables de conception et d’observation du procédé sont définies et justifiées. Les modèles de représentation des différentes opérations unitaires sont développés et assemblés dans un simulateur afin de prédire les performances du procédé. Dans une dernière partie, le simulateur est intégré dans un environnement d’optimisation multicritère apte à formaliser, interpréter puis agréger les préférences des utilisateurs finaux. Ce processus s’appuie sur un algorithme génétique. La pertinence des solutions de conception du procédé performantes produites révèle tout l’intérêt et la performance de la méthode O.I.A. Le concepteur dispose ainsi d’éléments objectifs pour faire des choix et aller vers la réalisation d’installations de séchage durables en Afrique de l’Ouest. / The reinforcement of the food processing sector is recognized as a driving factor for the development of sub-Saharan African countries, faced with considerable major demographic growth accompanied by a high rate of urbanization. While the agribusiness companies generate added value locally and boost agricultural production, they find difficulties in obtaining efficient equipment and securing their energy supply.Agribusiness process design and optimization methods are still underdeveloped, due to the complexity of these systems (food composition and properties, variable and changing quality, etc.), modelling of which is not easy since it requires multidisciplinary knowledge.This work proposes to implement an integrated method, already proven in other industrial fields, the “Observation-Interpretation-Aggregation” method (OIA), and apply it to a process coupling a biomass energy conversion unit to a cereal products dryer. The bioenergy supply for drying, a very common practice in West Africa despite being energy-intensive, represents a challenge for the companies. The design of this process takes into account the various objectives such as quality of the dried product, local manufacture and the energy efficiency of the equipment, in order to guarantee better sustainability.First of all, the models for heat transfer and pressure loss associated with an innovative elliptic turbulator are created. This component is inserted into the tubes of a heat exchanger, and significantly improves heat transfer. Secondly, the process design and observation variables are defined and justified. The representation models of the various unit operations are developed and brought together in a simulator, in order to predict the process performances. Finally, the simulator is integrated into a multicriteria optimization environment able to formalize, interpret and then aggregate end user preferences. This procedure is based on a genetic algorithm. The relevance of the high-performance design solutions produced reveals the full benefit and performance of the OIA method. In this way, the designer obtains objective information on which to base their choices, and develop sustainable drying facilities for West Africa.

Le procédé de refroidissement par flash détente se développe dans divers domaines de l'agroalimentaire. La mise sous vide permet d'abaisser la température de saturation et d'évaporer une partie d'un solvant contenu dans un mélange. L'évaporation va se faire en prenant de l'énergie au mélange et ainsi de refroidir. Les vapeurs sont ensuite recondensées et éventuellement les condensats sont réintroduits dans le fluide. Les systèmes de flash détente qui sont actuellement conçus utilisent des composants souvent surdimensionnés. Le procédé reste complexe à appréhender du fait des phénomènes physiques liés au vide et au couplage entre les composants du système. Une pré-étude technologique a conduit à un nouveau concept de refroidissement en cascade permettant de réduire l'encombrement des différentes entités. Il s'agit de partager la cuve de détente en deux parties à pressions différentes, permettant quand même le refroisissement en continu. Ces deux parties communiquent par un clapet à flotteur et sont reliées à deux condenseurs placés en parallèle (ou en série) sur la pompe à vide. Ce système a conduit à un brevet international. Un prototype expérimental permettant de traiter 3 tonnes/heure de mélange a été développé durant la thèse et a permis d'observer des différentes pressions et températures, des condensats ainsi quele débit de la pompe à vide. La modélisation fine de tels phénomènes a été peu abordée. A cette fin, nous simulons l'évolution de la vapeur dans les deux parties de la cuve, sa condensation dans les condenseurs (tube et calandre) et sa liaison au fonctionnement de la pompe à vide. Successivement sont étudiés théoriquement et expérimentalement, l'éjecteur, le dévesiculeur, les condenseurs et leur couplage avec la cuve de détente. Les modèles sont qualifiés en terme de parcimonie, exactitude, précision et spécialisation. Ces étude ont conduit à l'expression d'une base de connaissances formulées par contraintes numériques cohérente avec son traitement par un solveur de problèmes par satisfaction de contraintes (CSP). La base de connaissances et le solveur constituent un système d'aide à la décision pour la définition d'évaporateurs flash.

Cette thèse s'appuie sur une enquête de terrain conduite dans quatre villes moyennes de la région Rhône-Alpes : Annecy, Bourg-en-Bresse, Montbrison et Romans-sur-Isère. Ce travail, relevant d'une analyse comparative, souhaite rendre compte des relations complexes et variées entretenues entre les villes moyennes et l'agriculture. Il envisage la manière dont l'agriculture est intégrée aux projets de territoires et aux projets urbains portés par les villes moyennes. Le lien entre ces villes et l'agriculture repose sur différents éléments : l'approvisionnement en produits locaux, héritage de leur rôle de ville-marché ; la patrimonialisation de l'agriculture, à travers notamment la valorisation des produits du terroir et l'organisation de manifestations " agriculturelles " ; l'agroalimentaire et les services agricoles, expression de la fonction agricole et agroalimentaire de ces villes. L'agriculture est intégrée à l'image des villes moyennes, et se voit instrumentalisée à des fins identitaires et d'attractivité territoriale. Elle est alors publicisée, donnée à voir aux habitants comme aux touristes, permettant ainsi de qualifier ces villes. Il subsiste toutefois des paradoxes évidents dans le positionnement des collectivités territoriales, entre un discours attentif à l'agriculture et à sa valorisation et une absence de protection du foncier agricole face à un étalement urbain marqué. Cette thèse contribue, en considérant l'ensemble de ces facteurs, à enrichir la connaissance de la place et du rôle de l'agriculture à la périphérie des villes, et à mettre en lumière les spécificités des villes moyennes à cet égard.

Pour fournir des équipements aux transformateurs agroalimentaires des Pays Ouest Africains (PAO), il est indispensable compte tenu des spécificités du contexte socio-technique et économique de prendre en compte leur maintenance dès les phases de conception. Une proposition a été élaborée en partant de concepts issus du génie industriel développés dans les pays du Nord, d'une analyse des pratiques traditionnelles de maintenance dans les petites unités de transformation agroalimentaire du Burkina Faso et de l'expérimentation d'un outil d'intégration de la maintenance par une équipe locale regroupant des concepteurs, des utilisateurs et des acteurs de la maintenance. Pour répondre à cet objectif, nous proposons trois outils et une démarche. Les outils sont : un modèle d'analyse et de représentation de réseau de maintenance existant, un cahier des charges permettant une capitalisation des données techniques et un ensemble de règles de conception orientées maintenance dans la lignée des outils du DFX. La démarche de conception orientée maintenance dans les PAO permet la mise en oeuvre de ces trois outils par une équipe pluricompétences. L'expérimentation au Bénin par une équipe locale de conception d'une partie de la proposition a montré son applicabilité

Un enjeu important des entreprises agroalimentaires marocaines est d’optimiser leurs investissements en technologies de l’information et de la communication. Un autre enjeu concerne l’adaptation de leurs structures organisationnelles en fonction de leur orientation stratégique. En effet, la performance de ces entreprises est conditionnée par la valeur de leur système d’information c'est-à-dire sa qualité et sa contribution aux processus métiers et aux échanges électroniques avec les partenaires. Cette recherche a pour objectif de comprendre comment la capacité du système d’information logistique contribue à la performance des entreprises agroalimentaires marocaines.La démarche adoptée est fondée sur une enquête par questionnaire dans 75 entreprises. Les résultats de cette recherche permettent de comprendre le processus de conversion de ressources complémentaires (le soutien des dirigeants et les compétences du personnel informatique) en un système d’information de qualité, contribuant aux activités du processus logistique et aux échanges électroniques avec les partenaires et enfin personnalisé en fonction de l’orientation stratégique de l’entreprise. / The challenge of Moroccan Agricultural and food companies is to optimize their investments in information technologies and to adapt their organizational structures according to their environment. Indeed, the performance of these companies is conditioned by the success of their information system to determine the value in a competitive context. The purpose of this research is to understand how the capacity of logistics information systems contributes to the performance of Moroccan Agricultural and food companies.The quantative approach was used in this study through a survey with themanagers and production or logistics managers of 75 Moroccan Agricultural and foodcompanies.The results of this research explained the process of converting the information systems (IS) resources according to the strategic configuration of thecompanies.This research highlighted the importance of IS capabilities and the SI exchange value of the process of supply chain information system in the contribution to the performance.