Ce mémoire discute du problème de la gestion de l'entreposage dans le deuxième plus grand entrepôt d'une compagnie québécoise œuvrant dans le domaine agricole. L'entreposage fait face à une saisonnalité de la demande concentrée durant 3 à 4 mois de chaque année. Cette concentration de la demande cause des pertes au niveau de l'efficacité des opérations de stockage de l'entrepôt qui devient surchargé. En addition, les produits sont entreposés dans des emballages différents et sont quantifiés dans des unités différentes, ce qui rend le problème de la gestion de l'entreposage plus complexe. Afin d'analyser la situation et de résoudre le problème, on commence par déterminer la capacité de cet entrepôt. Ensuite, on analyse les besoins en entreposage en palette pour finalement proposer et résoudre un problème d'assignation des produits aux espaces d'entreposage (Storage Location Assignment Problem SLAP). L'élaboration de ce travail commence par une présentation de l'entreprise ainsi qu'une présentation détaillée de la problématique. Nous avons par la suite présenté une revue de littérature des articles traitant du problème étudié. On effectue ensuite une analyse détaillée et complète de la capacité théorique de l'entrepôt en étude. Cette étape est suivie par une présentation des étapes de l'évaluation des besoins d'entreposage en palettes. Ensuite, on propose le modèle pour résoudre le problème du Storage Location Assigement Problem ; ce modèle minimise les pertes d'espaces dans les palettiers, le nombre de palettes cachées sur le plancher et le nombre de palettes non assignées. On étudie la performance du modèle sous l'effet du changement de la concentration des produits, de la configuration de l'entrepôt, des types de palettes et des types d'alvéoles. On achève ce travail par une conclusion, des recommandations et des orientations futures du problème. / This master thesis discusses the problem of storage management in the second largest warehouse of a Quebec company working in the agricultural industry. Warehousing faces a seasonality of demand concentrated during 3 to 4 months of each year. This concentration of demand causes losses in the efficiency of warehouse storage operations, which become overloaded. In addition, the products are stored in different packages and are quantified in different units, which makes the warehouse management problem more complex. In order to analyze the situation and solve the problem, we start by determining the capacity of this warehouse. Then, we analyze the inventory needs and we finally propose and solve a problem of Storage Location Assignment Problem (SLAP). We start with a presentation of our industrial partner and a detailed presentation of the problem. We then present a literature review of the articles dealing with the studied problem. Next, a detailed and comprehensive analysis of the theoretical capacity of the warehouse under study is performed. This step is followed by the inventory needs analysis where the process of the pallet storage needs assessment is presented. Next, a mathematical model is proposed to solve the Storage Location Assignment Problem (SLAP); this model minimizes the loss of pallet space in the warehouse racks, the number of hidden pallets on the floor and the number of unassigned pallets. We study the performance of the model under changing product demand concentration, warehouse configuration, pallet types and product types. We end with a conclusion and future directions for this problem.

Les yogourts de type grec sont devenus très populaires en Amérique du Nord au cours des dernières années. Une étape de production supplémentaire est nécessaire pour augmenter la teneur en protéines. Le procédé utilisé influence grandement la composition et les propriétés rhéologiques des yogourts produits. Toutefois, très peu d’études ont analysé l’effet des procédés sur les différentes communautés microbiennes des yogourts de type grec. Le but du projet était donc de comparer la croissance et la survie de probiotiques et de contaminants microbiens ajoutés dans des yogourts de type grec et un yogourt brassé régulier durant l’entreposage. Trois types de yogourt ont été produits; yogourt grec par ultrafiltration du lait avant la fermentation, yogourt grec par centrifugation du caillé après la fermentation, et yogourt brassé régulier. Dans un premier temps, les yogourts ont été produits avec des cultures probiotiques (Bifidobacterium longum ssp. longum R0175 ou Lactobacillus helveticus R0052). Les populations bactériennes et certaines propriétés physicochimiques des yogourts ont ensuite été analysées durant l’entreposage à 4°C. Dans un deuxième temps, des contaminants microbiens (Escherichia coli ATCC® BAA-1430™ ou Kluyveromyces marxianus ATCC® 36907™) ont été ajoutés aux trois types de yogourt à la suite de la fermentation, puis dénombrés durant l’entreposage à 4°C ou 8°C. Parmi les procédés testés, aucun n’a pu améliorer la survie du probiotique B. longum R0175. Par contre, lorsqu’un probiotique plus résistant comme L. helveticus R0052 est utilisé, les populations obtenues dans les yogourts de type grec frais sont supérieures. De plus, un yogourt produit par centrifugation améliore la stabilité du probiotique durant l’entreposage, alors qu’un yogourt produit par ultrafiltration amplifie la mortalité d’E. coli. Toutefois, la croissance de la levure contaminante K. marxianus est également favorisée dans les yogourts de type grec. Les procédés de fabrication ont donc une influence importante sur les populations microbiennes. / Greek-style yogurt became very popular in North America in the past few years. To produce these yogurts, an additional step is required to increase the protein content. Composition and rheological properties of yogurt are greatly influenced by the production process applied. However, there is a lack of knowledge about the impact of Greek-style yogurt production processes on microbial communities. The aim of this project was to compare the growth and the survival of probiotic bacteria and microbial contaminants added in Greek-style yogurts and regular stirred yogurt during storage. Three kinds of yogurt were produced; Greek-style yogurt obtained by ultrafiltration of the milk prior to fermentation, Greek-style yogurt obtained by centrifugation of the curd after fermentation, and regular stirred yogurt. In a first series of experiments, yogurts were produced with probiotic cultures (Bifidobacterium longum subsp. longum R0175 or Lactobacillus helveticus R0052). Bacterial populations and physicochemical properties of the products were analyzed during refrigerated storage at 4°C. In a second series of experiments, microbial contaminants (Escherichia coli ATCC® BAA-1430™ or Kluyveromyces marxianus ATCC® 36907™) were added to the three yogurt types after fermentation, and their populations were followed during storage at 4°C or 8°C. None of the processes tested could improve B. longum R0175 survival in yogurt. On the other hand, with a more resistant probiotic species as L. helveticus R0052, fresh Greek-style products provided higher populations than regular stirred yogurt. Moreover, Greek-style yogurt produced by centrifugation improved probiotic stability during storage, while Greek-style yogurt produced by ultrafiltration is more detrimental to E. coli. However, Greek-style products also improved the growth of the contaminating yeast K. marxianus, in comparison with regular stirred yogurt. Therefore, production processes greatly influence microbial populations in Greek-style yogurt.

Les produits de l'érable sont fabriqués généralement par ébullition, refroidissement, puis agitation du sirop d'érable « Canada catégorie A ». Les cristaux de sucrose formés donnent la texture au produit. En confiserie, la courbe d'élévation du point d'ébullition de l'eau (EPE) en fonction des solides solubles permet d'arrêter l'ébullition au niveau approprié de concentration pour le produit visé, alors que la courbe de la température de transition vitreuse selon la teneur en solides solubles permet de recommander des paramètres de refroidissement. Les outils actuels se basent principalement sur des solutions aqueuses de sucrose, mais la présence d'autres composés les influencent. Le sirop d'érable est une solution aqueuse, surtout de sucrose, mais aussi de sucre inverti, de polyphénols et de composés azotés. Leur teneur varie selon la couleur du sirop d'érable, représentée par sa classe : « Doré », « Ambré », « Foncé » ou « Très foncé ». Les caractéristiques physicochimiques pourraient changer au cours de leur entreposage. Au cours de ce projet, les effets de la durée d'entreposage sur une année et de la classe de sirop sur leurs caractéristiques physicochimiques ont été étudiés. Les teneurs en polyphénols, sucre inverti et composés azotés tendaient à être plus élevées dans les sirops plus foncés, contrairement à la concentration en sucrose qui diminuait légèrement. Au cours de l'entreposage, la teneur en sucrose augmentait, alors que les concentrations en polyphénols et le pH diminuaient. Pour mieux comprendre l'effet des classes de sirop pendant leur transformation, leur comportement a été étudié pendant l'ébullition et le refroidissement. La courbe de la température de transition vitreuse était commune à tous les sirops, tandis que celles de l'EPE variaient selon leur classe. Ces connaissances appuieront une meilleure compréhension de la cristallisation du sucrose dans un contexte de transformation du sirop d'érable. / Maple products are generally made from "Canada grade A" maple syrup by boiling, cooling, and then stirring. Crystallization gives the characteristic texture to maple products. In confectionery, the Boiling point elevation (BPE) depending on total soluble solids curve is used to stop boiling at the appropriate concentration level for the intended product, while the curve of glass transition temperature depending on total soluble solids is used to recommend cooling parameters. Current tools are mainly based on aqueous solutions of sucrose, but the addition of other compounds influences them. Maple syrup is an aqueous solution, mainly composed of sucrose, but also of invert sugar, total phenolic content and nitrogenous compounds. Their content changes according to the color of the maple syrup, represented by its class: " Golden ", " Amber ", " Dark " or " Very dark ". Their physicochemical characteristics could change during storage. During this project, the effects of storage time over a year and syrup class on their physicochemical characteristics were studied. Polyphenols, invert sugar and nitrogen compounds tended to be higher in darker syrups, while the sucrose concentration decreased slightly. During storage, sucrose content increased, while polyphenol concentrations and pH decreased. To better understand the effect of the syrup classes during processing, their behavior during boiling and cooling was studied. The glass transition temperature curve was common to all syrups, while the BPE curves varied according to their class. This knowledge will be used to better understand sucrose crystallization in a maple syrup processing context.

En absence de fongicides postrécoltes pour la conservation des fruits et légumes en général et des carottes en particulier, les racines sont soumises à des agents pathogènes responsables de pourritures, qui raccourcissent la durée de vie et diminuent la qualité commerciale du produit. L’hormèse induite par la lumière UV-C, qui est la stimulation d'effets bénéfiques à de faibles doses de ce facteur de stress potentiellement dangereux à des doses élevées, est considérée comme l'une des alternatives les plus prometteuses à l’utilisation des fongicides pour la conservation long terme des carottes. L'objectif global de ce travail était de développer un traitement de pré- entreposage par la lumière UV -C pour induire une résistance aux maladies dans les carottes et augmenter leur durée de conservation. La méthodologie comprenait la détermination de la dose hormétique (optimale) permettant d'induire une résistance des carottes à Botrytis cinerea, Sclerotinia sclerotiorum, Rhizoctonia carotae et Pythium sulcatum; l'évaluation de l’effet de la température d’entreposage après traitement UV-C sur la résistance de la carotte; et l'évaluation de l’effet de l’âge physiologique des carottes avant le traitement UV-C et de la persistance de la résistance induite par les UV-C dans les carottes pendant l’entreposage à long terme . La résistance induite a été évaluée par l'agressivité des agents pathogènes et des infections naturelles, l'accumulation de la phytoalexine 6-methoxymelléine (6-MM), des polyacétylènes falcarinol et falcarindiol, de la myristicine et de l'induction de protéines de défense PR- 2 (β-1,3-glucanases) et PR-3 (chitinases). La progression de la sénescence a été évaluée par l’incidence et la sévérité des repousses foliaires et des repousses racinaires. Les résultats ont montré un effet quadratique significatif entre la dose du traitement UV-C et la réponse de résitance des carottes aux maladies causées par B. cinerea, S. sclerotiorum, R. carotae, et P. sulcatum. La résistance des carottes aux maladies augmentait progressivement avec les doses jusqu'à une dose optimale d'environ 5,4 kJ.m-2. A cette dose hormétique, un maximum d'environ 55 % d'inhibition de la croissance des agents de pourritures inoculés a été observé, et au-delà de cette dose la résistance aux maladies a diminué. La température d’entreposage des carottes après le traitement hormétique a eu également un impact sur l'inhibition de la croissance de B. cinerea sur les carottes, et cette inhibition était supérieure sur les racines traitées et entreposées à 4 °C. En outre, le traitement hormétique UV-C a considérablement amélioré la résistance à long terme des carottes contre des infections naturelles. De plus, la sénescence des racines traitées, telle qu’observée par les repousses racinaires et foliaires, a été ralentie et décalée d’un maximum de deux mois par rapport aux carottes non traitées. L’accumulation de la phytoalexine 6-méthoxymélléine (6-MM) dans la pelure des carottes a été induite par le traitement UV-C et la production maximale de ce composé a été observée aux environs de la dose UV-C de 5,4 kJ.m-2. Quelle que soit la température d’entreposage après le traitement hormétique, le profil d’accumulation de la 6-MM était le même, c’est-à-dire que les quantités de ce composé atteignaient un certain maximum, suivie d'une diminution, et d’une stabilisation. Il semble que les cellules de carotte aient été plus sensibles à la 6-MM à 24 °C, et à cette température, elles accumulaient et dégradaient cette molécule le plus rapidement, en supportaient des plus bassses quantités maximales, et la stabilisaient à des valeurs d'équilibre plus bassses. Entreposées à 4 °C après le traitement hormétique UV-C, les carottes produisaient des quantités maximales les plus élevées de 6-MM (autour de 120 μg.g-1 de poids frais (PF)), et contenaient au bout de 7 mois d’entreposage des valeurs d'environ 45 μg.g-1 PF de cette molécule. Selon la dose léthale de 6-MM (DL50) pour l’inhibition de la croissance de B. cinerea (environ 20 μg.g-1 PF), il est raisonnable de penser que cette phytoalexine joue un rôle important dans la résistance induite à long terme des carottes contre les pourritures postrécoltes. Il y a une accumulation de myristicine dans les carottes après un traitement à la lumière UV-C. Cependant, le rôle de cette molécule dans les réactions de défense des carottes est très peu connu. Le traitement hormétique préentreposage UV-C n'a pas eu d'effets sur l’accumulation du falcarindiol et du falcarinol quelle que soit la température d’entreopsage. La lumière UV-C n’a pas semblé affecter l'accumulation de falcarinol et falcarindiol, ce qui renforce l’idée du fait que ces composés soient préformés et fassent partie des défenses constitutives des carottes. Des analyses de type Western blot ont révélé deux bandes constitutives de 38 kDa et de 45 kDa pour chacune de protéines PR-2 (β-1,3-glucanases) et PR-3 (chitinases) testées. Le traitement hormétique UV-C a induit une augmentation progressive des quantités de PR-2 de 38 kDa (3 à 4 fois relativement à leur niveau initial) dans les carottes entrposées à long terme à basse température (4 °C). Les autres protéines PR détectées sont restées stables, autour de leur valeur initiale dans les carottes traitées aux UV-C et entreposées à 4 °C. Cependant, toutes les protéines PR détectées ont connu une diminution à des taux variables de leurs quantités initiales quand les racines étaient entreposées à 14 °C et 24 °C, traitées ou non. Cela nous suggère que les protéines PR font partie intégrante de la résistance induite aux UV-C des carottes en entreposage long terme. Nos données suggèrent, en somme, qu’un traitement aux UV-C pourrait être une technologie utile dans la gestion intégrée des maladies pour le stockage à long terme des carottes. / As there is no fungicide currently registered for postharvest application on carrot, the long-term storage of this crop is limited because of the postharvest decay, which shortens the storability. UV-C hormesis is the stimulation of beneficial effects at low doses of this potentially harmful stressor at high doses, and is considered as one of the most promising alternatives to fungicides for preservation and long-term storage of carrots. The overall objective of this study was to develop a prestorage treatment with UV-C to induce disease resistance in carrots and increase their storage life. The methodology included the determination of the hormetic (optimum) dose to induce disease resistance in carrots against Botrytis cinerea, Sclerotinia sclerotiorum, Rhizoctonia carotae and Pythium sulcatum; the evaluation of time delay after harvest before UV-C treatment and storage temperature on carrot resistance; and the evaluation of the persistence of UV-C induced resistance in carrots during the long-term storage. The induced resistance was evaluated by challenge inoculation with pathogens and natural infections of the treated carrots, and defenswe mechanisms such as the accumulation of the phytoalexin, 6-methoxymellein (6-MM), the polyacetylenes falcarinol and falcarindiol, myristicin and the induction of defense proteins, PR-2 (β-1,3-glucanases) and PR-3 (chitinases). The progress of senescence was evaluated by the severity of sprouting and rooting. There was a significant quadratic dose-response relationship between UV-C dose and resistance to B. cinerea or S. sclerotiorum, R. carotae, and P. sulcatum. Carrot resistance to diseases progressively increased compared with control roots, up to a dose of about 5.4 kJ.m-2. At the hormetic dose, a maximum of about 55% reduction in growth of the challenged organisms was observed and beyond that dose, disease resistance decreased. Storage temperature had also an impact on the inhibition of the B. cinerea growth on carrots, and the inhibition was greater on the treated carrots and stored at 4 °C during 70 days. In addition, during 7 months of the long-term storage, the naturally occurring infections, as well as the senescence indicators such as sprouting and rooting were delayed by about two months on treated carrots compared with the non-treated roots. Prestorage treatment with the hormetic UV-C dose elicited the production the phytoalexin 6-MM in carrot peel with maximum accumulation level of about 120 µg.g-1 FW with the hormetic UV-C dose. Regardless of the storage temperature, the level of 6-MM reached a certain maximum, followed by a decrease, and thereafter, it remained steady. At 4°C, 6-MM reached the highest maximum value (120 µg.g-1 FW), and decreased gradualy with storage time to reach a level of about 45 µg.g-1 FW after seven months. It is likely that this carrot phytoalexin plays an important role in the roots long-term induced resistance, since it is known that the ED50 of 6-MM inhibitory for the growth of decay agents is 20 µg.g-1. At the storage temperature of 24 °C, it appears that 6-MM accumulates at the fastest rate, but also degrades at the fastest rate resulting in lowest maximum as well as steady state level, presumably due to high sensitivity of carrot tissue at higher storage temperatures The polyacetylenes falcarinol and falcarindiol were present in untreated carrots and they are likely to be preformed antimicrobial compounds. The prestorage UV-C treatment did not have any impact on falcarindiol and falcarinol at any storage temperature. UV-C treatment does not seem to affect falcarinol and falcarindiol accumulation; hence those compounds tend to be preformed. There was an accumulation of myristicin in carrots treated by UV-C. However, the role of this compound in disease resistance and its fungistatic effects remain unclear. Immunoblotting analysis revealed two constitutive bands at 38 kDa and 45 kDa for both PR-2 (β-1,3-glucanases) and PR-3 (chitinases) proteins. There was a progressive and significant enhancement of 38 kDa of PR-2 (3 to 4 folds the initial level) in carrots treated with UV-C hormetic dose and stored at low temperature during long term storage, while the other PR-proteins detected did not exhibit any changes during storage at 4 °C. However, all PR-proteins degraded at various rate in roots stored at higher temperatures (14 °C and 24 °C), which suggests that PR-proteins are an integral part of long-term resistance in UV-C hormesis treated carrots. Our data suggest, overall, that UV-C treatment could be a beneficial technology in the integrated management of diseases for long-term storage of carrots.

La fraise est un fruit très sensible aux contaminations fongiques provoquées par les moisissures phytopathogènes en conditions post-récolte. Pour contrôler ces infections, le maintien des conditions optimales d'entreposage est primordial. Il s'agit principalement de contrôler l'atmosphère en ajustant la température autour du 0 °C et l'humidité relative à 90-95 %. Cependant, la gestion de ces conditions demeure un moyen insuffisant pour lutter contre la prolifération microbienne sur les fraises en post-récolte. Pour cette raison, des agents chimiques sont appliqués, bien que cela représente un danger pour l'humain, l'animal ainsi que l'environnement de manière générale. La réutérine est un aldéhyde produit par une bactérie lactique probiotique Lactobacillus reuteri ayant démontré un potentiel antimicrobien contre un bon nombre de bactéries, levures et moisissures. Le squalène est un produit naturel extrait des huiles d'olive ou d'amarante, connu pour ses propriétés antioxydantes, anticancéreuses et antimicrobiennes. Ces dernières ont été démontrées dans certaines études contre quelques bactéries et moisissures. Le but de ce projet était de démontrer le potentiel antifongique de la réutérine et du squalène pour ouvrir une voie à leur utilisation en post-récolte en tant que biofongicides. Les moisissures mises à l'étude étaient Botrytis cinerea, Colletotrichum acutatum, Rhizopus stolonifer et Penicillium expansum. Les expériences in vitro consistaient à réaliser des tests de diffusion sur géloses pour observer un halo d'inhibition par chaque antifongique, puis au moyen d'une microtitration, déterminer les concentrations d'inhibition. Les expériences in vivo consistaient à placer des fraises dans des conditions de post-récolte après inoculation et traitement. La réutérine a montré un effet fongicide avec des concentrations minimales inhibitrices de 23.4, 2.92, 11.7 et 11.7 mM contre Botrytis cinerea, Colletotrichum acutatum, Rhizopus stolonifer et Penicillium expansum, respectivement. Le squalène n'a pas eu d'effet inhibiteur contre les souches de moisissures testées. La réutérine a également été efficace sur les fraises entreposées à 4 °C, les tests microbiologiques ayant donné des résultats probants (p<0.0001). Les résultats sur la qualité des fraises étaient proches des valeurs de référence, ce qui est acceptable pour la réutérine étant donné que le squalène n'a pas montré d'effet significatif. / The strawberry fruit is very sensitive to fungal contamination caused by phytopathogenic molds in postharvest. It is essential to maintain ideal transport and storage conditions to control infections. This basically involves keeping the temperature around 0 °C and the relative humidity to 90-95 %. However, the management of these conditions remains an insufficient strategy for controlling microbial growth in cold-stored strawberries. Therefore, chemical treatment agents are applied, especially before harvesting. Nevertheless, this is a dangerous practice for humans, animals, and the environment. Reuterin is an aldehyde produced by a lactic acid bacteria Lactobacillus reuteri that have demonstrated an antimicrobial potential against several bacteria, yeasts, and molds. Squalene is a natural product extracted from olive or amaranth oils. It is known for its antioxidant, anticancer, and antimicrobial properties that have been demonstrated in a few studies against some bacteria and molds. The aim of this project was to prove the antifungal potential of reuterin and squalene to pave the way for their postharvest use as biofungicides. Tested molds included Botrytis cinerea, Colletotrichum acutatum, Rhizopus stolonifer and Penicillium expansum. The in vitro experiments consisted of agar diffusion tests to observe inhibition spots by each antifungal agent, and then my means of microtitration, to determine the inhibitory concentrations. The in vivo experiments consisted of placing strawberries under postharvest conditions after inoculation and treatment. Reuterin showed fungicidal effect with minimum inhibitory concentrations of 23.4 mM, 2.92 mM, 11.7 mM, and 11.7 mM against Botrytis cinerea, Colletotrichum acutatum, Rhizopus stolonifer and Penicillium expansum, respectively. Squalene had no inhibitory effect against the mold strains tested. Reuterin was also effective on strawberries stored at 4 °C, microbiological tests providing conclusive results (p<0.0001). Moreover, quality tests were acceptable since reuterin had no effect on changes in reference values of quality parameters. However, squalene did not show any significance on quality parameters.

Le moussage a été utilisé comme un prétraitement avant la lyophilisation du Bifidobacterium longum ROI75 pour étudier le potentiel d'accélération du taux de séchage ainsi que la viabilité des microorganismes après le procédé. Une étude d'entreposage des produits lyophilisés mousses et non-moussés à différentes températures a complété cette étude. Lorsque protégé dans des milieux (LEST et lait écrémé) moussés, le Bifidobacterium longum ROI75 a pu être lyophilisé dans 1/4 à 1/7 du temps employé pour les milieux non-moussés, respectivement, et avec une viabilité plus élevée après la lyophilisation. Toutefois, la masse volumique réduite des mousses par rapport aux liquides entraîne une diminution de la charge du lyophilisateur, qui a pu être compensée seulement pour l'agent protecteur LEST pour maintenir l'efficacité de lyophilisation. Les agents protecteurs mousses ont montré une viabilité plus élevée immédiatement après la lyophilisation (13,66% pour la mousse de LEST et 13,64% pour celle de lait écrémé). L'entreposage du Bifidobacterium longum ROI75 lyophilisé entraîne une réduction de la viabilité dans tous les agents protecteurs utilisés (moussés et non-moussés). L'humidité résiduelle des échantillons et la température d'entreposage ont un impact important sur les taux de survie durant l'entreposage.

Le millet perlé sucré et le sorgho sucré sont deux plantes ayant une riche concentration en sucres fermentescibles dans leur tige sous forme de jus. Celui-ci peut être extrait par pressage mécanique et ensuite fermenté pour une éventuelle production de bioéthanol. Contrairement à d’autres cultures présentement utilisées pour la production de bioéthanol de première génération, le millet perlé et le sorgho sucrés peuvent être cultivés sur des sols légers moins fertiles puisqu’ils demandent peu d’apport nutritif et d’eau. Ces deux espèces sont donc attrayantes afin de diversifier les sources de production d’énergie durable. Plusieurs études sur le sorgho sucré ont été effectuées à travers le monde, mais l’utilisation du millet perlé sucré reste relativement nouvelle. Des avancées agronomiques ont été effectuées au courant des dernières années avec ces deux cultures selon les réalités régionales du Québec. Par contre, le processus de récolte, d’entreposage et de pressage du millet perlé sucré et du sorgho sucré n’a pas encore été étudié selon ces réalités. Au cours des années 2012, 2013 et 2014, des expériences de récolte, d’entreposage de la biomasse, d’extraction et d’entreposage du jus de ces deux cultures ont été réalisées au Québec pour déterminer les paramètres permettant d’améliorer ces opérations. Quatre volets ont été étudiés séparément (récolte, entreposage de la biomasse, extraction et entreposage du jus) pour ensuite analyser le tout et déterminer le scénario le plus adéquat de récolte, de pressage de la biomasse et d’entreposage du jus pour une éventuelle fermentation. Des essais d’une machinerie de récolte ont d’abord été réalisés afin de déterminer, entre autres, les vitesses d’avancement adéquates pour la récolte de ces deux cultures. Des essais d’entreposage de la biomasse sous forme de tiges entières ou hachées ont ensuite été effectués selon différents délais entre la récolte et le pressage afin d’examiner l’impact du hachage et des délais sur le volume de jus extrait de la biomasse et sa concentration en sucres. Deux presses ont aussi été fabriquées, testées et comparées afin de déterminer la presse la plus adéquate en termes de quantité et qualité (sous forme de sucres extraits) du jus. Finalement, des essais d’entreposage du jus ont été réalisés pour déterminer l’impact de divers délais et températures d’entreposage sur la concentration en sucres. Les résultats obtenus ont indiqué que la biomasse peut être récoltée à l’aide d’une fourragère conventionnelle, préférablement avant un épisode de verse de la biomasse, qui peut être fréquent sous nos climats. L’entreposage de la biomasse sous forme de tiges entières est possible sur une période de plus de 12 jours pour le sorgho sucré et de 4 jours pour le millet perlé sucré. Si la biomasse est hachée, elle devra par contre être pressée dans les premières 24 h afin d’éviter la dégradation des sucres par fermentation sous l’action d’enzymes comme l’invertase. Le jus extrait peut être conservé à température ambiante pendant 12 h sans aucune perte significative de sucres. Le pressage de la biomasse devrait être effectué sans les feuilles à l’aide d’une presse à rouleaux ou hydraulique pour le sorgho sucré et ce pour une extraction optimale du jus. Pour le millet perlé sucré, l’extraction du jus à l’aide d’une presse à rouleaux est déconseillée dû au faible diamètre des tiges. Les résultats indiquent qu’il est possible d’utiliser ces deux cultures pour une éventuelle production de bioéthanol au Québec, bien que cette production reste une source de revenu secondaire pour les producteurs, compte tenu d’une courte période de récolte et des rendements en sucres relativement faibles. / Sweet sorghum and sweet pearl millet are two plants with stems rich in fermentable sugars. The sugary juice can be extracted by mechanical pressing and fermented for bioethanol production. Unlike other crops currently used for first generation bioethanol production, sweet pearl millet and sweet sorghum can grow on light and less fertile soils since they require little water and nutrient supplies. These two species are therefore very attractive to diversify the sources of sustainable biofuels production. Several studies on sweet sorghum have already been carried out worldwide, but the use of sweet pearl millet is relatively new. Agronomic breakthroughs have been achieved these recent years with both crops in the Province of Quebec. However, the process of harvesting, storage, and extracting the juice from the biomass of sweet pearl millet and sweet sorghum has not yet been optimized under the regional realities of Quebec. Experiments have therefore been carried out in 2012, 2013, and 2014 in the Province of Quebec to optimize the harvesting, storage, and juice extraction process of both crops. Four components have been studied separately (harvesting, storage of biomass, juice extraction, and storage of the juice) and then an optimal scenario, from harvest to juice storage prior fermentation, was determined. Tests of harvesting were first performed to determine, among others, the adequate harvesting speeds for both crops. Storage trials with whole stalks and chopped biomass were also carried out to investigate the impact of various time delays on the volume of juice extracted and its sugars concentration. Two experimental presses were tested and compared to determine the most adequate one in terms of juice quantity and quality (as extracted sugars). Finally, experiments on juice storage were carried out to explore the impact of various time delays and storage temperatures on the juice’s sugar concentration. Our results indicated that the sweet sorghum and sweet pearl millet can be harvested with a conventional forage harvester, ideally before lodging, which might occur frequently under Quebec climate. Whole stalks storage is possible over a period of 12 days for sweet sorghum and 4 days for sweet pearl millet biomass. If the biomass is chopped, storage should however not be longer than 24 hours to avoid sugar losses by fermentation or by the action of enzymes such as invertase. The extracted juice can be stored for 12 h without any sugar loss if stored at ambient temperature. Juice extraction of sweet sorghum biomass should be carried out without the leaves, using a hydraulic or a roller presses, for optimal extraction of the juice. For sweet pearl millet, extraction of the juice using a roller press is not recommended due to the small diameter of the stems. The results indicate that it is possible to use these two crops for bioethanol production in Quebec, although this production would remain a secondary source of income for producers, given a short period of harvest and relatively low sugar yields.

Ce projet avait pour but de démontrer qu'un traitement foliaire au silicate de potassium peut induire l'accumulation de composés phénoliques ou de flavonoïdes chez la fraise et que ces molécules bioactives peuvent réduire l'incidence de la pourriture grise, favoriser le maintien de la fermeté des fruits, influencer positivement la masse sèche et le rendement photosynthétique. Nous n'avons pas été en mesure d'associer l'effet prophylactique du silicate de potasse sur la pourriture grise observé avec l'accumulation de polyphénols. Cependant, les fraises traitées au silicate de potassium étaient environ 13% plus fermes, avaient une masse sèche des racines plus élevée, étaient moins affectées (-68 %) par la pourriture grise après 11 jours de conservation et avaient une teneur en acide éllagique 30% plus élevée. Ces effets pourraient provenir d'une molécule bioactive que nous n'avons pas identifiée, possiblement, les proanthocyanidines.

Doctorat en philosophie et lettres / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Le développement récent des offres commerciales autour du cloud computing a fortement influé sur la recherche et le développement des plateformes de distribution numérique. Les fournisseurs du cloud offrent une infrastructure de distribution extensible qui peut être utilisée pour le stockage et le traitement des données.En parallèle avec le développement des plates-formes de cloud computing, les modèles de programmation qui parallélisent de manière transparente l'exécution des tâches gourmandes en données sur des machines standards ont suscité un intérêt considérable, à commencer par le modèle MapReduce très connu aujourd'hui puis par d'autres frameworks plus récents et complets. Puisque ces modèles sont de plus en plus utilisés pour exprimer les tâches de traitement de données analytiques, la nécessité se fait ressentir dans l'utilisation des langages de haut niveau qui facilitent la charge de l'écriture des requêtes complexes pour ces systèmes.Cette thèse porte sur des modèles et techniques d'optimisation pour le traitement efficace de grandes masses de données du Web sur des infrastructures à grande échelle. Plus particulièrement, nous étudions la performance et le coût d'exploitation des services de cloud computing pour construire des entrepôts de données Web ainsi que la parallélisation et l'optimisation des langages de requêtes conçus sur mesure selon les données déclaratives du Web.Tout d'abord, nous présentons AMADA, une architecture d'entreposage de données Web à grande échelle dans les plateformes commerciales de cloud computing. AMADA opère comme logiciel en tant que service, permettant aux utilisateurs de télécharger, stocker et interroger de grands volumes de données Web. Sachant que les utilisateurs du cloud prennent en charge les coûts monétaires directement liés à leur consommation de ressources, notre objectif n'est pas seulement la minimisation du temps d'exécution des requêtes, mais aussi la minimisation des coûts financiers associés aux traitements de données. Plus précisément, nous étudions l'applicabilité de plusieurs stratégies d'indexation de contenus et nous montrons qu'elles permettent non seulement de réduire le temps d'exécution des requêtes mais aussi, et surtout, de diminuer les coûts monétaires liés à l'exploitation de l'entrepôt basé sur le cloud.Ensuite, nous étudions la parallélisation efficace de l'exécution de requêtes complexes sur des documents XML mis en œuvre au sein de notre système PAXQuery. Nous fournissons de nouveaux algorithmes montrant comment traduire ces requêtes dans des plans exprimés par le modèle de programmation PACT (PArallelization ConTracts). Ces plans sont ensuite optimisés et exécutés en parallèle par le système Stratosphere. Nous démontrons l'efficacité et l'extensibilité de notre approche à travers des expérimentations sur des centaines de Go de données XML.Enfin, nous présentons une nouvelle approche pour l'identification et la réutilisation des sous-expressions communes qui surviennent dans les scripts Pig Latin. Notre algorithme, nommé PigReuse, agit sur les représentations algébriques des scripts Pig Latin, identifie les possibilités de fusion des sous-expressions, sélectionne les meilleurs à exécuter en fonction du coût et fusionne d'autres expressions équivalentes pour partager leurs résultats. Nous apportons plusieurs extensions à l'algorithme afin d’améliorer sa performance. Nos résultats expérimentaux démontrent l'efficacité et la rapidité de nos algorithmes basés sur la réutilisation et des stratégies d'optimisation. / The recent development of commercial cloud computing environments has strongly impacted research and development in distributed software platforms. Cloud providers offer a distributed, shared-nothing infrastructure, that may be used for data storage and processing.In parallel with the development of cloud platforms, programming models that seamlessly parallelize the execution of data-intensive tasks over large clusters of commodity machines have received significant attention, starting with the MapReduce model very well known by now, and continuing through other novel and more expressive frameworks. As these models are increasingly used to express analytical-style data processing tasks, the need for higher-level languages that ease the burden of writing complex queries for these systems arises.This thesis investigates the efficient management of Web data on large-scale infrastructures. In particular, we study the performance and cost of exploiting cloud services to build Web data warehouses, and the parallelization and optimization of query languages that are tailored towards querying Web data declaratively.First, we present AMADA, an architecture for warehousing large-scale Web data in commercial cloud platforms. AMADA operates in a Software as a Service (SaaS) approach, allowing users to upload, store, and query large volumes of Web data. Since cloud users support monetary costs directly connected to their consumption of resources, our focus is not only on query performance from an execution time perspective, but also on the monetary costs associated to this processing. In particular, we study the applicability of several content indexing strategies, and show that they lead not only to reducing query evaluation time, but also, importantly, to reducing the monetary costs associated with the exploitation of the cloud-based warehouse.Second, we consider the efficient parallelization of the execution of complex queries over XML documents, implemented within our system PAXQuery. We provide novel algorithms showing how to translate such queries into plans expressed in the PArallelization ConTracts (PACT) programming model. These plans are then optimized and executed in parallel by the Stratosphere system. We demonstrate the efficiency and scalability of our approach through experiments on hundreds of GB of XML data.Finally, we present a novel approach for identifying and reusing common subexpressions occurring in Pig Latin scripts. In particular, we lay the foundation of our reuse-based algorithms by formalizing the semantics of the Pig Latin query language with extended nested relational algebra for bags. Our algorithm, named PigReuse, operates on the algebraic representations of Pig Latin scripts, identifies subexpression merging opportunities, selects the best ones to execute based on a cost function, and merges other equivalent expressions to share its result. We bring several extensions to the algorithm to improve its performance. Our experiment results demonstrate the efficiency and effectiveness of our reuse-based algorithms and optimization strategies.