La conservation de la qualité des propriétés nutraceutiques de l'ail pendant le séchage variable et son entreposage a été étudiée. Les meilleures conditions de séchage cyclique permettant d'optimiser le temps de séchage et la préservation de la capacité de formation de l'allicine de l'ail séché tout en minimisant les changements physiques et chimiques ont été identifiées. La qualité de l'ail séché, le brunissement non enzymatique, la couleur, la capacité d'adsorption de l'eau du produit sec et les transitions d'état produits lors du séchage ont été évalués. Pour les propriétés nutraceutiques de l'ail, l'activité de l'enzyme allinase et la génération d'allicine. Pour suivre la formation d'allicine lors du séchage de l'ail, la méthode de mesure d'acide pyruvique a été sélectionné, en raison de la stabilité du produit formé, de la simplicité de la méthode et de sa cinétique de dégradation, semblable à l'allicine. L'inactivation de l'enzyme allinase et la perte des composants par l'effondrement de la structure cellulaire expliquent la dégradation de la qualité nutraceutique de l'ail. Par contre, les cycles de température, tout comme les sucres présents dans l'ail ont contribué à la protection de l'activité enzymatique. Ce sont les réactions de type Maillard qui sont responsables du brunissement et de la formation et/ou la dégradation de la couleur rouge et jaune des tissues. Le séchage cyclique réduit significativement le brunissement et la formation et/ou la dégradation de la couleur par rapport au séchage à température constante. Les dégradations produites par le séchage sont reliées à l'activité de l'eau (aw). Le modèle GAB nous a permis d'étudier les isothermes d'adsorption décrivant la capacité d'adsorption d'eau de l'ail sec. Pour réduire ou arrêter le brunissement la différence entre la température de surface (T) et la température de transition vitreuse (Tg), T-Tg doit être la plus faible possible. Lors de l'entreposage de l'ail séché, pour que celui-ci conserve sa capacité de génération d'allicine la valeur T-Tg doit être aussi réduite. Dans ce cas T représente la température d'entreposage. Cependant, même si les propriétés physiques sont stables, on a constaté une perte de la capacité de formation de l'allicine pendant l'entreposage. Ceci est dû à des phénomènes de relaxation des structures amorphes. Pour interpréter le séchage cyclique, la diffusivité effective Deff en fonction de la teneur en eau a été calculée. Cette valeur de Deff variait entre 3 x 1CT10 et 2 x 10"9 m2 /s. La valeur maximale de Deff a été identifiée et nous avons montré qu'on pouvait la relier à la porosité du produit. C'est le cycle de température 40-60X avec des cycles de temps 20-40-20-40 min qui a été le plus efficace pour le temps de séchage. Cependant la perte de la capacité de formation d'allicine dans le produit séché a été inférieure à 10% pour le même cycle de température mais avec un cycle de temps 20-20-20-20. Ceci montre l'importance de trouver un compromis entre la préservation de la capacité de formation d'allicine et le temps de séchage. Nous avons montré que la dégradation de la qualité pendant le séchage était bien décrite par des modèles de 1er et de 2nd ordre. Pour les isothermes de sorption et la transition vitreuse l'utilisation respective des modèles de GAB et de Gordon-Taylor ont donné de bons résultats.

En raison de la perception du caractère santé des jus de fruits par les consommateurs, il serait intéressant de développer des jus de fruit fonctionnels par l'ajout de composés bioactifs. Or, nombreux sont les composés bioactifs qui sont sensibles aux procédés de transformation des aliments et à leurs conditions d'entreposage. Une technique originale d'encapsulation par emulsion multiple (E1/H/E2) pour différents composés bioactifs a été développée. Le type d'émulsifiant, leur concentration, les ratios d'eau et d'huile, les conditions d'agitation (temps, vitesse, température) et les caractéristiques des emulsions produites (viscosité, microscopie, granulométrie laser) ont été étudiés. La cinétique de stabilisation de la tension interfaciale et la concentration micellaire critique (CMC) ont été déterminées. De façon à valider le choix des concentrations optimales en émulsifiants, les isothermes de compression de Langmuir ont été mesurés. Des gouttelettes multiples (E1/H) d'un diamètre volumétrique d'environ 90 um contenant des gouttelettes aqueuses (E1) inférieures à 1 um ont été obtenues. Après 25 jours à température ambiante, le diamètre des gouttelettes multiples a atteint 110 um, indiquant une coalescence limitée. Les emulsions multiples protègent les acides gras oméga-3 et les composés hydrosolubles comme la vitamine C. Cependant, une portion de la vitamine C des emulsions multiples est instable physiquement et serait relarguée de la phase interne des emulsions vers la phase externe (dans le jus). L'effet de la température d'entreposage a montré que, quelque soit le type de composé encapsulé, il s'avère nécessaire de réfrigérer les jus à 4°C pour améliorer l'effet protecteur des emulsions.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2016-2017 / Ces dernières années, l'intérêt pour l'accumulation de silicium (Si) chez les plantes a connu un essor considérable. Cet intérêt a été stimulé par la découverte des transporteurs d'influx et d'efflux de Si chez les plantes et par les nombreuses études qui rapportent les effets bénéfiques de son accumulation dans la lutte contre les stress. Récemment, la découverte d'un transporteur d'influx de Si chez le soya a permis de confirmer que l'espèce possède la capacité d'accumuler l'élément, alors qu'elle était initialement reconnue comme non-accumulatrice. L'identification subséquente de transporteurs d'efflux chez la même espèce (GmLsi2a, GmLsi2b, GmLsi2c) fait l'objet du présent mémoire. Le classement de 328 lignées de soya en neuf différents haplotypes selon le génotype rencontré chez les gènes GmLsi2b et GmLsi2c a permis de lier l'haplotype H1 à une accumulation accrue de Si chez le soya. Ce projet visait à vérifier si l'allèle spécifique de Lsi2 retrouvé chez de rares variétés de soya confère une absorption accrue de Si. Pour ce faire, nous avons utilisé un système hétérologue d'expression soit Arabidopsis thaliana, système déjà éprouvé pour le rôle de Lsi1 (Montpetit et al., 2012). L'accumulation de Si des différents allèles des gènes GmLsi2b et GmLsi2c ont été testés chez Arabidopsis. Les résultats obtenus suggèrent l'implication de l'haplotype H1 dans l'accumulation accrue de Si.

Le Cheddar est le principal fromage produit et consommé au Canada. Les ferments utilisés pour sa fabrication renferment principalement des souches de lactocoques sélectionnées pour leur pouvoir acidifiant ainsi que pour leurs propriétés aromatiques et technologiques particulières. Neuf souches de bactéries lactiques, isolées de ferments traditionnels utilisés jusque dans les années 60 ont démontré la capacité de produire un composé bioactif, l'acide y-aminobutyrique (GABA), un neurotransmetteur agissant au niveau du système nerveux central. Des émdes réalisées chez les humains ont démontré que la consommation de lait fermenté contenant du GABA engendrait une diminution de la pression artérielle. Le but de ce projet a été d'évaluer la capacité de ces 9 souches de L. lactis ssp lactis à produire du GABA dans du fromage de type Cheddar. La capacité des souches GABA, proteinases négatives, à croître en présence de souches commerciales de L. lactis ssp cremoris proteinases positives, a été évaluée par un test de biocompatibilité et a permis la sélection des souches GABA A23 et H13. Par la suite, l'effet de différents paramètres d'affinage (3 pH, 2 ratios sel/humidité, 2 concentrations en glutamate) sur la production de GABA a été évalué à l'aide d'un système de caillé modèle. Les conditions optimales ont été déterminées (pH 4,9 ratio sel/humidité 3,5%, ratio souches GABA/W62 2 :2) et ont été reproduites en usine pilote pour la production de Cheddar. Les résultats démontrent que la composition, les propriétés rhéologiques et sensorielles des fromages renfermant du GABA ne sont pas significativement différentes des fromages témoins et une quantité de 0,35 mg de GABA/g de fromage a pu être produite après 56 jours d'affinage.

L’exposition à l’oxygène durant la croissance de bactéries probiotiques sensibles à ce composé et les conditions rencontrées au cours de la digestion d’aliments ou de suppléments contenant ces bactéries peut causer une diminution importante de leur viabilité. Le but du présent projet était d’étudier les effets de catéchines et d’un extrait de thé vert (ETV) riche en catéchines sur la croissance de microorganismes sensibles à l’oxygène et d’une co-encapsulation bactéries-ETV sur leur survie lors d’une exposition à des conditions gastrointestinales simulées. Il ressort des résultats obtenus que les catéchines n’ont pas eu d’effet significatif sur la croissance des souches étudiées mais que l’ETV a grandement stimulé, en présence d’oxygène, la croissance de la souche Lactobacillus helveticus R0052. De plus, des populations équivalentes de cette souche ont été obtenues, en présence ou absence d’oxygène, lors de fermentations dans un milieu de culture enrichi de 2000 µg/mL d’ETV. Une réduction du potentiel d’oxydo-réduction du milieu par addition d’ETV expliquerait en partie la stimulation de la croissance en présence d’oxygène observée. Des analyses spectroscopiques et par chromatographie en phase gazeuse ont aussi montré une augmentation de l’ordre lipidique et un changement important de la composition en acides gras des lipides de cellules exposées à 2000 µg/mL d’ETV en comparaison avec ceux de cellules ayant eu une croissance dans un milieu non enrichi. Ces effets combinés de l’ETV sur le milieu de culture et directement sur les lipides bactériens auraient limité les effets de l’oxygène sur cette souche. De plus, la microencapsulation de la souche L. helveticus et de 1000 µg/mL d’ETV dans des microparticules de pectine enrobées de protéines de lactosérum a permis une amélioration notable de la survie bactérienne dans des conditions gastrointestinales simulées en comparaison avec des cellules libres. Les microparticules créées ont donc protégé de façon efficace les bactéries sensibles à l’oxygène étudiées et pourraient permettre une livraison combinée de bactéries et d’ETV à la partie inférieure du tractus gastrointestinal. / Oxygen exposure during the growth of oxygen-sensitive probiotic bacteria and the conditions encountered during their passage through the upper part of the gastrointestinal tract can have an important impact on their viability. The aim of this project was to study the effects of catechins and of a green tea extract (GTE) rich in catechins on the growth, in the presence of oxygen, of oxygen-sensitive probiotic bacteria and of a co-encapsulation bacteria-GTE on their survival under simulated gastrointestinal conditions. Results showed that medium enrichment with catechins did not have a significant effect on growth of the strains tested but that GTE stimulated the growth, under aerobic conditions, of Lactobacillus helveticus R0052. Moreover, similar populations of this strain were obtained, in the presence and absence of oxygen when the culture medium was enriched with 2000 µg/mL GTE. The growth-promoting effect of GTE in the presence of oxygen could be due, in part, to the reduction of the initial oxido-reduction (redox) potential of the medium following GTE addition. Spectroscopic and gas chromatography analyses also showed changes in the order and in fatty acid composition of lipids of cells exposed to 2000 µg/mL GTE in comparison with those of cells grown in unsupplemented culture medium. The combined effects of GTE components on the growth medium and on bacterial lipids seemed to have limited the effect of oxygen during growth of the Lactobacillus cells in media supplemented with 2000 µg/mL GTE. Moreover, the co-encapsulation of L. helveticus cells with 1000 µg/mL GTE in whey protein-coated pectin microparticles significantly increased the cell survival rates in comparison with free cells when exposed to the conditions encountered in the gastrointestinal tract. Whey-protein coated pectin microparticles could be an interesting system for the combined delivery of viable probiotic cells and of GTE to the lower part of the gastrointestinal tract.

Au contraire du Camembert traditionnel, la pré-acidification du Camembert stabilisé est limitée par l’inoculation des bactéries lactiques thermophiles à une température inférieure à celle de leur croissance optimale (35-39 °C). Geotrichum candidum est une levure essentielle pour l’affinage du fromage Camembert grâce à ses activités biochimiques. En outre, quelques études ont rapporté que cette levure a été détectée dans les fèces humaines suite à la digestion du Camembert. Cette présence pourrait être due soit à la résistance intrinsèque des souches de G. candidum ou en lien avec les propriétés protectrices de la matrice fromagère. L’objectif de notre étude était d’examiner l’effet protecteur procuré à la souche G. candidum LMA-1028, par les propriétés de la matrice du fromage Camembert pendant la digestion statique in vitro. Afin d’y parvenir, deux matrices liquides (i.e. lait 3,25 % matières grasses et un milieu de culture) ainsi que deux matrices fromagères (i.e. Camembert traditionnel et Camembert stabilisé) ont été analysées. La survie de G. candidum et la désintégration de matrices étudiées ont été évaluées à différents temps de digestion aux étapes buccale, gastrique et duodénale. La désintégration du lait et du milieu de culture était plus élevée que celle des matrices fromagères en raison de leur structure liquide. La désintégration du Camembert stabilisé est plus importante que celle du Camembert traditionnel, ceci pourrait être attribué entre autres à une composition en lipides plus élevée. Globalement, la teneur en matière grasse des matrices laitières contrôle la progression de la désintégration. Lors de la digestion in vitro, la survie de G. candidum a été évaluée. Les résultats sur la viabilité de G. candidum LMA-1028 ont montré que cette souche est hautement résistante. La composition, la structure et les propriétés physicochimiques des matrices laitières n’ont pas amélioré la viabilité de G. candidum LMA-1028 pendant le transit gastro-intestinal. / Compared to traditional Camembert-type cheese, stabilized Camembert’s pre-acidification is limited using thermophilic lactic acid bacteria that are inoculated and used under their optimal growth temperature (35-39 °C). Geotrichum candidum is an essential ripening yeast of Camembert cheese due to its biochemical activities. Incidentally, it has been detected in human feces after Camembert consumption. However, this observation could be due either to the intrinsic G. candidum resistance to the gastrointestinal condition or to the protective properties of the Camembert cheese matrix. This study examines the putative protective effect of the cheese matrix on G. candidum LMA-1028 viability during static in vitro digestion. For this purpose, two liquid matrices (i.e. culture medium and pasteurized whole milk (3.25 %fat)) and two Camembert-type cheese variety (i.e. traditional and stabilized) were analyzed. G. candidum LMA-1028 survival under digestive stress was investigated at five digestion times (oral: 2 min, gastric: 60 and 120 min and duodenal: 60 and 120 min), while matrix disintegration was evaluated at three times (oral: 2 min, gastric: 120 min and duodenal: 120 min). Milk and culture medium matrices displayed higher disintegration than cheese matrices due to their liquid nature. The lowest measured disintegration of traditional Camembert compared to stabilized cheese matrix could be attributed to the higher fat content. Overall, dairy matrices disintegration was significantly modulated by the matrix fat content. The structure of the casein networks of milk and Camembert cheeses appears to modulate the accessibility of digestive juice into these matrices during gastric digestion. The difference in the original structure of both Camembert cheese matrices led to different rates of gastric disintegration and resulted in different rates of fat release. When comparing viability counts, G. candidum LMA-1028 showed a high intrinsic resistance to simulated gastrointestinal stresses. Camembert cheese matrices as well as milk didn’t bring additional protection to the studied strain LMA-1028.

L'industrie bovine est un secteur de grande importance au Canada. En effet, à elle seule l'industrie laitière canadienne représentait un chiffre d'affaires de 15.7 milliards de dollars pour l'année 2013 (commission canadienne du lait). L'industrie laitière canadienne est reconnue pour la qualité génétique supérieure de son cheptel bovin, de même que pour ses programmes génétiques laitiers (c'est à dire les programmes de contrôle laitier et les programmes d'enregistrement du bétail laitier et de la classification pour le type). Le Canada détient 41 % du marché mondial d'exportation (2008) de bovins reproducteurs de race pure et d'embryons. La race holstein est la race laitière la plus importante (92 % du cheptel laitier). Les semences de bovins laitiers canadiens ont été exportées vers 84 pays différents principalement vers les États-Unis, les Pays-Bas, le Japon et l'Espagne. Le Canada est à l'avant-garde des nouvelles technologies en matière de génétique laitière. Grâce au génotypage, les généticiens peuvent déterminer le profil d'ADN d'un animal et produisent actuellement des évaluations génomiques pour plus de 60 caractères différents. Depuis août 2009, le Réseau laitier canadien (RLC) publie des évaluations génomiques qui combinent la valeur génomique directe (VGD) d'un animal avec son évaluation génétique traditionnelle. Pour rester compétitif, le Canada doit rester à l'affut des nouvelles technologies qui permettent de discerner les meilleurs animaux reproducteurs. La demande grandissante pour des animaux de qualité pousse l'industrie à utiliser les animaux de plus en plus jeunes. Il est reconnu que la qualité des gamètes des mâles âgés de moins de 16 mois est inférieure à celle des animaux matures. À ce jour il n'est pas clair si l'utilisation de gamètes immatures peut avoir un impact sur le phénotype des animaux issus de ces gamètes. La génétique permet de donner une information clé qu'an au potentiel reproducteur d'un animal et le génome d'un animal ne varie pas avec l'âge, toutefois il est possible que l'information épigénétique transmise par un gamète imparfait ait un impact négatif sur la descendance. L'étude des patrons épigénétique ainsi que le développement de méthode fiable pour récolter ces informations s'impose. Le réseau embryoGENE a développé une plateforme d'analyse épigénétique permettant d'établir un profil de méthylation de l'ADN à la grandeur du génome. Une lame de micro array comportant plus de 420 000 sondes combinées à une plateforme de bio-informatique permet une résolution sans précédent de l'épigénome bovin. Afin de déterminer si le méthylome des gamètes d'un animal évolue avec le temps. Quatre taureaux ont été récoltés alors qu'ils étaient âgés de 10, 12 et 16 mois. Les échantillons récoltés à 10 et 12 mois ont été comparés à l'échantillon mature (16 mois) afin de déterminer si les profils de méthylation ont varié dans le temps. Un total de 2604 sites différentiellement méthylés ont été détectés entre les échantillons de 10 mois à ceux de 16 mois. Cela démontre que les spermatozoïdes provenant de taureaux âgés de 10 mois n'ont pas un profil mature. Aucune différence significative au niveau des méthylations n'a pu être détectée lorsque l'on compare les échantillons de 12 mois à ceux de 16 mois. L'importance de ces différences pour l'embryon est méconnue. Il est toutefois connu que des altérations dans les marques épigénétiques portées par l'embryon soient à la source de plusieurs pathologies ou défauts embryonnaires. Il est raisonnable de soupçonner que l'utilisation de sperme immature puisse représenter un risque potentiel pour l'embryon.

Les aliments fonctionnels renfermant des souches probiotiques de bifidobactéries sont conçus et intégrés à l'alimentation humaine afin de nous faire profiter de leurs effets bénéfiques. Pour l'instant, peu d'aliments probiotiques sont réalisés avec des souches de Bifidobacterium longum, une espèce endogène au microbiote intestinal chez l'enfant et l'adulte. Dans cette étude, trois méthodes moléculaires, dont une ciblant le génome et les deux autres le transcriptome, ont été élaborées et appliquées à B. longum CRC 002. Deux aspects technologiques, soit les mécanismes de protection des protéines dans un environnement acide et les mécanismes impliqués dans la production d'exopolysaccharides (EPS) de la souche CRC 002, ont été étudiés. Il en découle, dans un premier temps, que l'augmentation de la transcription du gène dnaK serait nécessaire pour la protection de B. longum. Dans un deuxième temps, un niveau de transcription élevé de la phosphoglycosyltransférase et des gènes impliqués dans la voie de Leloir expliquerait l'augmentation de la production d'EPS chez CRC 002. D'une meilleure compréhension de ces mécanismes, nous l'espérons, résultera le développement et l'utilisation adéquate des souches de B. longum dans les produits alimentaires

Actuellement, la demande pour trouver des sources alternatives de production d’ingrédients alimentaires de valeur tels que les protéines et les extraits riches en nutriments a augmenté de manière hautement significative. Dans ce contexte, le tourteau de soja est une source précieuse de protéines, de glucides et d'autres composés qui peuvent être valorisés et utilisés dans l'alimentation humaine. Cependant, pour extraire des substances ayant une valeur nutritionnelle élevée, on utilise généralement des procédés d’extraction conventionnels basés sur une utilisation accrue des acides forts (HCl, H2SO4) et des bases concentrées (NaOH, KOH). Sur le plan de santé et sécurité au travail, ces produits chimiques hautement dangereux et corrosifs présentent plusieurs inconvénients; notamment la nécessité de disposer de moyens hautement efficaces de protection et de gestion de risque chimique et du personnel qualifié pour leur manutention. En plus, l’utilisation de ces produits chimiques a, à son tour, un impact important sur l’environnement, car leurs effluents sont très dommageables des écosystèmes et nécessitent des moyens d’épuration très coûteux. Conséquemment, la recherche d’autres technologies de substitution partielle ou complète aux procédés d’extraction conventionnels demeure un sujet d’actualité, ce qui amène les entreprises modernes et soucieuses de la protection de l’environnement à s’intéresser au développement de nouvelles technologies durables d'extraction afin de réduire les impacts négatifs de cette industrie. Dans ce contexte, pour résoudre ces problèmes, la technologie d'électro-activation (EA) en solution, qui fait l’objet d’une programmation de recherche de grande envergure de notre équipe, a montré d’excellentes perspectives pour être utilisée comme approche efficace pour l’extraction des matières solubles à partir de résidus issus de pratiques agroalimentaires. Sur le plan environnemental, cette technologie pourrait servir à la réduction des effluents, car, elle ne nécessite que de l'eau, du sel et de l'électricité pour générer des solutions acides (anolytes) et basiques (catholytes) utilisables pour des fins d’extraction. Ainsi, ces solutions pourraient remplacer, partiellement ou totalement, les acides et bases chimiques. Ainsi, ce projet de doctorat en Sols et environnement, divisé en quatre objectifs spécifiques, visait à étudier l’intégration de la technologie d’électroactivation en solution, comme moyen de substitution aux acides et bases chimiques, dans un procédé de valorisation de tourteau de soja à des fins alimentaires humaines, tout en apportant une contribution significative à la protection de l’environnement... / Le premier objectif de ce projet de doctorat visait à étudier et comparer l’extraction acide versus l’extraction basique de la matière sèche soluble à partir de tourteau de soja. Cette matière sèche soluble est composée principalement d’un mélange de protéines, de glucides et de minéraux. L'extraction alcaline a été effectuée à pH 8, 9 et 10 alors que l'extraction acide a été effectuée à pH 2 et 3. Dans les deux modes d'extraction, différentes concentrations de NaCl ont été ajoutées au milieu d’extraction (0.01, 0.025 et 0.05 M). Les résultats obtenu sont montré que les deux méthodes étaient efficaces en termes d'extraction de matière sèche soluble avec des différences qualitatives et quantitatives significatives. L'extraction alcaline était significativement plus efficace en termes de matière sèche totale extraite et de teneur en protéines de l’extrait avec des valeurs moyennes de 39.97 ± 0.23% à 43.35 ± 2.90%, respectivement. Les extraits acides et alcalins étaient caractérisés par une teneur élevée (mg/100 g) en minéraux spécifiques tels que le potassium (334.93 ± 41.93), le calcium (24.73± 10.32) et le magnésium (35.34 ± 10.86). Les données obtenues par électrophorèse sur gel (SDS-PAGE) ont confirmé l'efficacité du mode alcalin en termes de teneur en protéines parles bandes plus évidentes. La turbidité la plus élevée a été obtenue à pH 4-5 pour tous les extraits, tandis que le potentiel zêta indiquait un point isoélectrique pHi à pH 4-5 pour les extraits alcalins et un pHi à pH 7-8 pour les extraits acides. Les glucides extraits ont montré un profil pH-dépendant avec un potentiel d’utilisation de l’extrait comme prébiotique. Dans l’ensemble, cette étude a mis en évidence l’efficacité et l’utilisation rationnelle des extractions combinées acide-alcaline pour améliorer la valorisation du tourteau de soja dans les applications alimentaires et réduire les déchets générés par l’industrie de production de l’huile de soja. Le deuxième objectif consistait à étudier la technologie d'électro-activation permettant d'extraire la matière sèche soluble du tourteau de soja constituée d’un mélange de protéines, de glucides et de minéraux. Les extractions dans des conditions alcalines (catholyte) et acides (anolyte) ont été effectuées avec des solutions électro-activées obtenues à des intensités de courant électrique de 150, 300 et 450 mA pendant 10, 20, 30, 40 et 50 minutes d’électro-activation. Les deux méthodes ont été efficaces pour extraire la matière sèche soluble du tourteau de soja. Le catholyte était le plus efficace pour extraire les protéines avec un rendement maximal de 45.55 ± 2.77 %. De plus, la teneur en protéines augmentait avec le temps de traitement dans les extraits au catholyte, mais diminuait dans les échantillons extraits par l’anolyte. Les analyses par SDS-PAGE ont confirmé l'efficacité du catholyte à extraire davantage de protéines de meilleure qualité que l'anolyte. Des résultats similaires ont été observés pour les profils d'acides aminés, car les échantillons extraits par le catholyte étant les plus riches en acides aminés essentiels et non essentiels. Bien que l'anolyte ait extrait les quantités les plus élevées des minéraux comme le Mg2+(78 %), Ca2+(37 %) et P3-(37 %) du tourteau de soja, le catholyte s'est avéré plus efficace pour extraire le Zn2+(65 %), Fe2+(62 %), et les ions Cu2+(42 %). Les échantillons obtenus à la fois par l’utilisation des solutions anolytes et catholytes présentaient de bons profils glucidiques contenant certains monosaccharides avec un potentiel de pouvoir prébiotiques. Le profil des glucides variait avec l’intensité du courant électrique utilisé pour la production de solutions électro-activées et le temps de traitement. La teneur en stachyose et en raffinose augmentait avec l’intensité utilisée pour la production des anolytes tout en diminuant dans les échantillons des catholytes. De manière similaire, les teneurs les plus élevées en stachyose et en raffinose ont été observées pour les échantillons obtenus avec la solution catholyte électro-activée pendant 10 min, avec des valeurs respectives allant de 206.64 à 222.49 et de 31.17 à 34.29 mg/g. Les échantillons traités avec l'anolyte électro-activé pendant une plus longue période (30 à 50 min) étaient caractérisés par des teneurs plus élevées en ces sucres. Le troisième objectif visait à étudier et comparer les propriétés fonctionnelles et l'activité antioxydante de la matière sèche extraite du tourteau de soja de manière conventionnelle et comparées à celles des extraits obtenus par des solutions électro-activées. La capacité d'absorption d'eau (WAC) de l'extrait conventionnel obtenu à pH 8-0.01M NaCl présentait la valeur de WAC la plus élevée (400 ± 7 g/100 g), tandis que la WAC le plus faible (0) était celui des échantillons extraits sous NaCl pH3-0.01M et pH3-0.05M NaCl. L'extrait obtenu avec la solution électro-activée Anolyte_300mA-30min avait une valeur de WAC de 25 ± 1 g/100 g, tandis que la valeur minimale de WAC de 0 g/100 g était observée pour l'extrait obtenu avec de l'anolyte électro-activé Anolyte_450mA-50min et Catholyte_150mA-10min. La capacité d'absorption d'huile (OAC) était la plus élevée pour les échantillons extraits sous des conditions alcalines, quel que soit le mode d'extraction utilisé (conventionnelle ou électro-activation), avec des valeurs comprises entre 5,50 ± 0,54 et 6,85 ± 0,62 mL/g. Les extraits obtenus à pH3-0,05M NaCl et Anolyte_450mA-50min ont des valeurs OAC respectives de 1,85 ± 0,23 et 1,51 ± 0,13 mL/g. Les propriétés moussantes des extraits classiques étaient supérieures à celles extraites par électro-activation. La valeur maximale de 52% a été observée pour l'échantillon conventionnel obtenu à pH 9-0,025M NaCl, tandis que la capacité de moussage maximale de 28% a été détectée dans l'échantillon électro-activé obtenu avec Anolyte_450mA-50min. Les échantillons électro-activés ont été caractérisés par des propriétés émulsifiantes plus élevées. Les extraits classiques ont montré une activité antioxydante supérieure (92.31 ± 1.5%) à celle obtenue par électro-activation (47.46 ± 0.94%). Les résultats obtenus dans le présent travail mettent en évidence le pouvoir émulsifiant des solutions électro-activées, suggérant sa grande aptitude à être utilisés dans des formulations alimentaires telles que les boissons prêtes à boire et autres produits du type émulsion. Le quatrième objectif visait à étudier la qualité et le comportement des boissons contenant des extraits obtenus à partir de tourteau de soja par électro-activation. Toutes les boissons produites ont été additionnées d’une poudre de lactosérum pour une teneur final dans le produit de 0.7%. Les boissons de soja ont été codées avec des lettres allant de A à I.Les boissons ayant les codes G, H et I contenaient des particules de protéines plus grosses que les autres échantillons. Ensuite, la viscosité de la majorité des échantillons était faible et les boissons avaient un comportement d’amincissement par cisaillement. Les solutions étaient visuellement stables même si les mesures de turbidité et de potentiel zêta ont montré que le système de produits n'est pas stable dans une plage de pH de 3 à 10. De plus, la solubilité des échantillons était bonne, en particulier pour les échantillons G (97.76 ± 0.04%) et H (97.53 ± 0.18%). De plus, les échantillons I et F ont montré une capacité de moussage très élevée avec une valeur de 98 ± 7.34% et 80 ± 5.25%, respectivement. La boisson ayant le code G présentait une capacité d'absorption d'eau élevée (530 g/100 g). De plus, les valeurs de récupération des protéines de caillé obtenues à partir du coagulum variaient de 56,57 ±2.17 à 98.57 ± 6.37%. / Recently, the demand to find the alternative sources of valuable compounds such as proteins increased. Soybean meal is a valuable source of proteins, carbohydrates and other compounds. These compounds can be valorized from soybean meal and used in human feed.However, to extract valuable substances usually conventional acids and alkalis are used. The use of these chemical solutions, in its turn, has a big impact on the environment as well as other negative consequences. As a result, modern enterprises are more interested in sustainable extraction technologies in order to reduce these negative consequences.To solve these problems the technology of electro-activation (EA) was observed and showed good abilities in extracting of the valuable substances. This technology requires only water, salt and electricity. This work was aimed to study weather this alternative type of extraction is effective for soybean meal valorization.The first objective was to study conventional extraction and its ability to extract proteins and carbohydrates. Certain parameters of conventional extraction affect the most protein extractability.Thus, from pH, meal to solvent ratio, and salt concentration parameters, the pH of the extracting medium had the most significant effect on protein extractability for conventional extracts. The procedure of extraction was carried out using alkaline (NaOH) and acid (HCl) solutions. As a result, a soluble dry matter composed of proteins, carbohydrates and minerals was extracted from soybean meal. The obtained results showed that the both alkaline and acid methods, that were used, are effective in terms of extraction of soluble dry matter with significant qualitative and quantitative differences. The alkaline extraction was significantly more effective in terms of the total extracted dry matterand protein content in the extracted material with mean values of 39.97 ± 0.23 and 43.35 %± 2.90, respectively. In fact, this study demonstrated the effectiveness and rational use of the dual acid-alkaline extraction to enhance the soybean meal valorization for food applications and provide reduction of waste generated by the soybean oil industry. Second objective was to study the influence of electro-activated solutions on proteins extracted from soybean meal and to compare them to the conventional solutions obtained in the first objective. In order to produce electro-activated samples, the optimal parameters of electro-activation for high extraction yield from soybean meal were studied. It was observed that pH changes, right after the electricity is applied, each 10 mins till 60 mins the pH increased significantly. After the extraction of compounds by electro-activation technique was performed, the comparison of the conventional and electro-activated samples took place. It was found that electro-activation is effective as protein extraction method and for extraction of other compounds with beneficial properties for environment. However, conventional extraction is harmful for the environment, even though the commercial extracts were of higher extraction yield and with the bands of bigger molecular weight. Nonetheless, it was found that when the contact time of electro-activated solution with material is increased, the extraction yield and quality of protein is significantly higher. While for conventional extracts treated by the same time there was no significant difference.Third objective aimed to study the comparison of functional properties and antioxidant activity of soybean meal extracts obtained by conventional extraction and using electro-activated solutions.The commercial samples were characterized by superior water absorption and foaming capacity. In contrast, electro-activated samples were characterized by superior emulsification properties. Therefore, conventional samples showed higher antioxidant activity (92.31±1.5%) than electro-activated ones (47.46±0.94%). Overall, this study demonstrated favorable functional and antioxidant properties of samples made by electro-activation method.The fourth objective was to evaluate the behaviour of functional beverage by using protein-carbohydrate extract obtained from soybean meal produced by electro-activation technology. The results showed that the particle size value was ≤ 0.2μm for majority of thesamples. However, with an increasing of the flow the particle size also increased due to large protein particles formed as complexes of a definite size. Furthermore, the behaviour of systems had Newtonian nature and shear-thinning behavior with the low viscosity which is good for such products as beverages. In addition, the turbidity and z-potential measurements showed that the system of products is not stable in pH range 3-10. Moreover, solubility of samples was quite good, especially for certain samples, it was 97.76±0.04 % and 97.53±0.18%. To conclude, these beverages are high in protein and can serve as nutritional beverages. Regarding the result of this work it can be claimed that electro-activated solutions as extracting agents are quite powerful. Also, additional and very important advantage of electro-activation is option of rejection from conventional chemicals which is an important point for sustainable development.

L'introduction d'une mousse liquide entre les deux films de polyethylene d'une serre est une technologie innovatrice pour l'augmentation de l'isolation en hiver et l'amélioration du microclimat en été. L'objectif principal de ce projet de doctorat était d'étudier les performances de cette technologie sur le climat de la serre, la physiologie d'une culture de tomate (Lycopersicon esculentum Mill.) et de poivron (Capsicum annuum L.) et l'économie d'énergie. Lorsque la mousse a été déployée durant la nuit pour des fins d'isolation et que les lampes étaient en fonction pour assurer un éclairage photosynthétique, la lumière a été en partie réfléchie à l'intérieur de la serre par la mousse isolante. Une augmentation de 5% dans le PAR et de 18% dans le NIR a été mesurée. De plus, durant des journées chaudes et ensoleillées d'été, une réduction de la température de l'air de 2 à 6 °C a été obtenue (sous 40% à 65% d'ombrage). La mousse ombrageante a permis aussi d'augmenter l'humidité relative de la serre durant la journée (10% à 15%). De plus, l'ombrage a réduit le niveau du stress physiologique. Une diminution du rapport Fv/Fm ainsi qu'une augmentation du ratio centres réactionnels/flux de photons absorbés par les antennes de la chlorophylle (RC/ABS) et de l'indice de performance (PI) ont été mesurées en ombrageant les cultures. Toutefois, la culture de la tomate était plus sensible à la hausse de température et de radiation que la culture de poivron. Ceci se traduit par sa faible conductance stomatique. Les résultats ont montré aussi une réduction de la consommation énergétique de la serre durant la nuit allant de 33% à 64%. Les moins bonnes performances ont été notées lors des conditions de froid extrême.