Dans le présent travail, l’électro-isomérisation du lactose en lactulose a été étudiée. Les variables indépendantes mises à l’étude dans ce projet sont : 1) l’effet de la concentration du lactose (5 et 10%), l’effet de la densité du champ électrique appliqué au réacteur d’électro-activation (100 et 200 mA). L’électro-isomérisation du lactose à 5% a été également comparée à celle observée dans du lactosérum ayant une concentration de lactose  5%. Les variables réponse principales (variables dépendantes) mises à l’étude étaient le taux de conversion du lactose en lactulose, le taux de formation de sous-produits de la réaction et l'efficacité du procédé exprimée en termes de résistance électrique globale du système d’électro-activation. Une surface totale de l’aire cathodique de 21,5 cm2 a été utilisée, donnant ainsi des densités de courant électrique de 4,65 et 9,30 mA/cm2, respectivement. Les analyses statistiques des données obtenues ont montré que l’effet du temps d’électro-activation sur le taux d’électro-isomérisation du lactose (rendement de formation de lactulose) ainsi que la résistance électrique du réacteur électro-activation était significatif. Le processus d’électro-activation a été réalisé pendant 60 min et des échantillons ont été prélevés chaque 10 min. Les résultats obtenus ont montré la grande efficacité de l'électro-activation, en tant qu’approche novatrice, pour transformer le lactose en lactulose. Après 60 min d’électro-activation à température ambiante (23  1  C), 25% de rendement d’électro-isomérisation a été obtenu. En excluant le lactose, la pureté du produit final était de 96,28  0,18%. En outre, aucune formation d’epilactose n’a été observée. De façon non systématique, du galactose a été détecté dans certains échantillons (<1,5%) et seulement quelques traces de fructose ont été observées (<0,31%). La résistance électrique globale du réacteur d’électro-activation diminuait avec l’augmentation du temps d'électro-activation, indiquant une grande efficacité énergétique de cette nouvelle technologie d’isomérisation du lactose en lactulose. / In the present work, electro-isomerization of lactose into lactulose has been studied. Effects of lactose concentration (5 and 10%) and applied DC-electric field (100 and 200 mA) on the electro-isomerization of lactose into lactulose and on process efficiency were investigated. Total cathode area of 21.5 cm2 was used; giving electric current density of 4.65 mA/cm2 and 9.30 mA/cm2, respectively. Milk whey permeate (4.7  0.15% lactose) obtained by ultrafiltration was also used as feed solution in the electro-activation reactor. The effect of processing time on lactose electro-isomerization rate (lactulose formation yield), by-product (glucose, galactose, epilactose and fructose) formation, and global electric resistance of the electro-activation reactor has been investigated. The process was run during 60 min and samples were taken every 10 min. Obtained results showed the high effectiveness of the developed electro-activation technology to convert lactose into lactulose. After 60 min electro-activation at ambient temperature (23  1 C), 25% electro-isomerisation yield was obtained. By excluding lactose, the end product purity was 96.28  0.18%, which is similar to the pharmakopoeia requirements for lactulose powder. Moreover, no epilactose was formed. Not systematically, galactose was detected in some samples (<1.5%) and only some traces of fructose were detected (<0.31%). The global electric resistance of the electro-activation reactor decreased as the electro-activation time was increased indicating the high energetic effectiveness of this new electro-isomerization technology.

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L'utilisation directe de roche phosphatée (RP) est une alternative viable pour remplacer les coûteux fertilisants chimiques dans les pays en voie de développement. L'utilisation de bactéries solubilisatrices de RP (BSRP) est un bon moyen pour augmenter la réactivité de la RP. L'objectif principal de ce travail a été d'obtenir des isolats provenant de la mycorhizosphère du maïs possédant une grande capacité de solubilisation de RP, compatibles avec la mycorhize arbusculaire (MA) et présentant des traits associés aux rhizobactéries favorisant la croissance de plantes (RFCP) pour le développement d'un inoculant bactérien pour le maïs.À partir de 118 isolats obtenus de maïs biologique cultivé au Québec, huit BSRP ont été identifiés comme Asaia lannaensis Vb1, Pseudomonas sp. Vr14, Rahnella aquatilis (Vr7, Vr13 et Sr24) et Pantoea agglomerans (Vr9, Ve16 et Vr25). En milieu liquide, les isolats ont dissous le P des RP selon leur réactivité (Gafsa>Tilemsi>Maroc). La solubilisation des RP s'est effectuée par la production d'acides organiques (OA) et l'abaissement du pH. Les meilleures BSRP de chaque groupe: (A. lannaensis Vb1, Pseudomonas sp. Vr14, R. aquatilis Sr24 et P. agglomerans Vr25) ont été sélectionnées selon leur capacité élevée de solubilisation de la RP et de leur production d'acide indolacétique (AIA) et de sidérophores. L’importance des biofilms formés, ainsi que le degré de motilité variaient selon les isolats et tous étaient compatibles avec le Glomus irregulare (Gi). L’étude de la colonisation des racines montre que R. aquatilis Sr24 et P. agglomerans Vr25 ont été les meilleurs colonisateurs. Lors des expériences en serre, certains mélanges contenant R. aquatilis Sr24, P. agglomerans Vr25 et Gi, ont amélioré la biomasse, l'absorption des nutriments et la colonisation de la plante en association avec un champignon mycorhizien indigène du maïs cultivé dans un sol non stérile et fertilisé avec la RP Marocaine. Nous attribuons ces résultats à leur capacité d'être de bonnes BSRP colonisatrices des racines. Elles sont aussi compatibles avec Gi et sont capables de produire de l'AIA et des sidérophores. Cette thèse démontre donc le potentiel d'utilisation de BSRP comme inoculant afin d'améliorer l'efficacité de l'utilisation directe de RP comme fertilisant phosphaté pour l'agriculture durable du maïs. / Phosphorous is the second most important nutrient for plant growth, but its availability is often reduced. Therefore high quantities of expensive soluble P-fertilizers are added to soil. Direct use of phosphate rock (PR) is an alternative to chemical P-fertilizers in developing countries and for sustainable agriculture. In order to increase PR reactivity the use of phosphate rock-solubilizing bacteria (PRSB) is a good alternative. Therefore, the main objective of this work was to obtain mycorrhizosphere-competent PRSB presenting other PGPR-associated traits to be used for the development of an inoculant to improve maize growth and P nutrition. Out of 118 isolates obtained from organically grown maize in Quebec, eight PRSB were identified as Asaia lannaensis Vb1, Pseudomonas sp. Vr14, Rahnella aquatilis (Vr7, Vr13 and Sr24) and Pantoea agglomerans (Vr9, Ve16 and Vr25). All isolates were able to mobilize P from different sparingly soluble P sources in solid media. In liquid medium the isolates were able to solubilize P from PRs according to their reactivity (Gafsa>Tilemsi>Morocco). PRs were solubilized by the production of organic acids (OAs) and by lowering the pH. The best PRSB from each group (A. lannaensis Vb1, Pseudomonas sp. Vr14, R. aquatilis Sr24 and P.3 agglomerans Vr25) were selected based on their high PR solubilization, and capacity for indolacetic acid (IAA) and siderophore production. These four isolates presented different biofilm formation and motility capacities and were compatible with Glomus irregulare (Gi). A root colonization study showed that R. aquatilis Sr24 and P. agglomerans Vr25 were the best root colonizers. Vr25 was very competitive when used with other PRSB. In greenhouse trials, plant inoculation with R. aquatilis Sr24 and P. agglomerans Vr25 in addition to Gi, increased the biomass, nutrient uptake in non-sterile soil amended with Moroccan PR (MPR). We attribute these results not only to their PR-solubilizing capacity but also for their ability to be good PRSB, competitive root colonizers, compatible with Gi and to produce IAA and siderophores. This thesis shows that PRSB with AM fungi can be used as inoculants to improve the efficiency of the direct use of PR as P fertilizer for sustainable maize production.

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L’incorporation du son de blé dans une farine de blé dans le but d’augmenter sa valeur nutritionnelle cause des problèmes dans l’industrie boulangère, car cette incorporation change les propriétés rhéologique et colorimétrique de la pâte. Le blanchiment au peroxyde d’hydrogène peut améliorer la couleur du son de blé, par conséquent pourrait contribuer à augmenter le potentiel d’utilisation du son de blé dans l’industrie de produits à base de farine de blé. L’objectif principal de cette maîtrise était de développer une formule de blanchiment du son de blé en utilisant du peroxyde d’hydrogène comme agent décolorant et d’optimiser les conditions de décoloration. Pour cela, la méthode des surfaces de réponse a été utilisée pour déterminer la concentration de peroxyde d’hydrogène H2O2, la concentration du son de blé (SB) et la durée de la réaction optimales qui donneront le meilleur profil chromatique au produit en particulier les indices de clarté et de chromacité jaune – bleu : L*et b* du système HunterLab. Nous avons développé dans cette étude une formule de blanchiment qui a permis d’éliminer la couleur brune du son de blé. Nous avons optimisé cette formule afin d’avoir un son de blé avec une couleur proche celle d’une farine commerciale pour y faciliter son incorporation. L’optimisation a été faite par la méthode des surfaces de réponse, et une relation d’approximation entre les paramètres de la réaction et les réponses souhaitées a été proposée : L* = 78, a* = -2,6 et b* = 18,8. Ces résultats ont été trouvés avec la combinaison des paramètres suivants : une concentration de peroxyde d’hydrogène de 20%, une concentration de son de blé de 10% et une durée d’agitation de 40 minutes. Cette formule a été utilisée pour étudier l’effet du pH conduisant à une accentuation de la teinte jaune du son de blé à un pH égal à 11. Par ailleurs, le blanchiment du son de blé a diminué sa rétention d’eau. Cette diminution correspond à de 1 gramme d’eau par gramme d’échantillon par rapport au son de blé non blanchi. En revanche, le blanchiment a augmenté considérablement l’extractabilité en milieu aqueux : le pourcentage d’extractabilité est passé de 20% pour le son non blanchi à 90% pour le son blanchi. En outre, pour les mélanges à base de son de blé et de farine, les résultats trouvés ont montré l'existence d'une seule couleur dans le cas du mélange de la farine à 20% et le son de blé à 5 et 10%. Dans le cas d'utilisation du son de blé non blanchi (5, 10 et 15%), les résultats ont montré l'existence de deux couleurs sur les surfaces de mélanges. / The incorporation of the wheat bran in wheat flour with the aim of increasing its nutritional value causes problems in manufacturing bakery products, because this incorporation changes the rheological and colorimetric properties of the dough. The bleaching with hydrogen peroxide can improve the color of the wheat bran, consequently could contribute to increase the potential of use of the wheat bran in the industry of products with wheat flour. The aim of this study was to develop a formula of bleaching wheat bran by using some hydrogen peroxide as bleaching agent and to optimize the conditions of discoloration. For that purpose, the response surface method was used to determine the concentration of hydrogen peroxide (H2O2), the concentration of the wheat bran ( SB) and the duration of the reaction which will give the best chromatic profile to the product in particular the indications L*,a* and b* of the system HunterLab. We developed in this study a formula of bleaching which allowed eliminating the brown color of the wheat bran. This formula has been optimized to reach the typical color of the commercial wheat bran flour. The optimization was made by the response surface methodology, and a relation of approximation between the parameters of the reaction and the desired answers has been proposed: L* = 78, a* = -2.6 and b* = 18.8. These results were found with the combination of the following parameters: a concentration of hydrogen peroxide at 20%, a concentration of wheat bran at 10% and stirring time at 20 minutes. This formula has been used to study the effect of the pH leading to an enhanced yellow tint of the wheat bran at pH = 11. The bleaching of the wheat bran decreased its water retention. We were able to notice a decrease of 1g of water by gram of sample compared with the unbleached wheat bran. We also showed that the bleaching increased considerably the extractability, the percentage passed of 20 % as the unbleached bran in 90 % for the bleached bran. Besides, for mixtures with wheat bran flour, the found results showed the existence of a single color in the case of the mixture of the flour in 20 % and the bleached wheat bran in 5 and 10 %. In the case of use of the unbleached wheat bran (5, 10 and 15 %), the results showed the existence of two colors on the surfaces of mixtures.

Le design des ouvrages hydroagricoles nécessite la détermination des débits de crue et des volumes de ruissellement. Les méthodes d'estimation utilisées au Québec n'ont pas été validées sur des petits bassins versants agricoles. Cette étude avait pour objectif de proposer et de valider une méthode d'estimation des débits de crue et des volumes de ruissellement adaptée aux conditions agro-climatiques québécoises. Elle s’est appuyée sur l’analyse, réalisée à l’aide du logiciel VisuHydro (Lagacé, 2012b), de plus de 700 hydrogrammes provenant de douze petits bassins versants (3 à 30 km2). Les propriétés des hydrogrammes telles que la hauteur de ruissellement, les paramètres de forme de l'hydrogramme, le temps de montée et les débits de pointe ont été déterminées et comparées aux estimations des modèles utilisés présentement au Québec. Les méthodes d'estimation des temps de concentration (Kirpich, SCS Lag, Mockus, Bansby-Williams) et de la hauteur de ruissellement (SCS) se sont montrées non valides.