| IAA418 | Rhéologie et biophysique des aliments |
Intitulé du cours : rhéologie et biophysique des aliments ;
Code- EC : IAA421 ;
Filière et niveau : Industrie Agroalimentaire IV ;
Enseignant : M EBEH Claude Eugène ;
Période du cours : Février 2025 ;
Téléphone : 698 929 381/ 678 532 941 ;
Email : ebehrodrigue53@gmail.com / ebehrodrigue431@gmail.com ;
Cours Magistraux (CM) : 50 heures ;
Travaux Dirigés et pratiques (TD) :10 heures ;
Travaux Pratique (TP) : 20 heures ;
Travaux Personnel de l’étudiant (TPE) : 10 heures.
DESCRIPTION DU COURS
Visée générale du cours :
Explorer les interactions entre la rhéologie et la biophysique des aliments dans le cadre de la production agroalimentaire, afin de mieux comprendre et maîtriser les propriétés physico-chimiques des produits transformés, avec un accent particulier sur leur impact sur la qualité nutritionnelle et la stabilité des aliments.
Contenus du cours :
- Introduction à la Rhéologie et à la Biophysique des Aliments
1.1. Définition de la rhéologie des aliments
- Comportement des matériaux sous contraintes
- Importance dans le contrôle de la texture et de la fluidité
1.2. Définition de la biophysique des aliments
- Structure moléculaire et interactions physiques
- Rôle crucial dans la texture, la stabilité, et le comportement des aliments
1.3. Importance des deux domaines dans l’industrie alimentaire
- Optimisation des procédés de fabrication
- Prédiction et contrôle des propriétés sensorielles et texturales
- Propriétés Rhéologiques des Aliments
2.1. Viscosité
- Définition et importance
- Exemples pratiques (sauces, crèmes, jus)
2.2. Élasticité et Plasticité
- Comportement élastique et déformations permanentes
- Exemples : pâte à pain, fromage
2.3. Comportement Non-Newtonien
- Fluide thixotrope et rhéopexique
- Importance dans les produits alimentaires
2.4. Modèles rhéologiques
- Fluide Newtonien vs. Non-Newtonien
- Modèle de Bingham, Herschel-Bulkley, etc.
2.5. Comportement Élastique et Viscoélastique
- Matériaux viscoélastiques : exemple du fromage et de la pâte à pain
- Biophysique des Aliments
3.1. Structure des Aliments
- Macromolécules alimentaires : protéines, lipides, glucides
- Interaction entre les molécules et impact sur la texture
3.2. Phénomènes de Gélification
- Gélification des protéines et polysaccharides
- Exemples : gélatine, pectine
3.3. Comportements Thermiques et Pression
- Effet de la température sur la texture
- Impact de la pression (ex. cuisson sous pression)
- Applications Pratiques de la Rhéologie et de la Biophysique dans l’Industrie Alimentaire
4.1. Fabrication des Produits Alimentaires
- Importance des propriétés rhéologiques pour les produits transformés
- Exemples : pain, yaourt, crème glacée, sauces
4.2. Transformation et Conservation des Aliments
- Influence de la texture et de la viscosité sur les procédés de transformation
- Applications de la rhéologie dans la gestion de la conservation des produits
4.3. Innovations et Développement de Produits Alimentaires
- Utilisation de la rhéologie pour créer de nouveaux produits
- Exemples : substituts de viande, produits végétaliens
- Conclusion
5.1. Résumé des concepts clés
5.2. Lien entre rhéologie et biophysique pour l’industrie alimentaire
5.3. Importance de la compréhension des propriétés pour l’innovation alimentaire
Apprentissage visé :
Expliquer les concepts fondamentaux de la rhéologie et de la biophysique des aliments et leur rôle dans l’industrie agroalimentaire.
Analyser les propriétés rhéologiques des aliments (viscosité, élasticité, plasticité) et comparer les fluides Newtoniens et Non-Newtoniens.
Démontrer l’utilisation des instruments de mesure (viscomètre, rhéomètre, test de texture) et interpréter les résultats pour améliorer la qualité des produits.
Décrire la structure des aliments, les phénomènes de gélification, et analyser les effets thermiques et de pression sur leurs propriétés.
Appliquer les concepts de rhéologie et de biophysique pour optimiser la fabrication, la transformation et la qualité des produits alimentaires.
Proposer des solutions innovantes pour améliorer la texture et la qualité des produits.
Résumer les concepts clés et relier leur compréhension à l’innovation et au développement de nouveaux produits alimentaires.
Programme et calendrier :
| Semaines / dates | Contenus / objectifs | Activités | Travail préalable |
| 07/02/2025 | Séance 1 : plan de cours ; introduction à la rhéologie et à la biophysique des aliments : définition de la rhéologie, de la biophysique des aliments et importance des deux domaines dans l’industrie alimentaire. | Exposé magistral et Simulation/Étude de cas | Lecture chapitre 1 + Compte rendu de Lecture |
| Du 07 au 08/02/2025 | Section 2 : propriétés rhéologiques des aliments : viscosité (définition et importance et exemples pratiques (sauces, crèmes, jus), élasticité et plasticité (comportement élastique et déformations permanentes et exemples : pâte à pain, fromage), comportement Non-Newtonien (fluide thixotrope et rhéopexique voire Importance dans les produits alimentaires). | Exposé magistral et Simulation/Étude de cas | Lecture chapitre 2 + Compte rendu de Lecture |
| Du 08 au 09/02/2025 | Section 2 : propriétés rhéologiques des aliments : modèles rhéologiques (fluide Newtonien vs. Non-Newtonien, modèle de Bingham, Herschel-Bulkley, etc.), comportement élastique et viscoélastique (matériaux viscoélastiques : exemple du fromage et de la pâte à pain). | Exposé magistral et Simulation/Étude de cas | Lecture chapitre 2 + Compte rendu de Lecture |
| Du 09 au 10/02/2025 | Section 3 : biophysique des aliments : structure des aliments (macromolécules alimentaires : protéines, lipides, glucides et interaction entre les molécules et impact sur la texture), phénomènes de gélification (gélification des protéines et polysaccharides : exemples : gélatine, pectine), comportements thermiques et pression (effet de la température sur la texture et impact de la pression (ex. cuisson sous pression). | Exposé magistral et Simulation/Étude de cas | Lecture chapitre 3 + Compte rendu de Lecture |
| Du 10 au 12/02/2025 | Section 4 : aapplications pratiques de la rhéologie et de la biophysique dans l’industrie alimentaire : fabrication des produits alimentaires (importance des propriétés rhéologiques pour les produits transformés et exemples : pain, yaourt, crème glacée, sauces), transformation et conservation des aliments (influence de la texture et de la viscosité sur les procédés de transformation et applications de la rhéologie dans la gestion de la conservation des produits), innovations et développement de produits Alimentaires (utilisation de la rhéologie pour créer de nouveaux produits et exemples : substituts de viande, produits végétaliens). | Exposé magistral et Simulation/Étude de cas | Lecture chapitre 4 + Compte rendu de Lecture |
| Du 10 au 12/02/2025 | Section 5 : conclusion : Résumé des concepts clés ? lien entre rhéologie et biophysique pour l’industrie alimentaire et importance de la compréhension des propriétés pour l’innovation alimentaire. | Exposé magistral et Simulation/Étude de cas | Lecture conclusion générale + Compte rendu de Lecture |
| Du 12 au 13/02/2025 | TD : possèdent des questions liées à la rhéologie et biophysique des aliments avec des cas pratiques. | Activité en groupe | Compte rendu du TD |
| Du 13 au 16/02/2025 | TPE : Thème relatif d’une part à la biophysique des aliments et d’autre part sur la rhéologie des aliments. | Activité en groupe | Compte rendu du TPE |
Mode d’évaluation :
| Type d’examen | TD | Intra | Final | Type d’examen |
| Evaluer les acquis | X | X | Evaluer les acquis des apprenants | |
| Examen en salle | X | X | ||
| Travaux Dirigés | X | |||
| Exposés | ||||
| Période prévue pour les évaluations | A la fin du cours | Après le TD, CC | Synthèse finale harmonisée |
Règles de fonctionnement du cours :
- Le respect des délais de remise des travaux : en cas de dépassement de délais en rigueur l’étudiant est pénalisé par soustraction de point ;
- L’absentéisme : la présence en salle est obligatoire et les appelles se font à la fin du cours, pendant la séance du cours les étudiants doivent poser des questions d’incompréhension afin de canaliser leur compréhension du cours voire fournir des éléments de réponses d’incompréhension de leur promotionnaire en suggérant leur réponse et qu’ils répondent aux questions posées selon leur en préhension s’ils en disposent une réponse.
- Le travail personnel : lors du cours magistral, les devoirs de recherche à remettre au lendemain du cours sont toujours donnés aux étudiants, et ce travail est toujours noté pour compilation afin d’avoir une moyenne générale des différents Contrôles Continus (CC) et si le devoir n’est fait la pénalité n’est qu’une note de zéro à ce CC.
- Le plagiat et les risques encourus : la blâme commence par un avertissement tout en montrant et en demandant à l’étudiant de se référer selon la déontologie et l’éthique académique qu’il a reçu selon mes explications, en cas de répétition le cas de l’étudiant sera remis au Chef de Département.
Bibliographie du cours et ressources complémentaires
Augusto, P. E. D., Rojas, M. L., Miano, A. C. (2023). Food Rheology: A Practical Guide. CRC Press.
Rao, M. A. (2007). Rheology of Fluid and Semisolid Foods: Principles and Applications (2nd ed.). Springer.
Van Vliet, T. (2013). Rheology and Fracture Mechanics of Foods. CRC Press.
Bourne, M. C. (2002). Food Texture and Viscosity: Concept and Measurement (2nd ed.).
Steffe, J. F. (1996). Rheological Methods in Food Process Engineering (2nd ed.). Freeman Press.
Chen, J., Rosenthal, A. J. (Eds.). (2015). Modifying Food Texture: Volume 1 – Mechanical Behaviors, Physiological Perception, and Instrumental Measurement. Woodhead Publishing.
McClements, D. J. (2004). Food Emulsions: Principles, Practices, and Techniques (2nd ed.). CRC Press.
Ferry, J. D. (1980). Viscoelastic Properties of Polymers (3rd ed.). Wiley.
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