Suivi d'une fermentation alcoolique par la méthode Raman laser fibres optiques

par Catherine Gomy

Thèse de doctorat en Spectrométrie

Sous la direction de Quy Dao Nguyen.


  • Résumé

    Mise au point récemment dans notre laboratoire, la méthode Raman laser fibres optiques (RLFO) permet d'obtenir des spectres Raman laser in situ et à distance. Nous avons aoppliuqé cette méthode à l'analyse multi-composants d'une fermentation alcoolique. Lors de la fermentation que nous avons choisie, les constituants majoritaires varient en général de la façon suivante : glucose de 125 à 5 g/l, fructose de 125 à 40 g/l et éthanol de 0 à 120 g/l. Nous utilisons des test enzymatiques comme méthode de référence. Nous avons comparé deux types de spectromètres Raman : un spectromètre à détection monocanale et un spectromètre à détection multicanale. Nos échantillons devant pour l'instant être mis en capillaires, nous avons mis au point un capteru (optode) qui nous permet d'intégrer un capllaire, une fibre excitatrice et deux fibres collectrices (fibres de diamètre de coeur 600 pm et de 5 mètres de longueur environ). Afin d'étudier à la fois les sucres et l'éthanol, ,nous avons étudié la région des vibrations CH, de 2800 à 3000 cm-1. Avec le spectromètre à détection monocanale, nous avons utilisé comme étalon interne d'intensité la bande de l'eau à 3400 cm-1. Avec le spectromètre à détection multicanale, du fait de la limitation de la largeur du domaine spectral accessivle de manière simultanée, nous avons dû différer dans le temps la mesure de l'échantillon et celle de l'étalon externe (pic du chloroforme à 3020 cm-1). Dans la région que nous étudions, les signaux sont faibles et les bandes caractéristiques se recouvrent. D'autre part , les spectres sont bruités, en particulier à cause du spectre de fluorescence et de celui des fibres optiques. Afin d'utiliser le maximum d'information de ces spectres, nous avons développé des méthodes d'analyse mathématiques des spectres : la méthode de corrélation croisée et la méthode des moindres carrés à plusieurs variables. Nous avons montré que la méthode de corrélation croisée ne permet pas de résoudre notre problème. Nos résultats les meilleurs on été obtenus par spectrométrie Raman à détection multicanale, qui nous a permis un gain très appéciable en sensibilité et en temps de mesure, avec la méthode des moindres carrés à plusieurs variables. Nous avons déterminé, en environ 2 minutes, les concentrations en glucose et fructose et éthanol à plus ou moins 10% près.

  • Titre traduit

    Observation of an alcoholic fermentation process by the raman laser using optical fibers method


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  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 108 réf.

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  • Cote : TH 50883
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