Soutenance - Patrick EL HELOU

Soutenance de thèse - Patrick EL HELOUPatrick EL HELOU, en vue de l’obtention du grade de Docteur en Sciences pour l’Ingénieur, spécialité « Énergétique – Thermique - Combustion », présentera ses travaux intitulés : « Étude expérimentale et numérique des transferts de chaleur et de masse lors de la cuisson de produits céréaliers » le 6 décembre à Lorient.

Date 06/12

Résumé

Étude expérimentale et numérique des transferts de chaleur et de masse lors de la cuisson de produits céréaliers.

Ce projet de thèse traite la cuisson en moule de produits céréaliers notamment les gâteaux à pâte jaune. Au cours de cette transformation, il apparaît une phase de traitement thermique qui induit des phénomènes physico-chimiques (transferts de chaleur et de masse, déformation, etc). Ces phénomènes sont non linéaires, fortement couplés et ne sont pas encore bien maîtrisés. Dans ce contexte, les travaux menés se sont focalisés d’une part, sur l’investigation expérimentale à l’aide d’un four pilote instrumenté pour suivre les cinétiques de cuisson et d’autre part, sur le développement d’un modèle multiphysique capable de prédire ces cinétiques. La base de données ainsi obtenue sert à bien appréhender les phénomènes physico-chimiques impliqués dans le processus de cuisson. Ces données sont utilisées pour valider le modèle dans différentes configurations. Les résultats obtenus montrent la capacité du modèle à simuler avec précision les cinétiques de cuisson (température, perte de masse, déformation, coloration). Une analyse de sensibilité est réalisée pour évaluer l’effet de certains paramètres sur les observables du modèle et ouvrir la voie à des améliorations potentielles. Ce modèle est également exploité dans le cas de cuissons menées avec des consignes de température variables telles que celles rencontrées dans l’industrie agroalimentaire.

Mots clefs : Modélisation multiphysique, Développements expérimentaux, Instrumentation, Cinétiques de cuisson, Gâteau à pâte jaune

Abstract

Experimental and numerical study of heat and mass transfer during the baking of cereal products.

This thesis deals with the in-mold yellow cake baking process. During this transformation, there is a heat treatment phase which induces physico-chemical phenomena (heat and mass transfer, deformation, etc). These phenomena are non-linear, strongly coupled and have not yet been well mastered. In this context, the work carried out focuses on experimental investigation using an instrumented pilot oven to monitor the baking kinetics on one side, and on the development of a multiphysics model capable of predicting these kinetics on the other side. The database thus obtained is used to better understand the phenomena involved in the baking process. These data are used to validate the model for various baking configurations. The obtained results show the model’s potential to accurately simulate the baking kinetics (temperature, mass loss, deformation, coloration). A sensitivity analysis is conducted to evaluate the effect of specific parameters on the model observables and paving the way for potential improvements. This model can also be used for cooking with variable temperature setpoints, as encountered in the food industry.

Key words: Multiphysics model, Experiments, Instrumentation, Baking kinetics, Cereal products, Yellow cake

Membres du jury

• Pr Valérie GUILLARD, rapporteur, Professeur des Universités, Université de Montpellier, IATE UMR CNRS 1208
• Pr Jean-Luc BAILLEUL, rapporteur, Professeur des Université, Nantes Universités, IUT de Nantes
• Pr Patrick GLOUANNEC, directeur de thèse, Professeur des Universités Émérite, Université Bretagne Sud, IRDL CNRS UMR 6027
• Dr Adrien FUENTES, encadrant de thèse, Maître de Conférences, Université Bretagne Sud, IRDL CNRS UMR 6027
• Dr Pascal LE BIDEAU, encadrant de thèse, Maître de Conférences, Université Bretagne Sud, IRDL CNRS UMR 6027
• Pr Olivier ROUAUD, membre du jury, Professeur des Universités, Nantes Université, ONIRIS Nantes 

Membre du jury invité

• Dr Nicolas VINCENT, Maître de Conférences, Université de Lorraine

Les travaux sont dirigés par Patrick Glouannec, Adrien Fuentes et

Pascal Le Bideau.

École doctorale SPI.bzh N°647.

Informations pratiques

Vendredi 6 décembre à 10h

Amphithéâtre GIM

IUT de Lorient-Pontivy

Lorient

Crédit photographique : ©Université Bretagne Sud. Service Communication