Transcript

Orientation de 3ème

ANNEE – 2015/2016

PEPS

Responsable : S. CURET-PLOQUIN

[email protected]

Enseignant(e)s participants à l’enseignement de l’orientation :

L. BOILLEREAUX – P. BARILLOT – P. COURCOUX – S. CURET-PLOQUIN - D. DELLA VALLE –

S. EL MAHJOUB – F. FAYOLLE – M. HAVET – V. JURY - M. de LAMBALLERIE – A. LE BAIL – C. LOISEL J.-Y. MONTEAU – D. PONCELET – L. POTTIER – O. ROUAUD- M. SEMENOU

S. AIT-EL-CADI (ID4Food)

Intervenants extérieurs :

V. Voisse (ALTIC conseil)

B. Tanous (Cabinet Tanous) D. Huffschmidt (Clauger) (ancien élève)

C. Lacoste (CTCPA) M. Anton et S. Marze (INRA)

F. Putier (TECALIMAN)

2

Organisation générale de la Troisième année

SEMESTRE 9

TRONC COMMUN A LA TROISIEME ANNEE (Modules 91 et 92)

ORIENTATION Nb d’heures ECTS

Module 91 : Langues vivantes

91.1 LV1

91.2 LV2

40 h 2

Module 92 : Insertion professionnelle

92.1 stage ING2 92.2 Projet professionnel et management

16 h 7

ENSEIGNEMENT SPECIFIQUE A L’ORIENTATION (Module 93)

ORIENTATION Tronc

commun

UV

Spécifiques

SEQuOIA : Sécurité, Environnement, Qualité et Organisation

Industrielle Agroalimentaire 140 h

EURECA : Recherche, Développement & Innovation Produit

Option : Optimisation de la Formulation 55 h 85 h

EURECA : Recherche, Développement & Innovation Produit

Option : Statistique appliquée 55 h 86 h

EURECA : Recherche, Développement & Innovation Produit

Option : Gestion de Projets Innovants 47 h 94 h

PEPS :

Process Eco-conception de ProduitS 140 h

PROJET INGENIEUR 3 ≈ 300 heures (Module 94)

Attribution des crédits ECTS

Modules Nombre d’Heures ECTS

Module 91 - Langue vivante 40 h 2

Module 92 - Insertion professionnelle 16 h 7

Module 93 - Orientations 140 h 12

Module 94 - Projet d’Ingénieur 300 h 9

Total 496 h 30

SEMESTRE 10

Stage de fin d’études : 24 semaines.

Ce stage n’est pas obligatoirement en lien avec l’orientation choisie en semestre 9.

Il équivaut à 30 crédits ECTS

3

Orientation « PEPS » Responsable : S. Curet-Ploquin, [email protected]

Objectifs de formation et compétences visées L’orientation « PEPS » (« Process Eco-conception et ProduitS » ou « Process Engineering and Product Sustainability ») vise à donner aux étudiants des compétences liées aux interactions très importantes entre le produit alimentaire et le procédé permettant son élaboration. Ces compétences sont en particulier de :

- Choisir, concevoir, optimiser un procédé - Effectuer le transfert de l’étape « laboratoire » (formulation, mise au point de produit…), à l’étape « fabrication

industrielle » (recherche et développement industriel) - Mettre en œuvre l’outil de production en lien avec le produit à fabriquer - Gérer et piloter une production de manière optimale

L’ingénieur ONIRIS, polyvalent dans le domaine de l’agroalimentaire, trouvera dans cette orientation un approfondissement dans ces domaines, en prenant aussi en considération les notions d’économie d’énergie et de développement durable. Postes visés / fonctions visées L’ensemble des compétences acquises lors de ce cursus de formation permettront au futur ingénieur de se positionner dans des secteurs professionnels divers et variés au sein des industries agro-alimentaires mais aussi sur des secteurs connexes comme la cosmétique ou les bio-industries. Parmi les nombreux métiers offerts à l’ingénieur ONIRIS, sont cités ici ceux qui requièrent de manière importante les compétences qui seront acquises dans l’orientation PEPS :

- Ingénieur de production : responsable de ligne - Ingénieur recherche et développement (procédés et produits) - Chargé d’affaires (équipementiers) - Responsable travaux neufs - Chercheurs/Enseignants-chercheurs (via une thèse)

Organisation de l’orientation : L’acquisition des connaissances se fera au travers d’un tronc commun de formation constitué de 8 UV obligatoires, puis d’un parcours personnalisé optionnel et d’un projet ingénieur. Deux parcours personnalisés optionnels sont proposés :

- Interactions Procédés / Produits - Propriétés Physiques des Produits

Dès la rentrée, les étudiants doivent se répartir en groupe de projet (2 ou 3 étudiants selon effectifs). Au sein de chaque parcours optionnel, 4 UV sont disponibles. Ensuite, l’étudiant au sein de son groupe doit choisir au préalable les UV optionnelles qu’il souhaite suivre (possibilité de panachage des UV au sein de chaque parcours optionnel, la seule condition est de choisir 4 UV au maximum). 24 places maximum sont proposées par UV optionnelles. Afin d’assurer une complémentarité dans le groupe de projet, il est indispensable de choisir des UV différentes dans chaque bloc optionnel au sein d’un groupe de projet (ex : un groupe de 2 étudiants ne peut pas choisir uniquement des UV dans le parcours optionnel « Propriétés Physiques des Produits »). A partir du groupe de projet préalablement définis, un projet intégratif d’éco-conception d’installations industrielles sera proposé d’octobre à décembre. Ce projet sera traité par chaque groupe et intégrera plusieurs notions traitées dans les UV (tronc commun + parcours optionnel). Il sera suivi par les enseignants au travers de séances bilan en fonction du planning. En complément des enseignements proposés, des conférences pourront être organisées afin de traiter avec des industriels ou des chercheurs de sujets plus spécifiques. De janvier à mars, le projet ingénieur sera l’occasion de travailler en groupe, en développant pour chacun les capacités de mise en œuvre d’un projet, pouvant partir de la mise au point du matériel utilisé, en passant par la planification expérimentale, l’analyse des données, puis la restitution des résultats. Une UV de gestion de projet du tronc commun permettra d’appréhender l’ensemble de ces notions en les appliquant directement au projet choisi. Les projets proposés sont la plupart du temps en partenariat avec un industriel. Un exemple de quelques sujets est donné en annexe à la fin de ce document. Evaluation : L’évaluation des enseignements se fera majoritairement au travers du projet intégratif d’éco-conception d’installations industrielles. Les UV du tronc commun et des parcours personnalisés sont affectées d’un poids identique pour le calcul de la moyenne générale (coefficient 1). Pour les notations des projets ingénieur de janvier à mars, la répartition des coefficients a été établie de la manière suivante pour le calcul de la moyenne globale du projet : soutenance biblio (20%), note tuteur de projet (40%) et soutenance finale (40%)

4

Présentation des Unités de Valeurs

Nom de l’UV Responsable Volume horaire

TRONC COMMUN DE L’ORIENTATION (107 H) – MODULE 93 – 8 ECTS

Conduite de projet (UV 93.1) S. Curet-Ploquin 12h

Procédés Frigorifiques (UV 93.2) A. Le Bail 14h

Electrothermie innovante (UV 93.3) O. Rouaud 12h

Procédés d’émulsification (UV 93.4) M. de Lamballerie 14h

Gestion de Production et Amélioration Continue (UV 93.5)

S. El-Mahjoub 14h

Bio & Microencapsulation (UV 93.6) D. Poncelet 14h

Planification Expérimentale (UV 93.7) P. Courcoux 15h

Eco-Conception d’Installations Industrielles

(UV 93.8)

F. Fayolle 12h

PARCOURS PERSONNALISES OPTIONNELS (34 H) – MODULE 93 – 4 ECTS

INTERACTIONS PROCEDES/ PRODUITS (34 H – 24 ETUDIANTS MAX / UV)

Simulation de Procédés (UV 93.11) S. Curet-Ploquin 10h

Analyse de Cycle de Vie (UV 93.12) V. Jury 6h

Méthodes numériques pour l’optimisation des procédés (UV 93.13)

L. Boillereaux 10h

Modélisation Multiphysique (UV 93.14) O. Rouaud 8h

PROPRIETES PHYSIQUES DES PRODUITS (34 H – 24 ETUDIANTS MAX / UV)

Rhéologie (UV 93.21) D. DellaValle 10h

Texture (UV 93.22) C. Loisel 6h

Structure des aliments et analyse d’images (UV 93.23)

C. Loisel 10h

Propriétés thermophysique et mécanique des aliments (UV 93.24)

A. LeBail 8h

PROJET INGENIEUR (300 H) – 9 ECTS

5

Organisation de l’orientation « PEPS »

6

Orientation : PEPS Semestre 9

Intitulé du Module : TRONC COMMUN DE L’ORIENTATION N° module : 93

Intitulé de l'UV : Conduite de Projet N° UV : 93.1

Enseignant Responsable Sébastien Curet-Ploquin

Intervenants /Fonctions Véronique Voisse (cabinet conseil ALTIC)

Volume horaire : Cours : TD : 12h TP : TOTAL UV (face à face) TAP :

Mots-clefs Gestion de projet, planification

Pré-requis

Objectifs pédagogiques

Etre capable d’initialiser et structurer un projet – Appliquer la démarche aux études du PROJET INGENIEUR réalisées en 3ème année, et plus largement à la conduite de projets en IAA

Clarifier les rôles des différents acteurs d’un projet - Mieux cerner la place des projets dans l’entreprise et l’implication sur l’organisation.

- Acquérir une méthode et des outils pour piloter efficacement les projets

- Savoir reformuler et formaliser le besoin du client

- Savoir définir l’objectif du projet

- Savoir identifier le périmètre du projet et les vraies contraintes

- Savoir intégrer la dimension communication comme composante-clef de la réussite des projets

- Savoir structurer un projet (étapes-jalons-ressources)

- Savoir composer et animer une équipe projet

- Savoir analyser et argumenter pour faciliter les arbitrages et les décisions

- Savoir identifier et anticiper les risques

- Savoir optimiser son efficacité personnelle

- Savoir utiliser les outils de planification de projet

- Savoir intégrer l’analyse fonctionnelle et l’analyse de la valeur dans les projets de conception ou d’optimisation produits ou équipements

Contenu

- Définition d’un projet : besoin – objectif

- La démarche - les différentes phases d’un projet – les jalons

- Les acteurs (chef de projet – l’équipe – responsables de service) : rôles-responsabilités

- Clés de réussite – freins

- Les bases d’une communication constructive dans le cadre d’un projet

- La planification d’un projet et ses outils (PERT-GANTT) – l’optimisation des délais

- Piloter le projet (tableaux de bord,…) Anticiper les risques

- Analyse fonctionnelle et analyse de la valeur Application au PROJET INGENIEUR Etudes de cas – Mises en situation – Jeux de rôles Exemples concrets

Modalités d’Evaluation Contrôle des connaissances : QCM + Etudes de cas (travail de groupe)

Modalités particulières/apprentis

Organisation strictement identique

7

Orientation : PEPS Semestre 9

Intitulé du Module : TRONC COMMUN DE L’ORIENTATION N° module : 93

Intitulé de l'UV : Procédés frigorifiques N° UV : 93.2

Enseignant Responsable A. LeBail

Intervenants /Fonctions A. LeBail, M. Havet, D. Huffschmidt (ancien élève, société Clauger)

Volume horaire : Cours : 14h TD : TP : TOTAL UV (face à face) TAP :

Mots-clefs procédés frigorifiques, réfrigération, congélation, énergie, qualité produits

Pré-requis

Objectifs pédagogiques

- Compétences permettant le diagnostique et l’optimisation de fonctionnement des équipements de réfrigération et de congélation en regard des problématiques d’énergie, de givrage.

- Compétences permettant l’interprétation des textes réglementaires sur le surgelé et le congelé et sur les nouvelles technologies (exemple chilling, superchilling…)

- Compétences permettant de diagnostiquer et d’optimiser la conservation des produits congelés en particulier modéliser la perte de qualité et les problèmes de migration d’eau lors du stockage congelé

Contenu

Réglementation : Approfondissement sur la réglementation liée aux procédés frigorifiques. Directives et décrets transport, stockage, enregistreurs de température, … Nouveaux procédés frigorifiques : Confinement des installations, Efficacité énergétique, froid indirect, fluides frigoporteurs diphasiques, Traitement de l’air, Conception d’installation selon le produit. Procédés de congélation innovants : objectifs de qualité de produits congelés et technologies en émergence. Impact sur la microstructure des produits. Optimisation énergétique des procédés de congélation : temps et vitesse de congélation. Critère de fin de congélation et exemple d’optimisation des conditions de congélation (flux d’air, température).Méthodologie associée Application du froid aux produits de boulangerie : Les différentes filières et procédés. Enjeux qualité et procédé. Pertes de masse – évaporation et givrage : Enjeux énergétiques, qualitatifs et matière sur les pertes d’eau lors des phases de réfrigération et de congélation. Phénomène de givrage ; les différents types de givre. Etude de cas. Chaîne du froid – perte de qualité : Impact de la chaîne du froid sur la perte de qualité. Lois cinétiques ordre 0, 1, 2. Etude d’exemples et modélisation de perte de qualité de produits congelés et frais. Transition vitreuse

Modalités d’Evaluation Projet Eco-Conception Installations Industrielles

Modalités particulières/apprentis

Organisation strictement identique

8

Orientation : PEPS Semestre 9

Intitulé du Module : TRONC COMMUN DE L’ORIENTATION N° module : 93

Intitulé de l'UV : Electrothermie innovante N° UV : 93.3

Enseignant Responsable Olivier Rouaud

Intervenants /Fonctions Olivier Rouaud, Alain Le-Bail, intervenant extérieur (CTCPA)

Volume horaire : Cours : 12 h TD : TP : TOTAL UV 12h (face à face)

TAP :

Mots-clefs Procédés Innovants, électrothermie, procédés athermiques

Pré-requis Transferts de chaleur avec changement de phase

Objectifs pédagogiques

L'électricité, utilisée comme source d'énergie dans les procédés alimentaires, possède un potentiel d'innovation important. Les exemples d'utilisation présentés dans cet enseignement montrent, selon les techniques, comment peuvent être améliorées les performances énergétiques, l'exploitation et la régulation des procédés ou encore la qualité des produits finis. Après avoir suivi ce cours l’étudiant devra être capable de :

- Déterminer les procédés innovants les mieux adaptés à l'élaboration de produits alimentaires en fonction de critères énergétiques et/ou qualitatifs

- Dimensionner ces procédés

Contenu

L'enseignement sera effectué sous forme de cours traitant des sujets suivants : Introduction aux procédés électrothermiques – exemples Tubes à passage de courant Chauffage ohmique Micro-ondes et Hautes Fréquences Lumière Pulsée Electrofreezing

Modalités d’Evaluation

Projet Eco-Conception Installations Industrielles

Modalités particulières/apprentis

Organisation strictement identique

9

Orientation : PEPS Semestre 9

Intitulé du Module : TRONC COMMUN DE L’ORIENTATION N° module : 93

Intitulé de l'UV : Procédés d’émulsification N° UV : 93.4

Enseignant Responsable M. de Lamballerie

Intervenants /Fonctions M. Anton (INRA), F. Fayolle, M. de Lamballerie

Volume horaire : Cours : 10h TD : 2h TP : 4h TOTAL UV : 16h (face à face)

TAP :

Mots-clefs Emulsions Procédés Caractérisation des émulsions

Pré-requis Bases de génie alimentaire, de biochimie, et de génie des procédés

Objectifs pédagogiques

Comprendre les phénomènes d’élaboration et de déstabilisation des émulsions alimentaires

Connaître les procédés d’élaboration des émulsions (de laboratoire et industriels)

Connaître les méthodes de caractérisation des émulsions (basiques et utilisées en recherche)

Contenu

Cours (Introduction aux systèmes dispersés et aux phénomènes de surface, paramètres de déstabilisation des émulsions, procédés d’émulsification et relation procédé / produit, émulsions à base de protéines, procédés de fabrication des émulsions huile dans eau, procédés de fabrication de beurre et de margarine)

TP (Fabrication d’émulsion par homogénéisateur à haute pression, méthodes de caractérisation des émulsions et des propriétés émulsifiantes

TD (Réflexion sur les résultats obtenus, influence des paramètres de fabrication sur les caractéristiques des émulsions, rédaction d’un bilan).

Modalités d’Evaluation Bilan du TP

Modalités particulières/apprentis

Organisation strictement identique

10

Orientation : PEPS Semestre 9

Intitulé du Module : TRONC COMMUN DE L’ORIENTATION N° module :

Intitulé de l'UV : Gestion de production N° UV : 93.5

Enseignant Responsable Sonia El Mahjoub

Intervenants /Fonctions Bernard Tanous (cabinet Tanous), Saadia Ait El Cadi (id4food), Sonia El Mahjoub

Volume horaire : Cours : 14h

TD : TP : TOTAL UV (face à face) 14h

TAP :

Mots-clefs Lean manufacturing, optimisation des flux et des processus, VSM, Brainstorming, CPS

Pré-requis UV-743 Logistique et gestion de production, UV 843 Outils d’amélioration continue

Objectifs pédagogiques

Ce module a pour objectif de faire apprendre les étudiants les principes d’une démarche Lean tels que :

- l’analyse détaillée des flux et des processus, - la détection des gaspillages et des opérations sans valeur ajouté pour le client, - l’élimination des facteurs d’instabilité, - l’équilibrage du flux pour éviter tout ralentissement.

A l’issue de ce module, l’étudiant doit être capable de :

- déployer la démarche Lean dans une entreprise - conduire et anime un projet d’amélioration continue - mettre en œuvre les méthodologies du « Creative Problem Solving » dans une usine

Contenu - Critical Control Points dans l’industrie / Creative Problem Solving - Jeu de Lean manufacturing - Micrographie des Flux Industriels

Modalités d’Evaluation

Evaluation écrite individuelle de 2 heures + étude de cas (B. Tanous)

Modalités particulières/apprentis

Organisation strictement identique

11

Orientation : PEPS Semestre 9

Intitulé du Module : TRONC COMMUN DE L’ORIENTATION N° module : 93

Intitulé de l'UV : Bio & Microencapsulation N° UV : 93.6

Enseignant Responsable Denis Poncelet

Intervenants /Fonctions Denis Poncelet

Volume horaire : Cours : 14h TD : TP : TOTAL UV 14h (face à face)

TAP :

Mots-clefs Microencapsulation, enrobage, spray drying

Pré-requis Transfert de chaleur et de masse, OPU séchage

Objectifs pédagogiques

- Etre capable de sélectionner une méthode d'encapsulation pour un aliment fonctionnel, un enzyme ou une cellule biologique

- Etre capable de définir un cahier des charges pour la mise en place d'une méthode d'encapsulation

- Développer un attrait pour l’innovation dans des procédés alimentaires, cosmétiques et biotechnologiques

- Créer un intérêt pour les nouveaux procédés d'encapsulation dans l’industrie. - Savoir mettre en œuvre des techniques de microencapsulation modernes et

pertinentes

Contenu

L’UV se décompose en 3 parties:

- Les méthodes d'encapsulation comprenant les objectifs de l'encapsulation (immobilisation, protection, libération, structuration et fonctionnalisations des principes actifs), la classification des méthodes du point de vue des procédés et les principes de mise en place de technologies d'encapsulation (2h)

- Les applications aux domaines alimentaire, biotechnologique et agronomique pour différents types de principes actifs (ingrédients, enzympes, cellules …) (6h incluant suivant les opportunités un conférencier extérieur)

La réalisation d'un TP d'initiation à deux ou trois méthodes d'encapsulation (enrobage en lit fluidisé, dripping, gélification, réticulation interfaciale …)

Modalités d’Evaluation QCM

Modalités particulières/apprentis

Organisation strictement identique

Orientation : PEPS Semestre 9

12

Intitulé du Module : TRONC COMMUN DE L’ORIENTATION N° module : 93

Intitulé de l'UV. Planification expérimentale N° UV : 93.7

Enseignant Responsable Philippe Courcoux

Intervenants /Fonctions Philippe Courcoux, Michel Séménou

Volume horaire : Cours : 8 h TD : 7h TP : TOTAL UV (face à face) 15h

TAP :

Mots-clefs Plans factoriels ; Méthodologie de surface de réponse, Modélisation, Optimisation.

Pré-requis

Objectifs pédagogiques

La modélisation et/ou l’optimisation de la formulation d’un produit ou des conditions d’un procédé industriel demandent une stratégie expérimentale pertinente. Cette unité de valeur présente les principales techniques de planification expérimentale et l’analyse des données générées en vue d’une prise de décision. Lors de cette unité de valeur, l’étudiant apprendra à

- raisonner la démarche expérimentale en fonction des objectifs de l’étude, - mettre en place des plans expérimentaux, - analyser statistiquement les résultats expérimentaux.

Contenu

Plan de l’unité de valeur : • Les plans factoriels complets (6h) • Le screening : les plans factoriels fractionnés (4h) • La méthodologie de surfaces de réponses (5h) Les séquences de cours présenteront les principales méthodes employées par objectif (sélection de facteurs, modélisation de la réponse et optimisation des conditions expérimentales). Des travaux dirigés proposeront des cas réels que l’étudiant traitera avec l’aide d’un logiciel dédié. Enfin, l’acquisition des principales techniques statistiques sera évaluée lors d’un projet utilisant un simulateur expérimental.

Modalités d’Evaluation Projet en binôme sur une optimisation réalisée sur simulateur expérimental.

Modalités particulières apprentis

Organisation strictement identique

13

Orientation : PEPS Semestre 9

Intitulé du Module : TRONC COMMUN DE L’ORIENTATION N° module : 93

Intitulé de l'UV : Ecoconception d’installations industrielles N° UV : 93.8

Enseignant Responsable Francine FAYOLLE

Intervenants /Fonctions F. Putier (Tecaliman), Saadia Aït El Cadi (id4food), JY Monteau, O. Rouaud, P. Barillot

Volume horaire : Cours : 12 h TD : TP : TOTAL UV 12h (face à face)

TAP :

Mots-clefs Eco-conception, dimensionnement, ligne de production.

Pré-requis L’ensemble des UV ING1 et ING2

Objectifs pédagogiques

A l’issue de ce cours, les étudiants pourront intégrer l’ensemble de la démarche permettant la conception d’une ligne de fabrication industrielle, en prenant en compte, aussi bien au niveau technique que financier. Cette démarche devra être appliquée dans le projet de manière à intégrer toutes les connaissances acquises pendant le cursus.

Contenu

Francine Fayolle : Introduction à la Conception d’Installation (2h cours) Fabrice Putier : Introduction aux procédés rencontrés en alimentation animale (2h cours) Jean Yves Monteau : Capteurs et Instrumentations (2h cours) Saadia Ait El Cadi: méthodologies du « creative problem solving » (2h cours) Pascal Barillot : Rentabilité et choix des investissements (2h cours) Olivier Rouaud : Efficacité énergétique (2h cours)

Modalités d’Evaluation Projet Eco-Conception Installations Industrielles

Modalités particulières/apprentis

Organisation strictement identique

14

Orientation : PEPS Semestre 9

Intitulé du Module : PARCOURS PERSONNALISE OPTIONNEL: INTERACTIONS PROCEDES PRODUITS N° module : 93

Intitulé de l'UV : Simulation de Procédés N° UV : 93.11

Enseignant Responsable Sébastien Curet-Ploquin

Intervenants /Fonctions Sébastien Curet-Ploquin, Olivier Rouaud, Vanessa Jury, Laurence Pottier, Michel Havet

Volume horaire : Cours : 2h TD : 8h TP : TOTAL UV 10h (face à face)

TAP :

Mots-clefs Modèles thermodynamiques, Simulation informatique, bilan matière et énergie, opérations unitaires, efficacité énergétique

Pré-requis Thermodynamique, thermique et efficacité énergétique (ING1 et ING2)

Objectifs pédagogiques

De nos jours, la simulation informatique des procédés est devenue un outil indispensable à tout futur ingénieur qui souhaite dimensionner et optimiser une installation industrielle. Au travers de cette UV, l’étudiant sera sensibilisé aux outils de simulation de procédés de dernière génération. A l’issue de cet enseignement, l’étudiant devra être capable de :

- Choisir un modèle thermodynamique adapté au problème à résoudre - Établir un schéma du procédé (flowsheet) à partir de données et contraintes

techniques - Simuler et optimiser les opérations unitaires qui transforment les produits au sein

d’une « usine virtuelle » - Analyser les données de simulation et proposer des solutions d’optimisation pour

une meilleure efficacité énergétique.

Contenu

- Simulation de procédés continus en régime permanent sous PROSIM® : introduction aux modèles thermodynamiques (2h cours)

- Applications à des opérations unitaires couramment rencontrées en industries agro-alimentaires (procédés frigorifiques, évapo-concentration et séchage) (8h TD salle informatique)

Modalités d’Evaluation

Projet Eco-Conception Installations Industrielles

Modalités particulières/apprentis

Organisation strictement identique

15

Orientation : PEPS Semestre 9

Intitulé du Module : PARCOURS PERSONNALISE OPTIONNEL : INTERACTIONS PROCEDES PRODUITS N° module : 93

Intitulé de l'UV : Analyse de cycle de vie N° UV : 93.12

Enseignant Responsable V. Jury

Intervenants /Fonctions V. Jury

Volume horaire : Cours : 2 TD : 4 TP : TOTAL UV (face à face) : 6

TAP :

Mots-clefs impact environnemental, indicateur d’impact, bilan matière et énergie, opérations unitaires

Pré-requis Transferts de matière, thermique, efficacité énergétique

Objectifs pédagogiques

Compétences générales et spécifiques visées : Réaliser et évaluer une analyse environnementale du cycle de vie d'un produit ou d'un procédé, de l'extraction des matières premières à l'élimination des déchets. Objectifs d’acquisition en terme de capacités : Acquérir la méthodologie générale de réalisation d'une ACV: - calculer les bilans de matière et d'énergie pour les différentes étapes du cycle de vie du produit - évaluer l'impact environnemental des composés et énergie mis en jeu - déterminer la distribution des charges énergétiques et environnementales entre les étapes du cycle de vie, les produits et co-produits Appliquer la méthodologie à un exemple concret

Contenu

Cours: Analyse de cycle de vie pour l’eco-conception TD: Apprentissage du logiciel SimaPro 8 Réalisation d'une analyse de cycle de vie

Modalités d’Evaluation

Rapport ACV sur le projet d’éco-conception

Modalités particulières/apprentis

Organisation strictement identique

16

Orientation : PEPS Semestre 9

Intitulé du Module : PARCOURS PERSONNALISE OPTIONNEL : INTERACTIONS PROCEDES PRODUITS N° module : 93

Intitulé de l'UV : Méthodes numériques pour l’optimisation des procédés N° UV : 93.13

Enseignant Responsable L. Boillereaux

Intervenants /Fonctions

Volume horaire : Cours : 10h TD : TP : TOTAL UV 10h (face à face)

TAP :

Mots-clefs Méthode d’optimisation multi-dimensionnelle, équations aux dérivées partielles, équations différentielles ordinaires, bilans, différences / volumes / éléments finis

Objectifs pédagogiques

L’objectif de cette unité de valeur est de former les futurs ingénieurs à des outils avancés de simulation et d’optimisation leur permettant de décrire les comportements dynamiques des procédés à partir d’équations de bilans (énergie, matière, quantité de mouvement) qu’ils doivent être en mesure de maitriser en fin de semestre 8. A l’issue de cette unité de valeur, les futurs ingénieurs seront capables de mettre en œuvre un simulateur de procédé sous Matlab et sous Comsol, d’interfacer les deux logiciels à des fins d’identification paramétrique ou d’optimisation de procédé et de mettre en œuvre une méthode d’optimisation avec ou sans contraintes, type simplexe ou quasi-Newton.

Contenu

2h de cours sur les Différences / Volumes finis 2h de cours de mise en œuvre des Elements Finis en salle informatique 3h de cours sur la prise en main du logiciel COMSOL (cours assisté par ordinateur) 3h de cours sur l’optimisation avec COMSOL et MATLAB (cours assisté par ordinateur)

Modalités d’Evaluation

Project Eco-Conception Installation Industrielle

Modalités particulières/apprentis

Organisation strictement identique

17

Orientation : PEPS Semestre 9

Intitulé du Module : PARCOURS PERSONNALISE OPTIONNEL : INTERACTIONS PROCEDES PRODUITS N° module : 93

Intitulé de l'UV : Modélisation multiphysique N° UV : 93.14

Enseignant Responsable Olivier Rouaud

Intervenants /Fonctions Olivier Rouaud, Sébastien Curet-Ploquin, Michel Havet, Lionel Boillereaux

Volume horaire : Cours : 8 h TD : TP : TOTAL UV (face à face) TAP :

Mots-clefs R&D, Modélisation, Simulation numérique, Optimisation

Pré-requis Phénomènes de transfert (chaleur, masse, quantité de mouvement)

Objectifs pédagogiques

Les logiciels de simulation numérique, présents dans les plus grands groupes agroalimentaires, sont utilisés dans la phase de conception et/ou d’optimisation des procédés car ils permettent de prédire le devenir d'un produit alimentaire lors de son traitement (température, teneur en eau...). Après avoir suivi ce cours l’étudiant devra être capable :

- De mettre en équations un procédé alimentaire dans l'objectif de sa simulation - D'utiliser un logiciel complexe de simulation (COMSOL) - De déterminer l'apport de la simulation par rapport à l'expérimentation et aussi

d'en analyser les limites - D'intégrer la simulation dans un projet de conception, recherche/développement

Contenu

L'enseignement sera effectué sous forme d'un cours assisté par ordinateur. Seront présentées, grâce à des exemples concrets de simulation, les démarches à adopter lors de l'élaboration d'une simulation de procédés : Description physique du problème, mise en équation et paramétrage Détermination de la géométrie d'étude (prise en compte des symétries) Détermination des conditions aux limites du problème Discrétisation spatiale et résolution Analyse des résultats Techniques d'optimisation

Modalités d’Evaluation

Projet Eco-Conception Installations Industrielles

Modalités particulières/apprentis

Organisation strictement identique

18

Orientation : PEPS Semestre 9

Intitulé du Module : PARCOURS PERSONNALISE OPTIONNEL : PROPRIETES PHYSIQUES DES

PRODUITS N° module : 93

Intitulé de l'UV : Rhéologie N° UV : 93.21

Enseignant Responsable Dominique DELLA VALLE

Intervenants /Fonctions Sébastien MARZE, CR INRA – BIA – Interfaces et systèmes dispersés

Volume horaire : Cours : 10 h TD : TP : TOTAL UV 10h (face à face)

TAP : 2

Mots-clefs Comportement rhéologique, caractérisation mécanique des aliments, viscosité, plasticité, viscoélasticité, thixotropie, viscosimètre, rhéomètre

Pré-requis Manipulation des logarithmes et fonctions puissance

Objectifs pédagogiques

Compétences directes : - Connaître l’utilité de la rhéologie : caractériser la structure, comparer des

formulations, des procédés, etc… - Connaître les différents tests rhéologiques - Mettre en œuvre des tests rhéologiques selon les moyens disponibles - Représenter graphiquement des résultats rhéologiques pour mettre en évidence

les propriétés majeures - Identifier les comportements rhéologiques (viscosité, G’G ‘’), et les modéliser

Compétences transversales :

- Cadre disciplinaire - Mener une démarche expérimentale en s’appuyant sur des connaissances

scientifiques

Déroulement pédagogique

Chaque cours dure 2h : -cours 1 : la viscosité -cours 2 : la viscoélasticité -cours 3 : démonstration de rhéologie mécanique pratique au labo du GPA -cours 4 : la microrhéologie et la rhéologie des interfaces -cours 5 : démonstration de microrhéologie à l’INRA

Modalités d’Evaluation

Projet en TAP de 2h : mener une caractérisation rhéologique

Modalités particulières/apprentis

point

19

Orientation : PEPS Semestre 9

Intitulé du Module : PARCOURS PERSONNALISE OPTIONNEL : PROPRIETES PHYSIQUES DES

PRODUITS N° module : 93

Intitulé de l'UV : Texture N° UV : 93.22

Enseignant Responsable Catherine LOISEL

Intervenants /Fonctions Catherine LOISEL

Volume horaire : Cours : 2h TD : 2h TP : 2h TOTAL UV 6h (face à face)

TAP :

Mots-clefs Elasticité, plasticité, profil de texture, texturomètre

Pré-requis Cours de rhéologie-texture en Génie Alimentaire en première année

Objectifs pédagogiques

A l’issue de l’UV l’étudiant devra être capable de : -Choisir les caractéristiques de texture les plus adaptées à la mesure du comportement d’un produit alimentaire, sous l’effet de sollicitations de type compression, flexion, étirement, extrusion… -Définir le protocole de mesure approprié, c’est-à-dire le type d’essai, la géométrie de la sonde et la présentation du produit, -Calculer les caractéristiques à partir de la courbe contrainte/déformation.

Contenu

Cours : 1séance. La texture est présentée à travers l’approche sensorielle et instrumentale. Cette dernière est réalisée par un grand nombre de tests empiriques qui sont détaillés avec leurs applications par type de produit, après un rappel des grandeurs mécaniques de base. TP : 2h. Les étudiants réalisent un essai de profil de texture sur deux produits d’une même famille, par exemple panification ou viennoiserie, à l’aide d’un texturomètre en choisissant le protocole approprié. TD : 1 séance. Les résultats sont analysés à l’aide du tableur Excel et interprétés en prenant en compte la composition des produits et en se référant à une documentation scientifique et technique. Le but est d’expliquer si possible les différences entre les deux produits analysés.

Modalités d’Evaluation

Compte-rendu réalisé au cours de la séance de TD

Modalités particulières/apprentis

Organisation strictement identique

20

Orientation : PEPS Semestre 9

Intitulé du Module : PARCOURS PERSONNALISE OPTIONNEL : PROPRIETES PHYSIQUES DES

PRODUITS N° module : 93

Intitulé de l'UV : Structure des aliments et analyse d’images N° UV : 93.23

Enseignant Responsable C. Loisel

Intervenants /Fonctions S. Chevallier responsable de la mise en œuvre de l’analyse d’images via le logiciel Visilog

Volume horaire : Cours : 2 séances TD : 2h + 1 séance de 4h

TP : TOTAL UV (face à face) 10h

TAP :

Mots-clefs Microstructure, analyse d’images, distribution granulométrique, microscopie

Pré-requis Cours de deuxième année : broyage – granulométrie

Objectifs pédagogiques

A l’issue de l’UV, l’étudiant devra : -connaître les concepts et les techniques de traitement d’images numériques. -savoir réaliser une image macroscopique ou microscopique en choisissant les conditions appropriées, - identifier les constituants du produit à partir de l’observation, - isoler et caractériser les objets de l’image. Le but est de parvenir à comparer deux produits alimentaires sur la base de la distribution granulométrique de leurs éléments.

Contenu

Cours : 2 séances.

-Présentation des techniques de l’analyse d’images. Définitions : résolution, intensités et codage des images. Traitements d’images : prétraitement, segmentation, morphologie mathématique, reconnaissance d’objets dans l’image. Mesures : paramètres de forme (diamètre, surface), paramètres d’intensité (niveaux de gris…), paramètres de texture. -Familiarisation avec le logiciel Visilog. TD : acquisition des images à l’échelle macro- ou microscopique (1h) de la structure de deux produits alimentaire de type dispersion (mousse solide ou émulsion) puis exercice de mise en forme des données pour obtenir la distribution granulométrique d’un ensemble d’objets (1h). Traitement des images avec le logiciel Visilog (4h) de façon à identifier les différences entre les produits analysés.

Modalités d’Evaluation

Compte-rendu du TD

Modalités particulières/apprentis

Organisation strictement identique

21

Orientation : PEPS Semestre 9

Intitulé du Module : PARCOURS PERSONNALISE OPTIONNEL : PROPRIETES PHYSIQUES DES

PRODUITS N° module : 93

Intitulé de l'UV : Propriétés thermophysique et mécanique des aliments N° UV : 93.24

Enseignant Responsable Alain Lebail

Intervenants /Fonctions Alain Lebail, Olivier Rouaud

Volume horaire : Cours : 8 h TD : TP : TOTAL UV 8h (face à face)

TAP :

Mots-clefs propriétés thermophysiques, produits congelés.

Pré-requis Thermodynamique (chaleur, enthalpie), Notions de bilan (conservation de matière, de quantité de mouvement, d’énergie),

Objectifs pédagogiques

Compétences permettant de déterminer les propriétés thermophysiques d’aliments et de matrices biologiques (enthalpie, conductivité thermique principalement) à partir de données expérimentales ou de données de composition des produits.

Contenu

Cours : 2 séances de 2 h Techniques thermo-analytiques - Calorimétrie : Approfondissement sur la technique. Application à la détermination de la fonction taux de glace et à l’enthalpie d’un produit. Mesure de la transition vitreuse Mesure des propriétés mécaniques d’un produit alimentaire : Méthodes de mesures mécanique dynamique. Application aux matrices rigides et aux produits congelés, détermination de la transition vitreuse Conductivité thermique et enthalpie : 4h Cours/TD sur le calcul d’une fonction enthalpie et conductivité

Modalités d’Evaluation Projet Eco-Conception Installations Industrielles

Modalités particulières/apprentis

Organisation strictement identique

22

ANNEXE : Exemples de sujets antérieurs pour les projets ingénieurs 3ème année Projets 2010-2011

- Congélation et décongélation de produits alimentaires sur palettes (collaboration STEF –TFE) - Réalisation de mousses stables à base de protéines laitières traitées thermiquement, par mélangeur statique. - Mise au point d’agglomérés permettant aux poules pondeuses en cages de satisfaire les comportements de picotage / grattage et de

bain de poussière. - Perte de masse et congélation par cryogénie (Company Sol, Milan) - Stérilisation de sticks liquides : Choix d’un emballage approprié - Mise en place d’une plateforme de production d’enrobage de particules (collaboration Capsulae)

Projets 2011-2012

- Optimisation d'un procédé de stabilisation par Hautes Pressions de crevettes cuites. - Audit énergétique d'un four de cuisson et mise au point d'une sole chauffante par induction - Étude de pâtes à pain enrichies en fibres - Le pétrissage du pain : énergie et échauffement de la pâte dans un pétrin innovant (collaboration VMI) - Optimisation d'un four de cuisson à jets impactants (projet Braise, Bongard, Strasbourg) - Efficacité énergétique d’un procédé de séchage innovant. - Caractérisation de la croustillance de tuiles apéritives par mesure instrumentale et sensorielle (collaboration Europe Snack) - Mise au point d'un procédé continu de microencapsulation (collaboration Capsulae)

Projets 2012-2013

- Elaboration d'un plan de réduction de l'empreinte énergétique d'une laiterie (collaboration LAITA) - Caractérisation d'une ligne de chauffage ohmique (collaboration halle technologie ONIRIS) - Caractérisation d’un appareil de traitement d’air : le Cyclone Bio control (collaboration Clauger) - Caractérisation diélectrique d’un plat cuisiné dédié au chauffage par micro-ondes (collaboration TAC Conseil) - Effet du taux de sel dans la pâte à pain au cours du pétrissage (collaboration VMI) - Effet du sel en pétrissage avec une démarche parallèle sur micro pétrin (mixolab) et sur pétrin réel (collaboration VMI) - Liquéfaction de l’okara de soja (collaboration NutraTech Conseil) - Fabrication et conservation d’une nouvelle boisson stimulante et sans alcool à base de jus de gingembre (collaboration industrielle) - Design et développement d’une ligne de production de capsules (collaboration Capsulae)

Projets 2013-2014

- Réduction de la taille des particules dans une formulation cosmétique (collaboration VMI) - Obtention d’une mousse laitière de qualité contrôlée à l’aide d’un rotor-stator de type Mondomix (collaboration IDI-Ingredients) - Mise au point d'un produit de panification de type nomade ou festif (snaking-santé) (collaboration Biofournil, projet Food’Innov) - Réduction du sel dans les produits carnés - Optimisation de la texture de la pomme de terre cuite » - Elaboration d'un plan de réduction de l'empreinte énergétique d'une laiterie : phase 2 (collaboration LAITA) - Assistance technique pour la création d’une unité de produits surgelés (partenariat Campus France et Cap Vert) - Développement d'un procédé de décontamination innovant (collaboration Novolyse) - Influence des conditions de séchage sur la qualité des microcapsules (collaboration Capsulae) - Etude du croutage de pates céréalières en fonction de la nature du moule » (collaboration industrielle)

Projets 2014-2015

- ID4Food: Elargissement de la gamme de produit de l’entreprise Plein Sud - Formulation de nuggets de volaille avec la Tapiocaline - Séchage de farine d’insectes - Etude de la cuisson et du grillage de pain biscotte en lien avec la formulation. - Étude de l’effet de la formulation sur la structure du pain de mie à l’interface moule-produit - Effet des hautes pressions sur la qualité de la viande : comparaison bœuf/porc - Encapsulation d’huile (parfums, arômes...) - Transformation et commercialisation d'une nouvelle génération de produits exotiques - Aide au développement d'une entreprise de fabrication de jus de fruits et légumes - Développement d’un procédé de cuisson / stérilisation dédié à des substrats de culture pour la production de champignons - Foisonnement par mélangeur statique SMX d’une base fermentée


Top Related