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International audience

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Processed cheese derives from a secondary milk processing step thatinvolves mixing and heating dairy (cheese, butter and milk powders)and non-dairy products (emulsifiers). This processing yields a homogeneousproduct, usually spreadable, with a shelf-life often longer than 6months. During processing and storage, lipid oxidation, caramelizationand Maillard reactions occur and produce odour-active compounds. Someof them are potentialy involved in the development of odour defects. Aspart of the ANR-06-PNRA-023 R�actial project, a methodological approachwas used in order to (i) identify key compounds responsible forthe flavor defects observed, (ii) monitor the evolution of these markersduring the heat treatment applied to the cheese matrix, (iii) establish anobservable reaction scheme, (iv) model and predict the evolution of thesecompounds during thermal operations. To do this, a model cheese andits cooking cell were elaborated. Various couplings of gas chromatographywith olfactometry were used to identify odorous compounds. Twodimensionalcomprehensive chromatography allowed a semi-quantitationof trace and ultra-trace compounds, while precursors were quantitated byhigh performance liquid chromatography. An observable reaction schemewas extracted from these data and make the multi-response modellingstep possible despite a partial quantitation of the volatile compounds., Le fromage fondu est issu de la seconde transformation du lait. Sa fabricationimplique le mélange, le chauffage et la texturation de produitslaitiers (fromage, beurre et poudres de lait) et non laitiers (agents émulsifiants,acide citrique et chlorure de sodium). Le résultat est un produithomogène, généralement tartinable et à la durée de conservationlongue, souvent supérieure à 6 mois. Au cours de la fabrication et dustockage, les réactions d’oxydation des lipides, de caramélisation et deMaillard forment des composés odorants dont certains sont potentiellementindésirables pour la flaveur du produit. Dans le cadre du projetANR-06-PNRA-023 Réactial, une démarche méthodologique a été miseen place afin : (i) d’identifier les marqueurs réactionnels précurseurs ouresponsables des défauts de flaveur observés, (ii) de suivre l’évolutionde ces marqueurs au cours des traitements thermiques appliqués, (iii)d’établir un schéma réactionnel observable en vue (iv) de la modélisationet de la prédiction de l’évolution des marqueurs réactionnels etindirectement de l’apparition de défauts de flaveur. Ceci a nécessité lamise au point d’une formulation de matrice de fromage fondu modèleainsi que l’élaboration d’une cellule de traitement thermique. Différentscouplages de chromatographie en phase gazeuse à l’olfactométrie ont étéutilisés afin d’identifier les composés odorants. La chromatographie bidimensionnellesystématique couplée à la spectrométrie de masse à tempsde vol a permis une semi-quantification des composés traces et ultratracestandis que les précurseurs ont été quantifiés par chromatographieliquide haute performance. Les données ainsi obtenues ont permisl’écriture d’un schéma réactionnel observable qui a donné lieu à une modélisationstoechio-cinétique multi-réponses. Un ajustement des donnéesexpérimentales par le modèle a pu être réalisé malgré une quantificationpartielle des différents constituants.

National audience; Ce travail caractérise un dispositif expérimental conçu pour étudier les effets des ondes électro magnétiques sur des cellules eucaryotes (Saccharomyces cerevisiae) cultivées en bioréacteur tout en permettant les régulations de température, de pH, de pO2, d’agitation et d’aération influençant la croissance des cellules. Les simulations numériques réalisées montrent que l’atténuation des ondes électromagnétiques au sein du milieu de culture est importante et que les modifications des propriétés diélectriques du milieu liées à la fréquence des ondes incidentes et aux variations de composition du milieu au cours de la culture peuvent avoir une influence sur le niveau d’exposition des cellules aux champs électromagnétiques. Les essais réalisés en environnements anéchoïque et réverbérant ne mettent pas en évidence d’effet sur le taux de croissance et les rendements de production des différents métabolites de la levure soumise aux champs électromagnétiques.

National audience

Titanium alloys have always overtopped by their excellent biocompatibility. Nowadays, Ti-6Al-4V alloy (Ti 64) is widely used as a bone substitute (hip or knee prosthesis) and the amazing properties of Ni-Ti alloys (superelastic or shape memory effect) are used to design functional devices (stents, orthodontic wires, shape memory clips, etc.) Yet, Ti64's modulus of elasticity is too high compared to bone, that limits osseointegration and decreases service life of prosthesis. Moreover, the additive elements, such as aluminum, vanadium and nickel, are known to be cytotoxic. Metastable beta titanium alloys can be elaborated with biocompatible elements only (tantalum, niobium) and can exhibit a low modulus of elasticity and superelasticity or shape memory effect. Six compositions based on the Ti 25-xNb scheme were elaborated, using the cold crucible levitation technique. The aim of this thesis consisted in establishing a relationship between the microstructures and the mechanical properties of these alloys. Depending on the niobium content, these alloys exhibit an alpha'' martensitic microstructure (associated with a shape memory effect) or a beta grain microstructure (associated with a superelastic effect). All these properties were characterized by numerous techniques including microscopy, X-ray diffraction, tensile tests and dynamic mechanical analysis. The plastic deformation mechanisms that explain their excellent cold-workability were studied by electron backscatterering diffraction and transmission electron microscopy. Two twinning systems, {112} and {332}, were highlighted and the competition between them was assessed, based on a Schmid factor analysis.; Les alliages de titane se sont toujours distingués par leur excellente biocompatibilité. De nos jours, l'alliage Ti 6Al 4V est très utilisé comme substitut osseux (prothèses de hanches, de genou, etc.) et les propriétés exceptionnelles des alliages Ni-Ti (effets superélastique ou mémoire de forme) servent à fabriquer de nombreux dispositifs fonctionnels (stents, fils orthodontiques, agrafes à mémoire de forme, etc.). Cependant, le module d'élasticité du Ti 6Al 4V est trop élevé en comparaison à celui de l'os, ce qui réduit l'ostéointégration et limite la durée de vie des prothèses. De plus, les éléments d'addition utilisés (aluminium, vanadium, nickel) sont reconnus comme étant cytotoxiques. Les alliages de titane beta métastables offrent la possibilité d'élaborer uniquement à partir d'éléments biocompatibles (tantale, niobium) des alliages à bas module d'élasticité et présentant des propriétés superélastiques à mémoire de forme. Six compositions du type Ti 25Ta xNb (mass%) ont été élaborées à l'aide d'un four à induction en semi-lévitation magnétique. Le travail de cette thèse a consisté à établir une relation entre les microstructures obtenues et les propriétés mécaniques de ces alliages. Selon la teneur en niobium, ces alliages passent d'une microstructure composée de martensite alpha'' (avec un effet mémoire de forme) à une microstructure composée de grains beta (avec un effet superélastique). Toutes ces propriétés ont été caractérisées par de nombreuses techniques : microscopie, diffraction des rayons X, essais de traction, analyse mécanique dynamique, etc. Les mécanismes de déformation plastique qui expliquent leur très bonne capacité à être travaillés à froid (glissement, maclage) ont été étudiés par diffraction des électrons rétrodiffusés et microscopie en transmission. Deux systèmes de maclage, {112} et {332}, ont été mis en évidence et un analyse basée sur le critère de Schmid a permis d'évaluer la compétition entre ces deux systèmes.

Processed cheese derives from a secondary milk processing step thatinvolves mixing and heating dairy (cheese, butter and milk powders)and non-dairy products (emulsifiers). This processing yields a homogeneousproduct, usually spreadable, with a shelf-life often longer than 6months. During processing and storage, lipid oxidation, caramelizationand Maillard reactions occur and produce odour-active compounds. Someof them are potentialy involved in the development of odour defects. Aspart of the ANR-06-PNRA-023 R�actial project, a methodological approachwas used in order to (i) identify key compounds responsible forthe flavor defects observed, (ii) monitor the evolution of these markersduring the heat treatment applied to the cheese matrix, (iii) establish anobservable reaction scheme, (iv) model and predict the evolution of thesecompounds during thermal operations. To do this, a model cheese andits cooking cell were elaborated. Various couplings of gas chromatographywith olfactometry were used to identify odorous compounds. Twodimensionalcomprehensive chromatography allowed a semi-quantitationof trace and ultra-trace compounds, while precursors were quantitated byhigh performance liquid chromatography. An observable reaction schemewas extracted from these data and make the multi-response modellingstep possible despite a partial quantitation of the volatile compounds., Le fromage fondu est issu de la seconde transformation du lait. Sa fabricationimplique le mélange, le chauffage et la texturation de produitslaitiers (fromage, beurre et poudres de lait) et non laitiers (agents émulsifiants,acide citrique et chlorure de sodium). Le résultat est un produithomogène, généralement tartinable et à la durée de conservationlongue, souvent supérieure à 6 mois. Au cours de la fabrication et dustockage, les réactions d’oxydation des lipides, de caramélisation et deMaillard forment des composés odorants dont certains sont potentiellementindésirables pour la flaveur du produit. Dans le cadre du projetANR-06-PNRA-023 Réactial, une démarche méthodologique a été miseen place afin : (i) d’identifier les marqueurs réactionnels précurseurs ouresponsables des défauts de flaveur observés, (ii) de suivre l’évolutionde ces marqueurs au cours des traitements thermiques appliqués, (iii)d’établir un schéma réactionnel observable en vue (iv) de la modélisationet de la prédiction de l’évolution des marqueurs réactionnels etindirectement de l’apparition de défauts de flaveur. Ceci a nécessité lamise au point d’une formulation de matrice de fromage fondu modèleainsi que l’élaboration d’une cellule de traitement thermique. Différentscouplages de chromatographie en phase gazeuse à l’olfactométrie ont étéutilisés afin d’identifier les composés odorants. La chromatographie bidimensionnellesystématique couplée à la spectrométrie de masse à tempsde vol a permis une semi-quantification des composés traces et ultratracestandis que les précurseurs ont été quantifiés par chromatographieliquide haute performance. Les données ainsi obtenues ont permisl’écriture d’un schéma réactionnel observable qui a donné lieu à une modélisationstoechio-cinétique multi-réponses. Un ajustement des donnéesexpérimentales par le modèle a pu être réalisé malgré une quantificationpartielle des différents constituants.