Modélisation expérimentale et optimisation du procédé de l’extraction des jus en utilisant le champ électrique pulsé
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Date
2018-06-14
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Abstract
الملخص (بالعربية) :
استخدام الكهرباء في التصنيع الغذائي بدأ في وقت مبكر من عام 1900. تكنولوجيا الحقول الكهربائية النابضة هي طريقة غير حرارية تستخدم في مجال الصناعات الغذائية و تعتمد على إستعمال نبضات قصيرة من الكهرباء. في الواقع، وفقا لآلية زيمرمان، وتطبيق حقل كهربائي خارجي على خلية يسبب إنشاء المسام في الغشاء مما يزيد من نفاذية الخلية. وهذا يفتح المجال أمام العديد من التطبيقات في قطاع الأغذية الزراعية.
العمل المقدم في هذه الأطروحة يجعل مساهمة صغيرة في تطوير غرف المعالجة. حيث تم تقديم بعض الدراسات التجريبية تبعا لمنهجية التصميم التجريبي من أجل تحليل آثار توزيع المجال الكهربائي والمساحة بين الأقطاب الكهربائية على العلاج بالحقول الكهربائية النابضة.
وكان هناك اهتمام أيضا بصناعة مولدات نابضة قائمة على أشباه الموصلات حيث تم انجاز وتفعيل مولدين نابضين من نوع ماركس.
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Résumé (Français et/ou Anglais) :
L'utilisation de l'électricité dans le traitement des aliments a été introduite au début des années 1900. La technologie des champs électriques pulsés (CEP) est une méthode non-thermique de traitement des aliments qui utilise de courtes impulsions d'électricité. En effet, selon le mécanisme de Zimmermann, l'application d'un champ électrique externe sur une cellule provoque la création de pores au niveau de la membrane ce qui augmente la perméabilité de la cellule. Ceci ouvre la voie à de nombreuses applications du CEP dans le domaine agroalimentaire.
Le travail présenté dans cette thèse apporte une contribution du moins considérable au développement des chambres de traitement par CEP. Ainsi des études expérimentales suivant la méthodologie des plans d’expérience ont été présentées afin d’analyser les effets de la distribution du champ électrique et de l’espace inter-électrodes sur le traitement par CEP.
On s’est aussi intéressé à la réalisation des générateurs pulsés à base de semi-conducteurs. Dans cette optique, deux générateurs de Marx à base d’IGBT ont été réalisés et testés avec succès.
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The use of electricity in food processing was introduced in the early 1900s. Pulsed Electric Field (PEF) technology is a non-thermal method of food processing that uses short pulses of electricity. Indeed, according to the mechanism of Zimmermann, the application of an external electric field on a cell causes the creation of pores at the membrane which increases the permeability of the cell. This paves the way for many PEF applications in the food industry.
The work presented in this thesis makes a considerable contribution to the development of PEF treatment chambers. Thus, experimental studies following the experimental design methodology were presented in order to analyze the effects of the electric field distribution and the inter-electrode space on the PEF treatment.
We have also been interested by the realization of pulsed generators based on semiconductors. Therefore, two Marx generators have been successfully realized and tested.
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Doctorat
