Développement d'une méthode de mesure ultrasonore pour étudier la dynamique de construction de la cohésion d'un fromage

Development of an ultrasonic measurement method to study the dynamics of the construction of chese cohesion

• Auteur / Autrice : Marie-Nawal Sabra
• Direction : Bertrand Nongaillard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Valenciennes

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fromage -- Industrie et commerce

Rhéologie

Essais par ultrasons

Mots clés libres

Grains de caillé

Résumé

Ce travail de thèse porte sur la conception d’un système de mesure ultrasonore pour étudier la construction de la cohésion d’un fromage. La maîtrise de la qualité d’un fromage résulte de celle des procédés de sa fabrication, qui sont de nature physiquement et chimiquement complexe. Le développement de la cohésion entre les grains d’un milieu fromager est un phénomène clé de la construction de ses propriétés, notamment sa texture et ses propriétés physiques. Cette cohésion se développe majoritairement durant l’étape d’égouttage en moule. Or le milieu durant cette phase est fragile et difficilement accessible, de sorte que les méthodes classiques n’ont pas permis son investigation. D’où l’intérêt de la méthode ultrasonore, peu encombrante et non destructive. Nous avons développé, au cours de ce travail, un moule fromager original instrumenté par des capteurs ultrasonores à pointe et fonctionnant en transmission dans la gamme de fréquences [100KHz -300KHz]. La forme particulière de ces capteurs a été optimisée de façon à obtenir une meilleure adaptation acoustique avec le milieu fromager et une génération d’une onde de compression de basse fréquence. La conception du moule permet la mesure de plusieurs paramètres physiques au cours du développement du milieu fromager, en particulier une mesure rhéologique, nouvelle dans son application et nous informant sur l’évolution des propriétés macroscopiques du milieu. Ces mesures complémentaires ont permis de valider la pertinence de la mesure de l’amplitude ultrasonore pour la caractérisation de la cohésion entre les grains d’un milieu fromager et la variation de la cohésion en fonction des facteurs de fabrication

This thesis concerns the conception of a measurement system intended to study the construction of the cohesion of cheese. Mastering the quality of cheese results from that of its manufacturing processes which are of complex physical and chemical nature. The development of cohesion between the grains of a cheese medium is a key phenomenon in the construction of its properties, especially its texture and its physical properties. This cohesion develops mostly during the drainage of the medium within the mould. During this step, though, the medium is fragile and hardly accessible, making none of the classical methods of investigation applicable. This shows the interest of the ultrasonic method, being compact and non destructive. We have developed, during this work, an original cheese mould instrumented with ultrasonic pointed sensors functioning in transmission mode in the frequency range [100KHz -300KHz]. These sensors’ particular form has been optimized in order to provide a better acoustic adaptation with the cheese medium and an ultrasonic low frequency compression wave generation. The concept of the mould allows the measurement of several physical parameters during the evolution of the cheese medium. In particular, it allows a rheological measurement innovative in its application mode and informing us of the evolution of the medium’s macroscopical properties. These complementary measurements have allowed us to verify the pertinence of the ultrasonic amplitude monitoring for the characterisation of the cohesion between the grains of a cheese medium and its variation in function of the manufacturing factors