NantilusModélisation mécanique de la fracture et de la fragmentation d'aliments céréaliers modèle sous des conditions aux limites de la mastication
La compréhension du devenir des aliments dans le tube digestif de l homme doit permettre de concevoir de nouveaux aliments associés à des cibles nutritionnelles, en améliorant leur digestibilité, tout en préservant les propriétés sensorielles. Dans ce contexte, notre travail est guidé par la nécessi...
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| Format : | Thèse ou mémoire |
| Langue : | français anglais |
| Titre complet : | Modélisation mécanique de la fracture et de la fragmentation d'aliments céréaliers modèle sous des conditions aux limites de la mastication / Lotfi Hedjazi; sous la direction de Guy Della Valle ; co-directeur de thèse Sofiane Guessasma |
| Publié : |
[S.l.] :
[s.n.]
, 2012 |
| Description matérielle : | 1 vol. (174 p.) |
| Note de thèse : | Thèse de doctorat : Science des matériaux : Nantes : 2012 |
| Disponibilité : | Publication autorisée par le jury |
| Contenu : | Contient des publications en anglais |
| Sujets : | |
| Documents associés : | Reproduit comme:
Modélisation mécanique de la fracture et de la fragmentation d'aliments céréaliers modèle sous des conditions aux limites de la mastication |
| Résumé : | La compréhension du devenir des aliments dans le tube digestif de l homme doit permettre de concevoir de nouveaux aliments associés à des cibles nutritionnelles, en améliorant leur digestibilité, tout en préservant les propriétés sensorielles. Dans ce contexte, notre travail est guidé par la nécessité de développer une approche mécanique de la mastication humaine de produits céréaliers alvéolaires, pris comme aliments modèle. Nous avons, d'abord, déterminé les principes mécaniques qui régissent la propagation des fissures dans les produits dense et alvéolaire à base d'amidon, représentatifs de ces aliments, en utilisant la méthode des éléments finis. Ensuite, nous avons étudié la mise en oeuvre de conditions réalistes comme la géométrie du mandibule et le profil masticatoire par une modélisation déterministe en tenant compte de la structure de ces aliments et de leurs propriétés mécaniques. Enfin, nous avons simulé la fragmentation de produits céréaliers en utilisant la méthode des éléments discrets. Nos résultats ont été validés à l'aide de tests mécaniques, mais aussi d expérimentations de mastication humaine d aliments céréaliers réels. Au cours de ces dernières, la cinématique mandibulaire, l activité musculaire et la distributions des fragments alimentaires ont été déterminées. Nos résultats montrent que la modélisation mécanique de la fragmentation d aliments solides alvéolaires sous des conditions de mastication permet de mettre en évidence l importance de leurs caractéristiques structurales. Understanding the future of food in the human digestive tract should allow to design new foods with nutritional targets, improving their digestibility, while maintaining their sensory properties. In this context, our work is guided by the need to develop a mechanical approach of chewing alveolar cereal products, taken as model food. We have, first, determined the mechanical principles that govern the propagation of cracks in the dense starch-based cellular products, representative of these foods, using finite element method. Next, we studied the implementation of realistic conditions of chewing as the geometry of the mandible and masticatory profile, by a deterministic model taking into account the structure of these foods and their mechanical properties. Finally, we simulated the fragmentation of cereal products using the discrete element method. Our results were validated using mechanical tests, but also experiments with human mastication of real cereal foods, in which mandibular kinematics, muscle activity and food distributions of fragments were determined. Our results show that the mechanical modeling of the fragmentation of cellular solid foods under realistic conditions of chewing allows to highlight the importance of their structural characteristics. |
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| Variantes de titre : | Mechanical modelling of fracture and fragmentation of cereal foods under mastication boundary conditions |
| Bibliographie : | Réf. bibliogr. |