Lorsque l'allaitement est impossible, du lait maternel pasteurisé (LMP) est préférentiellement administré, en particulier aux nouveau-nés hospitalisés. La pasteurisation de Holder (62,5°, 30 min) est appliquée pour des raisons sanitaires mais pourrait réduire l'absorption des lipides via l'inactivation des lipases endogènes du lait. L’homogénéisation du LMP pourrait contrer cet effet négatif en augmentant la surface disponible pour l’adsorption des enzymes. L’objectif de cette thèse était d’étudier l’impact de la pasteurisation de Holder et de l’homogénéisation par ultrasons sur la digestion du LM chez le nouveau-né. Un modèle de digestion in vitro a été mis en place pour évaluer la digestion gastro-intestinale de LM cru (LMC) vs. LMP aux stades « nouveau-né à terme » ou « prématuré ». Une étude clinique a été menée chez des nouveau-nés prématurés pour comparer la digestion gastrique de (A) LMC vs. LMP et (B) LMP vs. LM pasteurisé et homogénéisé (LMPH).La pasteurisation et l’homogénéisation ont modifié la structure initiale du LM, ses cinétiques digestives et sa désintégration structurale. In vitro, la pasteurisation a réduit la lipolyse gastrique au stade à terme, alors qu’aucun impact n'a été observé au stade prématuré. La lipolyse intestinale, in vitro, a été réduite. In vivo, la pasteurisation a accélérée la protéolyse gastrique de la lactoferrine et a réduit celle de l’a-lactalbumine. L'homogénéisation a accéléré la lipolyse et la protéolyse de l'albumine sérique. Concernant les conditions physiologiques, l’activité lipolytique postprandiale était augmentée après adm / When breastfeeding is not possible, pasteurized human milk (PHM) from milk banks is preferentially administered, especially for vulnerable hospitalized newborns. Holder pasteurization (62.5°, 30 min) is applied for sanitary reasons but may reduce fat absorption through inactivation of milk endogenous lipases. This could be counteracted by homogenization of PHM through an increase of the specific surface available for enzyme adsorption. The objective of this thesis was to study the impact of Holder pasteurization and ultrasonic homogenization on the digestion of HM in the newborn. An in vitro dynamic model was used to evaluate the gastrointestinal digestion of raw HM (RHM) vs. PHM at preterm and term stages. A clinical trial was conducted on hospitalized preterm newborns for comparing the gastric digestion of (A) RHM vs. PHM and (B) PHM vs. pasteurized-homogenized HM (PHHM). Pasteurization and homogenization affected the HM initial structure and its digestive kinetics and structural disWhile gastric lipolysis was reduced after pasteurization in term in vitro study, no impact was observed at the preterm stage. Intestinal lipolysis, in vitro, was reduced by pasteurization. Gastric proteolysis was selectively affected by pasteurization, being, in vivo, faster for lactoferrin and slower for a-lactalbumin. Homogenization increased lipolysis and proteolysis of serum albumin. Some physiological gastric conditions were affected by treatments: RHM had enhanced postprandial lipolytic activity and PHHM had a reduced gastric emptying time. The in vivo data described here may help to i

Le baobab est un arbre qui pousse à l'état sauvage en Afrique et ailleurs dans le monde où le fruit est consommé sous différentes formes. Si l'écologie et la botanique de la plante ont été bien étudiées, il y a peu d'information disponible sur la composition biochimique d'une manière générale et même inexistante chez les espèces malgaches en particulier. Cette étude s'inscrit dans le contexte du développement et de la valorisation des produits locaux en Afrique. Elle a pour objectif principal de mieux caractériser la pulpe des fruits de baobabs issus d'échantillons de diverses provenances de Madagascar et d'Afrique. A cette fin, elle s'est attachée dans un premier temps à caractériser et à quantifier les principaux éléments nutritifs comme les glucides, les acides aminés, les lipides, les polyphénols, la vitamine C, les acides organiques, les éléments minéraux et les arômes. La caractérisation biochimique de la pulpe a révélé une forte acidité titrable (102 meq/100g) et une teneur élevée en acide ascorbique (jusqu'à 312 mg/100g) et en polyphénols de (60,24 à 137,81mg/100g et de 329 à 1705,98 mg/100g) ainsi qu'un potentiel antioxydant très fort et une bonne source de Ca 658 mg/100g.Une évaluation du potentiel de ce fruit pour une valorisation à plus grande échelle à travers une amélioration des procédés de transformation existant en Afrique a été réalisée. L'identification d'une approche de stabilisation et de conservation du nectar par voie conventionnelle (pasteurisation) a été réalisée. Nos résultats ont montré que le nectar est aussi nutritif que les fruits usuels et que sa stabilisation peut se faire par une pasteurisation en utilisant le barème 70°C/10 min. L'analyse sensorielle du nectar après chaque étape de traitement ou de conservation (42 j) n'a pas montré de modification organoleptique du produit quelque soit la température de stockage Deux approches empiriques classiques (modèles d'Arrhenius et de Ball) ont été utilisés pour décrire la cinétique de dégradation thermique de la vitamine C du nectar.Enfin, une étude de faisabilité de l'utilisation de la spectrométrie proche infrarouge pour la caractérisation des origines et pour la détermination des teneurs en constituants biochimiques a été réalisée. Ce travail a permis de montrer qu'il était possible de doser la matière sèche, les protéines, le fructose et le potassium.Une séparation des espèces basée sur l'analyse des spectres semble aussi pouvoir être réalisée via leur appartenance aux sections (brevetubae, longitubae). / Baobab tree is growing wild in Africa and elsewhere in the world. Fruits are consuming in different ways. Plant ecology and botanic are well detailed, but generally few information is available on biochemical composition and even nothing about Malachi species. This study takes place in the development and valorization of African local fruits program. The main objective is to characterize baobab fruit pulp samples coming from both Madagascar and Africa. First, the main nutriments were characterized and quantified, such as, carbohydrates, amino acids, lipids, polyphenols, vitamin C, organic acids, minerals and aroma compounds. Biochemical characterization of the pulp showed high level of total acidity (102 meq/100g), ascorbic acid (till 312 mg/100g), polyphenols (from 60.24 to 137.81mg/100g) and anti oxidant potential.To valorize the fruit at larger scale, evaluation of its potential was realized trough improvements of existing processing techniques in Africa. A conventional approach (pasteurization) was realized to stabilize and store nectar. Data show nectar is as nutritive than fresh fruit with pasteurization schedule at 70°C/10min. Sensory analysis of nectar after each step of process doesn't show organoleptic difference relative to storage temperature. Two classical empirical approaches (Arrhenius and Ball models) were used to describe kinetic of thermal degradation of C vitamin of nectar.At least, Near Infra Red Spectroscopy (NIRS) was tested, to determine geographical origins and levels of biochemical compounds. Dry matter, proteins, fructose and potassium were quantified. Species segregation with NIRS seems possible by means of belonging to brevetubae and longitubae sections.

Titre de l'écran-titre (visionné le 19 juin 2023) / Thèse ou mémoire avec insertion d'articles. / La mise en place d'une nutrition adéquate pour les prématurés est un défi majeur pour les services néonataux notamment, car la teneur en protéines du lait maternel n'est pas suffisante pour soutenir la croissance des nourrissons de très faible poids à la naissance (<1 500 g). Ainsi, les isolats protéiques de lait bovin (>85 % sur base sèche) sont généralement utilisés pour répondre aux besoins en protéines. Toutefois, ces produits pourraient causer des intolérances lorsqu'utilisés pour la nutrition de cette population vulnérable. Par conséquent, le but de ce projet était de produire un concentré protéique de lait humain en adaptant les procédés (écrémage, microfiltration, ultrafiltration, diafiltration, pasteurisation thermique et par pression) actuellement utilisés en industrie laitière et d'étudier l'impact de ces technologies sur les phénomènes de dénaturation/agrégation des protéines en ciblant particulièrement celles d'importance biologique. L'objectif final étant d'évaluer la faisabilité d'un concentré de protéines de lait humain afin d'aider à l'atteinte des besoins nutritionnels et physiologiques des prématurés. Une première étude a permis de mettre en évidence l'impact de la composition du lait humain et du seuil de coupure de la membrane de filtration sur l'efficacité de l'ultrafiltration couplée à la diafiltration pour la concentration et la purification des protéines du lait humain. Une teneur protéique de 50% sur une base sèche a été atteinte dans le concentré généré. Le procédé a permis une rétention maximale des protéines et des peptides d'intérêt nutritionnel. Toutefois, la forte teneur en oligosaccharides est vraisemblablement un frein majeur à l'atteinte des performances optimales de l'ultrafiltration et de la diafiltration. Ces résultats ont permis de corréler l'impact des différences de composition des laits bovin et humain sur les performances des procédés baromembranaires. Cependant, d'autres stratégies devront être développées pour augmenter les performances de filtration dans un contexte industriel ou pilote. À partir du concentré protéique de lait humain généré à l'étape précédente, le deuxième objectif de cette thèse visant à étudier l'impact de différents traitements de pasteurisation sur les structures protéiques. Nous avons observé que l'ensemble des traitements de pasteurisation appliqués (haute pression hydrostatique [HPH], pasteurisation haute température/temps court [HTST] et pasteurisation de Holder [ou pasteurisation basse température/temps long]) induisaient une agrégation de diverses protéines, en particulier l'α-lactalbumine et la lactoferrine. Cependant, les traitements thermiques avaient un impact plus important que les HPH puisque 86% de la lactoferrine a été dénaturée et agrégée à la suite d'une pasteurisation HTST et pasteurisation de Holder alors qu'elle a été préservée après HPH à un niveau similaire à celui du concentré de protéines de lait humain non traité. Finalement, les travaux du troisième objectif ont permis de générer des données sur la digestion gastro-intestinale du lait maternel, du concentré protéique non traité et pasteurisé (HPH, HTST ou pasteurisation de Holder) dans un modèle in vitro de nouveau-né prématuré. Il a aussi été démontré que les 3 procédés de pasteurisation ont permis de diminuer significativement la charge microbienne du concentré. Des degrés d'hydrolyse similaires ont été calculés pendant et après la digestion pour l'ensemble des HMPC (non traités, HPH, HTST ou pasteurisation de Holder). Cependant la lactoferrine, ainsi que les protéines laitières de hauts poids moléculaires, étaient plus susceptibles à la digestion dans les concentrés traités thermiquement. Au contraire, l'α-lactalbumine semble être plus résistante à la digestion suite à l'application des traitements (HPH, HTST et pasteurisation de Holder). En résumé, ce projet a permis de générer de nouvelles connaissances sur la transformation du lait humain, pour la production d'un concentré protéique, à l'aide des méthodes conventionnellement appliquées en industrie laitière et alimentaire. D'après l'ensemble des critères de qualité étudiés, la pasteurisation par HPH a engendré des impacts plus faibles sur la structure et la digestibilité des protéines comparativement aux traitements thermiques. Cependant, pour envisager la production d'un concentré protéique de lait humain au sein des banques de lait humain, il sera nécessaire de démontrer la salubrité microbiologique de ce produit fini. En effet, en lien avec la vulnérabilité des prématurés et la périssabilité du lait, la décontamination et la conservation de ces produits représentent des enjeux majeurs. / Adequate nutrition is a challenge for neonatal services, especially when the protein content of human milk is not sufficient to support the growth of very low birth weight infants (VLBW, <1 500 g). Bovine milk-based protein isolates (>85% on a dry basis) are typically used to meet protein requirements. However, these products could cause feeding intolerance for this vulnerable population. Therefore, the purpose of this project was to generate a human milk protein concentrate (HMPC) by adapting process (skimming, microfiltration, ultrafiltration, diafiltration, and pasteurization by thermal and pressure processes) currently used in the dairy industry and to study the impact of this technology on the denaturation and aggregation of proteins, mainly bioactive proteins. The aim was to evaluate the feasibility of producing a human milk protein concentrate to meet the nutritional and physiological needs of premature newborns. A first study highlighted the impact of human milk composition and molecular weight cut-off on the efficiency of ultrafiltration and diafiltration for the concentration and purification of human milk proteins. The HMPC contained 50% of protein on dry basis. The process allowed a maximal retention of proteins and peptides of interest from a nutritional point of view. However, the presence of oligosaccharides negatively impacted the performance of ultrafiltration and diafiltration. These results allowed us to correlate the impact of compositional differences between bovine and human milk and the performance of pressure-driven membrane processes. However, other strategies should be tested to increase the filtration performance in an industrial or pilot scale context. Starting from the HMPC produced at the previous objective, the second objective of this thesis aimed to evaluate the impact of different pasteurization treatments on the protein structure. We highlighted that both high hydrostatic pressure (HHP) and thermal treatments (high temperature short time pasteurization [HTST] and Holder pasteurization) induced aggregation of human milk proteins, mainly α- lactalbumin and lactoferrin. However, effect of thermal treatments on proteins was largely higher compared to HHP since 86% of the lactoferrin (for the soluble phase) was denatured and aggregated after heat treatment (HTST and Holder pasteurization). The impact of HHP on lactoferrin was non-significant and lactoferrin concentration stayed the same as the non-treated HMPC. Finally, the third study provides information regarding the gastrointestinal digestion of non-treated HMPC and pasteurized HMPC (HHP, HTST or Holder pasteurization) in a premature infant in vitro model. It has also been demonstrated that the three pasteurization processes have significantly reduced the microbial load of the HMPC. Similar hydrolysis degrees were calculated during and after digestion between any HMPC (non-treated, HHP, HTST or Holder pasteurization). However, lactoferrin and other higher molecular weight proteins became more sensitive to digestion after thermal treatments of HMPC. On the contrary, α-lactalbumin was more resistant to digestion after pasteurization treatments (HHP, HTST and Holder pasteurization). In conclusion, this project generated new knowledge on human milk processing, to produce HMPC, using conventional methods currently used in dairy industries. According to the different results generated in the three objectives, HHP represents the best option to maintain the quality of HMPC. However, to consider the production of human milk protein concentrate within human milk banks, the study of the microbiological safety of this concentrate is crucial. Indeed, because of the vulnerability of premature newborns and the perishability of milk, the decontamination and preservation of these products represent major issues.

Le babeurre, sous-produit du beurre, est peu valorisé par l'industrie laitière canadienne. Avec une composition similaire au lait écrémé, il constitue un fort potentiel de valorisation protéique utilisable dans l'industrie de la formulation alimentaire et plus précisément, dans l' industrie fromagère. Parallèlement, son contenu appréciable en fragments de la membrane du globule gras du lait (MGGL ou ± MFGM : Milk Fat Globule Membrane¿) lui confère d' excellentes propriétés fonctionnelles et biologiques. Ces propriétés sont toutefois affectées par les traitements technologiques préalablement appliqués au lait et à la crème. En outre, il a été proposé que la pasteurisation de la crème était responsable de la diminution des propriétés émulsifiantes de la MGGL ainsi que des propriétés fromagères du babeurre. Le but de ce projet était de déterminer l'impact de la pasteurisation haute du lait et de la crème sur la composition minérale du babeurre et protéique de ses fragments de la MGGL. Les résultats ont démontré que l'effet isolé de la pasteurisation de la crème diminue de façon hautement significative (P < 0.0001) les minéraux étudiés (Ca, P, Mg, K, Na) des différents babeurres, alors que l'effet de la pasteurisation du lait cause de plus faibles changements. D'autre part, l'analyse d'images de gels deux dimensions (2-D) a révélé que plusieurs protéines de la MGGL diminuent en intensité suite à une pasteurisation haute industrielle. De manière générale, ces protéines membranaires se retrouvent en plus faibles concentrations à la suite de l'application d'une pasteurisation de la crème. Une meilleure compréhension des changements de composition qui surviennent suite aux traitements de pasteurisation appliqués couramment en industrie permettra de mieux anticiper les applications potentielles du babeurre ou de ses fragments de MGGL en tant qu'ingrédient alimentaire.

Le babeurre constitue la phase aqueuse extraite de la masse de beurre obtenue lors du barattage de la crème. Avec une composition similaire à celle du lait écrémé, le babeurre présente un fort potentiel de valorisation pour l'industrie fromagère. Son utilisation en fromagerie demeure toutefois limitée par plusieurs défauts technologiques. Par exemple, il augmente le temps de coagulation à la présure, conduit à des caillés plus friables et diminue leur fermeté. Pour expliquer ce phénomène, les présents travaux sont basés sur l'hypothèse que les fragments de la membrane de globule de gras laitier interagiraient directement avec les micelles de caséine suite à l'application d'un traitement thermique et interféreraient de ce fait dans l'environnement physicochimique de ces dernières, nuisant par conséquent à leur coagulation. Le but du projet de recherche est de caractériser les interactions liant les micelles de caséine aux protéines du babeurre afin de mieux comprendre le comportement du babeurre en système fromager. Pour ce faire, des micelles de caséine de babeurre de crème crue et de babeurre de crème pasteurisée (90°C, 20 secondes) ont été isolées par centrifugation. Leur taille, leur charge et leur composition protéique ont été déterminées. Les résultats obtenus ont permis de montrer que la pasteurisation favorisait la création de complexes entre les micelles de caséine et les protéines de la membrane de globule de gras laitier. Selon des résultats obtenus à partir de gels électrophorétiques de polyacrylamide réalisés en 2 dimensions (1ere dimension en conditions non-réductrices et 2eme dimension en conditions réductrices), ces complexes seraient maintenus par des liens covalents mettant en jeu des liaisons disulfures. Les résultats de gels électrophorétiques de polyacrylamide cette fois réalisés en 1 dimension, alternativement avec et sans ajout d'agent réducteur, montrent que les mécanismes d'interaction feraient notamment intervenir la PAS 6/7, la butyrophiline ainsi que la caséine K. Par ailleurs, les caséines K jouent un rôle majeur dans la coagulation fromagère et leurs liens avec les autres protéines sont reconnus pour diminuer cette fonction. Les liens unissant ces dernières aux protéines de la membrane de globule de gras laitier peuvent donc constituer une explication des défauts technologiques apportés par l'utilisation du babeurre de crème pasteurisée en fromagerie.

Thesis (MSc Food Sc)--University of Stellenbosch, 2011. / ENGLISH ABSTRACT: The sensory characteristics and chemical composition of rooibos infusions were analysed to establish the extent of variation in sensory attributes and compositional parameters, and investigate whether correlations exist between the sensory characteristics and the phenolic composition. To capture as much potential variation as possible, 69 rooibos samples were collected throughout the 2009 harvesting season from different production areas. The samples were also representative of the different quality grades (A, B, C or D) which are based on the appearance of the leaves, and the colour and flavour of the infusion. Quantitative descriptive analysis was used to develop sensory profiles for each of the rooibos infusions. Considerable variation in the sensory characteristics was observed, highlighting the need for standardised terminology that can be used to describe what is often referred to as “characteristic” rooibos flavour. Aroma, flavour, taste, and mouthfeel descriptors were generated and assembled into a rooibos sensory wheel. The most recurring attributes were selected to compile a rooibos sensory lexicon which provides a definition and a reference standard for clarification of each term. A combination of “honey”, “woody” and “fynbos-floral” notes with a slightly sweet taste and subtle astringency may be regarded as “characteristic” rooibos attributes indicative of good quality tea. Pleasant “caramel” and “fruity-sweet” notes were also observed in a number of infusions, whereas negative descriptors, associated with poor quality rooibos, included “green” and “hay” flavours. Large variation in the composition of rooibos infusions was revealed through the quantification of soluble solids (SS), total polyphenols (TP), tannins and 14 monomeric phenolic compounds, as well as spectrophotometric colour measurements. High quality rooibos was associated with higher levels of SS, TP, tannins and phenolic compounds than low quality rooibos. Correlations between the compositional parameters and sensory attributes of the infusions indicated that several non-volatile compounds, including enolphenylpyruvic acid-2-glucoside, quercetin-3-glucoside, and iso-orientin, were associated with the characteristic sweet taste of rooibos, while bitterness was related to certain flavonoids such as luteolin, quercetin and aspalathin. The only compound significantly correlated to astringency was rutin, although it is likely that aspalathin and several other monomeric flavonoids also contribute to astringency. The tannin content was not associated with astringency possibly because of the limitations associated with the tannin quantification method. To determine whether compositional changes resulting from steam pasteurisation of rooibos leaves influence the sensory quality of rooibos infusions, differences in the phenolic composition and sensory attributes of infusions, prepared from unpasteurised and pasteurised rooibos, were analysed. Steam pasteurisation significantly reduced the SS, TP and aspalathin content of rooibos infusions, as well as the absorbance, especially at a wavelength of 450 nm. It also resulted in significant reductions in the intensities of most of the aroma and flavour attributes, especially the “green” notes associated with low quality rooibos. After steam pasteurisation the prominent “green” flavour of certain samples was frequently replaced by a “hay” flavour. The taste attributes, sweetness and bitterness, remained unchanged, whereas the astringency of rooibos infusions decreased significantly. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Die sensoriese eienskappe en chemiese samestelling van rooibostee is geanaliseer ten einde die mate van variasie van die sensoriese sowel as die chemiese profiel te bepaal, asook om vas te stel of korrelasies bestaan tussen die sensoriese eienskappe en die fenoliese samestelling van rooibostee. Om soveel as moontlik potensiële variasie in te sluit, is 69 rooibos monsters tydens die 2009 oesseisoen van verskillende produksiegebiede versamel. Die monsters is ook verteenwoordigend van die verskillende kwaliteitgrade (A, B, C en D), wat op grond van die voorkoms van die teeblare, en die kleur en geur van die tee toegeken is. Kwantitatiewe beskrywende analise is gebruik om ‘n sensoriese profiel vir elke rooibostee op te stel. Aansienlike variasie in die sensoriese eienskappe is waargeneem. Dit het die behoefte aan gestandaardiseerde terminologie onderskryf, wat gebruik kan word om die term “karakteristieke” rooibos geur in meer detail te omskryf. Spesifieke terme vir aroma, geur, smaak en mondgevoel is geformuleer, en gebruik om ‘n sensoriese wiel vir rooibostee saam te stel. Terme wat die meeste voorgekom het, is gekies om in ‘n sensoriese leksikon vervat te word wat ‘n definisie en ‘n verwysingstandaard vir elke term voorstel. Die “karakteristieke” sensoriese eienskappe van goeie kwaliteit rooibostee kan soos volg gedefinieer word: ’n kombinasie van “heuning”, “houtagtige” en “fynbos-blom” geure met ‘n effense soet smaak en ‘n sagte vrankheid. Aangename “karamel” en “vrugtige-soet” geure is ook waargeneem, terwyl terme soos “groen” en “hooi” met swak kwaliteit rooibostee geassosieer is. Groot variasie in die samestelling van rooibostee is verkry deur kwantifisering van die inhoud van oplosbare vastestowwe (SS), totale polifenole (TP), tanniene, en 14 monomeriese fenoliese verbindings, asook spektrofotometriese kleurmetings. Hoë kwaliteit rooibostee is geassosieer met hoër vlakke van SS, TP, tanniene en fenoliese verbindings in vergelyking met lae kwaliteit rooibos. Korrelasies tussen laasgenoemde parameters en die sensoriese eienskappe het aangedui dat sekere nie-vlugtige verbindings, bv. fenielpirodruiwesuurglukosied, kwersetien-3-glukosied en iso-orientien, geassosieer is met die kenmerkende soet smaak van rooibos, terwyl ‘n bitter smaak geassosieer is met spesifieke flavonoïede soos luteolien, kwersetien and aspalatien. Die enigste verbinding wat betekenisvol gekorreleer het met vrankheid was rutien, maar dit is waarskynlik dat aspalatien en ander monomeriese flavonoïede ook bygedra het tot vrankheid. Die tannieninhoud het nie verband gehou met vrankheid nie, vermoedelik as gevolg van die beperkinge van die chemiese metode vir tannienbepaling. Om te bepaal of stoompasteurisasie van rooibos die sensoriese kwaliteit en chemiese samestelling van rooibostee beïnvloed, is die verskille in fenoliese samestelling en sensoriese eienskappe van die tee, berei van ongepasteuriseerde en gepasteuriseerde rooibos, ondersoek. Stoompasteurisasie het ‘n betekenisvolle verlaging teweegebring van die SS, TP en aspalatien inhoud, sowel as van die absorbansie van die tee, veral by ‘n golflengte van 450 nm. Dit het ook gelei tot ‘n statisties betekenisvolle vermindering van die intensiteit van die meeste aroma en geur eienskappe, veral die sogenaamde “groen” eienskap wat met swak kwaliteit rooibos verbind word. As gevolg van stoompasteurisasie is die opmerklike “groen” geur van sekere ongepasteuriseerde monsters herhaaldelik vervang deur ‘n “hooi” geur. Die smaakeienskappe, soet en bitter, was onveranderd, terwyl vrankheid statisties betekenisvol afgeneem het as gevolg van pasteurisasie.

Au sens de la législation, les compléments alimentaires sont des denrées alimentaires et doivent donc subir un traitement de pasteurisation pour détruire les microorganismes potentiellement pathogènes. L’utilisation du CO2 comprimé peut être une alternative basse température aux traitements thermiques classiques. Dans ce travail, la technologie au CO2 est optimisée pour traiter des compléments alimentaires fortement chargés par trois microorganismes.L’impact des conditions expérimentales sur l’inactivation et la préservation des actifs a été mis en évidence via un plan d’expériences de type composite centré. La température et dans une moindre mesure l’interaction pression-durée ont été identifiés comme étant les facteurs les plus influents. Pour les actifs, la teneur en polyphénols totaux est préservée alors que la vitamine C est conservée à plus de 70%. Les résultats ont été analysés au regard de l’effet de la température et de la pression sous azote et sous air, de l’interaction pH/température, de la charge en microorganismes et de la nature de la matrice.La pasteurisation est également examinée sous l’angle du transfert de masse et des temps caractéristiques dans un contacteur gaz-liquide afin d’estimer la cinétique de dissolution du CO2 dans la matrice. L’étude de sensibilité montre que c’est la solubilité du CO2 dans l’eau qui impacte la cinétique de dissolution plus que les paramètres liés au contacteur. Des essais avec deux dispositifs batch et un mini-dispositif continu illustrent ce propos.La durée de vie des produits ainsi pasteurisés et l’apport du traitement CO2 comparé à un traitement thermique ont été aussi étudiés. / According to the law, food dietary supplements belong to food products and must then be pasteurized to kill potentially pathogenic microorganisms. Pressurized carbon dioxide can be a low-temperature alternative to usual thermal treatments. In this study, a high pressure carbon dioxide process is optimized to pasteurize dietary supplements highly contaminated with 3 microorganism species.This work reviews the effect of operating parameters on microbial inactivation and active ingredients thanks to a central composite design. Temperature and, at a lower extent, the pressure-duration interaction were identify as influent. Concerning active ingredients, total phenolic concentration is fully preserved whereas vitamin C retention rate is at least of 70%. Results were analyzed taking into account the synergistic effect of temperature and pH, temperature and atmospheric or N2 pressure, contamination level and the composition of the food matrix.Pasteurization was evaluated from the mass transfer and characteristic times point of view in a gaz-liquid contactor. The sensitivity analysis underlines that CO2 solubility in water is the main factor that affects the dissolution kinetic, beyond contactor constraints. Experiments led with 2 different batch set-ups and a mini‑continuous reactor illustrate that point.Finally this work studies the shelf-life of our CO2-pasteurized products and estimates the added value of such a treatment compared to a thermal one.

L'objectif de ce travail a été d'étudier l'influence de l'emballage et de la matrice (jus) sur la qualité du jus d'orange pendant son stockage, en lien avec sa teneur en vitamine C, sa couleur et sa qualité organoleptique. Les matériaux d'emballage utilisés étaient le verre, un polyéthylène téréphtalate (PET) monocouche et des technologies barrière à l'oxygène pour les bouteilles de PET et pour les bouchons en polyéthylène haute densité (PEHD). Après 5 mois de conservation à température ambiante du jus à base de concentré, les pertes de composés d'arôme par transferts vers l'emballage sont négligeables. Pour les emballages plastiques, les pertes en vitamine C ont été reliées à la perméabilité à l'oxygène du matériau. Le verre a permis le meilleur maintien des teneurs en vitamine C. Concernant les composés d'arôme, l'évolution a été fortement reliée à la durée du stockage mais pas au type de matériau d'emballage utilisé ni à sa perméabilité à l'oxygène. Ces résultats ont montré que l'évolution aromatique dans le jus pouvait être attribuée à l'acidité de la matrice qui entraîne des réactions de catalyse acide. Les travaux suivants ont permis d'améliorer la qualité aromatique du produit en tenant compte de la matière première (matrice jus et arômes) et de plusieurs étapes du procédé de fabrication. En condition modèle, une augmentation du pH d'un pur jus de 3,2 à 4 a permis de diminuer la formation de composés d'arôme à impact sensoriel négatif et a protégé la vitamine C sans augmenter de manière importante le brunissement non-enzymatique. Le rôle de la pulpe et du traitement thermique sur la rétention des composés d'arôme a été étudié d'un point de vue physico-chimique et d'un point de vue sensoriel. Le traitement de pasteurisation serait susceptible de modifier les interactions entre les composés d'arôme et les constituants insolubles du jus.

Dans cette étude nous avons évalué les activités biologiques de la mûre tropicale de montagne (Rubus adenotrichos) et les effets de la digestion ou des procédés de pasteurisation sur ces activités. L'extrait polyphénolique de mûre présente un pouvoir antioxydant déterminé par la méthode ORAC de 4339 ± 144 pM TE/g, plus élevé que celui de la quercétine et de l'acide ellagique. L'extrait de mûre présente des propriétés protectrices des liposomes et des homogénats de foie contre la peroxydation lipidique avec des IC50 de 7.0 ± 0.5 et 20.3 ± 4.2 mg/ml, respectivement. Les polyphénols de mûre inhibent la production de nitrite dans par les macrophages murins J774A.1 stimulées par le mélange LPS, IFN. Cette activité est confirmée par la diminution du taux de NO synthase inductible dans ces mêmes cellules. Les activités biologiques des fruits pourraient être affectés par les procédés industriels. Le processus de pasteurisation du jus de mûre a provoqué une diminution d'environ 7% de la concentration en anthocyanes pour la température la plus élevée évalué, 92°C. Pour le même échantillon, une réduction significative de 27% de l'activité anti-oxydante mesurée par la méthode DPPH et de 16% de la capacité de complexassions des radicaux NO. Toutefois, aucune différence significative n'a été mise en évidence autant pour la capacité d'inhibition de la peroxydation que pour l'activité anti-oxydante intracellulaire. Les effets in vivo sont largement dépendants de la biodisponibilité des composés phénoliques et de ce fait un jus de mûre a été digéré in vitro pour obtenir des échantillons qui représentent les grandes étapes du processus de digestion. La digestion gastrique a peu d'influence au contraire de la digestion intestinale sur la composition polyphénolique de l'extrait de mûre en particulier au niveau du rapport anthocyanines/elagitannins. La fraction dialysable présente une réduction de 33% et de 35% de l'activité contre les radicaux dérivés de l'azote DPPH et NO, respectivement. De même, la capacité d'inhiber au niveau intracellulaire les radicaux libres (ROS) a diminué d'environ 85%. Toutefois, aucune différence significative n'a été mise en évidence au niveau de la capacité d'inhiber la peroxydation lipidique. Finalement, cette étude a utilisé un modèle in vivo pour évaluer l'effet de la consommation d'une boisson de mûre chez des rats diabétiques. L'apport de mûre a provoqué une diminution du glucose (-48.6%), des triglycérides (-43.5%) et du taux de cholestérol (-28.6%) plasmatique des rats diabétiques par rapport aux témoins diabétiques qui n'ont pas consommé la boisson de ce fruit. De plus, les rats diabétiques qui consomment de la mûre ont vus améliorées les valeurs de la capacité antioxydante du plasma (+7%), tandis que les niveaux de peroxydation lipidique dans le plasma (-19%) et dans les tissus rénaux (-23%) ont été réduits. Cette étude suggère que l'incorporation de la mûre comme un complément alimentaire pourrait avoir des effets bénéfiques sur la santé, même si l'on considère les aspects de biodisponibilité et les effets du procédé de pasteurisation. / This study evaluated biological activities of blackberries (Rubus adenotrichos) and the effects of digestion or pasteurization processes on these activities. The blackberries phenolic extract showed an ORAC value of 4339 ± 144 μM TE/g, higher than those of quercetin and ellagic acid. It also protected liposomes and liver homogenates against lipid peroxidation; with IC50 of 7.0 ± 0.5 and 20.3 ± 4.2 μg/mL, respectively. The blackberry polyphenols inhibited nitrite production in J774A.1 cells stimulated with LPS+IFNγ due to down-regulation of iNOS protein expression, suggesting an anti-inflammatory potential. The biological activities of the fruits could be affected by the industrial processes. The pasteurization of a blackberry juice caused a 7% decrease in the anthocyanins concentration of the highest temperature tested, 92 °C. For the same sample, a significant reduction of 27% and 15% were showed in the DPPH and NO scavenging capacity, respectively. However, non-significant differences were evident neither for the peroxidation inhibitory capacity nor for the intracellular antioxidant activity after the pasteurization step. The antioxidant capacity is largely dependent of their bioavailability and because of this a blackberry juice was digested in vitro to obtain samples that represent the major stages of the digestion process. The gastric digestion had slight impact on polyphenolic composition while the pancreatin/bile digestion had marked effects on polyphenolic composition, particularly in the ratio anthocyanins-ellagitannins. These changes in phenolic composition caused in the dialyzed fraction a reduction of 33% and 35% in the activity against nitrogen derived radicals DPPH and NO respectively. As well the capacity to inhibit intracellular ROS was decrease by an 85% in the dialyzed fraction. Nevertheless, no significant differences were evident in the capacity to inhibit lipid peroxidation. Finally, this study used an in vivo model with diabetic rats to evaluate the effect of the consumption of a blackberry beverage. The blackberry intake provoked a decrease in plasmatic glucose (-48.6%), triglycerides (-43.5%) and cholesterol (-28.6%) levels in the diabetic rats with respect to the diabetic controls animals. The diabetic rats which consumed blackberry, improved (+7%) the plasma antioxidant capacity (PAC) values and reduced the levels of lipid peroxidation in plasma (-19%) and in kidney tissue (-23%). This study suggests that selecting blackberry as a dietary complement could have health beneficial effects even when considering the bioavailability aspects of the phenolic compounds and the pasteurization effects.

A evolução da população de microrganismos mesófilos aeróbios, coliformes totais e fecais e Staphylococcus coagulase positiva foi estudada na linha de processamento do queijo Minas frescal em uma indústria de laticínios sujeita à fiscalização do Serviço de Inspeção Federal (S.I.F.). Três pontos do processamento foram avaliados individualmente: a pasteurização com amostras de leite cru e leite pasteurizado, a coagulação com amostras de leite pasteurizado, de coalhada cortada e de coalhada dessorada e a salga com amostras de queijos antes e depois da salga e da salmoura. A contagem de microrganismos psicrotróficos aeróbios foi incluída na etapa de salga porque é feita sob refrigeração. E depois foram coletadas amostras de um mesmo lote ao longo da linha. Totalizaram 11 coletas em um ano de estudo. Os resultados mostraram que a pasteurização, único ponto crítico de controle do processo, foi insuficiente para garantir a qualidade microbiológica do leite de acordo com os padrões microbiológicos vigentes, porque o leite cru apresentava péssima qualidade. Durante a coagulação houve crescimento médio de 1,70 ciclos log na população de mesófilos aeróbios e um crescimento médio >3,0 ciclos log na população de coliformes fecais. Durante a salga houve crescimento médio de 0,73 ciclos log na população de mesófilos aeróbios e um crescimento médio de 0,37 ciclos log na população psicrotróficos aeróbios. Ao longo da linha, verificou-se que houve crescimentos da ordem de 11,77 ciclos log de coliformes totais e de >9,68 ciclos log de coliformes fecais do leite pasteurizado até o queijo após a salga. Em relação ao Staphylococcus coagulase positiva não foi detectado aumento expressivo de sua população. Os resultados encontrados indicam que o queijo Minas frescal do laticínio estudado antes de ser embalado já se apresentava impróprio para o consumo, devido às altas contagens de coliformes totais e fecais podendo vir a causar riscos aos consumidores e que o próprio processo de fabricação foi responsável pela alta contaminação, constituindo um problema de saúde pública. / The evaluation of aerobic mesophilic, of total and fecal coliforms and Staphylococcus positive coagulase microorganisms population in a dairy processing line of "Minas frescal" cheese submitted to inspection of Federal Service was studied. Three processing steps were analysed individually: the pasteurisation through samples of raw and pasteurised milk; the coagulation through samples of pasteurised milk, cut and drained curd; and the salting through samples of cheeses before and after salting and brine itself. The aerobic psichrotrophic microorganim’s count was made because salting was carried out under refrigeration. After, all the samples of a same allotment were collected. In one year 11 collections were taken and analysed. The results showed that the pasteurisation, the unique control critical point in the process, was not able to ensure the microbial quality of milk in agreement to the microbial standards, due to the bad quality of the raw milk. On curding the aerobic mesophilic population had an average growth of 1.70 cycles log and the fecal coliforms had an average growth of > 3.0 cycles log. On salting the aerobic mesophilic microorganisms had an average growth of 0.73 cycles log as well the aerobic psichrotrophic population had an average growth of 0.37 cycles log. In the processing line, had an average growth of 11.77 cycles log on the population of total coliforms and >9.68 cycles log on the population of fecal coliforms from pasteurised milk until the cheese after salting. An expressive increase of the number of Staphylococcus positive coagulase was not detected. The results indicated that the manufactured "Minas frescal" cheese was improper for consumption even before packing because the high counting of total and fecal coliforms, being harmful to consumers and the processing was responsible for the high contamination, being a potential public health problem.