Pour répondre aux enjeux énergétiques et environnementaux actuels et à venir, le développement du bois est très important, notamment avec des applications aux niveaux industriels et collectifs. Pour répondre à ces besoins et accompagner ce développement, de nombreuses structures d'approvisionnement en plaquettes forestières se mettent en place. La principale difficulté pour ces structures est de garantir une qualité de combustible sûre et constante au cours du temps, notamment en ce qui concerne l'humidité. L'objectif de ce travail de thèse est de rechercher les solutions les plus appropriées pour répondre à cette attente. Ainsi, le travail débute par l'étude bibliographique et la compréhension des systèmes de séchage existants ; le séchage peut se dérouler de manière naturelle (sous bâche, sous abri, …) ou bien artificielle (séchoir tunnel, séchoir rotatif, …). Dans un second temps, des essais ont été mis en place pour comprendre et quantifier précisément l’impact des paramètres influents sur le séchage naturel des plaquettes forestières et les modifications physico-chimiques se produisant lors du stockage des plaquettes forestières. Dans un troisième temps, des modèles mathématiques permettant de traduire le comportement des plaquettes forestières au cours du séchage seront proposés et comparés aux résultats des essais. Enfin, le dernier volet consiste en l’élaboration de scénarios technico-économiques permettant d’étudier les différentes solutions ou combinaisons de solutions de séchage pour aboutir à la qualité de combustible souhaitée. / To answer actual and future energetic and environmental issues, wood development is very important, notably with industrial and collective applications. To answer these needs and follow this development, lots of supplying structures of wood chips are being created. The main difficulty for these companies is guaranty good and stable raw material quality all time, notably concerning moisture content. The objective of this work is to research the most appropriate solutions to answer this problematic. So, the work begins by a bibliographical study that will help to understand the existing systems of drying; drying can be natural (under layer, under shelter …) or artificial (tunnel dryer, rotary dryer …). Then, experiments were put in place to understand and quantify more precisely natural drying parameters impact on wood chips and physico-chemical modifications on wood chips during storage. After, mathematic models are developed to traduce wood chip drying comportment, after models results are compared to experimental results. Finally, economical scenarios were performed to study the different solutions or combinations of solutions to dry wood chips in order to answer technical and economical industrial needs.

Depuis la légalisation des extraits de cannabis et du cannabis comestible en 2018 au Canada, plusieurs industries ont commencé la production de produits transformés contenant des cannabinoïdes, un marché en forte croissance générant d'importants revenus. Puisque la législation permettant la vente de produits dérivés du cannabis pour des fins alimentaires au Canada est très récente (2019), peu d'études ont été réalisées sur l'impact de la matrice alimentaire sur la stabilité et la bioaccessibilité de ces composés actifs. En effet, les travaux publiés se sont plutôt intéressés à l'incorporation du cannabis dans des matrices à usage pharmaceutique ou utilisant des ingrédients non comestibles. Ainsi, avec la demande grandissante de produits comestibles, il devient primordial d'approfondir les recherches afin d'offrir une gamme de produits sécuritaires et innovants pour les consommateurs. Dans le cadre de ce projet de maîtrise, une huile de cannabis a été nanoémulsifiée et séchée par atomisation afin d'obtenir une poudre hydrosoluble enrichie en cannabinoïdes. Trois émulsifiants différents (isolat de protéines de lactosérum et de soya et Tween 80) ont été utilisés en combinaison avec de la maltodextrine. Tout d'abord, l'étude des propriétés physicochimiques de la poudre générée a été réalisée. Par la suite, la stabilité et la bioaccessibilité des cannabinoïdes ont été évaluées. Bien que les isolats protéiques aient montré une meilleure efficacité d'encapsulation que le Tween 80, ce surfactant non-ionique a permis une meilleure bioaccessibilité des composés actifs. Ces résultats peuvent être en partie expliqués par la dénaturation et l'agrégation des protéines à l'interface de la nanoémulsion lors du séchage par atomisation. Par conséquent, l'évaluation de l'impact des divers émulsifiants a d'abord permis d'approfondir les connaissances au niveau de la nanoencapsulation par atomisation de composés lipophiles comme les cannabinoïdes. Ce projet a également permis de mettre en relief l'importance de la structuration de l'interface d'une nanoémulsion sur sa stabilité au séchage par atomisation et sur la bioaccessibilité des cannabinoïdes durant la digestion. Ces résultats permettront de développer des stratégies plus efficaces pour la formulation de produits à base de cannabis comestibles afin de mieux répondre au marché grandissant de produits transformés du cannabis. / Since the legalization of cannabis extracts and edible cannabis in 2018 in Canada, several industries have started producing processed products containing cannabinoids, a fast-growing market that generates significant revenue. Due to the recent opening of legislation allowing the sale of cannabis-derived products for food purposes in Canada (2019), few studies have been conducted on the impact of the food matrix on the stability and bioaccessibility of these active compounds. To date, existing work in the literature has focused more on the incorporation of cannabis into pharmaceutical formats using inedible ingredients. With the growing demand for edible products, it is essential to extend scientific knowledge to offer consumers a safe, innovative, and effective product. As part of this master's project, cannabis oil was homogenized to form a nanoemulsion and spray-dried to obtain a water-soluble powder enriched with encapsulated cannabinoids. Three emulsifiers (whey protein isolate, soy protein isolate, and Tween 80) were used in combination with maltodextrin to assess their impact on various aspects. At first, the study of the physicochemical properties of the powder obtained was carried out. Secondly, the stability and bioaccessibility of the cannabinoids were evaluated. Although the protein isolates showed better encapsulation efficiency, the non-ionic surfactant allows better bioaccessibility of the active compounds. The denaturation and aggregation of proteins can partly explain these results of the changes observed at the interface of the nanoemulsion during spray drying. The results obtained showed the importance of choosing the proper emulsifier for the encapsulation by atomization of lipophilic compounds such as cannabinoids. This project has highlighted the importance of structuring a nanoemulsion's interface on its stability to spray drying and the bioaccessibility of cannabinoids during digestion. These results will allow the development of more effective strategies for formulating edible cannabis products to better respond to the growing market for processed cannabis products.

La présente étude avait pour but de développer des stratégies de séchage à haute température pour le colombage (2x4) d'épinette blanche, sapin baumier et peuplier faux-tremble en vue de sa transformation en produits à valeur ajoutée. La teneur en humidité (H) cible visée était de 8%, avec 90% du chargement entre 6% et 10% H. Le temps de séchage, le retrait directionnel, le gauchissement, la fréquence de gerces et fentes, les gradients de teneur en humidité, les contraintes de séchage, ainsi que la variation de la couleur furent les principaux critères d'évaluation de la qualité du séchage. Un dispositif aléatoire simple comprenant trois espèces et trois programmes de séchage par espèce fut utilisé, ce qui a donné neuf essais de séchage au total. La stratégie de séchage adoptée démontre qu'il est possible de sécher les colombages d'épinette blanche à 8% H avec 90% du chargement entre 6 et 10% H, et cela dans un temps raisonnable et avec un niveau acceptable de gauchissement et de contraintes résiduelles de séchage. Une période d'équilibrage de 15 heures semble suffisante pour minimiser les variations d'humidité entre les planches et les gradients d'humidité en épaisseur. Le lestage et le pré-étuvage devraient faire partie intégrante de la stratégie de séchage, de même qu'une période d'équilibrage prolongée pour cette espèce. Pour le séchage du sapin baumier et du peuplier faux-tremble, les résultats obtenus démontrent que le séchage à haute température seul ne serait pas des plus souhaitable, du moins pour les colombages contenant des poches d'eau et des défauts de roulure et de carie. Dans ce dernier cas, un pré-triage du bois avant séchage s'avérerait nécessaire et le programme de séchage devrait vraisemblablement inclure une étape de pré-séchage à faible température jusqu'à une humidité de 30 à 40% (séchage hybride). Enfin le séchage à haute température cause inévitablement un jaunissement du bois mais une partie de la perte de clarté est récupérée après le rabotage des pièces.

Le séchage est essentiel pour utiliser le bois comme produit. En effet, la teneur en humidité du bois doit satisfaire les normes canadiennes (Industrie Canada, 2005). En revanche, au cours de ce processus, des composés organiques volatils (COVs) sont émis dans l’environnement : leurs compositions comme leurs effets méritent à être mieux connus. Ce mémoire porte sur la captation et la quantification des COVs émis lors du séchage de deux essences de bois : l’épinette noire, (Picea mariana Mill.) par séchage conventionnel à moyenne température, et l’érable à sucre (Acer saccharum Marsh.) séchée par déshumidification avec pompe à chaleur à moyenne température. Pour l’épinette noire, les COVs totaux représentent 0,196g/kgbois sec en moyenne lors des séchages. Les COVs apolaires mis en évidence ont été l’α-pinène (0,0435g/kgbois sec), β-pinène (0,0147g/kgbois sec), 3-carene (0,0044g/kgbois sec), β-phellendrène/limonène (0,069g/kgbois sec), β-myrcène (0,0009g/kgbois sec), et le camphène (0,0007g/kgbois sec), tandis que les composés polaires ont été le formaldéhyde (0,001g/kgbois sec), le méthanol (0,0336g/kgbois sec), l’acétaldéhyde (0,0226g/kgbois sec), l’acide acétique (0,0145g/kgbois sec), le méthyle éthyle cétone (MEK) (0,0149g/kgbois sec), le méthyle isobutyle cétone (MIBK) (0,0074g/kgbois sec) et l’acétophénone (0,0092g/kgbois sec). Pour l’érable à sucre, les COVs totaux n’ont pas été mesurés, les COVs différentiés sont : l’acide acétique (0,160g/kgbois sec), l’éthanol (0,055g/kgbois sec), le propan-2-ol (0,021g/kgbois sec), le butan-2-one (0,005g/kgbois sec) et l’acétaldéhyde (0,002g/kgbois sec). Les quantités de COV émis lors du séchage sont importantes et leurs conséquences sur la santé et l’environnement sont à approfondir. / Wood drying is essential for any use as a product. In effect, the equilibrium moisture of wood must satisfy the Canadian norms (Industrie Canada, 2005). However, during this process, volatile organic compounds (VOCs) are emitted in the environment. The compositions of the VOCs as well as the effects on human and on the environment need to be the scientific community. The aim of the present research was to collect and to identify the VOCs emitted during the conventional drying process of two wood speices: black spruce (Picea mariana (Mill.)) at medium temperature, and the sugar maple (Acer saccharum Marsh.) by dehumidification with a heat pump at medium temperature. For black spruce, the total average of VOCs represent 0,196g/kgdry wood for the two experiment. The main non-polar VOCs were α-pinene (0,0435g/kgdry wood), β-pinene (0,0147g/kgdry wood), 3-carene (0,0044g/kg dry wood), β-phellendrene/limonene (0,069g/kgdry wood), β-myrcene (0,0009g/kgdry wood) and camphene (0,0007g/kgdry wood). The polar compounds were formaldehyde (0,001g/kgdry wood), methanol (0,0336g/kgdry wood), acetic aldehyde (0,0226g/kgdry wood), acetic acid (0,0145g/kgdry wood), methyl ethyl ketone (0,0149g/kg dry wood), methyl isobutyl ketone (0,0074g/kgdry wood) and acetophenone (0,0092g/kgdry wood). For maple sugar, the major VOCs emitted were the acetic acid (0,160g/kgdry wood), ethanol (0,055g/kg dry wood), propan-2-ol (0,021g/kgdry wood), butan-2-one (0,005g/kgdry wood) and acetic aldehyde (0,002g/kgdry wood). The total amount of VOCs produced as well as the effects on human health and on the environment need further investigations.

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Ce travail s'intéresse aux deux étapes de séchage pouvant être rencontrées dans une filière de production d'extraits solides concentrés en polyphénols à partir de feuilles d'arbres :le séchage des feuilles récoltées, réalisé dans des coopératives paysannes avant le transport des feuilles vers les appareils d'extraction, et la transformation des extraits liquides obtenus en une poudre concentrée en polyphénols. Les polyphénols sont des molécules produites par le métabolisme secondaire des plantes et dont les propriétés thérapeutiques récemment découvertes leur confèrent un grand intérêt dans le domaine de la santé. Ces molécules sont également connues pour être thermosensibles. Les opérations de séchage thermique, impliquant un chauffage du produit à sécher, sont donc des étapes cruciales pour l'obtention de produits de qualité, et donc d'extraits concentrés en polyphénols. A l'échelle de la feuille, le séchage est étudié du point de vue de l'humidité mais aussi de la qualité du produit, c'est-à-dire du contenu en polyphénols des feuilles. Les méthodes d'analyse des polyphénols couramment utilisées étant longues, polluantes et destructives, le développement de nouvelles méthodes d'analyse apparaît comme indispensable pour caractériser le séchage de feuilles. Dans ce contexte, l'originalité de la démarche suivie réside dans la mise au point d'une méthode d'analyse simultanée du contenu en humidité et en polyphénols de feuilles à l'aide de la spectroscopie proche infrarouge, offrant la possibilité de réaliser des analyses rapides, peu polluantes et non destructives. Deux équations de calibration, permettant de relier le spectre infrarouge d'une feuille à son contenu en eau et à son contenu en polyphénols sont construites.A l'échelle du dispositif de séchage, une contribution technologique est apportée via le développement d'une méthode de dimensionnement de séchoirs solaires tunnels ventilés adaptés à des coopératives paysannes. Basée sur des équations de bilan d'énergie et de masse, cette méthode permet d'évaluer les spécificités d'un séchoir solaire permettant de remplir un cahier des charges précisant le produit à sécher, le lieu et la période de l'année du séchage, ainsi que la géométrie de la coupe transversale du séchoir. La méthode de dimensionnement développée a pu être utilisée pour la construction de deux séchoirs solaires de terrain :un séchoir capable de sécher 10 kg de mangues au Cambodge par jour et un séchoir capable de sécher 25 kg d'ananas par jour en Ouganda. Les équations à la base de la méthode de dimensionnement ont pu être validées par les résultats d'expériences réalisées avec ces séchoirs de terrain. Les aspects pratiques essentiels à la mise en place et au bon fonctionnement de séchoirs solaires de terrain sont également discutés.Finalement, l'étape de transformation des extraits liquides en une poudre concentrée en polyphénols est abordée par l'étude de la microencapsulation, alternative économiquement intéressante par rapport à la lyophilisation souvent opérée actuellement. Au vu de la divergence des résultats expérimentaux relatifs à la stabilité des polyphénols lors d'un procédé de microencapsulation (obtenus par différents auteurs ainsi que lors d'expériences de laboratoire) et de la complexité des phénomènes prenant place lors d'un tel procédé, le séchage par microencapsulation a été abordé via une approche fondamentale. De nombreuses questions relatives à la modélisation mathématique de ce phénomène et à l'importance des mécanismes prenant part à l'évaporation sont encore en suspens dans la littérature, même pour des systèmes simples d'évaporation d'une goutte sphérique de liquide pur suspendue dans un milieu gazeux infini. Une modélisation rigoureuse de ce système, d'apparence simple, apparaît cependant comme essentielle pour une meilleure compréhension et description de l'évaporation de gouttes lors de la microencapsulation. Plusieurs modèles décrivant l'évaporation d'une goutte sphérique de liquide pur suspendue dans un milieu gazeux infini, de complexités différentes selon les hypothèses considérées, ont donc été développés sur base des équations de conservation de la masse et de l'énergie, et en incluant la prise en compte d'un changement de phase à l'interface. L'utilisation de ces modèles permet d'étudier les domaines de validité des hypothèses, notamment d'isothermie de la phase gazeuse et de la phase liquide, de non prise en compte de l’influence de l’hétérogénéité de la température du gaz sur les propriétés physico-chimiques du gaz ou d'évaporation purement diffusive. Le problème traité est considéré sous un angle nouveau, dans l'idée générale d'étudier une large gamme de conditions d'évaporation et de définir des critères permettant d'évaluer simplement la validité des hypothèses considérées. Une analyse des mécanismes physiques de l'évaporation est également proposée à partir des résultats obtenus avec les différents modèles développés. / Doctorat en Sciences de l'ingénieur et technologie / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Le séchage d’une suspension colloïdale produit une couche solide plus ou moins poreuse. Ce processus intervient dans de nombreuses applications, telles que le procédé sol-gel ou la fabrication de laques et de peintures. Durant le séchage, l’évaporation du solvant entraîne la rétraction du matériau ; des contraintes importantes peuvent alors apparaître dans les couches colloïdales, les rendant susceptibles de se fracturer. Il est ainsi crucial de comprendre l’influence de paramètres de contrôle tels que la vitesse de séchage, l’épaisseur de la couche ou la taille de particule sur les propriétés mécaniques et de structure du matériau final. Dans cette thèse, nous avons utilisé des suspensions de Ludox (silice colloïdale) comme système modèle afin d’étudier l’effet de la vitesse de séchage sur les propriétés du matériau solide obtenu. Dans une première partie, nous avons mis en œuvre des mesures de porosité, ainsi que de microscopie à force atomique et de diffraction de rayons X, afin de caractériser l’effet de la vitesse de séchage sur les propriétés de structure des couches sèches. Nous avons mis en évidence l’importance de la polydispersité des suspensions initiales, ainsi que des phénomènes d’agrégation de particules, sur la structure et la compacité du matériau obtenu. Dans une deuxième partie, des mesures de constantes élastiques par propagation d’ultrasons nous ont permis de déterminer l’élasticité tensorielle (i.e. le module de compressibilité et celui de cisaillement) des couches colloïdales. Ces modules élastiques dépendent de la porosité du matériau ainsi que de la taille des particules de silice. Les données expérimentales ont été comparées aux prédictions de deux schémas d’homogénéisation (Mori-Tanaka et auto-cohérent), ainsi qu’au modèle de Kendall pour le module d’Young, qui prend en considération une énergie d’adhésion entre les particules. Enfin, nous avons déterminé la résistance à la fracture des couches colloïdales à l’aide de tests d’indentation Vickers. Cette résistance à la fracture, mesurée à la fin du séchage, est mise en relation avec la vitesse d’évaporation, la porosité du matériau, ainsi que la densité de fractures observées pendant le processus d’évaporation du solvant. / Drying a colloidal suspension results in the formation of a more or less porous solid layer. This procedure is central to many applications such as sol-gel processes, the design of paints and lacquers... As the solvent evaporation induces shrinkage of the material, large stresses can develop in these layers, making them prone to fracture. A crucial challenge is thus to understand the role of the control parameters, such as drying rate, film thickness and particle size, on the structural and mechanical properties of the final layer. In this thesis work, Ludox (colloidal silica) was used as a model system to study the effect of the drying rate on the structural and mechanical properties of the resultant solid. The effect of the drying rate on the structural properties of the dry layers was studied using porosity measurements as well as atomic force microscopy and small-angle X-ray scattering. We could evidence the importance of initial suspension dispersity and particle aggregation on the structure of the dry layers. Using ultrasound measurements, we determined the tensorial elasticity (bulk and shear moduli) of the dry layers. The elastic moduli can be related to the material porosity and the particle size. Thus, the experimental data was used to test several homogeneization schemes (Mori-Tanaka and self-consistent) as well as Kendall's model for the Young’s modulus, which considers the effect of adhesive forces between particles. Finally, hardness and fracture toughness of the materials were inferred from Vickers indentation tests. The fracture properties of the layers in their dry, final state were related to their packing fraction, the evaporation rate, and the density of the cracks formed during the desiccation process.

La coloration du bois pendant le séchage diminue la qualité et la valeur du produit fini, augmente les coûts de production et diminue le rendement matière. C’est un processus complexe qui est difficile à prédire. Le développement d'un modèle de changement de couleur du bois en cours de séchage peut donc favoriser l’économie de temps et de matière première. Deux séries de six essais ont été effectuées dans cette étude sur l’aubier du bouleau à papier et de l'érable à sucre afin de mesurer le changement de couleur du bois pendant un séchage conventionnel à trois niveaux différents de température sèche (40, 60 et 80°C) et deux niveaux de dépression au thermomètre humide (4 et 15°C). Les données de ces essais ont conduit au développement de modèles statistiques du changement de l’indice de clarté L* pour chaque espèce, séparément pour la surface et l’intérieur du bois, en utilisant des modèles de régression mixte avec la planche considérée comme effet aléatoire. Deux types de modèles ont été développés, soit en considérant les trois températures sèches (40, 60 et 80°C) d’une part, et les deux températures les plus élevées seulement (60 et 80°C) d’autre part. Finalement, les modèles statistiques furent combinés à un modèle existant de transfert de masse et de chaleur (DRYTEK) afin de simuler les changements de couleur pour tout autre programme spécifique de séchage à moyenne température. Les paramètres du modèle numérique de transfert de masse et de chaleur ont été mesurés préalablement pour les deux espèces. Les modèles statistiques et les modèles intégrés de changement de couleur furent enfin validés en réalisant pour chaque espèce un essai indépendant de séchage à une température sèche de 70°C et à une dépression au thermomètre humide de 10°C. Les résultats des essais de mesure de couleur aux températures de 60 et 80°C montrent que les valeurs de L* des deux espèces à l’intérieur de la planche diminuent rapidement avec une diminution de la teneur en humidité (M) jusqu’au point de saturation des fibres. Par la suite, les valeurs de L* diminuent lentement jusqu'à 15 - 25% M où celles-ci peuvent même commencer à augmenter. Le changement de couleur du bois à 40°C est très faible ou inexistant. Les valeurs de L* à la surface de la planche diminuent également de façon substantielle avec la diminution de la teneur en humidité, exception faite à 40°C. Pour l’ensemble de l’épaisseur du bois, plus élevée est la température de séchage, plus grande est la diminution des valeurs de L*. Réciproquement, plus forte est la dépression au thermomètre humide, plus faible est le changement de couleur à une température sèche donnée. Les composantes a* et b* montrent un comportement similaire à L* par rapport aux variations de la température de séchage et de la dépression au thermomètre humide. Par contre, les valeurs de a* et b* augmentent avec la teneur en humidité au lieu de diminuer. La comparaison des valeurs de L* obtenues des modèles statistiques de prévision avec les valeurs de L* mesurées expérimentalement à partir des essais de validation montre une très forte similarité des deux types de résultats dans le cas de l'érable de sucre. Pour le bouleau à papier, un écart important est observé entre les valeurs prédites et mesurées au-dessus du point de saturation des fibres. La relation teneur en humidité-potentiel hydrique mesurée expérimentalement montre que le potentiel hydrique augmente avec la température à une teneur en humidité donnée. Pour les deux espèces, un plateau caractéristique est observé dans la gamme de potentiels hydriques entre -2000 et -6000 J kg-1. Tel que prévu, la conductivité hydrique effective augmente avec le contenu d'humidité et la température, et elle est plus élevée en direction radiale qu’en direction tangentielle. Le coefficient de transfert convectif de masse augmente avec la température de séchage à une dépression au thermomètre humide donnée, alors qu’il diminue avec la dépression au thermomètre humide à une température de séchage donnée. Finalement, la comparaison des mesures de changement de couleur au cours des essais de validation avec les valeurs simulées à partir des modèles statistiques combinés au modèle de transfert de masse et de chaleur montre une évolution des valeurs de L* très similaire dans le cas de l’érable à sucre. À l’instar des modèles statistiques, un écart important existe entre les deux types de résultats pour le bouleau à papier dans la première partie du séchage. / Wood discoloration during drying is diminishing quality and value of end product, increasing production costs and decreasing yield. Wood discoloration during drying is a complex process which is difficult to predict. The development of a wood color model can save material and time by simulating color changes for any specific drying conditions. A set of six experiments were performed in this study on paper birch and sugar maple sapwood to measure wood color changes during conventional drying at three different levels of dry-bulb temperature (40, 60 and 80˚C) and two levels of wet-bulb depression (4 and 15˚C). Statistical wood color models for lightness L* were proposed for each species, both for the wood surface and through the board thickness, to predict the wood color changes during conventional drying using mixed regression models with the board sample taken as the random effect. Three temperature (3T) (40, 60 and 80˚C) and two temperature (2T) (60 and 80˚C) models were developed. Finally, the statistical wood color models were integrated into an existing heat and mass transfer numerical model (DRYTEK) in order to simulate, for any conventional dynamic wood drying schedule, wood color changes on the surface and through the board thickness. The numerical model parameters (moisture content-water potential relationship, effective water conductivity, convective mass transfer coefficient) were experimentally determined for paper birch and sugar maple at the three drying temperatures. Both types of wood color predictive models were then validated by means of an independent drying run conducted at the dry-bulb temperature of 70°C and the wet-bulb depression of 10oC. The results of the wood color measurement tests show that at the dry-bulb temperatures of 60 and 80˚C, the L* values of both species below the surface decrease rapidly with a decrease of the moisture content (M) from the green state to the fiber saturation point. Then, the L* values decrease slowly until about 15 - 25% M where they may even start to increase. Wood color changes at 40˚C were found very small, either positive or negative. The L* values at the surface also decrease as the moisture content decreases and, except for the temperature of 40oC, the changes in color increase with the drying temperature. In general, the higher is the dry-bulb temperature, the greater is the decrease of the L* values through the board thickness. Conversely, the higher is the wet-bulb depression at a given dry-bulb temperature, the smaller are the color changes. The color components a* and b* follow a similar behavior as L* with respect to drying temperature and wet bulb depression. However, contrarily to the L* values, the a* and b* values increase with a decrease of M. The comparison of the predicted L* values obtained from the statistical models with the experimental L* values obtained from the validation tests shows a very good agreement between both types of results in the case of sugar maple. For paper birch, a fairly large discrepancy is observed during the first part of drying between predicted and experimental results but a better agreement is found at the end of drying. The results of the moisture content-water potential relationship determination show that the water potential increases with temperature at a given moisture content. A characteristic plateau was found in the water potential range of -2,000 and -6,000 J kg-1. As expected, the effective water conductivity increases with moisture content and temperature and it is higher in the radial direction than in the tangential direction. The convective mass transfer coefficient increases with dry-bulb temperature at a given wet-bulb depression, whereas it decreases with an increase of web-bulb depression at a given dry-bulb temperature. Finally, the comparison of the wood color measurements during the validation tests on paper birch and sugar maple with the wood color values simulated with the integrated statistical/numerical models shows a very good agreement between both types of results in the case of sugar maple. As it was observed for the statistical models, the fit was poorer in the case of paper birch, especially above the fiber saturation point where the initial moisture content seems to be an important factor in the color changes behavior of wood during drying.

Les changements de couleur du bois au cours du séchage constituent un problème majeur pour l'industrie du bois. Les pertes financières occasionnées par ces changements de coloration sont très importantes. Les extractibles et les composants structuraux tels que les hémicelluloses et/ou la lignine participent au processus de coloration du bois lors du séchage. Il est important d'étudier les changements chimiques et anatomiques du bois en utilisant des méthodes appropriées. L'objectif de cette étude est d'étudier les changements en termes quantitatifs (teneur) et qualitatifs (distribution) de la lignine du bois de bouleau à papier (Betula papyrifera) et d'érable à sucre (Acer saccharum) au cours du séchage. L'hypothèse de travail est que le processus de séchage peut intervenir au niveau du développement des structures chromophores de la lignine, responsables du changement de coloration du bois. Pour cette étude, trente planches de 30 x 100 x 600 mm par espèce ont été séchées avec un programme conventionnel à moyenne température dans un séchoir de laboratoire. Des échantillons ont été prélevés à l'état vert, sec et à des humidités comprises entre 10 et 20%, 20 et 30% et entre 30 et 40%. Ces planches ont été soumises à des analyses chimiques, topo-chimiques et anatomiques afin d'en déterminer la teneur en lignine et la distribution de la lignine. La teneur en lignine a été déterminée comme lignine totale : lignine acide insoluble par la méthode de la lignine Klason modifiée plus la lignine acide-soluble et ces résultats ont été comparés aux résultats obtenus par la méthode spectrophotométrique avec le bromure d'acétyle. L'analyse topo-chimique a consisté à caractériser la lignine in situ et à déterminer semi-quantitativement les diverses couches des parois cellulaires du bois. L'analyse anatomique a consisté à analyser les parois lignifiées et mesurer le nombre de pixels par groupe de couleurs. Cette étude a permis de vérifier s'il existe une différence quantitative et qualitative de la lignine au cours du séchage du bois en fonction de la teneur en humidité, ainsi que de connaître l'influence du séchage sur la structure du bois. Les résultats de cette étude ont confirmé que le changement de couleur du bois de bouleau à papier et du bois d'érable à sucre au cours du séchage conventionnel n'est pas lié à la lignine mais qu'ils pourraient être liés essentiellement aux substances phénoliques du bois en présence d'oxygène et d'eau

Une mesure en continu et précise de la teneur en eau (TEE) permettrait d'optimiser le séchage du foin dans un séchoir commercial à grande échelle. Pour mesurer la précision des lectures dans ces conditions, un capteur électronique relié à 16 sondes a été utilisé pour estimer la TEE dans un séchoir expérimental. Deux sondes et un thermocouple étaient insérés dans huit couches de foin superposées, de 135 mm d'épaisseur chacune. Les TEE estimées par les sondes ont été comparées à des TEE exactes obtenues par séchage à l'étuve et un bilan de masse pour chaque couche. Trois niveaux de TEE initiales (20, 30 et 40 %) et deux mesures de températures de séchage (40 et 50 °C) ont été répétés pendant trois semaines. Des régressions linéaires entre les lectures des sondes et les TEE exactes ont été faites pour corriger les lectures par les sondes. Les meilleures corrélations ont été observées à une TEE initiale de 30 % et une température de séchage de 40 °C (R² = 0,919). Les corrélations étaient moins bonnes pour les TEE initiales de 40 % avec le plus faible R" de 0,601. Les résultats montrent que la température de l'air à l'intérieur de la masse de foin influence l'estimation de la TEE par les sondes. L'ajout de la température dans les régressions a permis d'améliorer les corrélations avec des R² variant entre 0,685 pour une TEE initiale élevée et 0,949 pour une TEE initiale faible de 20 %. Les plus petites erreurs standard ont été observées à une TEE initiale de 20 % (± 0,806 %); les erreurs standard augmentaient avec la TEE initiale jusqu'à ± 4,617 %.