Identification des inhibiteurs de la germination de l'orge et mise au point d'un procédé de traitement des eaux de trempe en malterie en vue leur recyclage, Identification of barley germination inhibitors and set up of a treatment process of steep-out waters in sight of their reuse

Wafa Guiga

Description

Sous la direction de Michel Fick
Thèse soutenue le 15 novembre 2006: INPL
Ce travail s'intéresse au recyclage des rejets d'eaux usées par les malteries, principalement à l'étape de trempe. L'impact négatif de ces eaux sur la qualité des malts a été mis en évidence: leur réutilisation provoque un retard de prise d'eau par le grain et un retard de la germination. Puis, la caractérisation de ces eaux de trempe a permis d'identifier les inhibiteurs de la germination: il s'agit des intermédiaires d'oxydation et de polymérisation des composés phénoliques. Enfin, un procédé de traitement de ces eaux de trempe par bioréacteur à membrane a été mis au point. Testé aux échelles de laboratoire et pilote - avec ou sans couplage à une étape d'osmose inverse ou de charbon actif - ce procédé s'est révélé efficace pour l'épuration de l'eau et l'élimination des inhibiteurs. La réutilisation de ces eaux traitées dans l'étape de trempe n'a pas eu d'impact sur la qualité du procédé de maltage, et les malts ainsi préparés ont permis d'obtenir des bières de qualités équivalentes
-Malterie
-Trempe
-Recyclage
-Germination
-Inhibition
-Traitement des eaux
This work is focused on the reuse of malting process wastewaters, especially steep-out waters. The negative impact of these waters on malt quality was demonstrated: their reuse results in a water uptake delay and a germination delay. Then, the characterisation of these steep-out waters allowed to identify germination inhibitors: they are intermediates of oxidation and polymerisation reactions of phenolic compounds. Finally, a membrane bioreactor treatment process of steep-out waters was developed. Studied at laboratory and pilot scales - with and without coupling to reverse osmosis or activated carbon step - this process was efficient for water treatment and for the removal of inhibitors. The reuse of these treated waters at the steeping step didn't have any negative impact on the process performances,and malts obtained allowed to prepare beers of comparable qualities
-Malting plant
-Germination
-Recycling
-Inhibition
-Water treatment
-Steeping
Source: http://www.theses.fr/2006INPL077N/document

Sujets

• Malterie
• Trempe
• Recyclage
• Inhibiteur
• Épuration des eaux

Informations

• Publié par: Thesee
• Nombre de lectures: 194
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 3 Mo

Extrait

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INSTITUT NATIONAL CENTRE NATIONAL DE LA
POLYTECHNIQUE DE LORRAINE RECHERCHE SCIENTIFIQUE

Ecole Nationale Supérieure d’Agronomie Laboratoire des Sciences
et des Industries Alimentaires du Génie Chimique


Ecole doctorale Science et ingénierie des
RESSOURCES PROCEDES PRODUITS ENVIRONNEMENT (RP2E)




THESE

Présentée pour obtenir le grade de

DOCTEUR

De l’INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE LORRAINE

Spécialité : Procédés Biotechnologiques et Alimentaires

Par

Wafa GUIGA




Identification des inhibiteurs de la germination de l’orge et Mise au
point d’un procédé de traitement des eaux de trempe en malterie en
vue de leur recyclage.


Soutenue à huis clos le 15 Novembre 2006 devant la commission d’examen :



M. C. DAGOT Professeur à l’ENSIL (Limoges).
M. N. ROCHE Professeur à l’IUT de Marseille.

Mme. N. OUARNIER Ingénieur de Recherche (IFBM, Nancy).
M. P. MORRALL Directeur Industriel (TREETOPS, U.K).
M. P. BOIVIN Directeur Industriel (IFBM, Nancy).
M. J. BOUDRANT Directeur de Recherche (LSGC - CNRS, Nancy).
M. M. FICK Professeur à l’ENSAIA – INPL (Nancy).



























Remerciements


Cette thèse représente une partie du travail qui a été effectué
pendant trois ans dans le cardre du projet SWAN (Save Water and
Attent Nature), impliquant des malteurs français et britanniques.
Ce travail a été réalisé en partie au Laboratoire des Sciences du
Génie Chimique (LSGC), particulièrement au Groupe des Procédés
Biotechnologiques et Alimentaires (GPBA) et en partie à l’Institut
Français des Boissons, de la Brasserie et de la Malterie (IFBM).
Je remercie Monsieur Michel Sardin - directeur du LSGC - pour
m’avoir accueillie au laboratoire, Monsieur Michel Fick –
Responsable du GPBA – pour m’avoir proposé cette thèse et surtout
pour la confiance qu’il m’a accordée tout au long de ce travail, et
Monsieur Patrick Boivin – Directeur Général de l’IFBM – pour
m’avoir intégrée à son entreprise pour la durée de ma thèse.
Je remercie aussi Messieurs Christophe Dagot – Professeur à l’Ecole
Nationale Supérieure d’Ingénieurs de Limoges – et Nicolas Roche –
Professeur à l’IUT de Marseille – pour avoir aimablement accepté
de juger ce travail en tant que rapporteurs, Monsieur Joseph
Boudrant pour avoir accepté de présider le jury de thèse, Monsieur
Philip Morrall pour avoir accepté de faire le déplacement depuis
La Grande Bretagne pour faire partie du jury en tant
qu’examinateur, et Madame Nathalie Ouarnier aussi en tant
qu’examinatrice.
Je tiens surtout à exprimer ma reconnaissance pour Madame
Nathalie Ouarnier et Monsieur Frantz Fournier pour tout le temps
qu’ils m’ont consacré, pour leur disponibilité, pour leurs conseils
précieux et pour la rigueur dont ils ont fait preuve tout au long
de ce projet.
Je remercie aussi tous les malteurs qui ont participé à ce projet,
pour leurs encouragements et leur amabilité.
Je remercie aussi tout le personnel de l’IFBM qui m’a patiemment
et gentiment apporté son aide et son savoir faire tout au long de
ce travail.
Je remercie aussi vivement Mister Rondags, qui a le génie de
redonner confiance aux thésards du GPBA dans les moments de
doute.
Je tiens aussi à remercier Messieurs Xavier Framboisier, Fabrice
Blanchard, Ivan Marc et Madame Christelle Harscoat pour leur disponibilité, leur gentillesse et pour la bonne ambiance de
travail qu’ils nous offrent au quotidien.
Je n’oublie pas Féno, l’homme invisible, Anissa, Eric, Naziha,
Gérald, Bertrand et tous les autres étudiants avec qui j’ai pu
passer des moments formidables tout au long de ces années.
Je remercie du fond du cœur Sepehr, qui n’a cessé de me soutenir
et de m’aider. Grâce à lui j’ai adopté la France, et grâce à lui j’ai
découvert la magie de l’unique pays au monde – La Perse – où les
Poètes du vin sont plus vénérés que les dieux, n’en déplaise aux
pieux!
Je remercie enfin – et surtout – mes parents, qui m’ont transmis le
goût du savoir et le mépris des honneurs, et leur foi en l’Homme.



























TABLE DES MATIERES











Table des matières
TABLE DES MATIERES
INTRODUCTION GENERALE ............................................................................................ 9
PREMIERE PARTIE : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE............................................ 15
I- MARCHE MONDIAL DE L’ORGE, DU MALT ET DE LA BIERE............................................................ 15
II- STRUCTURE DU GRAIN D’ORGE ...................................................................................................... 16
1- Taxonomie............................................................................................................................ 16
2- Composition biochimique du grain d’orge........................................................................... 17
3- Histologie ............................................................................................................................. 18
3.1- L’embryon ............................................................................................................ 19
3.2- L’endosperme ....................................................................................................... 19
3.3- La couche à aleurones........................................................................................... 21
3.4- Péricarpe – testa.................................................................................................... 22
3.5- Les glumelles........................................................................................................ 22
3.6- La paroi externe 22
4- La microflore de l’orge......................................................................................................... 24
III- PROCEDE DE MALTAGE................................................................................................................. 26
1- La trempe.............................................................................................................................. 27
1.1- Hydratation du grain............................................................................................. 27
1.2-Température de l’eau de trempage......................................................................... 29
2- La germination...................................................................................................................... 29
2.1- Paramètres de la germination................................................................................ 29
2.2- Influence de l’humidité du grain........................................................................... 29
2.3- Influence de la température de l’air ...................................................................... 29
2.4- Aération ................................................................................................................ 30
2.5- Durée de la germination........................................................................................ 30
3- Le touraillage........................................................................................................................ 30
4- Le dégermage et le stockage................................................................................................. 31
5- Physiologie de la germination ..............