Effect of UV-C Hormesis on Quality Attributes of Tomatoes during Post treatment Handling Post harvest losses are quite high in fresh fruits and vegetables. Although refrigeration is an effective method of storage, its advantage is limited to some crops that are not susceptible to chilling injury. Tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) is one such crop where other alternatives are sought for. Experiments were conducted to assess the effect of post-harvest treatment with artificial ultraviolet (UV-C) radiation (~254 nm) on quality and physiology of treated tomatoes during post treatment handling. Antioxidant composition of tomatoes was studied in relation to the consequence of UV irradiation. Tomato fruits (variety DRK-453) were irradiated (3.7 kJ/m2) at mature green stage and stored at 13oC and 95% RH along with a set of control. The tomatoes were randomly sampled after 10, 20 and 30 days from the cold storage chamber, and ripened for 7 and 14 days at room temperature and analyzed for different quality parameters. The results showed that post-harvest UV treatment significantly reduced the surface color change of tomatoes whereas the other quality parameters such as TSS, titratable acidity, pH and TSS/acidity ratio were not influenced. This indicates that ripening process had similar pace in both control and UV treated fruits. Apparent firmness observed in the irradiated fruits was not reflected in the objectively measured firmness values. Today, estimation of antioxidant activity has become an important parameter to evaluate the nutritional quality of food. In tomato fruit the carotenoid lycopene is the main phytochemical purported to carry benefit to human health. UV treatment induced a significant decrease in the lycopene content of tomatoes in the later stage during handling. The other antioxidant components namely, ascorbic acid and total phenolic contents increased with the increase in storage and ripening period. The significantly / Effets d’un traitement hormesis aux UV-C sur la qualité post-récolte des tomates Les pertes après-récolte des fruits et des légumes sont relativement élevées. Quoique que l’utilisation du froid a permis d’accroître de façon marquée la durée de conservation de plusieurs fruits et légumes, ses effets bénéfiques sont limités sur les produits sensibles au froid comme la tomate (Lycopersicon esculentum Mill.). Des essais en laboratoire ont été effectués pour évaluer les effets d’un traitement hormesis au rayonnement ultraviolet (UV-C) sur la qualité de la tomate. Ce traitement aurait pour effet de causer un stress physiologique bénéfique qui se traduirait par une amélioration de la conservation et des qualités nutritives du fruit. Des tomates de variété DRK-453 et ayant atteintes un stage de maturité verte/mature ont été divisées en deux lots. Le premier a été exposé à un traitement hormesis au UV-C (3.7 kJ/m2) tandis que le second a servi de contrôle. Immédiatement après le traitement, tous les fruits ont été entreposés à 13oC et 95% d’humidité relative. Après 10, 20 et 30 jours de conservation au froid, des échantillons de tomates ont été prélevés de façon aléatoire dans chacun des lots. Puis, les fruits ont mûri à la température de la pièce pour une période de 7 ou 14 jours. A la fin du mûrissement, la qualité de conservation et la qualité nutritive ont été évaluées. L’analyse comparative des résultats a indiqué que, chez la tomate, l’exposition à la dose prescrite du rayonnement UV-C réduisait de façon significative le développement de la couleur rouge, mais qu’il n’affectait pas le pH, la fermeté, l’acidité titrable, la teneur total en solides solubles (TSS) et le rapport TSS/acidité. Par conséquence, le processus de mûrissement était similaire pour les fruits traités et non-traités. La tomate contient une quantité appréciable d’antioxydants do

Eggs are a rich source of high-quality proteins as they contain all amino acids necessary for the human body. They also contain all vitamins (except for vitamin C) and many essential minerals. Eggs mainly consist of egg white (albumen) and egg yolk. Egg white is mainly made up of proteins and has excellent foaming properties; it is widely used in the baking and confectionary industries (e.g., cake mixtures, meringue). Dehydration is widely used for the preservation of egg. Dehydrated egg products usually have a shelf life of one year under refrigeration. Spray drying and pan drying are widely used for producing egg powder. The higher drying temperature associated with these drying methods could adversely affect the nutritional value of egg. Freeze drying is well known for its excellent dehydrated product quality. The high cost of operation associated with freeze drying restricts its usage to high value products like coffee. Foam-mat drying can be used for the products that can be foamed to increase the surface area to improve the mass transfer rate. But the higher drying temperature involved in this method is not suitable for producing a high quality dehydrated product. Foam-mat freeze drying is one of the promising methods of drying, which tries to utilize the advantages of both freeze drying and foam-mat drying to produce better quality egg white powder. Preliminary experiments showed that the stability of foams made with egg white alone is not adequate for foam-mat freeze drying. Experiments were thus conducted using different stabilizers (Methyl cellulose, Propylene glycol alginate and Xanthan gum) to optimize foam stability. Bubble size distribution was determined using microscopy to understand foam structure. The results showed that Xanthan gum at 0.125% provide sufficient stability for freeze drying. Experiments were conducted to study foam-mat freeze drying of egg white, in an effort to determine the suitability of this method. The results showed that th / Les œufs sont une bonne source de protéines de haute qualité, puisqu’ils contiennent tous les acides aminés nécessaires au corps humain. Les œufs contiennent aussi toutes les vitamines (à l’exception de la vitamine C), ainsi que plusieurs minéraux essentiels. Les œufs sont principalement constitués de l’albumine (blanc d’œuf) ainsi que le jaune d’œuf. L’albumine est principalement consituée de protéines et a d’excellentes propriétés de moussage. Elle est utilisée à grande échelle dans les industries boulangère et de la confiserie, par exemple dans les mélanges à gâteaux et de la meringue. On utilise beaucoup la déshydratation pour préserver les oeufs. Réfrigérés, les produits d’œuf déshydraté se conservent pendant un an. Le séchage par atomisation et le séchange par conduction sont couramment utilisés pour produire de la poudre d’œuf. Par contre, les températures élevées associées à ces méthodes de séchage pourraient compromettre la valeur nutritive des œufs. La cryodessication donne un produit déshydraté de très haute qualité, mais les coûts d’opération élevés limitent son utilisation qu’aux produits de haute valeur, tel le café. Le séchage par émulsion peut être utilisé lorsque les produits à sécher peuvent mousser, ce qui accroît la surface de contact et augmente le coefficient d'échange thermique. Cependant, les températures élevées associées à cette méthode ne conviennent pas à la production d’un produit déshydraté de haute qualité. La cryodessication par émulsion est une méthode de séchage prometteuse, puisqu’elle tire des avantages liés à la cryodessication et au séchage par émulsion pour produire de la poudre d’albumine de meilleure qualité. Des essais en laboratoire ont démontré que la stabilité des mousses de blanc d’œuf ne convient pas au séchage par émulsion. Des expériences ont donc été entreprises dans le but de trouver un stabiliseu

ABSTRACT The goal of this research was to investigate the use of water holding capacity (WHC) and vis-spectroscopy to classify pork meat quality. This study was carried out in two stages. In the first part, the suitability of using different WHC measuring methods (bag method at 2 and 4 days, centrifuge, cotton-rayon material and filter paper methods) to classify the pork meat samples were studied. The methods were compared to see which method was able to discriminate pork meat samples according to their defined quality classes. The meat samples were grouped into 4 quality classes, namely PFN (pale, firm and non-exudative), PSE (pale, soft and exudative), RFN (red, firm, and non-exudative), and RSE (red, soft, and exudative). The discriminant analysis using stepdisc was used to separate the quality groups. Cotton-rayon material and filter paper methods were better than the other WHC measuring methods to classify FN (Firm, Non-exudative) and SE (Soft, Exudative) groups. In the second stage, the aim was to investigate visible spectroscopy for the classification of different pork meat quality classes. Discriminant procedure was performed for grouping quality classes and stepdisc was used to select the suitable wavelengths. The results showed that it was possible to separate the P (Pale) classes of pork meat samples from the R (Red) classes of pork meat samples with an accuracy of about 85 % and chosen wavelengths were 500, 430, 550, 570 and 510 nm. / RÉSUMÉ Cette étude a visé l'évaluation de la capacité de rétention d'eau (CRE) et la spectroscopie en spectre visible, pour l'évaluation de la qualité de la viande porcine. En premièr lieu, différentes méthodes pour mesurer la CRE (suspension et égouttement pour 2 ou 4 jours, centrifugation, absorption par matériau coton-rayone, ou par papier filtre), servant à classifier les échantillons de viande porcine selon des critères de qualité bien définis, furent comparées. Les échantillons de viande porcine furent regroupés en quatre classes de qualité: PFN (pâle, ferme et non-exudative), PSE (pâle, mol et exudative), et RFN (rouge, ferme et non-exu). Une analyse discriminante utilisant l'option STEPDISK servit à séparer ces quatre classes de qualité. Pour discriminer entre les viandes FN (ferme, non-exsudatif) et SE (mou, exsudatif), les méthodes de mesure de la CRE par absorption avec coton-rayone ou papier filtre furent les plus performantes. En deuxiéme lieu phase, une classification de la qualité de la viande porcine par spectroscopie en spectre visible fut visée. L'analyse discriminante servit à regrouper les échantillons en catégories de qualité, puis l'option STEPDISK a sélectionnée les longueurs d'ondes les plus appropriées. En choisissant des longueurs d'ondes de 500, 430, 550, 570, et 510 nm, il fut possible de distinguer, avec une exactitude de 85%, entre les classes P (pâle) et R (rouge) de viande porcine.

Atlantic salmon (Salmo salar) skin was hydrolyzed separately with three different enzymes, trypsin, α-chymotrypsin and papain, for two different times (2 and 4 h). The crude hydrolysates and unhydrolyzed soluble skin proteins were screened for antioxidant, antimicrobial and trypsin inhibitory properties. The antioxidant tests used, - namely, DPPH radical scavenging, metal chelation and reducing power assays, - showed that all hydrolysates and soluble proteins at 2mg/ml possessed antioxidant properties. The trypsin inhibitory tests revealed that at 1mg/mL the hydrolysates obtained from trypsin and α-chymotrypsin digestion activated trypsin instead of inhibiting it. All hydrolysates and unhydrolyzed soluble skin proteins showed no inhibitory effect towards E.coli K12, Staphylococcus aureus and Bacillus cereus. Analysis of variance (ANOVA) was used in determining significance in differences between the bioactive properties of the different enzyme treatments. A pair wise comparison of the various bioactive properties expressed, revealed that there was no significant difference between hydrolysates with respect to time of hydrolysis (2 and 4 h). The enzyme hydrolysates however; showed significantly different metal chelating and DPPH radical scavenging potential.The results showed a potential for enzyme hydrolyzed salmon skin proteins to be used as antioxidants and protease activators under selected conditions. / Des peaux de saumon atlantique (Salmo salar Linnaeus, 1758) furent hydrolysées séparément avec l'un de trois enzymes (trypsine, α-chymotrypsine, ou papaïne), pour des durées de 2 ou 4 heures. Les hydrolysats bruts et les protéines de peau solubles mais non-hydrolysées furent évalués quant à leurs propriétés anti-oxydantes, antibactériennes, et leur activité inhibitrice vis-à-vis la trypsine. L'évaluation de l'activité antioxydante, soit par piégeage des radicaux par diphényl picryl hydrazyle, chélation d'ions métalliques, ou par essais du pouvoir réducteur, démontra qu'à une concentration de 2 mg mL-1 tous les hydrolysats et protéines solubles possédaient des activités anti-oxydantes. Les essais d'inhibition de la trypsine indiquèrent qu'à une concentration de 1 mg mL-1 les hydrolysats provenant d'une digestion à la trypsine ou à la α-chymotrypsine activèrent plutôt qu'inhibèrent l'action de la trypsine. Ni l'ensemble des hydrolysats, ni les protéines de peau solubles ralentirent la croissance de Escherichia coli K12, Staphylococcus aureus ou Bacillus cereus. Une analyse de la variance (ANOVA) servit à établir le niveau de signification des différences entre les propriétés bioactives des différents traitements enzymatiques. Une comparaison appariée des différentes propriétés bioactives rencontrées, indiqua qu'aucune différence n'existait entre différents hydrolysats quant à l'effet de la durée de l'hydrolyse (2 h vs. 4 h). Cependant, ces hydrolysats présentèrent différents potentiels de piégeage des radicaux par diphényl picryl hydrazyle, et de chélation des ions métalliques. Les résultats indiquent le potentiel d'utiliser des hydrolysats enzymatiques de peau de saumon comme anti-oxydants dans la nourriture et comme activateur de protéases sous certaines conditions.

Tuna is highly perishable and has been implicated in histamine poisoning because of high histidine levels in the muscle. There is high demand for fresh tuna fillet and steaks for Japanese type foods, and as a grilled item in restaurants. Demand for fresh, additive-free and safe seafood products has stimulated efforts to discover novel methods to prolong the shelf life of fresh products with minimum loss of quality. High pressure processing was investigated for its effects on quality and useful shelf life of fresh tuna. Fresh tuna was subjected to various pressure treatments (220 MPa, 200 MPa, 150 MPa), holding times (30 min, 15 min) and temperature (below 20oC). The pressure treated and control (untreated) samples were analyzed for initial physicochemical properties and subsequent changes during chilled storage. Color parameters (L*, a* and b* values), texture, drip loss, pH, sensory attributes, endoprotease activity, TBA, TVB and histamine levels were all evaluated. All the pressure-treated samples lost their glossiness, and their redness decreased with pressure and holding time. Pressure treatment increased yellowness of the samples, and the ‘b’ values increased throughout storage. High pressure processing above 150 MPa resulted in firmer muscles with higher springiness. High pressure also resulted in increased drip loss for all pressure treated samples. However during chilled storage increase in drip loss was significantly faster in untreated samples than in pressure treated samples. Proteolytic activity did not change significantly during storage, unlike the TVB levels that increased during storage. Pressure treatments at 220 MPa/30 or 15 min, and 200 MPa/30 min reduced TVB values the most. None of applied pressure conditions induced major changes in initial pH values. Also no consistent pattern was observed for TBA levels, although the levels were low and indicative of high quality products. Histamine formation was inhibited by pressure treatment / Le thon est fortement périssable et a été impliqué dans l’empoisonnement de l’histamine à cause de niveau très élevé d’histidine dans la chair du poisson. Il y a un forte demande pour le filet de thon frais et de steaks de type japonais de même que les grillades. La demande pour les produits frais de mer, sans additifs et sûrs a stimulé le milieu scientifique afin de découvrir de nouvelles méthodes pour prolonger la durée de vie des produits frais avec la perte minimale de qualité. Le traitement à haute pression a été évalué pour ses effets sur la qualité et la durée de vie du thon frais. Le thon frais a été soumis aux divers traitements de pression (220 MPa, 200 MPa, 150 MPa), avec les temps de rétention de 30 minutes et 15 minutes, et une température sous 20ºC. Les échantillons pressurisés et non pressurisés ont été analysés pour leurs propriétés physicochimiques initiales ainsi que les changements associés au stockage. Les paramètres de couleur (CIE L*, a* et b*), la texture, l’exsudat, pH, les attributs sensoriels, l'activité endo-protéase, TBA, TVB et le niveau d’histamine ont été évalués. Tous les échantillons pressurisés ont perdu leur lustre, et leur rougeur a diminué avec la pression et le temps de rétention. La pressurisation a augmenté le jaune des échantillons et les valeurs de ‘b’ ont augmentés au cours du stockage. Le traitement à haute pression au-dessus de 150 MPa a augmenté la fermeté des muscles ainsi qu’une élasticité plus élevée. Par le fait même, le traitement à haute pression a causé l'augmentation de l’exsudat de tous les échantillons pressurisés. Cependant, l’exsudat était significativement plus rapide sur les échantillons non traités que sur les échantillons pressurisés. L'activité protéolytique n'a pas changé significativement durant le stockage, à la différence des niveaux de TVB qui ont augmenté durant le stockage. La pressurisation à 220 MPa/

Little research has been reported on the use of visible and near infrared spectroscopy for the prediction of meat quality classes. Therefore, in this study hyperspectral reflectance measurements ranging from 350 to 2500 nm were made with the help of a spectroradiometer on fresh pork loin samples belonging to four different quality classes (Red, firm, non-exudative: RFN; Pale, firm, non-exudative: PFN; Red, soft, exudative: RSE and; Pale, soft and exudative: PSE). The samples were collected from a local cutting house in Quebec, and they were classified by a meat specialist. Data collected from the samples was analyzed using a stepwise approach to identify wavebands useful in differentiating pork quality classes. Discriminant Analysis was used to evaluate the usefulness of the selected wavebands and to classify meat samples into four quality classes. An overall classification accuracy of 76% was obtained for the prediction of pork meat quality classes for unseen data. These results confirmed the possibility of the prediction of meat quality classes rather than the prediction of quality attributes, as is commonly reported in literature. Various classification methods have been used to utilize hyperspectral data for meat quality evaluation. Selection of the best method is crucial in extracting the valuable information contained in hyperspectral observations. Therefore, the performance of four classification methods, Artificial Neural Networks, Decision Trees, k-Nearest Neighbor, and Discriminant Analysis, was compared in classifying pork meat quality using hyperspectral data. Models were developed to sort meat into four quality classes (PFN, RFN, RSE, and PSE), into two classes (pale and red), and finally further into two classes (soft and exudative, and firm and non-exudative) within the pale and red meat samples. Overall, the Discriminant Analysis achieved the highest classification accuracy for sorting meat into four quality classes, its performance was followed b / L'utilisation de la spectroscopie visible et infrarouge pour la qualification et la classification de la viande a fait l'objet de peu de recherche jusqu'à présent. Dans cette étude, avec l'aide d'un spectroradiomètre, des mesures de facteurs de réflexion hyperspectrale entre 350 et 2500 nm ont été faites sur des filets de porc frais appartenant à quatre différentes catégories (RFN: rouge, ferme, non-exsudatif; PFN: pâle, ferme, non-exsudatif; RSE: rouge, tendre, exsudatif; et PSE: pâle, tendre, exsudatif.) Les échantillons à analyser, fournit par un abattoir du Québec ont d'abord été classés par un spécialiste en viande. Les données recueillies sur les échantillons furent analysées afin de déterminer les longueurs d'onde significatives pour différencier les quatre catégories de viande porcine. L'analyse discriminante a servi afin d'évaluer l'efficacité des longueurs d'onde sélectionnées et de classer la viande dans les quatre catégories. Au total, les prédictions du modèle utilisé pour la classification d'échantillons inédits se sont avérées juste dans 76% des cas. Cette thèse se distingue par des résultats qui confirment non seulement la possibilité de qualifier une viande mais également de prédire la catégorie à laquelle elle appartient. En ce qui à trait à l'analyse de données hyperspectrales, plusieurs méthodes sont utilisées, d'où la nécessité de choisir la méthode la plus appropriée afin d'extraire l'information essentielle dans les données recueillies. Les méthodes suivantes: réseau de neurones, arbre de décision, k plus proches voisins et analyse discriminante ont été évaluées selon leur performance à classer la viande de porc en utilisant les données hyperspectrales fournies. Les modèles furent développés afin de classer la viande dans l'une des quatre catégories (PFN, RFN, RSE, et PSE) puis en deux sous-catégories (pâle/rouge) et ensuite en deux groupes (tendre et exsudatif/ferme et n

ABSTRACT The application of pulsed electric fields (PEF) in food processing is a novel technique that requires careful study. An improved understanding of the effects of PEF treatments on structural modification, surface hydrophobicity, thermal properties and rheological properties of food proteins is needed for the application of this method to the improvement of functional properties of food proteins in food systems. Two main PEF parameters were studied: electric field intensity ranging from 12 to 25 kV cm-1, and number of pulses ranging from 10 to 120. PEF effects on the structural modification, surface hydrophobicity, thermal properties and rheological properties for selected food proteins were investigated using fluorescence spectroscopy and differential scanning calorimetry (DSC) along with rheological measurements. Whey protein isolate (WPI), soy protein isolate (SPI), soy milk and reconstituted skim milk were used in this study. The structural modification, surface hydrophobicity and thermal properties of WPI and SPI all changed with PEF treatments. The enthalpy of whey protein isolate decreased with PEF treatments. The apparent enthalpy and denaturation temperatures of WPI samples were modified by PEF treatments. The remaining native whey protein was about 56% by a PEF treatment of 20 kV cm-1 and 30 pulses. The intrinsic tryptophan fluorescence intensity and the extrinsic fluorescence intensity of whey protein and soy protein all increased with PEF treatments. The intrinsic tryptophan fluorescence of whey protein and soy protein appeared as a red shift of 2-6 nm. The extrinsic fluorescence of whey protein and soy protein appeared as a blue shift of 2-6 nm with / RÉSUMÉ L'utilisation de champs électriques pulsés (CEP) dans la transformation d'aliments est une technique de pointe qui nécessite des études approfondies. Une meilleure compréhension de l'effet de traitements CEP sur les modifications structurales, l'hydrophobicité en surface et les propriétés rhéologiques de protéines alimentaires est nécessaire à l'application de cette méthode pour l'amélioration des propriétés fonctionnelles de protéines alimentaires dans les systèmes alimentaires. Deux principaux paramètres CEP furent étudiés: l'intensité du champ électrique, variant de 12 à 25 kV cm-1, et le nombre de pulsions, variant de 10 to 120. L'effet de traitements CEP sur les modifications structurales, l'hydrophobicité en surface et les propriétés rhéologiques de certaines protéines alimentaires furent étudiés par spectroscopie fluorescente et analyse calorimétrique à compensation de puissance (ACCP) et diverses techniques rhéologiques Un isolat de protéine lactosérique (IPL), un isolat de protéine de fève soja (IPFS), du lait de soja et du lait écrémé reconstitué servirent dans cette étude. La modification structurale, l'hydrophobicité en surface et les propriétés thermiques de l'IPL et de l'IPFS furent modifiées par les traitements CEP. L'enthalpie Un isolat de protéine lactosérique (IPL) a diminué avec les traitements CEP. L'enthalpie apparente et les températures de dénaturations des échantillons de IPL ont été modifié après les traitements. La lactalbumine indigène restante était environ de 56% après un traitement de PEF de 20 kV cm-1 et 30 pulsions. Ces traitements augmentèrent à la fois la fluorescen

Using thermocouples that are positioned within the test container, time temperature profiles can be easily obtained for establishing selected thermal processes. In bi-axial agitation processing of liquid particulate canned food products, modeling and biological validation are used as alternative methods to validate such processes. This involves processing of cans filled with alginate based simulated particles, with known counts of spores of heat resistant microorganisms uniformly distributed in their matrices, and computing the accumulated process lethality from their count reduction following processing. For this purpose, the heat resistance of two non-pathogenic surrogates microorganisms, Geobacillus stearothermophilus and Clostridium sporogenes, in two food matrices, carrot and meat alginate purees, was investigated and modeled using the conventional log-linear as well as Weibull models. D-values for G. stearothermophilus ranged between 1.9 and 40.8 min with a z-value of 11.7oC and D-values for C. sporogenes ranged between 0.9 and 28.7 min with a z-value of 10.1oC. For carrot alginates, D-values for G. stearothermophilus ranged between 1.9 and 42.6 min with a z-value of 11.5oC and D-values for C. sporogenes ranged from 1.1 and 31.0 min with a z-value was 10.2oC. The results were also fitted to Weibull model, but the model did not result in any better fit than the conventional first-order model. Alginate fabricated food particles need to have the appropriate textural rigidity to withstand the processing conditions and to have similar thermophysical properties to those of real food particles. Using a response surface methodology, optimum conditions of meat and carrot alginate fabricated particles giving the desirable hardness, adhesiveness and similar thermophysical properties to the real food particles were determined. Carrot alginate particles fabricated using these optimum conditions showed no changes in their hardness when subjected to thermal processing, unlike fresh carrot particles. Modeling of the associated heat transfer process required data on overall heat transfer coefficient (U) and fluid-to-particle heat transfer coefficient (hfp) in the cans during the thermal process. Effect of process variables on U and hfp in canned particulates suspended in non-Newtonian fluid undergoing bi-axial rotation was then evaluated in a pilot-scale rotary autoclave using spherical Nylon particles (d = 1.9 cm) and optimum heat transfer conditions were determined. Retort temperature, rotational speed and carboxymethyl cellulose concentration were found to have a significant effect on U and hfp. The heating rate of Nylon particles employed in the above studies was nearly matched with the experimental carrot and meat alginate fabricated particles (by varying the diameter of these particles) in order to select the alginate particles having similar heating behavior to the Nylon particles. Cans containing the simulated spore loaded alginate particles were processed in the rotary retort involving biaxial rotation of cans for pre-selected times to achieve approximate process lethality values (Fo) of 3 and 15 min. Using initial and final spore counts in the fabricated particles, the number of log reductions achieved and experimental Fo were computed. Fo values were also computed from the time-temperature data obtained from the heat transfer model based on hfp and U values. The experimental and model predicted Fo values were statistically not different (p > 0.05) providing strength to the biological validation process. / Les profils de température en fonction du temps peuvent être facilement obtenus avec l'utilisation de thermocouples placés dans la boite d'essai pour l'analyze optimale des procédés thermiques. Dans le procédé d'agitation bi-axiale de boites de conserve contenant des particules, la modélisation et la validation biologique sont utilisées comme méthodes alternatives pour valider tels procédés. Cela implique la transformation de boîtes remplies avec des particules simulées à base d'alginate contenant un nombre connu de spores de microorganismes résistants à la chaleur, uniformément répartis dans leurs matrices, et le calcul de la létalité accumulée du processus par le calcul de la réduction du nombre des spores suivant le processus. A cet effet, la résistance thermique de deux micro-organismes non-pathogènes substituts, Geobacillus stearothermophilus et Clostridium sporogenes, dans deux matrices alimentaires, soit les purées de carotte et de viande avec alginate, a été étudiée et modélisée en utilisant le modèle classique log-linéaire, et le modèle de Weibull. Les particules d'alginate doivent avoir la rigidité appropriée pour résister aux conditions de transformation thermique et avoir des propriétés thermophysiques similaires à celles de différentes particules d'aliments. Grâce à une méthodologie de surface de réponse, des conditions optimales pour fabriquer les particules de viande et de carotte à base d'alginate, ayant la dureté et l'adhérence souhaitables ainsi que les propriétés thermophysiques des différentes particules d'aliments, ont été déterminées. La modélisation du processus de transfert de chaleur nécessite des données sur le coefficient général du transfert de la chaleur (U) et le coefficient du transfert thermique entre le fluide et la particule (hfp) dans les boîtes de conserve au cours du processus thermique. L'effet des variables du procédé sur U et hfp dans des boîtes de conserve avec des particules en suspension dans un liquide non-Newtonien subissant une rotation bi-axialle a ensuite été évaluée dans un autoclave rotatif à échelle pilote à l'aide des particules sphériques de Nylon (d = 1,9 cm) et les conditions optimales de transfert de chaleur ont été déterminées. Le taux de chauffage des particules de Nylon utilisées a été presque équivalent à celui des particules de carotte et de viande fabriquées à base d'alginate (en faisant varier le diamètre de ces particules) afin de sélectionner les particules d'alginate ayant un comportement thermique similaire à celui des particules de Nylon. Les boîtes contenant des particules simulées d'alginate chargées de spores ont été traitées dans l'autoclave rotatif en mode de rotation biaxiale pour des durées prédéterminées pour atteindre des valeurs approximatives de mortalité (Fo) de 3 et de 15 min. Les nombres initial et final de spores dans les particules fabriquées ont permis de déterminer les réductions en log et la mortalité expérimentale. Fo a également été calculé à partir des données du temps vs. température obtenues à partir du modèle de transfert de chaleur basé sur des valeurs de U et hfp. Les valeurs expérimentales et prédites du modèle n'ont pas été statistiquement différentes (p > 0.05) supportant la validité du processus de validation biologique.

Microwave osmotic dehydration (MWOD) is a novel technique with a good potential for more efficient osmotic drying of fruits and vegetables. It combines the microwave heating with osmotic dehydration for enhancing moisture transfer rate in the osmotic dehydration process and product quality. Preliminary studies were carried out to compare the osmotic dehydration kinetics of apple (Red Gala) cylinders in microwave osmotic dehydration under continuous flow medium spray conditions (MWODS) with microwave osmotic dehydration under continuous flow medium immersion conditions (MWODI), as well as conventional osmotic drying (COD) in immersion (CODI) and spray (CODS) modes. The results showed that the MWODS process considerably enhanced the moisture transfer rate from the fruit, and limited the solids gain at the same time. In the second part, the two-parameter Azuara model and the conventional diffusion model were evaluated for describing the mass transfer kinetics of apple (Red Gala) cylinders during MWODS, MWODI, CODS and CODI. The results showed that both models adequately described the transient mass transfer kinetics during the OD process; however the Azuara model was superior. MWODS was further studied to evaluate the effect of various process variables (sucrose concentration, medium temperature, flow rate and contact time) by using response surface methodology and a central composite rotatable design. Predictive models were developed relate the response variables to process parameters. Finally optimization studies were carried out to elucidate optimal processing conditions under MWODS. The study demonstrated that moisture loss (ML), solids gain (SG) and weight reduction (WR) were predictably higher at higher sucrose concentrations, higher medium temperatures, longer contact times and higher flow rates. Since OD only results in partial dehydration, a second stage drying was evaluated employing conventional air drying and compared with freeze drying to identify cost effective systems for preserving the quality of the osmotically dehydrated shelf-stable fruits. The effect of MWODS pretreatment on air-drying kinetics and quality parameters (color, texture, and rehydration characteristics) of apple (Red Gala) cylinders was evaluated. The results revealed that drying time decreased with increasing concentrations and medium temperature of the MWODS treatment. Compared with untreated control samples, MWODS air-dried samples had higher coefficient of moisture diffusivity (Dm). In terms of quality parameters, the MWODS air-drying combination process resulted in a product with lower color change and a more chewy structure. The air dried product without MWODS had the least desirable quality characteristics. While the color was better preserved in the freeze dried product, it was much more brittle than MWODS – air-dried product. The rehydration capacity of MWODS air-dried products was lower than freeze-dried products and higher than air-dried. Overall, the thesis research contributes to a better understanding of the moisture transfer behavior during microwave osmotic dehydration under continuous flow medium spray processing conditions. Together with a simple second stage air-drying it can produce high quality dehydrated apple products. / La déshydratation osmotique à l'aide des micro-ondes (MWOD) est une nouvelle technique avec un bon potentiel pour plus d'efficacité de séchage osmotique des fruits et légumes. Il combine le chauffage micro-onde avec la déshydratation osmotique pour améliorer le taux de transfert de l'humidité dans le procédé de déshydratation osmotique et la qualité du produit. Des études préliminaires ont été effectuées pour comparer la cinétique de déshydratation osmotique des cylindres de pommes (Rouge Gala) à déshydratation osmotique sous conditions de flux continu de pulvérisation (MWODS) avec déshydratation osmotique à l'aide des micro-ondes sous flux continu d'immersion (MWODI), ainsi que séchage osmotique le conventionnel (COD) en mode d'immersion (CODI) et en mode de pulvérisation (CODS). Les résultats ont montré que le processus de MWODS a considérablement amélioré le taux de transfert d'humidité à partir du fruit et a limité le gain des solides en même temps. Dans la deuxième partie, le modèle d'Azuara à deux paramètres et le modèle de diffusion classique ont été évalués pour décrire la cinétique de transfert de masse des cylindres de la pomme (Rouge Gala) pendant MWODS, MWODI, COD et CODI. Les résultats ont montré que les deux modèles décrivent adéquatement la cinétique transitoire de transfert de masse pendant le processus d'OD, mais le modèle Azuara était supérieur. MWODS a aussi été étudié pour évaluer l'effet des différentes variables de processus (concentration en saccharose, la température du moyen, le taux de flux et le temps de contact) en utilisant la méthodologie de surface de réponse et la décomposition rotative du programme global. Les modèles prédictifs ont été développés pour relier les variables de réponse aux paramètres du procédé. Enfin, des études d'optimisation ont été menées pour élucider les conditions optimales de transformation sous MWODS. L'étude a démontré que la perte d'humidité (ML), les gains de solides (SG) et les pertes de poids (WR) ont été plus prévisibles à des concentrations de saccharose, températures de moyen, temps de contact et taux de flux plus élevés. Une deuxième étape de séchage a été évaluée employant l'air de séchage conventionnel par rapport à la lyophilisation pour identifier les systèmes efficaces pouvant préserver la qualité des fruits osmotiquement déshydratés. L'effet du prétraitement du MWODS sur la cinétique du séchage à l'air et l'effet des paramètres de qualité (couleur, texture, et caractéristiques de réhydratation) des cylindres de pomme (Rouge Gala) ont été évalués. Les résultats ont révélé que le temps de séchage diminue avec l'augmentation des concentrations et de la température du moyen du traitement MWODS. Par rapport aux échantillons témoins non traités, les MWODS échantillons séchés à l'air était ont un coefficient de diffusivité de l'humidité (Dm) plus entée. En termes de paramètres de qualité, le processus de MWODS avec séchage à l'air arrive à un produit avec un changement de couleur inférieur et une structure plus tendre. Le produit séché à l'air sans MWODS avait les caractéristiques de qualité le moins souhaitable. Bien que la couleur a été mieux préservé dans le produit lyophilisé, le produit était beaucoup plus fragile que le produit MWODS avec séchage à l'air. La capacité de réhydratation des produits de MWODS séchés à l'air est supérieure de celle des produits séchés à l'air et celle des produits lyophilisés.En général, cette recherche contribue à une meilleure compréhension du comportement de transfert d'humidité à micro-ondes pendant la déshydratation osmotique sous flux continu du moyen avec de la pulvérisation. Avec une deuxième simple étape du séchage à l'air, le processus peut produire des produits de pomme avec une haute qualité.

POST–PRODUCTION HANDLING OF MANGOES (Mangifera indica L.) using Luffa aegyptiaca.Mill.Post-production losses of fruits and vegetables are high in many developing economies. Mango (Mangifera indica L.) fruit are particularly difficult to handle after harvest. In Senegal, field-to-market transport alone induces sufficient mechanical damage to reduce marketable produce by 30%. This mechanical damage to fruit is attributable to a number of causes, including but are not limited to: poor packaging, inadequate boxes, crates or baskets, stressful transport conditions, poor road conditions and long traffic delays which prevent the produce reaching markets within a reasonable time.In investigating a solution for the post-harvest losses of mango due to mechanical damage, this study took into account these different causes in order to minimize losses due to both transport and packaging. Mechanical properties of Luffa (Luffa aegyptiaca Mill.), a vegetable sponge that grows naturally in Senegal was examined and a luffa sponge box was designed. Box height took into account the dimensions of the fruit of three mango cultivars (cvs. ‘Kent,' ‘Keitt' and ‘Haden'), while the other dimensions followed the ISO 3394 standard for rigid rectangular boxes. The luffa sponge box was tested in laboratory for compression and stacking strength and produced results for practical use. A box-making-tool was also designed to both reduce the time needed to make the box and increase its quality and appeal. The supply of luffa sponge in Senegal was examined during a field research trip and an estimate of the cost of producing a luffa sponge box in the Senegalese context was established. / MANUTENTION POST-RÉCOLTE DE LA MANGUE (Mangifera indica L.) AVEC LE Luffa aegyptiaca Mill.Dans plusieurs pays en voie de développement, les pertes post-récoltes en fruits et légumes sont plutôt élevées. La mange (Mangifera indica L.) en particulier est un fruit difficile à transporter après la récolte. Au Sénégal, à eux seuls les dommages mécaniques aux fruits causés par un transport inadéquat entre champ et marché, produisent une perte allant jusqu'à 30% des mangues récoltées. Les divers dommages mécaniques sont attribuables à: un mauvais emballage, des boites, cajos ou paniers non adaptées, des conditions de transports engendrant un stress supplémentaire aux fruits, la condition des routes, et même d'énormes embouteillages retardant à outrance la livraison des produits au marché. En tentant de trouver une solution aux pertes post-récoltes de la mangue causé par les dommages mécaniques, cette étude prit compte des différentes causes énumérées ci-haut, afin de minimiser les pertes en transport et à l'emballage. Les propriétés mécaniques du luffa (Luffa aegyptiaca Mill.), une éponge végétale poussant à l'état sauvage au Sénégal, furent étudiées et une boite en luffa fut conçue. Trois variétés de mangue (cvs. Kent, Keitt and Haden) servirent de guide quant à la hauteur de la boite, tandis que les autres dimensions suivirent le standard ISO 3394 pour les boites rectangulaires rigides. La boite en luffa fut ensuite testée en laboratoire pour vérifier sa force de compression ainsi que sa capacité à l'empilage, avec des résultats convaincants. Un outil pour fabriquer les boites fut conçu dans le but de réduire le temps nécessaire pour réaliser une boite attrayante et de haute qualité. La possibilité d'approvisionnement en luffa au Sénégal fut examiné lors d'un voyage de recherche sur le terrain et le coût de revient d'une boite en luffa dans le contexte sénégalais fut estimé.