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Lafossas, Claire. Dégradation par voies photochimiques de l'éthylène produit lors de la conservation des fruits

Lafossas, Claire (2016). Dégradation par voies photochimiques de l'éthylène produit lors de la conservation des fruits.

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Résumé en francais

L'évolution des modes de consommation impose aux professionnels du secteur fruitier de fournir des fruits de bonne qualité tout au long de l'année. Dans ce contexte, il est essentiel de ralentir le processus de maturation des fruits. A cet effet, les fruits sont conservés à basse température, dans des atmosphères contrôlées, très pauvres en oxygène, riches en dioxyde de carbone et à forte humidité relative. Les fruits dits climactériques, tels que les pommes, produisent de l'éthylène, hormone qui catalyse tous les changements physiologiques (texture, odeur, saveur) lors de la maturation. Sa concentration dans les atmosphères de stockage doit être également maitrisée. Cette thèse a pour objectif d'étudier la dégradation de l'éthylène par voies photochimiques dans les conditions réelles du stockage des fruits. Deux méthodes photochimiques ont été étudiées : la photocatalyse à base de TiO2 et la photolyse. Concernant la photocatalyse sur TiO2, l'étude a été réalisée à l'échelle du laboratoire sur des effluents gazeux synthétiques, représentatifs des conditions de stockage. Le réacteur annulaire continu est garni d'un lit de bâtonnets de quartz recouverts de TiO2. Grâce à la mise en œuvre de plans d'expérience (matrice factorielle fractionnaire, réseaux de Doehlert) et à la réalisation d'une étude cinétique, il a été possible (i) de valider les potentialités de la photocatalyse dans les conditions particulières de stockage des fruits, (ii) de comprendre l'influence des paramètres de conservation et les interactions entre ces différents paramètres. Un pilote de photolyse a été conçu et mis en œuvre à l'échelle semi-industrielle, dans une chambre de stockage contenant 17 tonnes de pommes. En utilisant un plan d'expérience (réseau de Doelhert), son fonctionnement a été étudié, notamment pour quantifier l'influence du débit de passage et de la puissance de la lampe sur les performances obtenues. Un fonctionnement séquentiel a été finalement choisi afin de maintenir la concentration en éthylène en dessous de la valeur seuil fixée par les industriels tout en optimisant les conditions de fonctionnement (puissance de la lampe et durée des cycles d'irradiation). Enfin, une étude cinétique de la dégradation de l'éthylène par photolyse a été réalisée, permettant d'une part de modéliser le comportement dynamique du système composé de la chambre de stockage et du réacteur de photolyse et d'autre part d'accéder à une compréhension plus fine des mécanismes réactionnels mis en œuvre.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Andrianstiferana, Caroline
Benoit-Marquié, Florence
Ecole doctorale:Mécanique, énergétique, génie civil, procédés (MEGeP)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire des Interactions Moléculaires et Réactivité Chimique et Photochimique (IMRCP), UMR 5623 ; Laboratoire de Génie Chimique (LGC), UMR 5503
Mots-clés libres :Photochimie - Photcatalyse - Ethylène - Fruits - Plan d'expérience - Génie des procédés
Sujets :Chimie
Déposé le :06 May 2021 13:58