Développement d'un procédé écoresponsable de micro- et ultrafiltration
pour la clarification et la stabilisation du vin, basé sur la synthèse de nouvelles membranes écologiques et l'identification de conditions de filtration à faible consommation énergétique.
Contexte et objectif global du Projet MIMOeno
L'industrie du vin fait face à de nombreux défis en termes de préférences de consommation, de réglementations internationales mais aussi de changement climatique induisant des modifications significatives du vin. Une remise en cause des pratiques habituelles de stabilisation des vins est aujourd'hui inévitable. Ce projet vise ainsi à proposer aux viticulteurs une solution pour assurer une stabilité efficace du vin le plus tôt possible dans la vinification. Si la microfiltration est utilisée pour la clarification et la stabilisation des vins, les conditions opératoires (filtration tangentielle et sous pression) présentent des inconvénients et le vinificateur reste encore réticent à utiliser ce mode de séparation trop empirique et non optimisé. MIMOeno est basé sur l'hypothèse qu'une configuration membranaire plus simple d'utilisation et moins énergivore, mais qui garantirait les propriétés physiques et biochimiques du vin, pourrait répondre aux attentes des vinificateurs en termes de clarification et de stabilisation.
Objectifs spécifiques du projet MIMOeno
MIMOeno propose d'optimiser la microfiltration du vin, en développant des membranes de type fibres creuses, immergées, en mode de filtration externe-interne par aspiration, concept innovant en agro-alimentaire.
L'objectif du projet est de démontrer la faisabilité d'une telle configuration, au travers de (i) la synthèse de membranes adaptées à la clarification et à la stabilisation du vin, (ii) l'identification et le contrôle des mécanismes de colmatage, (ii) l'évaluation des propriétés biochimiques, organoleptiques et microbiologiques du vin filtré.
Les activités menés dans ce travail de thèse concerneront spécifiquement la synthèse et la caractérisation de membranes et l'étude des performances de la filtration de vins par fibres creuses, immergées, en mode de filtration externe-interne.
La préparation des membranes sous forme de fibres creuses intègrera l'utilisation de nouveaux solvants et de polymères biosourcés afin de réduire l'impact environnemental de cette chimie. Les rejets dans les effluents aqueux des produits intermédiaires utilisés pour la structuration des membranes (solvant, agents porogènes) seront évalués et ils seront choisis en fonction de leur toxicité afin de limiter leur impact. Ce changement de formulation nécessitera la mise au point du procédé d'élaboration des membranes.
Les essais de filtration sur solutions réelles et l'étude des mécanismes de colmatage permettront d'évaluer les performances, en termes de sélectivité et perméabilité, des membranes synthétisées. La durée de vie des membranes et leur résistance aux lavages seront également étudiées. Cette étape sera déterminante pour valider le procédé proposé puisqu'elle permettra d'évaluer son efficacité en terme de séparation membranaire, de durabilité et de consommation énergétique.
Contexte de travail
Le doctorat sera mené à l'Institut européen des membranes (IEM, UMR5635, ENSCM, UM, CNRS) sous la direction du Dr Céline Pochat en collaboration avec l'UMR QualiSud (Equipe Ingénierie des Produits et Procédés Durables) en co-direction avec le professeur Christelle Wisniewski. L'IEM est un institut de renommée mondiale dans le domaine de la science des membranes, doté d'un excellent support technique et d'installations internes pour la fabrication et la caractérisation des membranes. L'institut est affilié à l'Université de Montpellier, à l'École nationale supérieure d'ingénieurs de Montpellier, au CNRS et est membre du Pôle Chimie Balard. Le doctorat est financé par un programme ANR (MIMOeno), coordonné par l'UMR OEnologie de Bordeaux et implique l'IEM, l'UMR QualiSud, un équipementier industriel (SIEBEC) et le vignoble Bordelais Ducourt.
Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.
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