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Surface fermentation of meat pre-treated by Dehydration-Impregnation by Soaking : kinetic study in real and model food
No full textLes procédés de fabrication de produits carnés stables à température ambiante s'articulent autour de la théorie des barrières et du couplage d'opérations unitaires telles que le salage, le séchage, la fermentation, le fumage. Dans les pays du Nord, ces procédés traditionnels ou industrialisés, aboutissent à des produits finis à la fois stables à température ambiante et prêts-à-consommer. Pour contrecarrer l'altération de la viande, accrue en conditions tropicales ou en conditions d'hygiène non maîtrisées, les procédés traditionnels du Sud mettent en œuvre des traitements plus drastiques et aboutissent à des produits nécessitant une préparation ultérieure pour être consommés (cuisson, dessalage).L'objectif général de ce travail est de proposer un procédé innovant adapté aux pays du Sud aboutissant à un produit carné salé/séché/fermenté stable à température ambiante et prêt-à-consommer. L'innovation consiste à traiter des morceaux de viande en couplant une pré-stabilisation par Déshydratation-Imprégnation par Immersion (DII) à une étape maîtrisée de fermentation de surface. Par une stratégie expérimentale progressive associée à la modélisation, cette thèse étudie le couplage DII/fermentation de surface et détermine quels leviers sont à disposition pour optimiser ce couplage. Les réponses apportées s'appuient sur trois parties. Une première étude sur aliment réel a validé le couplage de la DII avec une fermentation de surface par Lactobacillus sakei. Dans un deuxième temps, une étude en milieu modèle a mis en évidence l'influence des facteurs environnementaux d'intérêt (activité en eau, teneur en sel, pH et teneur en acide lactique) sur la croissance en surface de L. sakei. Enfin, un modèle global a été construit pour analyser le couplage entre les transferts de matière (eau, sel, sucres et acide) entre la surface et le cœur de l'aliment, et le métabolisme fermentaire à la surface du produit.Mots-clés : produits carnés, Déshydratation-Imprégnation par Immersion, fermentation de surface, Lactobacillus sakei, cinétiques de croissance, transferts de matière.The fabrication of shelf-stable cured meat products is based on the hurdle technology and on the coupling of unit-operations such as salting, drying, fermentation and smoking. In Northern countries, these processes whether traditional or industrialized, lead to end-products which are both shelf-stable and ready-to-eat. Meat spoilage is accelerated in tropical conditions or when the general hygiene is not controlled. In order to counteract it, traditional processes in these conditions use more drastic treatments leading to end-products which require an additional preparation step before being consumed (cooking, desalting).The general objective of this work is to propose an innovative process adapted to Southern countries and leading to a salted/dried/fermented meat product which is shelf-stable and ready-to-eat. The innovation consists in treating meat pieces by coupling a pre-stabilization by Dehydration-Impregnation by Soaking (DIS) with a controlled surface fermentation step. By means of a progressive experimental strategy associated with modelization, this thesis studies the DIS/surface fermentation coupling and determines which levers are available to optimize it.The answers comprised three parts. Firstly, a study on the real food product validated the coupling of DIS with a surface fermentation by Lactobacillus sakei. Secondly, a study on a model device showed the influence of relevant environmental factors (water activity, salt content, pH and lactic acid content) on the surface growth of L. sakei. Finally, a global model was built to analyze the coupling of mass transfers (water, salt, sugars, acid) between the surface and the core of the product, and the fermentative metabolism at the surface of the product.Keywords: meat products, Dehydration-Impregnation by Soaking, surface fermentation, , Lactobacillus sakei, growth kinetics, mass transfers
Behaviour of proteic matrices acidified by immersion in concentrated solution
No full textCe travail avait pour objectif d'améliorer la compréhension du déterminisme des propriétés de la viande soumise à un marinage acide. Il s'est articulé autour de trois objectifs : (i) identifier les mécanismes de transferts de matière, (ii) améliorer la compréhension de l'évolution du pH en fonction des transferts, et (iii) évaluer l'influence du marinage sur les propriétés fonctionnelles de la viande traitée. Des cubes de viande de poitrine de dinde ont été soumis à des traitements de marinage par immersion en solutions sel-eau-acide. Dans le cas d'immersion en solutions diluées en sel (< 0,3 M) on a pu observer des gains en eau importants, corrélés positivement à la teneur en acide de la solution. Au-delà de cette teneur en sel dans la solution, on observe un régime de déshydratation, indépendamment de la teneur en acide de la solution d'immersion. Ces observations nous ont amené à proposer un schéma dans lequel, en solutions diluées en sel, la migration du sel et de l'acide par diffusion moléculaire se superpose à une entrée de marinade intense par infiltration. Une méthode de prédiction du pH de tissus musculaires acidifiés a été testée avec succès dans le domaine de pH de 4 à 5. Son application à la prédiction du pH de pièces de viande marinées s'est heurtée à la baisse très importante de la capacité de fixation de protons de la viande par fuite de constituants réactifs au cours du marinage. Le marinage de cubes de poitrine de dinde en solutions eau-acide ou eau-acide-sel montre que le pH est une variable très influente sur la texture de la viande cuite. La baisse du pH, indépendamment de l'imprégnation en sel, provoque un durcissement des échantillons traités dès les premières minutes d'immersion. Pour des durées plus importantes, on assiste, uniquement en absence de sel, à un attendrissement significatif par rapport au témoin non mariné. L'établissement de la texture et des propriétés de rétention d'eau est sous l'effet de mécanismes complexes liés à la dénaturation et à la solubilisation protéique.The objective of this work was to improve understanding of the mechanisms determining the properties of meat subjected to acidic marination. It was based on three objectives: (i) identifying the matter transfer mechanisms, (ii) improving understanding of pH evolution as a function of acid transfer, and (iii) evaluating the influence of marination on the functional properties of treated meat.Turkey breast cubes were subjected to immersion treatments in water-salt-acid solutions. In the case of immersion in dilute salt solutions (< 0.3 M), we observed big water gains, which were positively correlated with the acid content of the solution. Beyond this salt content in the solution, we encountered a state of dehydration, regardless of the acid content of the immersion solution. These observations led us to suggest a system whereby, in solutions dilute in salt, salt and acid migration via molecular diffusion is superimposed onto intense marinade inflow via infiltration. A method for predicting the pH of acidified muscle tissues was tested successfully within the pH region 4 to 5. Its application in predicting the pH of marinated meat pieces was impeded by the very large fall in the proton binding capacity of the meat through the leak of reactive constituents in the course of marination. Marination of turkey breast cubes in water-acid or water-acid-salt solutions demonstrated that pH is a highly influential variable on cooked meat texture. The fall in pH, regardless of salt impregnation, caused hardening of the samples treated from the first minutes of immersion. For longer durations, in the absence of salt only can we see significant tenderization in comparison to the non-marinated control. The establishment of the texture and water holding properties is affected by complex mechanisms linked to denaturation and solubilization of proteins
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Study and modelling of date disinfestation : analysis of coupling between heat transfer and insect mortality
No full textLes dattes sont le siège d'attaques importantes d'insectes. La fumigation à l'aide de gaz toxiques est la réponse classique et efficace pour tuer ces insectes, mais celle-ci est peu respectueuse de l'environnement et incompatible avec le cahier des charges des dattes certifiées biologiques. Aussi, des alternatives de désinfestation par des procédés thermiques sont envisagées. Ces dans ce contexte, que s'inscrit le présent travail qui a pour but de développer des approches expérimentales et de modélisation pour évaluer l'impact de transfert de chaleur (convection thermique et ondes électromagnétiques) sur la désinfestation des dattes, tout en limitant leur brunissement. Pour y parvenir, un élevage d'insecte (Ephestia kuehniella Zeller) a été réalisé et une base de données originale du taux de survie des oeufs et larves est construite entre 46 et 75°C. Les deux modèles cinétiques retenus (ordre 1 pour les oeufs ; distribution de Weibull pour les larves) représentent bien le taux de survie des insectes en fonction de leur historique thermique. En parallèle, un modèle numérique de transfert d'énergie en 2D axisymétrique a été conçu et résolu par la méthode des éléments finis (Comsol). Il prend notamment en compte, les diverses parties d'une datte (pulpe, lame d'air, noyau) et la position de l'hôte-insectes dans la datte. Les propriétés diélectriques des insectes et de la datte ont été mesurées et injectées dans le modèle afin de simuler le couplage entre les transferts d'énergie, le taux de survie de la larve localisée dans la lame d'air, celui des oeufs à la surface des dattes, ainsi que de leurs interactions lors du chauffage et refroidissement. L'obtention d'un faible taux de survie d'une larve constitue l'élément limitant pour l'opération de désinfestation par convection. En revanche, c'est le taux de survie des oeufs qui devient l'élément limitant pour les traitements par ondes électromagnétiques. Eu égard à leurs surfaces spécifiques élevées, les oeufs ne s'échauffent pas suffisamment pour mourir pendant les traitements micro-ondes (915 MHz) à des champs électriques. Une désinfestation par micro-ondes ne présente un intérêt qu'en étant associée simultanément ou séquentiellement à un traitement de surface avec un fluide chaud (air, liquide, vapeur). En revanche, un transfert convectif intense (avec un liquide) utilisé seul risque d'aboutir à un brunissement superficiel trop important des dattes. Aussi, un traitement micro-ondes (1 290 V m-1) associé à une ventilation modérée (20 W m-2 K-1) à l'air chaud (60°C) permet en 180 s, d'obtenir un taux de survie d'insectes de 0,01% tout en limitant le brunissement. En revanche, cette opération combinée ne peut être mise de façon efficace qu'avec une bonne homogénéité de la teneur en eau des dattes. En effet, le facteur de pertes diélectriques de la pulpe de datte dépend fortement de la teneur en eau.Date fruits are subject to major attacks by insect pests. Fumigation with toxic gases is the classic and effective response to insect infestation, but it is neither environmentally friendly nor compatible with organic date certification. Alternative forms of disinfestation by thermal processes are therefore considered. The present work aims to develop experimental and modelling approaches to evaluate the impact of heat transfer (convection and electromagnetic waves) on the disinfestation of dates, while limiting browning. To achieve this, a breeding population of insects (Ephestia kuehniella Zeller) was established and a database of survival rate of eggs and larvae between 46 °C and 75 °C constructed. The two kinetic models selected (first order for eggs and a Weibull distribution for larvae) accurately describe insect survival according to their thermal history. In parallel, a 2D axis-symmetric numerical model of energy transfer was designed and solved by the finite element method (Comsol). It takes into account the various parts of a date fruit (pulp, air layer and pit) and the position of an insect in the fruit. The dielectric properties of insects and date fruit were measured and used in the model in order to simulate the coupling between the energy transfer, the survival rate of larvae located in the air layer (between pulp and pit), that of eggs on the date surface, and their interactions during heating and cooling. Achieving a low survival rate of larvae is the limiting factor for disinfestation by convection, whereas in contrast, the survival rate of eggs becomes the limiting factor for treatment by electromagnetic waves. Due to their high specific surface area, the eggs do not become hot enough to die during microwave treatment (915 MHz) at an electric field . Disinfestation by microwaves is therefore only of interest if associated simultaneously or sequentially with a surface treatment using a hot fluid (air, liquid, vapour). In contrast, an intense convective transfer (with liquid) used alone may lead to unacceptable surface browning. A microwave treatment (1 290 V m-1) associated with moderate ventilation (20 W m-2 K-1) with hot air (60 °C) for 180 s achieves an insect survival rate of 0.01% while limiting surface browning. However, this combined operation is only effective if the water content of dates is homogeneous. Indeed, the dielectric loss factor of date pulp depends strongly on water content
Variations on the Author
Full text link“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Full text linkWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Multicriteria decision analysis tool for food process design : application to the hot-smoking process
No full textLa conception de procédé agroalimentaire est une activité complexe, caractérisée par la grande diversité des produits et des procédés étudiés, ainsi que par la disparité des contextes de production (artisanale ou industrielle). La conception de systèmes de transformation alimentaire adaptés est animée par d'importants enjeux humains, sanitaires, économiques, environnementaux et même culturels. Dans le cas des Pays du Sud, l'explosion démographique et l'urbanisation croissante impliquent de développer un système de production industriel capable de valoriser des produits issus de savoir-faire traditionnels, tout en répondant à des contraintes de coût et de productivité.Pour prévenir toute perte de temps causée par des analyses de type « essai-erreur », et afin d'éviter des coûts de développement superflus, il existe des outils spécifiques à l'analyse décisionnelle multicritères (MCDA) pouvant être déployé dès les phases préliminaires de la conception. En particulier, il est possible d'analyser le potentiel et les limites technologiques d'un concept défini dans un contexte donné, par l'analyse de l'ensemble de solutions les plus performantes, dites Pareto-optimales. Ces solutions se distinguent par les valeurs de leurs variables de conception, qui sont autant de degrés de liberté pour le dimensionnement du concept (géométrie, matériaux, conditions opératoires).Notre cas d'étude concerne l'évaluation d'un concept de fumage à chaud à plaques radiantes, pour la production de poisson fumé, traditionnellement consommé en Afrique Centrale et de l'Ouest. En effet, avant de prétendre à la diffusion de cette technologie déjà brevetée, il faut s'assurer que le procédé puisse satisfaire des objectifs de production et de performances énergétiques, tout en maintenant une qualité du produit satisfaisante. Ainsi, un outil d'optimisation multiobjectif spécifique a été développé en se basant sur la modélisation du comportement du procédé. Une première étude expérimentale a permis de construire un modèle de séchage du poisson dans des conditions d'air variables (température, vitesse et humidité), qui représente à la fois les flux d'évaporation et les flux liés aux écoulements gravitaires de graisses et d'eau. Dans un second temps, un outil de simulation existant a été amélioré afin de représenter des phénomènes ayant un impact significatif sur les performances du procédé, tels que l'aéraulique des fumées, le recyclage de l'air et la régulation thermique. Ainsi, un modèle d'observation a été établi. Il permet de prédire le comportement de différentes solutions possibles, définies par huit variables de conception, et d'évaluer leurs performances sur la base de six variables d'observation.Dans un dernier volet, la formalisation des préférences et de la connaissance experte du procédé permet d'interpréter les performances en termes de désirabilités (satisfaction), qui sont agrégées en un indice de satisfaction global (fonction objectif) par un principe de précaution. Un algorithme génétique permet alors de trouver une solution optimale qui maximise cette fonction objectif, en explorant l'espace des solutions possibles de manière combinatoire. Cette démarche de conception a été fructueuse car elle a permis de proposer un dimensionnement permettant d'obtenir des performances très satisfaisantes. Il a aussi été possible de proposer des améliorations ciblées pour redéfinir le concept actuel du fumoir à plaques. Par ailleurs, il est à noter que le modèle de comportement peut facilement être réadapté pour d'autre type de produits. Dans la perspective d'étendre l'utilisation de cette démarche à d'autres cas d'étude, un effort devra être mené pour la collecte de données fonctionnelles issues de l'expertise.Food process design is a complex activity, given the wide diversity of existing product and processes, and the plurality of production contexts. Designer must meet the requirements derived from the critical stakes from human, sanitarian, economic, environmental and cultural point of views. In southern countries, the rapid growth of population drives the need of more industrial processes able to valorize traditional products.The savings of development time and extra-expenses are mainly determined by the quality of design choices from the early stage of the designing process, called embodiment design. Multiple criteria decision analysis (MCDA) techniques are used in this purpose, which enable to evaluate and criticize any technological concept. In a specific context, it is possible to generate the Pareto-set of a concept, which is composed of the most efficient possible alternatives. Indeed, every design alternative is defined by some design (or decision) variables which are the degree of freedom for the dimensioning of the system considered. Our case study focuses on a technological innovation to perform hot-smoking using radiant plates (for sanitarian purpose). It is aimed to be developed for the production of traditional hot-smoked catfish widely consumed in West and Central Africa. This is a multicriteria design problem since many objectives have to be satisfied, and concern the product quality, production and energetic performances.In a first work, the mass reduction of catfish dried in hot air conditions was modeled from empirical measurements. In particular, this model takes into account the influence of the drying air conditions (Temperature, Velocity and Relative Humidity) on the calculation of the mass fluxes of evaporation and drips. After that, a global simulation model of the radiant plate hot-smoking process was developed from a previous work. Some key phenomena were described (pressure losses, air recycling, thermal regulation) as they could strongly impact the process performances. The resulting observation model allows predicting the performances of any design alternative defined by a set of 8 design variables.In a final work, expert knowledge and preference were mathematically introduced in a multiobjective optimization tool, meaning some desirability functions. Therefore, every performance variable is converted into desirability indices (traducing the level of satisfaction) and then aggregated into a single global desirability index (thus defining a global objective function). The optimal design of the concept is found using a genetic algorithm.This multiobjective optimization method enabled to find very satisfactory design solution for the radiant plate hot smoking process. More to the point, the analysis of a wide range of Pareto-optimal solutions enabled to better understand what were the strengths and weaknesses, so it was possible to suggest some targeted improvement to the current radiant plate smoking technology. Also, it is noticeable that the current simulation model can be easily adapted to other products. For the purpose of a generalization of the use of such multiobjective methods for the design of food processes, it has been pointed out that efforts should be made to gather expert criteria other relevant functional data
Dispelling the Myths Behind First-author Citation Counts
Full text linkWe conducted a full-scale evaluative citation analysis study of scholars in the XML research field to explore just how different from each other author rankings resulting from different citation counting methods actually are, and to demonstrate the capability of emerging data and tools on the Web in supporting more realistic citation counting methods. Our results contest some common arguments for the continued
use of first-author citation counts in the evaluation of scholars, such as high correlations between author rankings by first-author citation counts and other citation
counting methods, and high costs of using more realistic citation counting methods that are not well-supported by the ISI databases. It is argued that increasingly available digital full text research papers make it possible for citation analysis studies to go beyond what the ISI databases have directly supported and to employ more
sophisticated methods
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