Les protéines de soya constituent un substrat très avantageux pour la formation de systèmes de libération de molécules actives. Les globulines du soya montrent en effet des propriétés fonctionnelles remarquables, notamment gélifiantes, permettant leur utilisation dans la formation d 'hydrogels. Afin de former des gels aux propriétés de libération modulables, la formation de gels de protéines de soya par réticulation a été envisagée. Le présent travail vise à étudier l'impact de la nature de l'agent réticulant employé: le glycéraldéhyde versus le glutaraldéhyde, de leur concentration ainsi que des conditions de formation des gels, plus particulièrement la présence de chlorure de sodium, sur les propriétés macroscopiques des gels, leur microctructure ainsi que leurs propriétés de libération in vitro. Les résultats de ces travaux ont montré que les propriétés macroscopiques étaient très influencées par l'agent réticulant employé, sa concentration ainsi que par la présence de sel lors de la formation des gels. Ainsi, une augmentation du degré de réticulation des gels ou l' aj out de sels durant leur formation conduirait à des changements importants dans les propriétés rhéologiques des gels ainsi que dans leur gonflement. Au contraire, une modification du degré de réticulation des gels et/ ou l'ajout de chlorure de sodium ne conduirait qu'à pas ou peu de changement dans les propriétés moléculaires des gels (structure secondaire des protéines) ou dans leurs propriétés microstructurales, notamment dans la valeur prise par la dimension fractale des flocs composant les gels. Il apparaît donc que la réticulation des globulines de soya conduirait à l'obtention de systèmes aux propriétés macroscopiques modulables mais aux propriétés microscopiques inchangées. Des études de dissolution in vitro ont montré que le degré de réticulation des gels influait sur leurs propriétés de libération. Toutefois, un effet majeur de la charge ionique des molécules piégées au sein du gel ainsi que des conditions physico-chimiques (pH, présence d'enzymes) a été démontré. Par conséquent, si le degré de réticulation des gels ne montre qu'une faible influence sur les phénomènes de libération, les propriétés ioniques de la molécule à libérer et des protéines constituant le gel semblent avoir une importance capitale.

Un procédé de fermentation basé sur une coculture des souches probiotiques Lactobacillus rhamnosus R et Lactobacillus rhamnosus RW9595M a été utilisé pour coproduire des exopolysaccharides (EPS) de poids moléculaires modulés. Dans cette étude, les deux souches ont été cultivées séparément et en coculture. Les souches ont été cultivées durant 72 h, à 37 °C, sous contrôle de pH à 6.0, et avec une agitation de 100 r.p.m. Deux milieux de culture ont été testés, le milieu minimum basai supplémenté (BMM-S) avec 1.1% (v/v) de tryptone et le perméat de lactosérum supplémenté (PLS) avec 1.1% (v/v) de tryptone, 0.5 mg /L de MgS04, 0.05 mg /L de MnS04 et 0.1% de Tween 80. La croissance cellulaire des souches et le poids moléculaire ont été mesurés au cours de la fermentation par dénombrement sur gélose et par HPLC-SEC, respectivement. Lorsque les souches ont été cocultivées dans le BMM-S en proportion de 1 :1, 991 ±30 mg/L d'EPS avec des poids moléculaires de 1.0 ± 0.21 x 106, 1.6 ± 0.16 x 106 Da, et 1.9 ± 0.18 x 105 Da, ont été obtenus. Dans le milieu PLS, les souches ont été cocultivées en proportion de 9:1 (R/RW9595M), 657 ± 90 mg/L d'EPS avec des poids moléculaires de 5.59 ± 0.82 x 104Da, ont été obtenus. La croissance cellulaire individuelle a été mesurée par qPCR-TaqMan pour les essais dans le milieu PLS. La concentration cellulaire maximale pour chaque souche était de 2.05 x 109 UFC/mL pour Lb. rhamnosus R, et de 3.67 x 108 UFC/mL pour Lb. rhamnosus RW9595M. Ce procédé est simple et économique pour la culture des probiotiques à haute valeur ajoutée en fabrications alimentaires.

L* électrodialyse est un procédé en plein essor dans de nombreux secteurs industriels, mais qui reste peu appliqué au domaine agroalimentaire, principalement dû à un coût élevé et au colmatage des membranes. Néanmoins de récentes évolutions technologiques dans la conception des membranes ont permis d'entrevoir un réel potentiel d'applications dans les secteurs biopharmaceutiques et nutraceutiques. C'est ainsi qu'une électroacidification par membrane bipolaire (EAMBP) du lait a été développée afin de produire des isolats de caséines hautement purifiés. Toutefois ce procédé était accompagné d'un colmatage des membranes cationiques par un mélange minéral CaCÛ3/Ca(OH)2 et des membranes bipolaires par un dépôt protéique. Pour comprendre ces phénomènes, une étude a été réalisée en électrodialyse conventionnelle sur des solutions salines modèles composées de calcium et de carbonate, éléments présents dans le lait et susceptibles de former du CaCÛ3 en condition basique. Le colmatage obtenu était uniquement composé de Ca(OH)2. Les auteurs ont suggéré que le magnésium, également présent dans le lait, jouerait un rôle de catalyseur ou de germe de croissance pour le CaC03.Dans ce contexte, l'objectif de ce projet de recherche était d'étudier l'effet sur le colmatage de différents ratios (R) magnésium/calcium (R=0, 1/20, 1/10 (observé dans le lait), 1/5 et 2/5) pour des solutions salines modèles traitées par électrodialyse conventionnelle. L'analyse élémentaire et la diffraction aux rayons-X ont montré que pour le ratio témoin (R=0), seul Ca(OH)2 se formait, et qu'un mélange CaC03/Ca(OH)2 apparaissait dès l'ajout de magnésium (R=l/20) sur les faces des membranes échangeuses d'anions en conditions neutres et de cations en conditions basiques. Il a aussi été constaté un colmatage sur la face des membranes échangeuses de cations en contact avec la solution traitée pour les ratios les plus élevés (R>l/5). Une perte de permsélectivité des membranes échangeuses de cations et un allongement significatif du temps de traitement ont également été notés.

Une bonne gestion de l'azote (N) permet de limiter les risques environnementaux tout en maximisant la productivité du blé panifiable. Trois méthodes diagnostiques [l'indice de nutrition azoté (INA), le lecteur de chlorophylle (SPAD-502) et le test de nitrate (N-NO3) du sol] ont donc été évaluées. Des essais de fertilisation (0 à 200 kg N ha"1) se sont déroulés dans trois régions du Québec (Lanaudière, Montérégie et St-Jean-sur-Richelieu) en 2004 et en 2005. L'étude a permis de déterminer une courbe de teneur critique en N (Ncr = 40,37 MS"0'60) exprimée en fonction de la biomasse aérienne (MS). Cette courbe était différente de celle établie par Justes et coll. (1994) en France. L'INA, calculé à partir des valeurs Ncr, était relié au rendement relatif par une relation linéaire plateau décrivant trois classes de nutrition azotée : INA< 0,77 : rendement maximal non atteint; 0,77 < INA < 1 : réponse variable; INA > 1 : rendement maximal atteint. L'indice de chlorophylle absolu était relié positivement à l'INA, mais cette relation variait selon le site. Les valeurs normalisées de chlorophylle n'ont pas été étudiées, car des conditions de saturation en azote n'ont pu être maintenu dans les parcelles de saturation. La dose d'azote économiquement optimale (Nop) en post-levée était reliée à la teneur en nitrate (N-NO3) dans les sols mesurée avant la montaison [Nop = 92,4 - 3,18(N-N03)]. L'intégration de ces outils à la régie du blé panifiable pourrait permettre d'optimiser l'utilisation de l'azote

L'agriculture à temps partiel est définie ainsi généralement en faisant référence aux activités du chef d'un ménage. En ce sens, les chercheurs dans le domaine ont constaté que cette notion ne permet pas de bien cerner la diversité actuelle des formes d'exercice de l'agriculture. De là est donc née la pluriactivité du ménage. Cette dernière constitue un concept plus global qui permet de caractériser les formes d'agriculture en considérant le ménage agricole comme l'unité productrice. Au Québec, la typologie de Gervais (2007) a permis d'identifier les principaux types de pluriactivité existants selon leur fonction et leur finalité. En y faisant référence, et face aux difficultés d'établissement rencontrées par la relève agricole québécoise, la présente recherche identifie les principaux atouts que la pluriactivité pourrait présenter. Les revenus supplémentaires extra agricoles en sont les plus importants. Ensuite, afin de déterminer les motivations d'établissement en pluriactivité, une recherche qualitative a été réalisée auprès de 15 entreprises agricoles récemment installées. La passion de l'agriculture et de son mode de vie constitue généralement la principale raison d'adoption de la pluriactivité si ce n'est que celle-ci soit circonstancielle ou transitionnelle

La laitue étant une plante dite ±annuelle de jours longs¿, la floraison est normalement induite durant l'été. Grâce aux nouvelles variétés de laitue plus résistantes à la montaison, ce problème est moins important aujourd'hui que dans le passé. Toutefois, durant l'été très chaud de 2005, on a observé de nombreux champs de laitues dont les coeurs étaient très longs, avant même que la plante ait atteint un poids souhaitable pour le marché. Dans cette étude, nous avons 1) quantifié les effets de la photopériode et de la température nocturne sur la croissance des transplants en serre, 2) déterminé les conditions de photopériode et de température favorables à la croissance végétative de la laitue de type Iceberg et Romaine au champ et 3) développé une méthode de culture de transplants en serre permettant d'inhiber la montaison au champ. Cette étude montre que la longueur de la tige ainsi que l'indice de résistance à la montaison des laitues Romaine et Iceberg à la récolte est significativement réduite par les courtes photopériodes durant la phase transplant. De plus, une température nocturne élevée (22°C) pendant le stade transplant diminue l'indice de résistance à la montaison des laitues Romaine à la récolte

Cette recherche analyse les performances de différents estimateurs de la charge en nitrate à l'aide d'observations expérimentales sur deux petits bassins versants agricoles. Ces observations sont les valeurs moyennes, sur une base quotidienne, de la concentration en nitrate et des débits à l'exutoire du bassin versant. La charge réelle a été calculée à l'aide d'une somme finie après avoir complété par interpolation linéaire les valeurs manquantes des bases de données de chaque bassin versant. Puisque les bases de données sont des séries temporelles provenant de deux bassins versants, elles ont / té comparées en divisant la plus longue série en segments égaux et équivalents à la plus courte. Le logiciel MATLAB a servi à calculer les estimations de la charge en nitrate en utilisant des simulations de Monte Carlo de l'échantillonnage des concentrations. Les débits moyens à l'exutoire ont été utilisés sur une base quotidienne pour calculer les estimations de la charge en nitrate. Onze séries temporelles ont été analysées. Une analyse de variance utilisant le facteur aiéatoire "série temporelle" montre que, pour les deux bassins versants à l'étude, une méthode d'intégration utilisant l'interpolation linéaire des concentrations était systématiquement plus précise que les autres estimateurs de la charge en nitrate mis à l'épreuve, et significativement différente. Un total de onze séries temporelles de 600 jours, une du Québec et dix de la France, servent à généraliser les résultats à des bassins versants ayant des caractéristiques physiques similaires.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2008-2009 / Les acides gras trans (AGT) proviennent de deux sources différentes dans l'alimentation : 1) des procédés industriels d'hydrogénation des huiles végétales insaturées et 2) de la biohydrogénation des acides gras insaturés par les bactéries naturellement présentes dans le rumen des ruminants. La consommation d'AGT d'origine industrielle (AGTi) augmente le risque de maladies cardiovasculaires. Toutefois, les effets de la consommation d'AGT d'origine naturelle (AGTn) demeurent inconnus. L'objectif de ce mémoire est de comparer les effets, gramme pour gramme, des AGTn et d'AGTi sur le métabolisme in vivo des HDL et des LDL. Les résultats suggèrent que la consommation d'une quantité élevée d'AGTn, en opposition aux AGTi, a un effet minimal sur la cinétique in vivo des HDL. Il ne semble pas y avoir de différence importante entre la consommation de quantités élevées d'AGTn et d'AGTi sur les taux de catabolisme et de production des différentes fractions de lipoprotéines contenant de l' apoB-l 00.

Les cycles du carbone et de l'azote sont interactifs. Le diagnostic traditionnel des amendements organiques fait donc appel au rapport C:N. La composition biochimique des amendements influence leur stabilité dans le sol. L'indice de stabilité biologique (ISB), la lignine et le rapport LIC/N (LIC = lignine + cutine) ont été récemment introduits dans des modèles décrivant la dynamique du carbone et de l'azote. L'ISB est une combinaison linéaire des fractions soluble au NDF (neutral detergent fraction), des hémicelluloses, des fibres brutes et de la fraction LIC. Comme le fractionnement biochimique est coûteux et ardu, un étalonnage au spectromètre proche infrarouge à transformées de Fourier (FT-NIR) a été fait sur 148 amendements organiques. De plus, un suivi a été effectué dans 2 amas de fumiers de bovins. Le FT-NIR a permis de prédire la fraction LIC (r² de 0,99) et l'ISB (r² de 0,98). Pour les amas de fumier au champ, une stratification importante a été observée dans l'un des fumiers alors que l'évolution de l'autre s'est faite de façon uniforme. Les différences entre les fumiers étaient attribuables au type de litière utilisée. / The C and N cycles are biologically linked and so traditionally represented as the C/N ratio. However, the mineralization and reorganization of organic C and N also depend on biochemical components that make up their biological stability (BSI). The BSI is the linear combination of biochemical fractions. However, as biochemical fractionation is a long and expensive procedure, we calibrated a Fourier transform near infrared spectrometer (FT-NIR) across 148 organic amendments. We also monitored modifications occurring in two beef livestock manures in windrow. FT-NIR predicted efficiently the LIC fraction (r² = 0.99) and BSI (r² = 0.98). One manure in windrow presented an important stratification while the other presented a uniform evolution. Differences are attributable to litter type.

La lyophilisation des produits liquides dans le domaine alimentaire s'étend du jus de fruit aux bactéries lactiques. Le procédé coûte cher à cause de l'utilisation du vide durant un long temps de séchage. Or, une diminution du temps de séchage permet de diminuer le coût du procédé. Le moussage, considéré favorable pour le séchage à air chaud, est ainsi utilisé pour accélérer le procédé de lyophilisation du jus de pomme, pris comme aliment modèle, tout en gardant les qualités sensorielles et nutritionnelles. Cette thèse comprend quatre volets : (i) une caractérisation physique et rhéologique des mousses en déterminant les paramètres de moussage adéquats (choix et concentration des agents moussants, temps de fouettement) pour avoir la stabilité lors de la lyophilisation, (ii) une étude de l'effet du moussage sur la cinétique de lyophilisation (teneur en eau et température tout au long du procédé), (iii) modélisation de la cinétique de lyophilisation par application du réseau de neurones artificiels et optimisation de l'épaisseur d'échantillon pour accroître la capacité de production, et finalement (iv) une étude de la perte de qualité après la lyophilisation et sur la stabilité des produits lyophilisés lors du stockage. Les résultats de cette recherche ont permis d'abord de quantifier les concentrations de méthylcellulose (1%) et blanc d'oeuf (3%) nécessaires pour avoir des mousses stables (minimum de drainage) face à la lyophilisation. Il a été possible de déterminer à partir des études rhéologiques que les mousses les plus stables n'ont pas nécessairement un comportement solide. Un modèle de solidité en fonction de la fraction d'air et de la taille de bulles a été développé à partir des données expérimentales. L'effet du moussage rend la cinétique de lyophilisation plus rapide à la même épaisseur. Cependant, dû à la faible masse volumique des mousses, la capacité de production n'est pas nécessairement plus rapide que dans le cas de lyophilisation traditionnelle. L'application du réseau de neurones artificiels a permis de modéliser avec exactitude la température et la cinétique de séchage durant la lyophilisation des mousses. Une optimisation faite en utilisant ce modèle a montré que l'épaisseur minimale pour augmenter en même temps la cinétique de lyophilisation et la capacité de production, était trop grande pour être réaliste. L'addition d'agent moussant (polysaccharide ou protéine) rend les mousses plus hygroscopiques par rapport au jus de pomme sans moussage mais augmente, par contre, leur température de transition vitreuse. Ainsi les jus de pomme avec moussage sont plus stables thermiquement. Une faible diminution de la qualité sensorielle et nutritionnelle des jus des pommes mousses par rapport aux produits sans moussage a été constatée après le procédé de lyophilisation. Néanmoins, durant l'entreposage à température ambiante, les produits mousses se sont montrés plus stables que ceux sans mousser.