Rhéologie des fluides alimentaires

Ce module permettra aux futur·e·s ingénieur·e·s d’acquérir les compétences nécessaires en
rhéologie pour dialoguer de façon efficace avec différents services de l’entreprise. Les
futur·e·s ingénieur·e·s seront ainsi en mesure de comprendre et de contribuer à différentes
problématiques en lien avec la rhéologie rencontrées en entreprise, telles que :
(i) Comprendre et concevoir des produits alimentaires (R&D, formulation) : compréhension
de la structure interne des aliments, étude de la stabilité des aliments en lien avec leurs
comportements rhéologiques, évaluation de la résistance au stockage et au transport, etc.
(ii) Maîtriser la texture et la perception de l’aliment (qualité, produit) : sensation en bouche et
descripteurs sensoriels liés au comportement rhéologique, suivi et respect du cahier des
charges rhéologique du produit, etc.
(iii) Faciliter, optimiser et sécuriser les procédés industriels (production, procédés) :
optimisation du dimensionnement des équipements pour le transport de fluides alimentaires
complexes, assurer la stabilité du produit tout au long du processus de fabrication et de
conditionnement, etc.

- Décrire le transport de fluides complexes non-newtoniens.
- Reconnaître les différents comportements rhéologiques élémentaires et complexes des
fluides alimentaires.
- Connaître les instruments de mesure utilisés en rhéologie (rhéomètre, viscosimètre) et les
tests rhéologiques classiques employés en agroalimentaire.
- Analyser la réponse aux tests rhéologiques et faire le lien avec la texture des matrices
alimentaires et leur structure.

Cours du S5 - PAI5-FLUEC - Fluides et écoulements : les bases.
Mathématiques : Analyse vectorielle et équations différentielles.

Chap 1 - Principe de la rhéologie en agroalimentaire
1. Tests rhéologiques courants en agroalimentaire
a) Tests rhéologiques stationnaires : fluage, recouvrance, relaxation, effacement
b) Tests rhéologiques oscillatoires : balayage en fréquence, balayage en
amplitude
2. Comportements rhéologiques élémentaires : élastique, visqueux, plastique
3. Comportements rhéologiques complexes des fluides alimentaires : viscoélastique,
élasto-viscoplastique, thixotropie
Chap 2 - Lois et modèles rhéologiques usuels
1. Analogie mécanique
2. Modèles rhéologiques visqueux : loi de Newton, loi puissance
3. Modèles rhéologiques viscoplastiques : modèle de Bingham, modèle de Herschel-
Bulkley
4. Modèles rhéologiques viscoélastique : modèle de Kelvin-Voigt, modèle de Maxwell
Chap 3 - Viscosimètres et rhéomètres
1. Viscosimètres à régime permanent : viscosimètre à chutte de bille, viscosimètre
capillaire
2. Rhéomètres à régime transitoire : viscosimètre de Couette, rhéomètre cône-plan et
rhéomètre plan-plan

Sciences et Techniques de l'Ingénieur

Bimbenet, Jean-Jacques, Albert Duquenoy, and Gilles Trystram. Génie des procédés
alimentaires: des bases aux applications. Dunod, 2017.
Couarraze, Guy, Jean-Louis Grossiord, and Nicolas Huang. Initiation à la rhéologie:
bases théoriques et applications expérimentales. Tec & doc, 2014.
Coussot, Philippe, and Jean-Louis Grossiord. Comprendre la rhéologie: de la circulation
du sang à la prise du béton. EDP SCIENCES, 2002.