L’actuelle méthode de clarification du vin de Champagne à l’issue de sa seconde fermentation est basée sur une manipulation mécanique des bouteilles, principalement au travers de machines de remuage telles que des Gyropalettes. Le principe consiste à imprimer à la bouteille un ensemble ordonné de rotations et d’inclinaisons pour permettre le regroupement et le transport d’un dépôt (issu des étapes précédentes de vinifications), initialement réparti sur une surface importante de la bouteille, en un agrégat concentré dans la bague de cette dernière. Cette manipulation a toujours été pratiquée de façon empirique, basée sur des résultats d’observations in situ. En conséquence, les élaborateurs exécutent cette opération de remuage à partir de ce constat, sans avoir la possibilité d’optimiser le processus de façon plus efficace. Or, cette opération est consommatrice d’espace, de moyens et surtout de temps et ce, dans un contexte d’augmentation des volumes traités. C’est pourquoi, à travers cette thèse, nous présenterons une nouvelle méthode de travail basée sur l’utilisation de vibrations. Pour ce faire et afin de juger l’influence des paramètres et l’efficacité de la solution technique choisie, un ensemble d’outils ont été créés et éprouvés pendant les essais. Ils s’appuient sur l’observation et la quantification des évolutions des phénomènes dans la bouteille. Cette voie est encourageante et permet de réduire la durée du processus en conservant une qualité identique à celle du remuage traditionnel. / The current method of Champagne wine clarification, at the end of its second fermentation, is based on a mechanical manipulation of bottles; and it is essentially executed by machines such as Gyropalettes (« remuage » or riddling process). The process consists on handling the bottle by an orderly set of rotations and tilts to group and move a sediment (outcome of the previous step of winemaking), initially present over an important surface inside the bottle, into a concentrated aggregate in the bottle’s neck. The manipulation has been elaborated empirically; it was based on observations results. Therefore the elaborators execute the riddling operation empirically without having the possibility of optimizing this process in a more efficient way. Also, and because of the increased handled volume nowadays, this operation needs space, time and working tools. That’s why, through this thesis, we shall present a new working method based on imposed vibrations. My study aims to present a new working method based on imposed vibrations. In order to study the parameters influencing the process and the efficiency of the chosen technical solution, a set of tools based on observation and quantification of the phenomena’s evolution inside the bottle, were created and tested. As a conclusion, on the one hand this method reduces the time needed, and on the other hand it leads to the same result in terms of quality.

Le pétrissage et la fermentation des pâtes constituent deux étapes clé de la panification. Lors du pétrissage, l'oxygène incorporé à la pâte alimente en substrat oxydant les réactions d'oxydation, pour la plupart enzymatiques, conduisant au développement des réseaux de gluten et d'arabinoxylanes donnant à la pâte ses propriétés viscoélastiques et son aptitude à la rétention gazeuse. Lors de la fermentation, la production de dioxyde de carbone par la levure conditionne la levée du pâton. Un pétrin-fermenteur étanche, le sitoxygraphe, a été utilisé pour quantifier, à tout instant au cours du pétrissage et de la fermentation, la consommation d'oxygène et la production de dioxyde de carbone en distinguant la part de CO2 qui est retenue par la pâte de celle qui apparaît dans la phase gazeuse. Une modification de la formulation de la pâte de farine de blé – par l'ajout, seul ou en mélange, de levure, d'oses oxydases, de farine de fève ou de soja, de lipases – augmente sa consommation d'oxygène, et affecte sa teneur en acides gras polyinsaturés, son état d'agrégation des protéines et ses propriétés rhéologiques. Il existe, par exemple, une compétition pour l'utilisation de l'oxygène entre la levure, qui respire durant le pétrissage, et les oxydoréductases endogènes ou exogènes. Elle se traduit par une diminution des effets biochimiques et rhéologiques des oxydoréductases exogènes. L'utilisation d'atmosphères enrichies en oxygène en début de pétrissage devrait permettre de limiter ces compétitions et donc d'amplifier l'activité des oxydoréductases exogènes. / Kneading and fermentation of dough are two key steps in bread making. During kneading, incorporated oxygen into dough supplies in oxidizing substrate oxidation reactions, most of them are enzymatic, leading to the development of gluten and arabinoxylans networks giving dough viscoelastic properties and its ability to gas retention. During fermentation, the production of carbon dioxide by yeast determines the volume increase of the dough. An airtight knerder-fermenter, the sitoxygraphe, has been used to quantify, at any moment during of kneading and fermentation, oxygen consumption and carbon dioxide production by distinguishing the part of CO2 that is retained by dough from that which appears in the gas phase. A modification of dough formulation prepared with wheat flour - by adding one or a mix of, yeast, oses oxidases, horse bean or soybean flour, lipases - increases oxygen consumption and affects its content of polyunsaturated fatty acids, its protein aggregation and its rheological properties. For example, there is a competition for the use of oxygen between the yeast, which breathes during kneading and endogenous or exogenous oxidoreductases. It results in a decrease of rheological and biochemical effects of exogenous oxidoreductases. The use of atmospheres enriched with oxygen at the beginning of kneading should allow limiting these competitions and amplifying exogenous oxidoreductases activity.

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Liquid biofuels produced from biomass have the potential to partly replace gasoline. One of the most promising biofuels is butanol which is produced in acetone-butanol-ethanol (ABE) fermentation. The ABE fermentation is characterized by its low butanol concentration in the final fermentation broth. In this research, the simulation of three in situ recovery methods, namely, vacuum fermentation, gas stripping and pervaporation, were performed in order to increase the efficiency of the continuous ABE fermentation by decreasing the effect of butanol toxicity. The non-integrated and integrated butanol production systems were simulated and optimized based on a number of objectives such as maximizing the butanol productivity, butanol concentration, and butanol yield. In the optimization of complex industrial processes, where objectives are often conflicting, there exist numerous potentially-optimal solutions which are best obtained using multi-objective optimization (MOO). In this investigation, MOO was used to generate a set of alternative solutions, known as the Pareto domain. The Pareto domain allows to view very clearly the trade-offs existing between the various objective functions. In general, an increase in the butanol productivity resulted in a decrease of butanol yield and sugar conversion. To find the best solution within the Pareto domain, a ranking algorithm (Net Flow Method) was used to rank the solutions based on a set of relative weights and three preference thresholds. Comparing the best optimal solutions in each case study, it was clearly shown that integrating a recovery method with the ABE fermentation significantly increases the overall butanol concentration, butanol productivity, and sugar conversion, whereas butanol yield being microorganism-dependent, remains relatively constant.

Il existe une forte demande de l'industrie pour des technologies permettant de réduire la teneur en alcool des vins. Bien que des levures à faible rendement alcool aient été développées par ingénierie génétique, les approches non-OGM sont aujourd'hui largement privilégiées. Nous avons mis en œuvre et comparé différentes stratégies d'évolution adaptative, à partir d'une souche œnologique commerciale, afin de réorienter le flux carboné vers la formation de glycérol aux dépens de l'éthanol. Après 200 générations en conditions de stress salin, nous avons obtenu des souches évoluées présentant une augmentation de la production de glycérol de 50 à 70 %, capables de diminuer de 0,45 à 0,80 % (v/v) la teneur en alcool de vins naturels ou synthétiques. Cette réorientation s'accompagne d'une accumulation de succinate et de 2,3-butanediol et d'une réduction de la vitesse fermentaire. Les mutants ont une survie accrue en conditions de stress salin et carence en glucose. Afin d'identifier les mécanismes sous-jacents, nous avons réalisé des analyses du transcriptome, du métabolome (exo- et endo-) et du génome des souches évoluées. Nous avons montré que le phénotype des mutants n'est pas dû à une dérégulation ou à des mutations des gènes de la voie de synthèse du glycérol mais à de larges modifications du métabolisme carboné, énergétique et redox. Le génome des souches évoluées présente des pertes d'hétérozygotie qui pourraient contribuer au phénotype observé. L'étude génétique d'une souche évoluée montre une origine multigénique des traits métaboliques. Une analyse de cartographie de QTL en utilisant une approche « bulk sequencing » a été initiée pour identifier les mutations impliquées dans le caractère fort glycérol/faible éthanol. Ces travaux ont ainsi permis de développer et caractériser des souches œnologiques faibles productrices d'alcool et de fournir un cadre pour l'identification des bases moléculaires impliquées.Mots-clefs : S. cerevisiae, fermentation œnologique, évolution adaptative, éthanol, glycérol, transcriptome, métabolome, génome. / There is a strong demand from the industry for technologies to reduce the alcohol content of wine. Although low-alcohol yield yeasts have been developed by genetic engineering, GMO-free approaches are now widely preferred. We have implemented and compared different strategies for adaptive evolution to redirect the carbon flux towards glycerol formation at the expense of ethanol. After 200 generations salt stress conditions, we obtained evolved strains with glycerol production increased by 50 to 70%, able to decrease from 0.45 to 0.80% (v/v) the alcohol content of natural or synthetic wines. This shift is accompanied by an accumulation of succinate and 2,3-butanediol and a reduced fermentation rate. Mutants also exhibit a better survival under salt stress and glucose restriction conditions. To identify the underlying mechanisms, we analysed the transcriptome, metabolome (endo- and exo-) and genome of the evolved strains. We showed that the evolved phenotype is not due to deregulation or mutations of genes of involved in the glycerol synthesis pathway but to major changes in carbon, energy and redox metabolism. The genome of the evolved strains revealed loss of heterozygosity which could contribute to the observed phenotype. The genetic study of an evolved strain shows that the metabolic traits are under multigenic control. A QTL mapping analysis using a "bulk sequencing" approach was initiated to identify mutations involved in the high glycerol/low ethanol trait. This work has enabled the development and characterization of low alcohol wine yeast strains and has provided a framework for the identification of the underlying molecular bases.Key-words: S. cerevisiae, wine fermentation, adaptative evolution, ethanol, glycerol, transcriptome, metabolome, genome.

La réduction des émissions de méthane (CH 4) des ruminants permet de limiter les impacts environnementaux négatifs de leur élevage et d’améliorer leur efficacité digestive. Dans le rumen, le CH 4 est majoritairement produit par les méthanogènes à partir de l’hydrogène (H 2). La disponibilité de l’H 2 pour ces micro-organismes est réduite en limitant sa production par les protozoaires (via un apport de lipides ou extraits de plantes dans la ration) ou en stimulant des voies utilisatrices d’H 2 compétitives à la méthanogenèse (via un apport alimentaire de nitrate). Aucune étude n’a porté sur l’association de stratégies alimentaires jouant à la fois sur la production et l’utilisation d’H 2 pour diminuer les émissions de CH 4 . Notre objectif était de comprendre l’importance des différentes voies métaboliques de l’H 2 dans le rumen. Nous avons émis l’hypothèse que manipuler simultanément la production et l’utilisation de l’H 2 permet une diminution plus importante des émissions de CH 4 plutôt que d’agir sur un seul niveau. Nos résultats expérimentaux ont montré l’additivité de l’association lipides du lin-nitrate sur la méthanogenèse des bovins. Cet effet était persistant mais non bénéfique pour les performances digestives et laitières des animaux. L’association saponine de thé-nitrate n’a pas été efficace pour réduire les émissions de CH 4 car l’effet dépressif de la saponine sur les protozoaires n’a pas été observé. Cette thèse ouvre la possibilité d’étudier le potentiel anti-méthanogène de nouvelles associations de stratégies alimentaires ayant des mécanismes d’action différents dans le rumen. Les conditions d’utilisation de ces stratégies en élevage devront être délimitées, et leur rentabilité prouvée, pour être acceptées par l’éleveur. / Reduction of methane (CH 4) emissions from ruminants may limit the negative environmental impacts of their breeding and may improve their digestive efficiency. In the rumen, CH 4 is mainly produced by methanogens from hydrogen (H 2). Hydrogen availability for these micro-organisms is reduced by limiting its production by protozoa (via lipids or plants extracts supplementation in diets) or by stimulating pathways competing with methanogenesis for H 2 consumption (via nitrate supplementation in diets). No study tested association of dietary strategies acting on both H 2 production and consumption to reduce CH 4 emissions. Our objective was to understand the importance of the different H 2 metabolic pathways in the rumen. We assumed that simultaneous manipulation of H 2 production and consumption reduces CH 4 emissions to a higher extent than acting on a single pathway. Our experimental results showed the additive CH 4 -mitigating effect of the association lipids from linseed-nitrate supplemented to bovine. This effect was persistent but not beneficial for digestive and lactating performances of animals. The association tea saponin-nitrate was not efficient to reduce CH 4 emissions, as the depressive effect of saponin towards protozoa has not been observed. This PhD thesis opens the possibility to study the anti-methanogenic potential of new association of dietary strategies having different mechanisms of action in the rumen. Conditions of use of these strategies at the breeding scale will have to be delineated, and their cost effectiveness proved to be accepted by farmers.

Oenococcus oeni est la principale espèce de bactérie lactique d’intérêt oenologique, elle réalise la plupart des fermentations malolactiques. Les souches d’O. oeni ont souvent été étudiées dans le but de sélectionner des levains malolactiques. Ces souches possèdent des caractéristiques génétiques, et phénotypiques variées. Néanmoins, l’utilisation de différentes méthodes de typage n’a pas permis à ce jour d’obtenir une image exhaustive de la diversité oenologique de cette espèce. L’intérêt grandissant des viticulteurs pour mieux maitriser les FML spontanées nécessite de mieux connaitre cette diversité.La population de souches indigènes d’O. oeni présentes dans les FML de différentes régions a été étudiée, pour tenter d’obtenir une image plus complète de la diversité de cette espèce et savoir s’il serait pertinent de sélectionner des souches de régions ou d’exploitations. L’analyse d’un très grand nombre de vins a mis en évidence la présence de souches spécifiques aux régions, appellations, produits et exploitations étudiées. Un génotypage à l’aide de SNP a permis de les classer dans les groupes génétiques déjà connu et a confirmé l’existence de groupes spécifiques à un type de produit. Certaines de ces groupes rassemblent des souches présentant des comportements phénotypiques et des capacités fermentaires similaires. En complément de l’analyse de diversité, des essais ont été menés pour proposer des protocoles de production de souches et d’utilisation de lies pour améliorer la réalisation des FML spontanées. L’ensemble de ces travaux soulignent la grande diversité génétique de l’espèce O. oeni, l’étude des souches spécifiques de type de vin pourrait aider à comprendre son adaptation à cet environnement. / Oenococcus oeni is the main species of lactic acid bacteria of oenological interest, it performs most of malolactic fermentation. O. oeni strains have often been studied to select malolactic starters. These strains have various genetic and phenotypic characteristics. However, the use of different typing methods failed so far to obtain a complete picture of the enological diversity of this species. The growing interest of winegrowers to better control the spontaneous requires a better knowledge of this diversity.The population of indigenous O. oeni strains present during MLF in different regions has been studied in an attempt to obtain a more complete picture of the diversity of the species and to know whether it would be appropriate to select strains of regions or wineries. The analysis of a large number of wines showed the presence of strains specific to wineproducing areas, different kind of wines, and wineries. SNP Genotyping allowed us to classify these strains in the already known genetic groups and confirmed the existence of specific groups to a specific kind of product. Some of these strains belonging to the same specific genetic groups showed similar behavior and technological properties. In addition to the diversity analysis, trials of production of strains and use of lees to ameliorate the MLF have been done to improve the achievement of spontaneous MLF. Taken together, these studies emphasize the high genetic diversity of the species O. oeni, the study of specific strains of type of wine could help understand the adaptation of this species to this environment.

L'hydrogène a révélé un grand potentiel en tant que vecteur d'énergie du futur polyvalent et non polluant, offrant une densité d'énergie élevée et une conversion efficace en puissance utilisable. La fermentation noire est l'un des procédés de production biologique les plus prometteurs, mais doit encore surmonter des défis majeurs, notamment des taux de production d'hydrogène faibles (HPR) et des rendements en hydrogène (HY), avant que son application industrielle ne devienne économe en énergie et en coûts. Dans ce travail, nous avons cherché à optimiser la production d’hydrogène par fermentation noire de Thermotoga neapolitana. Les principaux objectifs étaient d'améliorer le HPR et de maintenir une HY élevée en utilisant différentes approches pour contrecarrer les limitations des processus et prévenir les inhibitions les plus pertinentes. En outre, un développement du procédé à flux continu privilégié par l'industrie a été prévu. Une augmentation de la concentration de biomasse initiale de 0,46 à 1,74 g CDW / L dans les essais biologiques en lots a entraîné une augmentation de plus de 2 fois de la HPR jusqu'à 654 (± 30) mL / L / h sans affecter négativement l'HY. Cependant, alors que la productivité volumétrique augmentait, le HPR spécifique (par unité de biomasse) était négativement corrélé avec le HPR et la concentration de biomasse. Par la suite, nous avons étudié la sursaturation en hydrogène de la phase liquide (H2aq) dans des essais biologiques par lots. À 100 tr / min d'agitation, H2aq est sursaturé jusqu'à 3 fois la concentration à l'équilibre. L'augmentation de la vitesse d'agitation diminuait l'accumulation de H2aq jusqu'à atteindre un équilibre entre l'hydrogène en phase gazeuse et liquide en agitation à 500 tr / min à de faibles concentrations cellulaires. Une augmentation de 200 à 600 tr / min a réduit progressivement l'H2aq de 21,9 (± 2,2) à 8,5 (± 0,1) mL / L et a presque doublé le HPR, révélant une corrélation directe entre les deux paramètres. De même, l’ajout de supports K1 et de recirculation de biogaz riche en H2 (GaR) a permis de contrecarrer l’accumulation de H2aq. En accélérant le processus en augmentant la concentration de biomasse dans les réacteurs jusqu'à 0,79 g CDW / L, le GaR s'est révélé plus efficace pour éliminer l'H2aq que l'agitation à 500 tr / min. L'application de GaR à 300 et 500 tr / min a augmenté le HPR d'environ 260% à 850 (± 71) mL H2 / h / L, par rapport à une agitation à 300 tr / min, atteignant une HY de 3,5 mol / mol de glucose. Nous avons démontré qu'un transfert de masse gaz-liquide insuffisant conduit à une accumulation de H2aq qui inhibe le rendement, mais plus encore le taux de fermentation à l'obscurité. Dans la phase finale de ce projet, nous avons réussi à maintenir la production d'hydrogène à débit continu. L'augmentation de la concentration en glucose de l'alimentation, de 11,1 à 41,6 mM, a entraîné une diminution de l'HY de 3,6 (± 0,1) à 1,4 (± 0,1) mol H2 / mol de glucose. L’HPR a augmenté simultanément jusqu’à environ 55 ml / L / h à 27,8 mM de glucose, tandis qu’une augmentation supplémentaire du glucose dans l’alimentation animale à 41,6 mM n’a pas augmenté les concentrations en HPR et en AA. Pour rechercher si des taux élevés d'AA limitaient le processus, la concentration en AA de l'alimentation a été progressivement augmentée. Cependant, cela n'a révélé aucun effet négatif sur la fermentation à l'obscurité en continu jusqu'à 240 mM de nourriture AA et, tout au long des 110 jours de fermentation en continu, l'HY a augmenté de 47%. La réduction du THS de 24 à 7 h a également entraîné une augmentation du taux de HPR de 82 (± 1) à 192 (± 4) mL / L / h, tout en diminuant le HY. De manière concomitante, le H2aq accumulé est directement corrélé au HPR atteignant 15,6 mL / L pour un THS de 7 h et à une agitation de 500 tr / min. L'application de GaR a efficacement neutralisé la sursaturation en H2aq et a permis d'obtenir le HPR le plus élevé de 277 mL / L à un THS de 5 h / Hydrogen has revealed a great potential as a versatile and non-polluting energy carrier of the future providing a high energy density and an efficiently conversion to usable power. Dark fermentation is one of the most promising biological production processes, but still has to overcome major challenges, most importantly low hydrogen production rates (HPRs) and hydrogen yields (HYs), before its industrial application becomes cost- and energy-efficient.In this work, we aimed to optimize the hydrogen production via dark fermentation by Thermotoga neapolitana. The main objectives were to enhance the HPR and maintaining a high HY using different approaches to counteract process limitations and prevent the most relevant inhibitions. Furthermore, a development of the industrially preferred continuous-flow process was projected. An increase of the initial biomass concentration from 0.46 to 1.74 g CDW/L in batch bioassays resulted in a more than 2-fold enhancement of the HPR up to 654 (±30) mL/L/h without negatively affecting the HY. However, while the volumetric productivity increased the specific HPR (per unit of biomass) was negatively correlated with the HPR and the biomass concentration. Subsequently, we investigated the supersaturation of hydrogen in the liquid phase (H2aq) in batch bioassays. At 100 rpm agitation H2aq supersaturated up to 3 times the equilibrium concentration. Increasing the agitation speed diminished the accumulation of H2aq until an equilibrium between the gas and liquid phase hydrogen was reached with 500 rpm agitation at low cell concentrations. A raise from 200 to 600 rpm gradually reduced H2aq from 21.9 (± 2.2) to 8.5 (± 0.1) mL/L and approximately doubled the HPR, revealing a direct correlation between the two parameters. Similarly, the addition of K1 carrier and H2-rich biogas recirculation (GaR) successfully counteracted the accumulation of H2aq. Accelerating the process by increasing the reactors biomass concentration up to 0.79 g CDW/L, GaR revealed to be more efficient in removing H2aq than 500 rpm agitation. The application of GaR at 300 and 500 rpm enhanced the HPR by approximately 260% up to 850 (± 71) mL H2/h/L, compared to a sole 300 rpm agitation, reaching a HY of 3.5 mol/mol glucose. We demonstrated that an insufficient gas-liquid mass transfer leads to the accumulation of H2aq which inhibits the yield but even more so the rate of dark fermentation. In the final phase of this project we successfully maintained continuous-flow hydrogen production. Increasing the feed glucose concentration from 11.1 to 41.6 mM diminished the HY from 3.6 (± 0.1) to 1.4 (± 0.1) mol H2/mol glucose. The HPR increased concomitantly up to approximately 55 mL/L/h at 27.8 mM of glucose, whereas a further increase of feed glucose to 41.6 mM did not enhance the HPR and the AA concentration. To investigate whether high levels of AA limited the process, the feed AA concentration was gradually increased. However, this revealed no negative effect on continuous dark fermentation up to 240 mM of feed AA and, throughout the 110 days of continuous fermentation, the HY increased by 47%. Decreasing the HRT from 24 to 7 h also led to a HPR enhancement from 82 (± 1) to 192 (± 4) mL/L/h, while decreasing the HY. Concomitantly, the H2aq accumulated, directly correlated to the HPR reaching 15.6 mL/L at an HRT of 7 h and 500 rpm agitation. The application of GaR efficiently counteracted the supersaturation of H2aq and allowed the highest HPR of 277 mL/L at a HRT of 5 h

Les systèmes alimentaires occidentaux ne sont pas durables en termes d‘impacts environnementaux et d‘effet sur la santé. Une solution est de revisiter les modes de consommation en favorisant les produits à base de protéines végétales. Cependant, un des verrous à l‘introduction des protéines végétales dans notre alimentation est leurs défauts sensoriels qui sont un frein à l‘acceptabilité des produits par les consommateurs. La fermentation est un procédé ancien qui pourrait être un levier à ce verrou sensoriel. Dans ce contexte, l‘objectif de ce projet de thèse est d‘étudier les bénéfices sensoriels apportés par la fermentation de gels enrichis en protéines végétales à l‘aide de consortia microbiens sélectionnés. Pour cela, une stratégie alliant analyses sensorielles, microbiologie et physicochimie a été mise en œuvre. Deux types de matrices contenant 10% de protéines et 10% d‘huile de colza ont été étudiés : la première est constituée de 100% de protéines de pois et la deuxième est constituée d‘un mélange de protéines de lait (50%) et de pois (50%). Sur la base des connaissances de la matrice et des propriétés fonctionnelles des micro-organismes, 56 souches microbiennes ont été sélectionnées. Une stratégie raisonnée d‘assemblage de ces souches a été mise en place, basée sur la répartition équilibrée selon leur groupe phylogénétique, mais aussi sur la connaissance experte des fonctions cibles aromatiques recherchées. En parallèle, plusieurs procédés de gélification ont été étudiés pour structurer les gels. Dans un premier temps, la fermentation a été étudiée sur des émulsions non gélifiées pour permettre la sélection des communautés microbiennes spécifiques pour chaque matrice. Dans un second temps, le potentiel d‘adaptation et de fonctionnement des écosystèmes sélectionnés ont été étudiés sur les émulsions gélifiées. La croissance et l‘abondance des microorganismes dans les gels après trois et sept jours de fermentation ont été évaluées sur milieu spécifique et le potentiel aromatique des consortia a été cartographié par un panel sensoriel.Dans une dernière partie du travail, les défauts/bénéfices sensoriels de la fermentation ont été étudiés de point de vue sensoriel et analytique. Les résultats montrent un fort potentiel d‘implantation des bactéries lactiques (principalement Lactobacillus plantarum, Lactobacillus rhamnosus, Lactococcus lactis et Lactobacillus casei) et de la majorité des eucaryotes (en particulier Mucor et Geotrichum) pour l‘émulsion mixte comme pour l‘émulsion végétale. Même si les souches appartenant aux groupes Actinobacteria et Proteobacteria ne soient pas compétitives vis-à-vis de la flore endogène (Bacillus), certaines espèces comme Hafnia alvei, Acinetobacter johnsonii et Glutamicibacter arilaitensis, ont montré une forte croissance quand elles sont inoculées en associations. Des notes aromatiques spécifiques pour chaque émulsion ont été générées permettant de masquer la note végétale « verte » caractéristique du pois. Ainsi, deux consortia ont pu être sélectionnés sur la base de notes lactiques et fruitées pour l‘émulsion végétale (VEGAN), et de notes fruitées pour l‘émulsion mixte (MEGAN). Le potentiel d‘adaptation de ces deux consortia dépendait de la composition et de la structure des gels. Ainsi, le consortium VEGAN semble bien adapté pour le gel végétal et génère des notes torréfiées/grillées, alors qu‘il génère des notes laitières (crème fraiche/caillé frais) dans le gel mixte. Le consortium MEGAN s‘implante très bien dans les deux types de gels, générant des notes fromagères et fruitées dans le gel mixte, mais ne permet pas de masquer les notes vertes dans le gel végétal. Les défauts sensoriels attribués aux notes vertes et à l‘amertume sont liés principalement à la présence des aldéhydes et des acides aminés hydrophobes respectivement, mais restent encore à approfondir. (suite et fin du résumé dans la thèse) / Western food systems are not sustainable in terms of environmental impacts and health effects. One solution is to revisit consumption patterns by favoring products based on plant proteins. However, one of the barriers to the introduction plant proteins in our diet is their sensory defects which can be obstacles for the acceptability of products by consumers. Fermentation is an ancient process that could be a solution to this sensory issue. In this context, the aim of this PhD thesis is to study the sensory benefits provided by the fermentation of plant protein-based gels using selected microbial consortia. In order to accomplish this, a strategy combining sensory analyzes, microbiology and physicochemistry was implemented. Two types of matrices containing 10% protein and 10% rapeseed oil were studied: the first consists of 100% pea protein and the second consists of a mixture of milk proteins (50%) and pea proteins (50%).Based on knowledge of the matrix and the functional properties of microorganisms, 56 microbial strains were selected. A reasoned strategy of assembly of these strains was put in place, based on the balanced distribution according to their phylogenetic group, but also on the expert knowledge of the desired aromatic functions. In parallel, several gelling processes were studied to structure the gels. In the first step, the fermentation was studied on non-gelled emulsions to allow the selection of specific microbial communities for each matrix. In the second step, the adaptation and functioning potential of the selected ecosystems were studied on gelled emulsions. The growth and abundance of microorganisms in the gels after three and seven days of fermentation were evaluated on a specific growing medium and the aromatic potential of the consortia was mapped by a sensory panel. In the final section of this study, the sensory defects / benefits of fermentation were studied from a sensorial and analytical point of view. The results show a highpotential for implantation of lactic acid bacteria and the majority of eukaryotes (in particular Mucor and Geotrichum) for the mixed emulsion and for the vegetable emulsion. Although strains belonging to the Actinobacteria and Proteobacteria groups are not competitive with endogenous flora (Bacillus), certain species such as Hafnia alvei, Acinetobacter johnsonii and Glutamicibacter arilaitensis, have shown strong growth when inoculated into associations. Specific aromatic notes for each emulsion were generated to mask the green note characteristic of peas. Thus, two consortia were selected on the basis of lactic and fruity notes for the vegetable emulsion (VEGAN), and fruity notes for the mixed emulsion (MEGAN). The adaptation potential of these two consortia depended on the composition and structure of the gel. Thus, the VEGAN consortium seems well suited for vegetable gels and generates roasted / grilled notes, while it generates dairy notes (fresh cream / fresh curd) in the mixed gels. The MEGAN consortium implements itself very well in both types of gels, generating cheesy and fruity notes in the mixed gel, but does not mask the green notes in the vegetable gels. The sensory defects attributed to green notes and bitterness are mainly related to the presence of aldehydes and hydrophobic amino acids respectively, but still need to be deepened. This study validated a proof of concept of formulation of fermented food products and will create opportunities for innovation.

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