Rice (Oryza sativa Linn) stands out as the major food crop for about a half of human race. It ranks third after wheat and maize in terms of worldwide production. In many parts of West-Africa, Oryza glaberrima Steud is the variety popularly grown. Hybridization between Oryza sativa and Oryza glaberrima for desirable qualities led to development and production of new varieties of rice. After harvesting rice is usually processed before it can be distributed to consumers. One of the most popular processing operations commonly practiced in Nigeria and other African countries is parboiling involving soaking of raw rice in water, followed by steam heat treatment and drying. Scientific studies in how variety and parboiling conditions influence rice final qualities are not available. The main purpose of this work was to study the effect of variety, steeping temperature and time on thermophysical properties of parboiled rice.In this study, water absorption characteristics of some rice varieties (Bisalayi, FARO 61, FARO 60, FARO 52 and FARO 44) from Nigeria was studied at 30, 45, 60 and 75oC by measuring the weight gain by grains as a function of time during soaking. Differences in moisture content among the selected varieties of paddy during soaking were significant (P < 0.05) at all temperatures considered in this study. Results showed 60oC to be the optimum soaking temperature of paddy. Optimum soaking time to reach saturation moisture at 60oC soaking water temperature for FARO 44, FARO 52 and Bisalayi was 7 h, while it took 6 and 8 h for FARO 60 and FARO 61, respectively, to attain saturation.Using the experimental moisture data, a non-linear regression procedure was applied to an analytical solution to Fick's second law of the diffusion for an infinite cylinder. The predicted values of instantaneous moisture contents were in good agreement with the experiential data. The predicted moisture content during soaking of rice was found to correlate positively with the measure values of moisture content with R2 values between 0.981 – 0.990. Water absorption rate was found to increase with soaking temperature, while water saturation time decreased with temperature. Average values of diffusion coefficients of moisture during soaking of paddy rices were estimated. It was found that FRAO 44 and FARO 52 varieties have lower diffusivity than other varieties (namely Bisalayi, FARO 61, FARO 60, FARO 52 and FARO 44) used in the study. The activation energies of the diffusivity through different varieties of rice grains were calculated using Arrhenius-type equation for diffusion dependence on temperature and were determined as 41.96, 38.69, 40.16, 34.05 and 42.12 kJ/mole for Bisalayi, FARO 61, FARO 60, FARO 52 and FARO 44 for the respectively rice variety above.The physical and thermal properties of the four popular improved parboiled rice varieties (FARO 61, FARO 60, FARO 52 and FARO 44) and one popular local parboiled rice variety (Bisalayi) from Nigeria were determined at different steaming times 5 – 20 min. Results showed that steaming time has effect (P < 0.05) on both the physical and gelatinization properties of rice. The improved rice varieties used in this study show better hardness and were less discolored than the local variety. For all the rice varieties studied, no residual gelatinization enthalpy was observed at the different steaming times, showing that steaming completely gelatinized rice starch. / Le riz (Oryza sativa Linn) est connu comme étant la principale culture vivrière pour environ la moitié de la population humaine. Le riz occupe le 3e rang en importance après le blé et le maïs en termes de production dans le monde. Dans de nombreuses régions de l'Afrique de l'Ouest, Oryza glaberrima Steud est la variété de préférence. L'hybridation entre Oryza sativa et Oryza glaberrima a conduit au développement et à la production de nouvelles variétés de riz aux qualités désirables. Après la récolte, le riz est habituellement préparé avant d'être distribué aux consommateurs. L'étuvage du riz est un des traitements les plus populaires couramment pratiqués au Nigeria et d'autres pays africains impliquant un temps de trempage des grains de riz paddy dans l'eau, suivi d'un traitement thermique à la vapeur et du séchage. Peu d'études se sont penchées sur l'influence des paramètres d'étuvage et des variétés de riz sur la qualité finale du produit. Le but principal de cette étude était d'évaluer l'impact de la variété de riz, de la température et du temps sur les propriétés thermophysiques du riz étuvé.Dans la présente étude, les caractéristiques d'absorption de l'eau de certaines variétés de riz du Nigeria (Bisalayi , FARO 61, FARO 60, FARO 52 et FARO 44) ont été étudié à 30 , 45 , 60 et 75°C en mesurant le gain de poids des grains pendant le trempage en fonction du temps. Les différences de teneur en eau parmi les variétés de riz paddy durant le trempage étaient significatives (P < 0.05) pour toutes les températures étudiées. Les résultats démontrent que 60°C serait la température de trempage optimale pour le paddy. Le temps de trempage optimal pour atteindre la saturation en eau à une température de trempage de 60°C était de 7h pour les variétés FARO 44, FARO 52 et Bisalayi et un temps de 6h et 8h pour FARO 60 et FARO 61 de façon respective. A partir des données expérimentales de teneur en eau, une procédure de régression non linéaire a été appliquée pour une solution analytique de la deuxième loi de Fick pour la diffusion d'un cylindre infini. Les valeurs prédites de la teneur en eau instantanée sont en accord avec les données expérimental. Un efficient de corrélation variant entre 0.981 – 0.990. Il a été trouvé que le taux d'absorption de l'eau augmente avec la température de trempage, tandis que le temps de saturation diminue avec la température. Les valeurs moyennes des coefficients de diffusion d'humidité pendant le trempage du paddy ont été estimées. Il a été constaté que les variétés FARO 44 et FARO 52 présentent une plus faible diffusivité que les autres variétés (à savoir Bisalayi, FARO 61, FARO 60, FARO 52) de l'étude. Les énergies d'activation de la diffusivité au travers des différentes variétés de grains ont été calculées en utilisant l'équation de type Arrhenius pour la dépendance de la diffusion en fonction de la température. Les énergies d'activation étaient respectivement 41.96, 38.69, 40.16, 34.05 et 42.12 kJ/mole pour Bisalayi, FARO 61, FARO 60, FARO 52 et FARO 44.Les propriétés physiques et thermiques des quatre variétés de riz améliorées les plus populaires (FARO 61, FARO 60, FARO 52 et FARO 44) et d'une variété populaire de riz locale (Bisalayi) du Nigeria ont été déterminées à différents moments entre 5 et 20 min durant l'étuvage. Les résultats démontrent que le temps d'étuvage a un effet (P < 0.05) autant sur les propriétés physiques et de gélatinisation du riz. Les variétés de riz améliorées utilisées dans cette étude ont montré une meilleure dureté et étaient moins décolorées que la variété de riz locale. Pour toutes les variétés de riz étudiées, aucune enthalpie résiduelle de gélatinisation a été observée aux différents moments durant l'étuvage, ce qui démontre que l'étuvage a déjà complètement gélatinisé l'amidon du riz.

Mold is a common post-processing contaminant in pizza. Since contamination could occur in post-baking process, other safety barriers in addition to packaging are needed to ensure the continued safety of preformed pizza. The present research investigated the use of pulsed UV-light for the purpose of decontaminating Penicillium roqueforti on the surfaces of agar media, bread and preformed pizza. In the first step in the present study, the spatial distribution of pulsed UV-light was investigated. The Petri plates inoculated with Penicillium roqueforti were treated for10 min in the first three effective levels in the treatment chamber (5, 10 and 15 cm). 30, 75 and 90 percent of the surface area of the tray was exposed to pulsed light at 5, 10 and 15 cm from pulsed light lamp, respectively. Apple juice inoculated with E. coli was treated with pulsed UV-light at the same distances (5, 10 and 15 cm) from the light source, 3 voltage inputs (400, 750 and 1,000 V) and 3 treatment times (1, 5 and 10 min). The log reduction in E. coli population treated by pulsed UV-light varied from 1.4 to 2.05 log CFU ml-1. In the second phase of the study, the consistency of mold growth on the surface of flat bread was investigated using two different methods of inoculation; random spot and spread. Two different inoculum populations (102 and 103 CFU ml-1) were also used to assess the effect of inoculum concentration on the distribution and consistency of mold growth. Samples inoculated with 102 CFU ml-1 yielded more homogenously distributed colonies. In the third phase of the study, sensory and microbiological analyses were used to evaluate the effectiveness of pulsed light treatment for shelf life extension of pizza and bread. Up to 40 days shelf-life extension was achieved for 8, 32, and 40 percent of samples with minimal, intermediate and maximal pulsed light treatment, respectively. In the fourth phase of the study, the effectiveness of pulsed light was evaluated for the decontamination of Penicillium roqueforti on the surface of solid agar. Process parameters evaluated were treatment time (1, 3, 5, 7 and 10 min) and voltage input (500, 750 and 1,000 V). The population of Penicillium roqueforti was reduced after 10 min of exposure to pulsed light by 3.74, 5.36 and 6.14 log CFU ml-1, respectively for 500, 750 and 1,000 V. The inactivation data were used to construct models to estimate the inactivation. The results presented in this study indicate that inactivation kinetics was best described by the Weibull model with the smallest root mean squared error (RMSE) (R2 ≥ 0.92). Finally in the last phase of study, culture-dependent and independent methods were applied to study the ecology of preformed pizza. The average population of mesophilic aerobic bacteria (MAB), mesophilic anaerobic bacteria (MANB), lactic acid bacteria (LAB), molds and yeasts (M+Y) were 6.6±0.5, less than 2.4, 2.8±0.6 and 5.4±0.4 log CFU g-1, respectively. Molecular methods incorporating conventional PCR targeting the 18S rRNA gene of fungi, TA cloning of PCR-amplified fragments and sequencing were carried out to detect spoilage fungi in naturally spoiled pre-formed pizza. The cloning approach enabled the putative identification of Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces sp. WW-W23, Penicillium expansum, Penicillium freii, Penicillium sp. HSL, Penicillium sp. ljg1, Rhodotorula mucilaginosa, Monascus fuliginosus, Hordeum jubatum, Galactomyces geotrichum strains as well as uncultured fungus and uncultured eukaryote clones. Overall, pulsed UV-light was found to have a potential use for the decontamination of spoilage microorganisms on the surfaces of solid agar and bakery products. However, further investigation using higher treatment voltages is necessary in order to achieve a higher target decontamination of P. roqueforti. / La pizza pré-cuisinée est couramment contaminée par la moisissure. Puisque la contamination pourrait se produire durant les procédés d'après cuisson, d'autres mesures, en plus de l'emballage, sont nécessaires pour assurer la sécurité permanente des pizzas pré-cuisinée. Cette recherche a examiné l'utilisation de la lumière UV pulsée pour décontaminer Penicillium roqueforti sur la surface de l'agar solide, du pain et de pizzas préformées.Dans la première étape de la présente étude, les paramètres critiques du procédé ont été optimisés pour améliorer l'efficacité des traitements à la lumière pulsée. Les boîtes de Petri inoculées avec Penicillium roqueforti ont été traitées 10 min dans une chambre de traitement pour les trois premiers niveaux d'efficacité (5, 10 et 15 cm). Les résultats démontrent que 30, 75 et 90 pour cent de la surface du plateau a été exposée à la lumière pulsée à 5, 10 et 15 cm respectivement de la source lumineuse. La réduction en log de la population de E. coli traitée par la lumière UV pulsée varie de 1.4 à 2.05 log UFC ml-1.Dans la deuxième phase de l'étude, la cohérence de la croissance des moisissures (Penicillium roqueforti) sur la surface du pain plat a été étudiée en utilisant deux méthodes différentes d'inoculation : par inoculation ponctuelle aléatoire et par étalement. Deux populations d'inoculum différentes (102 et 103 UFC ml-1) ont également été utilisées pour évaluer l'effet de la densité de l'inoculum sur la distribution et la cohérence de la croissance de moisissures. Les échantillons inoculés avec 102 UFC ml-1 ont donné une distribution des colonies plus homogène. À la troisième phase de cette étude, l'analyse sensorielle et microbiologique, ont été utilisées pour évaluer l'efficacité du traitement à la lumière pulsée pour prolonger la durée de vie de la pizza et du pain. Jusqu'à 40 jours de prolongement de la durée de conservation a été obtenue pour 8, 32 et 40 pour cent des échantillons après un traitement à la lumière pulsée minimal, intermédiaire et maximal, respectivement. Dans la quatrième phase de l'étude, l'efficacité d'une lumière UV pulsée à large spectre a été évaluée pour la décontamination de Penicillium roqueforti sur la surface de l'agar solide. La population de Penicillium roqueforti a été réduite après 10 minutes d'exposition à la lumière pulsée par 3.74, 5.36 et 6.14 log UFC ml-1 respectivement pour 500, 750 et 1000 V. Les résultats présentés dans cette étude indiquent que d'inactivation a été mieux décrite par le modèle de Weibull avec la plus petite erreur de moyenne quadratique (RMSE) (R2 ≥ 0.92). Finalement, dans la dernière phase de l'étude, des méthodes dépendantes ou indépendantes des conditions de culture ont été appliquées pour étudier l'écologie des pizzas pré-cuisinées. La moyenne de la population des bactéries mésophiles aérobies (BMA), des bactéries mésophiles anaérobies (BMNA), des bactéries lactiques (BL), des moisissures et des levures (M+L) étaient respectivement de 6.6 ± 0.5, inférieur à 2.4, 2.8 ± 0.6 et 5.4 ± 0.4 log UFC g-1. Les méthodes moléculaires incorporant la PCR conventionnelle ciblant le gène de l'ARNr 18S des champignons, le clonage TA de fragments amplifiés par PCR et le séquençage ont été réalisées pour détecter les champignons altérant les pizzas pré-cuisinées naturellement contaminées. L'approche du clonage a permis l'identification présumée de souches de Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces sp. WW- W23, Penicillium expansum, Penicillium freii, Penicillium sp. HSL, Penicillium sp. ljg1, Rhodotorula mucilaginosa, Monascus fuliginosus, Hordeum jubatum , Geotrichum galactomyces ainsi que des champignons et eucaryotes non cultivés.Dans l'ensemble, la lumière UV pulsée a démontré avoir un potentiel d'utilisation pour la décontamination des microorganismes altérant les surfaces d'agar solide et les produits de boulangerie.

Chloropropanol (CP) esters belong to a group of well known thermally induced contaminants derived from mono- and di-chlorinated glycerols. Presently, there are four proposed mechanisms for their formation all involving SN2 nucleophilic attack by chloride ions but differing from each other based on either the nature of the substrate or the leaving group. Two of the proposed mechanisms involve direct nucleophilic attack by the chloride ion at the glycerol carbon atoms carrying either an ester group or a protonated hydroxyl group. The alternative two pathways propose the formation of reactive intermediates such as a cyclic acyloxonium ion or an epoxide ring in the form of glycidol prior to the nucleophilic attack by chloride ions. Labelled tripalmitin (1,1, 1-13C3) was used to confirm the involvement of the carbonyl carbon in the formation of the cyclic acyloxonium ion, at 1650 cm-1, in an heated acidic hydrophobic environment using ATR-FTIR. Neighboring ester groups were determined to promoted cyclic acyloxonium ion formation at 1650cm-1, nevertheless, rate of formation was greater for DAGs as oppose to TAGs due to steric hindrance of the additional ester group. Similar cyclic acyloxonium ions were also characterized as forming under a variety of ionization conditions; EI, ESI and APCI. The cyclic nature of the acyloxonium ion generated from 1,2-bis-acetoyl-3-chloropropane was verified through tandem MS/MS studies using 4-chloromethyl-2,2-dimethyl-1,3-dioxolane as an authentic precursor of cyclic acyloxonium ions. Mass spectrometric experiments employing labelled CP acetates, generated in situ from labelled precursors ([13C-U3] glycerol, [13C-U4] acetic anhydride, [13C-2,2'] acetic anhydride and [d5] 3-monochloropropane-1,2-diol), were performed to elucidate fragmentation pathways of CP esters. Additional experiments were carried out using synthetic and commercially available 13C- and 2H- labelled CP esters containing fatty acids C3-C16 to corroborate and supplement fragmentation pathways characterized from CP acetates. Five fragmentation pathways were identified. Four of the five pathways were characteristic of CP mono- and diesters such as α-cleavage, McLafferty rearrangement, α-H rearrangement and cyclic acyloxonium ion formation. The remaining pathway generating chloronium ion was found only in dichlorinated isomers. Considering that McLafferty rearrangement can be thermally driven, ion m/z 135 can be considered as a universal marker for the presence of CP esters. The mechanism of chlorination using commonly encountered food ingredients sucralose and sodium chloride was also investigated. Thermal degradation of sucralose under dry heating conditions was found to cleave the glycosidic bond forming a galactopyranosyl cation resulting in the primary formation of levoglucosenone. Subsequent degradation involving dehydrochlorination and dehydration, was found to produce significant amounts of 3-monochloro-1,2-propanediol and 2,3- as well as 1,3-dichloropropanols in the presence of glycerol. Conversely, preliminary experiments have indicated that the presence of an amino acid was necessary for the pyrolytic generation of various chloropropanols from glycerol/sodium chloride mixtures. Chlorination was contingent upon formation of an aqueous solution that should undergo a dissolution-drying cycle. These observations were consistent with the process of dissociation of sodium chloride in water and re-association of the ions with appropriate sites on the amino acid forming a hydrochloride salt. Furthermore, glycine hydrochloride was demonstrated to induce chlorination under pyrolytic conditions of various glucose and amino acid degradation products generating 2-chloromethylfuran, 5-(chloromethyl)fufural, chloromethylbenzene and 2-(chloroethyl)benzene in addition to various other unidentified chlorinated products. / Les esters du Chloropropanol (CP) font partie d'un groupe de contaminants induits thermiquement bien connus dérivé de glycérols mono- et di-chlorinés. Actuellement, il existe quatre mécanismes de formation proposés par la chloration des triacyglycérols, tous impliquant une attaque nucléophile de type SN2 par les ions de chlorure, différents les uns des autres soit en fonction de la nature du substrat ou du groupe partant. Deux des mécanismes proposés se font par l'entremise d'une attaque nucléophile directe de l'ion chlorure envers les atomes de carbones du glycérol contenant soit un groupe ester ou un groupement hydroxyle protoné. Les deux voies alternatives proposent la formation d'intermédiaires réactifs tels que l'ion acyloxonium cyclique ou un anneau époxyde sous forme de glycidol avant l'attaque nucléophile par des ions de chlorure. Tripalmitine isotopiquement marquée (1, 1, 1- 13C3) a été utilisé afin de confirmer l'implication de carbone du carbonyle dans la formation de l'ion acyloxonium cyclique à 1650 cm-1 dans un milieu acide hydrophobe thermique par IRTF. Il a été déterminé que les groupes ester voisins promeuvent la formation d'ions acyloxonium à 1650 cm-1. Les ions acyloxonium cycliques similaires ont également été caractérisés en formation sous plusieurs conditions d'ionisation; IE, IEN et ICPA. La nature cyclique de l'ion acyloxonium générée à partir de 1,2-bis- acetoyl-3-chloropropane a été vérifiée par des études de SM/SM en tandem en utilisant le 4-chloro-methyl-2,2-dimethyl -1,3-dioxolane en tant que précurseur authentique des ions acyloxonium cycliques. Des expériences de spectrométrie de masse utilisant les acétates de CP isotopiquement marquées, générés in situ par l'entremise de précurseurs isotopiquement marqués (glycérol [13C-U3], l'anhydride acétique [13C-U4], l'anhydride acétique [13C-2,2'] et le 3-monochloropropane-1,2-diol [d5]), furent effectuées afin d'élucider les voies de fragmentation des esters de CP. Des expériences supplémentaires furent réalisées en utilisant des esters de CP isotopiquement marqués 13C- et 2H-, ayant des acides gras C3-C16, synthétiques et disponibles commercialement afin de corroborer et supplémenter les voies de fragmentation caractérisé à partir d'acétates CP. Cinq voies de fragmentation ont été identifiées. Quatre des cinq voies sont caractéristiques des CP mono-et di-esters tels que le clivage α, le réarrangement McLafferty, le réarrangement α-H et la formation d'ions acyloxonium cycliques. La voie restante générant l'ion de chloronium fut trouvée seulement dans les isomères dichlorinés. Compte tenu du fait que le réarrangement McLafferty est conduit thermiquement, l'ion à m/z 135 peut être considéré comme un marqueur universel pour la présence d'esters de CP. Le mécanisme de chloration par l'entremise de deux ingrédients alimentaires commun, soit le sucralose et le chlorure fut aussi étudié. Il a été démontré que la dégradation thermique du sucralose lors de conditions de chauffage à sec provoque le clivage des liaisons glycosidiques. La dégradation subséquente provoquant de la déhydrochlorination et de la déshydratation produit des quantités importantes de 3-MCPD, de 3-MCPD ainsi que des 1,3-DCPs en présence de glycérol. Inversement, des expériences préliminaires indiquaient que la présence d'une acide amine était essentielle à la formation pyrolytique de plusieurs chloropropanols de mélangés de glycérol et de chlorure de sodium. Ces observations étaient cohérentes avec le processus de dissociation du chlorure de sodium dans l'eau et la réassociation des ions avec leurs sites appropriés sur l'acide amine ainsi formant un sel hydrochlore. De plus, il a été démontré que la glycine hydrochloride induit la chloration lors de conditions pyrolytiques de plusieurs produits de dégradation du glucose et des acides aminés générant ainsi le 5-(chloromethyl)fufural et le chloromethylbenzene en plus de plusieurs autres produits chlorinés non identifiés.

Low acid vegetables are commonly subjected to intensive thermal treatments. But such treatments significantly damage quality of the products. So far different attempts have been made to improve the quality of canned foods either through modification of processing methods or the use of novel processing technologies. Both approaches have their own limitations to achieve required quality improvement or are hindered by practical applicability in terms of food safety. However so far, limited attempts were made in terms of modification of product property and combined use of alternative processing techniques. Therefore the over goal of this work was to improve quality of canned vegetables, through achieving the following objectives.The first part of this study was focused on searching novel acid infusion mechanisms to modify product pH. Acid infusion kinetic study results showed that pressure assisted approach showed faster, uniform and dependable pH reduction. The associated decimal pH reduction times were 2.4 to 4.4 times higher in conventional method. Furthermore, optimized acid infusion conditions were determined and predictive models were developed using CCD of RSM. The second and third parts of the study investigated the resistance of Bacillus licheniformis spores under different treatments combination. In the second part, the combined effects of different heating methods, types of acidifying agents and pH levels on resistance of the spores were studied. Temperature and pH showed highly significant (p ≤ 0.01) effect with the lowest D value at pH 4.5. The overall range of D and z values were 1.1 to 11.2 min and 12.6 to 17oC, respectively, regardless of heating methods, type of acidifying agent and pH levels. Likewise, the third part, investigated the resistance of the spores under pressure-thermal-pH combinations. Conventional log-linear and Weibull models were used to evaluate survivor curves and certain-log cycle reduction of spores. Survivor curves were better described by the latter model. Pressure-temperature combinations showed significant effects on D and Weibull rate (α) parameters. The destruction pattern was also dependent on pH, with lower D and α values at lower pH. Pressure-thermal death times estimated using Weibull model parameters were higher than values determined by log-linear model, with the latter showing adequacy and the former demonstrating over-treatment. The fourth part of this work was focused on studying the influence of acid infusion on quality retention of carrot. Texture degradation kinetic rate of acid infused (pH 4.5) and control (pH 6.2) samples were investigated at different processing methods. Results showed that on average a 1.7 (conventional thermal), 1.4 (ohmic heating), 1.2 (high pressure-thermal) faster texture degradation rate was observed on controls. Further microscopic and molecular studies of cell wall showed that acid infused samples exhibited intact cell wall structure with lower β- elimination reaction products. Finally, a validation study of different processing methods was conducted using an inoculated pack study. Delivered pasteurization values for each treatment conditions showed more than 7 log reduction of spores for initial inoculum concentration of 108 spores/container. This confirmed the adequacy of the designed processing schedules to inactivate B. licheniformis to insure food safety. Therefore, through combined use of developed novel acid infusion technique and determined inactivation kinetic data, quality of canned vegetables can be significantly improved with use of moderate alternative processing methods with required food safety. / Les légumes peu acides (pH> 4,6) sont généralement soumis à des traitements thermiques relativement intensifs. Jusqu'ici, divers procédures ont été développé pour améliorer la qualité des aliments en conserve, soit par modification des méthodes classiques ou par l'application de technologies novatrices. Ces deux approches présentent des avantages mais aussi leurs propres limites. Un nouveau concept dans ce domaine est la modification d'une propriété du produit et ce combiné avec des traitements alternatifs pour améliorer le processus ainsi que la qualité des légumes en conserve.Le point central de le première partie de cette étude été l'évaluation des nouveaux mécanismes de l'infusion d'acide pour modifier le pH du produit. Les résultats de l'étude cinétique ont montré que l'acidification haute pression offre une approche plus rapide, plus uniforme et qui produit une réduction de pH fiable. Les valeurs D étaient de 2.4 à 4.4 fois plus élevées âne la méthode conventionnelle par rapport à l'acidification haute pression. En plus, les conditions optimales ont été réalisées avec la MSR. Les deuxième et troisième sections de l'étude ont examiné la résistance des spores de Bacillus licheniformis sous différentes combinaisons de traitements. La température et le pH ont présenté un effet hautement significatif (p < 0,01) avec la valeur D la plus basse à pH 4,5. La variation des valeurs D et z est de 1.1 à 11.02 minutes et de 12,6 à 17°C, respectivement, indépendamment des méthodes de chauffage, d'agent acidifiant et les niveaux de pH. De même, la résistance des spores dans les combinaisons pression-thermique-pH (400-600MPa, 40-60°C, pH 4.5-6.2) a été étudié les modèles logarithmiques-linéaires et Weibull ont été utilisés pour évaluer les courbes de survie et les réductions logarithmiques des spores. Les courbes de survie ont été mieux décrites par le modèle Weibull. Les combinaisons pression-température ont montré des effets significatifs (p≤0,05) pour les valeurs D (modèle log-linéaire) et les paramètres de taux Weibull (α). La tendance de la destruction était également dépendante du pH où les valeurs inférieures D et α ont correspondu à un pH plus bas. Les temps de mort pression-thermique (5D et 12D) estimées en utilisant les paramètres du modèle Weibull étaient plus élevés que les valeurs déterminées par le modèle log-linéaire, nous montrant un traitement adéquat et une situation de surtraitement, respectivement.La quatrième partie de ce travail a porté sur l'étude de l'influence de l'infusion d'acide sur la rétention de la qualité des carottes. Le taux cinétique de la dégradation de la texture dans les échantillons acidifiés (pH 4,5) et non-acidifiés (contrôle; pH 6,2) à été étudié sous différentes méthodes de traitement. Les résultats ont montré une accélération de la dégradation de la texture de 1,7-fois (chauffage conventionnel), 1.4-fois (chauffage ohmique, OH), 1.2-fois (traitement à haute pression, HP-T) comparée aux échantillons contrôles. D'autres études microscopiques et moléculaires de la paroi cellulaire ont montré que les échantillons acidifiés ont maintenu leurs structure cellulaire intacte avec des produits de réaction β-élimination inférieurs que la contrôle. Finalement, une validation des méthodes de traitement a été effectuée à l'aide du paquet inoculé. Les valeurs de pasteurisation pour chaque condition de traitement ont montré une réduction de spores d'un facteur au moins de 7-log10 car aucun survivant n'a été détecté à partir de l'inoculum initial de 107 spores/conteneur. Cela confirme l'adéquation des temps de traitement conçus pour inactiver les spores de B. licheniformis pour assurer la sécurité alimentaire. Par conséquent, l'utilisation combinée des nouvelles techniques d'acidification et des données cinétiques d'inactivation, la qualité des légumes en conserve pourrait être considérablement améliorée par l'utilisation de méthodes de traitement alternatives.

The goal of this study was to examine the use of non-destructive compression tests, and hyperspectral imaging for determining physical quality attributes of eggplant (Solanum melongena L. cv. Traviata). The effects of source (farms where samples came from), light and temperature conditions during storage were studied. Non-destructive compression tests were conducted to obtain surface stiffness (S) parameter whereas the hyperspectral-imaging technique was used in the near infrared (NIR) spectral range (900-1,700 nm), to indicate the peel gloss (G) of fresh and stored eggplants. Eggplant density (D) was computed by dividing its weight (W) by its volume (V). Laboratory tests were carried out to develop a freshness index for an American variety of eggplant fruit (Solanum melongena L. cv. Traviata). It was determined that source (farm) was a highly significant factor on quantitative and qualitative quality parameters. Light and temperature conditions had as well significant impact on such parameters, and their respective ratios, at different storage periods. Surface stiffness and peel gloss decreased during postharvest storage. On the contrary, density increased significantly over time. Based on this, a freshness index (If) of eggplant was defined as the product of surface stiffness and peel gloss ratios divided by the density ratio.If was then plotted vs. mass, density, surface stiffness, and peel gloss ratios, and storage period (h) in order to apply kinetic approaches to fit models with which it was possible to predict such index. The values of correlation coefficient (CC) and Mean Square Error (MSE) were assessed to see how well the curves fitted. If as a function of surface stiffness loss (SL) was the best model; it showed the highest CC (0.99) and the lowest MSE values (0.0014). The least accurate predictor was If as a function of peel gloss loss (GL). Stepwise regressions were performed to determine which wavelengths were significant for If. The models built with such wavelengths for fruits stored at 10 and 27°C showed CC values of about 0.73 and 0.90, respectively. Freshness index is a concept that may be helpful to avoid over or underestimations of eggplant quality and, hence, to fix fair prices. Nevertheless, more varieties of eggplant should be studied to validate this concept. More temperature conditions should be studied in the future in order to apply the Arrhenius' equation. / Des essais en laboratoire ont été effectués pour développer un indice de fraîcheur pour une variété américaine d'aubergine (Solanum melongena L. cv. Traviata). Des essais de compression non destructifs et d'imagerie hyperspectrale dans le proche infrarouge (NIR, 900 à 1 700 nm), ont été réalisées pour mesurer la fermeté (S) et la brillance de la peau des aubergines fraîches et entreposées sous différentes conditions de luminosité et de température). La densité de fruit (D) a été calculée en divisant la masse (W) par le volume (V). Il a été démontré que la provenance des fruits (ferme) a été un facteur important qui a affecté les paramètres quantitatifs et qualitatifs. La lumière et la température ont aussi eu un impact sur ces paramètres et de leurs rapports respectifs, à des périodes d'entreposage différentes. Les paramètres S et G ont diminué au cours de l'entreposage post-récolte, tandis que le paramètre D a augmenté de façon significative au cours de la période d'entreposage. Sur cette base, un nouvel indice de fraîcheur (If) de l'aubergine a été défini comme étant le produit du rapport de fermeté de la surface (Sr) et le rapport de pelage brillant (Gr), divisé par le rapport de densité (Dr).Par la suite, les relations entre If et les paramètres Wr, Dr, Sr, et Gr, et la période de stockage (t) ont été établies en tenant compte de la cinétique (loi d'Arrhenius) ont permis d'établir des modèles permettant de prédire cet indice. Les valeurs du coefficient de corrélation (CC) et l'erreur quadratique moyenne (MSE) ont été évalués pour identifier les meilleurs modèles. Le modèle exprimant If en fonction de la perte de rigidité de la surface (SL; 1 – Sr) était le meilleur modèle avec la plus haute valeur de CC (0,99) et la plus basse valeur de MSE (0,0014). Le modèle le moins précis était lorsqu'on exprimait If en fonction de la perte de brillance de la peau (GL; 1 - Gr). Régressions par étapes ont permis d'identifier les longueurs d'onde les mieux corrélées à l'If. Les modèles construits avec de ces longueurs d'onde pour les fruits entreposés à 10 et 27°C étaient caractérisés par des valeurs de CC 0,73 et 0,90, respectivement. Indice de fraîcheur est un concept qui peut être utile pour éviter de sous-estimer la qualité des aubergines et, par conséquent, de fixer des prix équitables. Néanmoins, plusieurs variétés d'aubergines doivent être étudiés afin de valider ce concept. De plus, plus de températures doivent être étudiées afin d'accroître la précision des modèles prédicatifs basés sur la loi d'Arrhenius.

Recently, the scientific community has recognized the potential application of lipophilic compounds of grain amaranth as an active ingredient in nutraceutical supplements and cosmeceutical formulations specifically squalene, sterols, tocols and polyphenols. This research study has actualised the optimisation of a novel methodology for eluting bioactive lipophilic compounds from grain amaranth by employing microwave assisted extraction (MAE). The study developed an approach to exploit the lipids of this unconventional pseudo-cereal for industrial applications. Experimentation of this study was carried out in three phases. In the first phase, pre-optimisation studies were conducted to identify the optimum parameters such as sample particle size, extraction solvent and microwave input power, which determined the experimental domain required to optimise the extraction of oil and its constituents, squalene & stigmasterol. For this purpose a full factorial screening design was operationalized. The second phase accomplished the optimisation process of extracting amaranth grain oil and its constituents, squalene & stigmasterol, by augmenting two consecutive central composite designs, considering factors which weren't included in the factorial design such as sample to solvent ratio, solvent to solvent ratio and extraction time, keeping the constant optimum values for the identified factors. The third phase compared the outcomes of optimised MAE process with optimised Soxhlet extraction quantitatively (oil yield %) and qualitatively (squalene, stigmasterol, polyphenols, α – tocopherol and DPPH free radical-scavenging activity). The optimised MAE method achieved the highest extraction yield of 9.1% amaranth grain oil containing 59.53, 3.17, 1.052 and 0.72 mg/g of squalene, stigmasterol, α - tocopherol and total polyphenol respectively with DPPH free radical scavenging activity of 86.24%, whereas, the optimised Soxhlet extraction achieved its highest extraction yield of 8.8% amaranth oil containing 58.78, 3.06, 0.983 and 0.407 mg/g of squalene stigmasterol, α – tocopherol and total polyphenol, respectively with a DPPH free radical scavenging activity of 70.11%. This attests MAE as a more industrially viable methodology for extracting lipids from amaranth grain over standard Soxhlet extraction methodology not just limited to higher oil yield with reduced extraction time and solvent consumption but also for preserving the best quality of its high value industrially applicable thermostable compounds, squalene & stigmasterol as well as the thermolabile compounds α–tocopherol and total polyphenol, maintaining higher antioxidant scavenging activity. / Les composés lipidiques issus de l'amarante sont maintenant reconnus posséder une bioactivité d'intérêt nutraceutique et cosméceutique, particulièrement pour la squalène, les stérols, tocols et polyphénols. Cette étude a visé l'optimisation de l'extraction microonde des composés bioactifs lipophiles de la graine d'amarante. Cette étude a voulu développer une raison industrielle aux composés lipidiques d'une pseudo-céréale non-conventionnelle. Les expériences de cette étude ont été menées en trois phases. La première étape s'est concentrée sur l'identification des paramètres importants tels la granulométrie, le type de solvant d'extraction, et la puissance microonde, jouant sur l'extraction de l'huile et de ses constituants, la squalène et le stigmastérol. Pour cette étude, un plan expérimental factoriel complet a été utilisé. Pour la seconde étape, l'optimisation de l'extraction a été visée en augmentant le plan expérimental en prenant en considération le ratio échantillon et solvant, le ratio solvant et solvant, et le temps d'extraction, tout en maintenant optimisé les paramètres étudiés à la première étape. La troisième étape a comparé les résultats des conditions optimales d'extraction microonde aux résultats des conditions optimales d'extraction Soxhlet, quantitatif (% rendement en huile) et qualitatifs (composition en squalène, stigmastérol, polyphénols, α-tocophérol et DPPH (capacité phagocyte des radicaux libres). L'extraction optimale microonde de la graine d'amarante a extrait 9.1% d'huile contenant 59.53, 3.17, 1.052 et 0.72 mg/g de squalène, stigmastérol, α-tocophérol et polyphénols totaux avec une capacité phagocyte des radicaux libres de 86.24%. L'extraction optimale Soxhlet a extrait quant à elle, 8.8% d'huile contenant 58.78, 3.06, 0.983 et 0.407 mg/g de squalène, stigmastérol, α-tocophérol et polyphénols totaux avec une capacité phagocyte des radicaux libres 70.11%. Ceci confirme la meilleure performance de l'extraction micro-onde pour l'extraction des lipides de la graine d'amarante sur l'extraction conventionnelle Soxhlet, autant pour le rendement que pour la conservation de la qualité de l'huile, et ses composés thermostable (tels la squalène) et thermolabiles (tels l'α-tocophérol), maintenant une meilleure capacité phagocyte des radicaux libres.

Complexes of the bovine whey protein alpha-lactalbumin and oleic acid that have been reported to have cytotoxic effects against tumor cells but not against healthy cells are of potential interest as new ingredients for functional foods. Understanding the relationship between the structures of the protein and lipid in alpha-lactalbumin-oleic acid complexes, as mediated by the conditions employed in their preparation, and their efficacy as cytotoxic agents against tumor cells is an important prerequisite for the production of such ingredients. The overall aim of the present study was to advance our understanding of this relationship by characterizing alpha-lactalbumin-oleic acid samples prepared under various pH and temperature conditions. Biophysical techniques were employed to examine the secondary and tertiary structures of alpha-lactalbumin, its oligomerization, and the charge state of oleic acid under these conditions. The data obtained were related to the cytotoxicity of these samples against the lymphocytic leukemia (L1210 mouse) cell line, as measured by a cell viability assay. Samples examined were prepared by dissolving millimolar quantities of food-grade alpha-lactalbumin and oleic acid in 25 mM sodium phosphate buffer at pH values: 6.5, 7.4, and 8.5, in order to provide different charge and physical states of oleic acid, and holding at 25, 50, 60, 70, or 80oC for 20 min. The Fourier transform infrared (FTIR) spectra of the samples showed that the oleic acid was in protonated form in the pH 6.5 samples, partly protonated and partly ionized in the pH 7.4 samples, and fully ionized in the pH 8.5 samples. The content of lipid relative to the protein was highest in the samples prepared at pH 8.5 and lowest in those prepared at pH 6.5. Electrospray ionization-mass spectrometric analysis confirmed that the samples prepared in this manner contained oleic acid bound to alpha-lactalbumin, with a binding ratio of up to 10 molecules of the fatty acid per monomer of the protein. FTIR spectroscopy and C:N-analysis showed that the number of lipid (oleic acid + oleate) molecules physically associated with the protein in these samples was much higher. At a concentration of 10 mg/mL, under the conditions of the cell viability assay, the alpha-lactalbumin-oleic acid samples prepared at pH 6.5 had the highest cytotoxicity against the L1210 cell line and the samples prepared at pH 8.5 were not cytotoxic. The cytotoxicity of the alpha-lactalbumin-oleic acid samples prepared at pH 6.5 and pH 7.4 was influenced by their preparation temperature and was highest in samples prepared at 60oC. In assays conducted in parallel with pure oleic acid and pure alpha-lactalbumin, the protonated form of oleic acid demonstrated a cytotoxic effect against the cell line that was independent of the preparation temperature, while neither the ionized form of oleic acid nor the pure protein had a cytotoxic effect. These results confirmed the findings of several other studies that oleic acid is the cytotoxic component in alpha-lactalbumin-oleic acid complexes. Thus, the charge state of the lipid, its concentration in the alpha-lactalbumin-oleic acid samples, and the preparation temperature conditions relative to the transition temperatures of the protein were identified as the combination of factors that influenced the cytotoxic effect on the tumor cell line under the conditions employed. By demonstrating preparation conditions whereby alpha-lactalbumin-oleic acid samples cytotoxic to a tumor cell line could be prepared from food-grade alpha-lactalbumin in millimolar quantities using a heat treatment process that could be adapted to commercial production, the present study has directed the study of cytotoxic alpha-lactalbumin-oleic acid complexes to the field of food science. / Les complexes d'alpha-lactalbumine (protéine de lactosérum bovin) et d'acide oléique, rapportés pour avoir des effets cytotoxiques sur des cellules tumorales, mais pas sur les cellules saines, ont un potentiel très intéressant en tant que nouvel ingrédient pour les aliments fonctionnels. La compréhension de la relation entre les structures de la protéine et des lipides dans les complexes alpha-lactalbumine-acide oléique en fonction des conditions de préparation, d'une part, et leur efficacité comme agents cytotoxiques contre les cellules tumorales, d'autre part, est une condition préalable importante pour la production de ces ingrédients. L'objectif global de la présente étude était de faire progresser notre compréhension de cette relation par la caractérisation des échantillons d'alpha-lactalbumine-acide oléique préparés sous diverses conditions de pH et de températures. Différentes techniques biophysiques utilisées pour étudier les structures secondaires et tertiaires et l'oligomérisation de l'alpha-lactalbumine ainsi que l'état de charge de l'acide oléique dans ces conditions, ont permis de relier les résultats aux données obtenues pour la cytotoxicité de ces échantillons par rapport à la lignée cellulaire souris à leucémie lymphocytaire (L1210), par l'entremise d'un test de viabilité cellulaire. Des quantités millimolaires d'alpha-lactalbumine de grade alimentaire et d'acide oléique ont été dissoutes dans un tampon phosphate de sodium 25 mM à pH: 6,5, 7,4, et 8,5, afin de fournir différentes charges et états physiques à l'acide oléique, et les échantillons ainsi préparés ont été maintenus à des températures de 25, 50, 60, 70, ou 80°C pendant 20 min. Les échantillons étudiés par la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) ont montré que l'acide oléique était entièrement protoné dans les échantillons à pH 6,5, partiellement protoné et partiellement ionisé dans les échantillons à pH 7,4, et complètement ionisé dans les échantillons à pH 8,5. Le ratio lipide:protéine assujetti au pH de préparation a augmenté dans l'ordre suivant: pH 6,5 <pH 8,5 < pH 7,4. L'analyse par ionisation par éléctronébuliseur couplé à un spectromètre de masse a confirmé que les échantillons ainsi préparés contiennent de l'acide oléique lié à l'alpha-lactalbumine, avec un taux de liaison d'un maximum de 10 molécules d'acide gras par monomère de protéine, alors que les analyses de C:N ainsi que les spectres FTIR ont montré que le nombre de molécules de lipides (acide oléique + oléate) physiquement associées à la protéine dans ces échantillons était beaucoup plus élevé. Lors de test de la viabilité des cellules, et à une concentration de 10 mg/mL, les échantillons d'alpha-lactalbumine-acide oléique préparés à pH 6,5 avaient la plus forte cytotoxicité contre la lignée cellulaire L1210 alors que les échantillons préparés au pH 8,5 n'étaient pas cytotoxiques. La cytotoxicité des échantillons d'alpha-lactalbumine-acide oléique préparés à pH 6,5 et pH 7,4 a été influencée par la température de leur préparation et elle était la plus élevée pour les échantillons préparés à 60oC. Dans des essais menés en parallèle avec de l'acide oléique pur et alpha-lactalbumine pure, la forme protonée de l'acide oléique a montré un effet cytotoxique contre la lignée cellulaire qui est indépendant de la température de préparation. Ni la forme ionisée de l'acide oléique, ni la protéine pure n'avaient un effet cytotoxique. Ces résultats confirment les conclusions de plusieurs autres études, c'est-à-dire que l'acide oléique est le composant cytotoxique dans des complexes d'alpha-lactalbumine-acide oléique. Ainsi, l'état de charge du lipide, sa concentration dans les échantillons d'alpha-lactalbumine-acide oléique, et les conditions de température de préparation par rapport aux températures de transition de la protéine ont été identifiées comme étant la combinaison de facteurs qui a influencé l'effet cytotoxique du complexe sur les lignées cellulaires tumorales.

The physicochemical, morphological, pasting and softening kinetics of rice varieties selected from West-African countries were investigated. The studies conducted were aimed at enhancing the adoption and use of these local varieties in improving food security in Africa through the development of acceptable new rice-based products .The varietal, morphological and physiochemical impacts on appearance, pasting, textural properties and softening kinetics were also analyzed. To unravel structural properties of the respective isolated rice starch from the selected rice varieties, scanning electron microscopic analysis was also carried out. The varieties studied were Faro 61, Faro 60, Faro 44, Tox 3145 and Nerica 3. Microscopic studies carried out on the isolated starch indicated that the starch granules were 4.43 -5.62 µm. The structural variations observed did not clearly provide an explanation for the pasting and textural properties of the studied rice varieties. Morphological studies also revealed that the rice granules were polyhedral, irregular in shape and tightly packed. Proximate studies indicated that the rice varieties were composed of 0.35 - 0.52% fat, 0.32 - 0.57% ash , 8.97 - 10.35% protein, 88.63 - 90.08% carbohydrate and 22.4 - 28.50% amylose. The proximate results indicates that these varieties are high protein containing waxy rice varieties. Color parameters (L*and b*) studies of uncooked rice flour samples indicated high values of L* and low values of b* for all the rice varieties. The order of increasing whiteness was found to be Faro 61 > Faro 44 > Faro 60 > Nerica 3 > Tox 3145 while the b* values ranged from 5.09 - 7.26. The high degree of whiteness and low values of yellowness of these rice varieties indicate that their flours would be highly acceptable by most consumers. Results of the pasting properties studies indicated significant differences in the peak viscosity , trough viscosity, final viscosity and set back viscosity of the rice flours. Faro 44 showed a higher peak viscosity value (3984.5 cP) while Nerica 3 indicated the lowest peak viscosity value (2850.5 cP). Faro 44 and Tox 3145 had the highest and lowest trough viscosities, respectively. Break down viscosities were within the 546.5 and 1164 cP range for the rice varieties. Faro 44 had significantly higher breakdown viscosities than other varieties. The result indicated that Faro 44 flour is suitable for the production of value added products such as noodles, due to the ability of its paste to swell sufficiently while remaining intact and stable during sheering. Setback viscosity varied from 865.5 to 2138.5 cP. Faro 44 showed the highest setback viscosity (2138.5 cP) while Faro 61 showed the least (865.5 cP). The pasting temperature of Faro 44 was higher than the other rice varieties and found to be 85.50C. Textural studies indicated hardness decreased with increase in cooking time. When cooked from 5 minutes to 25 minutes, there was gross disintegration of the rice granular structure . These structural changes provide an explanation for the corresponding changes in the tissue strength and elasticity of the studied rice varieties. In addition, the rate of textural changes related with the cooking temperature utilized in this study was found to confirm with two pseudo first-order kinetic mechanisms. The kinetic model utilized indicated that the apparent rate constants K1 a varied from 0.03776 to 0.4468 min-1 while K1 b varied from 0.008475 to 0.013665 min-1 . Over all, variations were observed in the morphological, physicochemical, pasting and softening kinetic properties of all the studied rice varieties. These studies are vital in ensuring an improving quality of rice by thermal processing. / Les variétés de riz étudie étaient Faro 61, 60 Faro, Faro 44, Tox 3145 et Nerica 3. Les observations microscopiques réalisées sur l'amidon isolé ont indique que les granules d'amidon variaient eutre 4.43 et 5.62 µm. Ces variations structurelles n'expliquait pas clairement les propriétés texturales et collantes des variétés de riz étudie. Des études morphologiques ont aussi révélé que les granules d'amidon de riz étaient polyédriques, serre et de forme irrégulière. L'analyse immédiate des macronutriments a révélé que les variétés de riz sont composées de 0.35 à 0.52% de matières grasses, de 0.32 à 0.57% de cendres, 8.97 à 10.35% de protéines, de 88.63 à 90.08% de glucides et, enfin, 22.4 à 28.50% d'amylose. Ces résultats indiquent que ces variétés sont les variétés de riz sont riches en protéines.L'étude sur les paramètres de couleur (L* et b*) des échantillons de farine de riz non cuite indique de valeurs élevées de L* et de faibles valeurs de b* pour toutes les variétés de riz. L'ordre croissant de blancheur a été jugée être Faro 61> Faro 44> Faro 60> Nerica 3> Tox 3145, tandis que les valeurs de b* variaient entre 5,09 et 7,26. Un haut degré de blancheur combine a un faible de jaunissement de ces variétés de riz indiquent que ces farines seraient bien acceptées par la plupart des consommateurs. Les résultats des études des propriétés collantes ont dénoté des différences significatives pour la viscosité maximale, minimale, finale et la viscosité de rechute des farines de riz. Faro 44 a montré une valeur de viscosité maximale élevée (3984,5 cP), tandis que le Nerica 3 indique la valeur du sommet de la viscosité moins grande (2850,5 cP). Faro 44 et Tox 3145 avaient respectivement les plus hautes et les plus basses viscosités minimales. Les viscosités de dégradation se rangeaient entre 546,5 et 1164 cps pour toutes les variétés de riz. Faro 44 avait une viscosité de dégradation nettement plus élevés que les autres variétés. Ce résultat indique que la farine de riz Faro 44 est appropriée pour la production des produits à valeur enrichie, tels que les nouilles, en raison de la capacité de la pâte de gonfler suffisamment tout en restant intacte et stable pendant le cisaillage. La viscosité de rechute varie de 865,5 à 2138,5 cP. Faro 44 a montré la viscosité de rechute la plus élevé (2138,5 cP), alors que Faro 61 a montré la moindre (865,5 cP). La température de gélatinisation de Faro 44 était plus élevée que les autres variétés de riz et établie à 85.5°C. Le etudes texturales ont indiqué que la dureté diminue avec la hausse du temps de cuisson. À la fin du cuisson de 5 minutes à 25 minutes, il y a eu une désintégration brute de la structure granulaire de riz. Ces changements structurels fournissent une explication pour les changements correspondants dans la solidité du tissu et l'élasticité des variétés de riz étudiées. En outre, le taux de changements de texture en rapport avec la température de cuisson utilisée dans cette étude correspond à deux mécanismes cinétiques de pseudo premier ordre. Le modèle cinétique utilisé a indiqué que les constantes de vitesse apparentes K1 a ont varie de 0,03776 à 0,4468 min-1, tandis que K1 b se rangeaient entre 0,008475 et 0,013665 min-1. Ces études sont essentielles afin d'assurer et améliorer la qualité du riz par traitement thermique. Dans l'ensemble, les variations des variétés du riz étudiées ont été observées en tant que leur caractéristiques morphologiques, physico-chimiques, les propriétés de gélatinisation, ramollissement ainsi que les propriétés cinétiques.

The optimization of the synthesis of phenolic lipids (PLs), obtained by the enzymatic transesterification of krill oil (KO) with selected phenolic acids (PAs) in solvent-free media (SFM), as well as their separation, characterization and encapsulation were investigated. Using high-performance liquid chromatography (HPLC), the evaporative light-scattering detector (ELSD) was shown to be a more appropriate tool of detection of PLs. The structural analyses of the synthesized PLs by HPLC/mass spectrometry (MS) suggested the formation of two phenolic monoacylglycerols. Using two immobilized commercial enzymes, Novozym 435 and Lipozyme TL IM, the enzymatic synthesis of PLs from KO with two phenolic acids (PAs), including 3,4-dihydroxyphenylacetic acid (DHPA) and dihydrocaffeic acid (DHCA), was investigated. The use of Novozym 435 and DHPA resulted in the highest bioconversion yield (BY). The central composite rotatable design (CCRD) was used to evaluate the effects of PA concentration (PAC) and lipase concentration (LC) as well as the agitation speed (AS) on the BY of PLs. For the models with PAC, fixed at 10 and 20 mM, the results revealed that LC had a significant quadratic effect (P <0.05) on the BY, whereas a significant linear effect was only obtained with PAC, fixed at 20 mM. The AS had a significant quadratic effect (P <0.05) on the BY, only for the model, with a PAC fixed at 10 mM. At fixed PAC of 20 mM, the response surface model predicted a BY of 75%, using a LC of 62 mg/mL and an AS of 154 rpm. The antioxidant capacity (AOC) and the oxidative stability of PLs, obtained by the enzymatic transesterification of PAs with the selected edible oils (EOs), including flaxseed (FSO), fish liver (FO) and krill (KO) oils, were determined. The statistical analyses of Tukey's test at P <0.05 revealed that the difference in AOC between that of the esterified oils of flaxseed (EFSO) and krill (EKO) and that of EOs was significant (P <0.05). The experimental findings showed that all esterified oils containing PLs had higher oxidative stability when they were subjected to light, oxygen and agitation at 50ºC as compared to that of the EOs; nevertheless, only the esterified fish oil (EFO) showed a significant difference in its peroxide value (PV), when it was placed in the dark at 25ºC. The development of a process to yield gelatin (GE)-gum arabic (GA) multinuclear microcapsules of KO, via complex coacervation, was investigated. A three-level-by-three factor Box-Behnken design (BBD) was used to evaluate the effects of the ratio of the core material to the wall (RCW), with x1 of 1.25:1 to 1.75:1, the stirring speed (SP) with x2 of 2 to 4, over a scale of 10 and the pH with x3 of 3.8 to 4.2, on the encapsulation efficiency (EE). The experimental findings indicated that x3 had the most significant linear and quadratic effects on the EE of KO and a bilinear one with x1; however, x2 did not have any effect. The optimal predicted conditions for a 92% of EE were 1.75:1 for RCW, 3.8 for pH and 3 for SP. The microcapsules, formed by complex coacervation and without any cross-linking agent, were multinucleated, circular in shape and had sufficient stability to maintain their structure. The microencapsulation of the esterified krill oil (EKO), obtained by complex coacervation, was carried out. The experimental findings showed that the presence of DHPA and PLs, in the EKO, affected the stability of GE-EKO emulsion. The ultrasonic liquid processor was found to be a more appropriate device for the emulsification of the EKO into GE, as compared to the high-shear homogenizer. In addition, the capsules prepared with a GE at pH 8.0 showed higher storage stability, with significantly (P <0.05) lower primary oxidative products, as compared to those prepared with a GE at pH 6.5. The microencapsulation of the EKO was effective in delaying the development of primary and secondary oxidation products during a period of 25 days of storage at room temperature. / L'optimisation de la synthèse de lipides phénoliques (PLs), obtenus par la transésterification enzymatique de l'huile de krill (KO) avec des acides phénoliques sélectionnés en milieu réactionnel sans solvant (SFM) ainsi que de leur séparation, caractérisation et encapsulation ont été étudiées. En utilisant la chromatographie en phase liquide (HPLC), le détecteur évaporatif à diffusion de lumière (ELSD) a été sélectionné pour les analyses des composants de KO et ses PLs estérifiés. Les analyses structurales des PLs synthétisés par HPLC/spectrométrie de masse (HPLC/MS) ont suggéré la formation de deux lipides phénoliques monoacylglycéroles. En utilisant deux enzymes commerciales immobilisées, Novozym 435 et Lipozyme TL IM et deux acides phénoliques (PA) modèles y compris l'acide 3,4-dihydroxyphénylacétique (DHPA) et l'acide dihydrocaffeique, la synthèse enzymatique des PLs à partir de KO, a été investiguée. Le meilleur rendement de bioconversion (BY) a été obtenu avec la Novozym 435 et le DHPA. Le plan composite central à caractère rotatif (CCRD) a été utilisé pour évaluer les effets de la concentration de l'acide phénolique (PAC) et de celle de la lipase (LC) ainsi que de la vitesse d'agitation (AS) sur le BY des PLs. Pour les modèles avec PAC, fixée à 10 et 20 mM, les résultats ont montré que la LC a un effet quadratique significatif (P <0,05) sur le BY, alors qu'un effet linéaire a été seulement obtenu avec PAC fixée à 20 mM. L'AS avait un effet quadratique significatif (P <0,05) sur le BY, seulement pour le modèle, avec une PAC fixée à 10 mM. Á PAC fixée à 20 mM, la surface de réponse du modèle a prédit un BY de 75%, en utilisant la LC de 62 mg/mL et la AS de 154 rpm. La capacité antioxydante (AOC) et la stabilité oxydative des PLs dans les huiles de lin (FSO), de poisson (FO) et de krill, ont été déterminées. Les analyses statistiques du test Tukey à P <0,05 ont révélé que la différence en AOC entre celle des huiles estérifiées de lin (EFSO) et de krill (EKO) et celle des blancs a été significative (P <0,05). Les résultats ont montré que tous les huiles estérifiées avec PLs avaient une stabilité oxydative plus élevée quant ils étaient exposés à la lumière et en présence de l'oxygène mais aussi soumis à l'agitation et à 50ºC comparée à celle des EOs. Le développement d'un processus pour produire des microcapsules multinucléaires, en utilisant l'association de gélatine (GE)-gomme arabique (GA) par la coacervation complexe a été investigué. Le plan Box-Behnken (BBD) à trois-niveaux-par-trois facteurs a été utilisé pour évaluer les effets du ratio huile/polymères (RCW) avec x1 de 1,25:1 à 1,75:1, la vitesse de la turbine (SP) avec x2 de 2 à 4, sur une échelle de 10 et un pH avec x3 de 3,8 à 4,2, sur l'efficience d'encapsulation (EE). Les résultats expérimentaux ont indiqué que x3 avait les effets linéaires et quadriques les plus significatifs sur la EE de KO et un effet bilinéaire avec x1; Par contre, x2 n'avait aucun effet. Les conditions optimales prédites pour une EE de 92% étaient 1,75:1 pour RCW, 3,8 pour pH et 3 pour SP. Les microcapsules, formées par la coacervation complexe et sans aucun agent d'articulation, étaient multinucléées, circulaires et assez stables pour maintenir leurs structures. La microencapsulation de l'huile de krill estérifiée par la coacervation complexe a été effectuée. Les résultats ont montré que la présence du DHPA et des PLs, dans l'EKO, avait un effet sur la stabilité de l'émulsion de GE-EKO. L'ultrason utilisé pour traitement liquide a été plus approprié pour l'émulsification de l'EKO dans GE, par rapport à l'homogénéisateur à haut débit. Les capsules préparées avec un GE à pH 8,0 ont montré une stabilité d'entreposage plus élevée avec une PV significativement (P <0,05) moins élevée que celles pour les capsules préparées avec un GE à pH 6,5. La microencapsulation de EKO a été effective pour retarder le développement de produits d'oxydation primaires et secondaires.

The decline of formal lunchtime eating is creating a new market segments and strong growth in the snack food market. Busy modern life with lunch at desks and night in front of computers is for snack food consumption. The unhealthy snacks are composed of sugars and fats and considered as "junk" increasing body weight whereas if these unhealthy snacks are supplemented or enriched with well-balanced nutrients, we can have healthy life with enhanced health benefits and consumer satisfaction. Such enrichments can be accomplished by naturally supplementing these foods with proteins, fiber and antioxidants. My thesis research aims to enhance the value of apple fruit snacks by adding soy protein, orange fiber and grape juice concentrate.The two methods were employed for preparing the fruit snack - direct sheet drying and extrusion-drying. Experimental procedure includes drying (fruit leather) and extrusion process (apple extrudates) of apple fruit to obtain apple fruit snack. This was further enhanced with (0-10%) fibre, (0-10%) antioxidant and (0-20%) protein. These three were varied within the range using a CCRD design and the balance was supplemented by applesauce to make it 100%. Nutritional assessment of snack bars was based on the total antioxidant, protein, water activity, Hunter L∗ a∗ b∗ colour, hardness, phenolic composition and sensory quality. The water activity values (<0.75) suggested that the resultant snack bars would possess a good shelf life. / Le déclin actuel du dîner formel est en train de créer des nouveaux secteurs de marché autant qu'une forte croissance dans le marché des collations. La vie modern occupée, avec ses dîners devant le bureau et ses nuits devant l'ordinateur, est devenue propice à la consommation des collations. Ces collations malsaines contiennent des sucres et du gras et sont considérées comme de la « malbouffe ». En revanche, si ces mêmes aliments étaient supplémentés ou enrichis avec des éléments nutritifs bien équilibrés, nous pourrions jouir d'une vie saine avec plus de bénéfices pour la santé et une meilleure satisfaction du consommateur. De tels enrichissements peuvent être obtenus en enrichissant ces aliments naturellement avec des protéines, de la fibre et des antioxydants. Ma recherche de thèse vise à améliorer la valeur des barres aux fruits aux pommes en y ajoutant des protéines de soya, de la fibre d'orange et du concentré de jus de raisin.Le processus expérimental inclut le séchage (pour produire une pâte de fruits) et l'extrusion du fruit pour obtenir une barre aux fruits aux pommes. Le produit est ensuite enrichi avec de la fibre (0 à 10 %), des antioxydants (0 à 10 %) et des protéines (0 à 20 %). L'analyse nutritionnelle des barres aux fruits est basée sur la teneur totale en antioxydants, en protéines et en humidité, autant que sur la couleur (Hunter L*a*b*), la dureté, la composition phénolique et la qualité sensorielle. L'activité de l'eau suggère que les barres aux fruits produites ainsi seront munies d'une durée de conservation adéquate. Les résultats de l'analyse spectrophotométrique donnèrent des résultats comparables et fortement corrélés (p < 0,05). Les barres aux fruits enrichies avec des éléments nutritifs peuvent donc être des aliments fonctionnels qui offrent une bonne source de protéines, d'antioxydants et de polyphénols.