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Les travaux autour de la coexistence des modèles agricoles et alimentaires soulignent des tensions persistantes au sein des systèmes agri-alimentaires entre des systèmes de production qui d’une part se spécialisent dans un souci de rentabilité économique et d’autre part cherchent à se différencier pour s’adapter à une demande alimentaire en renouvellement. Ces tensions s’expriment tout particulièrement à l’échelon des intermédiaires de la collecte et de la transformation laitières et induisent différentes dynamiques des territoires de firmes. L’article propose d’analyser les implications de la coexistence entre logique de spécialisation et logique de diversification sur l’organisation spatiale de la collecte du lait en zone intermédiaire de polyculture-élevage du nord-est de la France. La méthode mobilisée combine des sources documentaires régionales et des entretiens auprès de responsables de collecte des intermédiaires laitiers les plus importants en région Lorraine – Haute-Marne. Les résultats montrent que 70 % des établissements ont fermé sur le périmètre étudié depuis les années 1970 conjointement à une concentration des structures dans de grands groupes nationaux. Ces évolutions s’accompagnent de deux types de recompositions territoriales de la collecte du lait : la généralisation des échanges de collecte depuis la fin des années 1990 pour rationaliser les coûts logistiques et une complexification de ces échanges liée à la diffusion de cahiers des charges sur la production. Enfin, l’évolution des zones intermédiaires de polyculture-élevage vers une diminution du nombre d’exploitations pratiquant l’élevage pourrait fragiliser la pérennité de l’approvisionnement en lait et questionne le devenir des territoires de firmes. Researches on coexistence of agricultural and food models highlights persistent tensions within agri-food systems between production systems that on the one hand specialize and on the other hand seek to differentiate in order to adapt to a changing food demand. These tensions occurred at the level of intermediaries in dairy collection and processing and lead to different dynamics of firms' territories. This article proposes to analyze the implications of the coexistence of specialization and diversification logics on the spatial organization of milk collection in mixed cropping-livestock areas of northeastern France. The method used combines regional sources and interviews with supply managers of the most important dairy intermediaries in the Lorraine-Haute-Marne region. The results show that 70% of industrial sites have closed since the 1970s, in conjunction with a concentration of structures in major national groups. These changes are associated with two types of territorial recompositions of milk collection: the spread of milk exchanges since the end of the 1990s to rationalise logistical costs and a complexification of these exchanges linked to the spread of production specifications. Finally, the evolution of mixed farming areas towards a decrease in the number of dairy farms could disrupt supply and raises concerns about the future of the firms' territories.

À Fatick (ouest du Sénégal), l'agriculture s'est développée, pendant l'époque coloniale grâce à l'économie arachidière. Sa disparition en 1966 a entraîné le déclin des activités économiques et l'arrêt de la dynamique urbaine. Une nouvelle dynamique de l'élevage est en cours, depuis 2014, avec l'implication d'une industrie laitière de collecte. Cet article, qui s'appuie sur une enquête de terrain et une revue bibliographique, propose une réflexion sur le décalage entre les logiques de cette industrie, en particulier celle de l'entreprise Kirène, et celles d'une majorité d'éleveurs urbains et périurbains de Fatick. La typologie des élevages urbains de cette ville montre une diversité de profils d'éleveurs avec des logiques de production guidées par des réalités socio-économiques. Par ailleurs, la collecte de lait a eu plus d'impacts sur les élevages ruraux que sur les élevages urbains et périurbains. Finalement, la gestion du lait des éleveurs de Fatick répond mal aux exigences d'une industrie laitière à l'instar de Kirène.

International audience; Une étude sur la filière laitière dans la wilaya de Skikda (Algérie) a permis d’analyser la saisonnalité de la production laitière chez 157 exploitations bovines et les implications relatives à la collecte de lait par l’industrie. Les enquêtes ont porté sur les deux systèmes de production (avec terre et hors-sol) en 2016 et 2017 pour évaluer l’importance des contributions des systèmes d’exploitation dans l’approvisionnement des laiteries. Une première analyse en composantes principales a mis en évidence quatre profils de livraison. Une deuxième analyse effectuée sur les vêlages observés dans les troupeaux des exploitations montre une certaine concordance entre la saisonnalité des livraisons de lait et la répartition des vêlages des troupeaux. L’étude a aussi abordé les notions de territoires et de distances parcourues pour les livraisons du lait aux laiteries. Certaines exploitations livraient leur lait à deux laiteries implantées à Skikda qui avaient aussi recours à un approvisionnement en poudre de lait à des prix subventionnés. D’autres livraient leur lait à des centres de collecte de lait implantés dans le bassin laitier et appartenant à deux laiteries industrielles localisées à plus de 250 kilomètres en moyenne dans la wilaya de Bejaia. Ces dernières s’approvisionnaient aussi en poudre de lait mais aux prix libres sur le marché. Elles mettaient en oeuvre des dispositifs d’appui aux éleveurs qui permettaient de diversifier leur approvisionnement afin de lisser les quantités collectées et de compenser la saisonnalité individuelle des fermes. Des dispositifs de concertations pourraient permettre à ces industriels d’accompagner les éleveurs dans des stratégies plus explicites de dé-saisonnement de la production.

International audience; La modélisation et l’optimisation des procédés agroalimentaires est une tâche difficile dû à la complexité des produits agroalimentaires, le manque de connaissances sur les mécanismes limitant les performances [1] et l’hétérogénéité des variables impliquées. C’est le cas pour la microfiltration tangentielle 0.1 μm de lait écrémé (MF 0.1 μm). Cette opération est généralement utilisée dans l’industrie laitière pour séparer les protéines : micelles de caséines natives (rétentat) utilisées dans les fromages et les protéines de lactosérum (perméat) principalement utilisées dans les formulations alimentaires à destination des populations spécifiques (personnes âgées, nourrissons, sportifs). En dépit du fort intérêt porté à la MF 0.1 μm dans le secteur de l’industrie agroalimentaire, ce procédé de transformation n’a pas été intégralement optimisé au regard des objectifs des utilisateurs. Les choix de conception, dimensionnement et conditions opératoires sont principalement basées sur le savoir-faire des équipementiers et des connaissances expertes disponibles. Dans la littérature, l’optimisation de la MF 0.1 μm de lait écrémé est abordée en mono-objectif sur un problème posé empiriquement [2] ou sur l’influence spécifique d’une variable d’intérêt sur un groupe de variables choisies [3]. Ce travail vise à optimiser la microfiltration tangentielle 0.1 μm de lait écrémé depuis la conception jusqu’aux performances des produits avec des objectifs d’optimisation contradictoires en intégrant des connaissances expertes et scientifiques dans la formulation d’un problème multiobjectif. La méthodologie, basée sur « l'intégration des connaissances » se compose de quatre étapes : 1) l'acquisition de connaissances scientifiques et expertes sur les objectifs à optimiser ; 2) la modélisation des objectifs sous forme de fonctions calculables ; 3) la résolution du problème multiobjectif en utilisant un algorithme d'optimisation métaheuristique adapté ; 4) l'aide à la décision multicritère. Les objectifs considérés sont de maximiser la composition des fractions rétentat et perméat, de maximiser le rendement de récupération des protéines dans la fraction perméat et de minimiser les coûts économiques. Environ 1000 solutions Pareto-optimales ont été trouvées, dont des solutions proches de celles utilisées dans l'industrie et à moindre coût. L'optimisation multiobjectif de la MF a ouvert de nouvelles réflexions sur la conception des installations et les combinaisons de conditions opératoires en améliorant les caractéristiques du produit tout en maintenant constants les coûts d'investissement et de production. Le résultat de l'optimisation est une preuve de concept dont la faisabilité et la viabilité à l'échelle industrielle doivent être validées. Ces travaux ouvrent de nouvelles perspectives pour l'optimisation multiobjectif des procédés alimentaires.

Senegal is a country where millions of livelihoods directly depend on smallholder livestock production activities. Unfortunately, these farmers now face the effects of a changing climate and associated societal responses. In addition, the lack of understanding of the specific farmers’ problems in their respective production systems by assuming homogeneity has led to inappropriate planning of interventions and inefficient utilization of resources. The variations in individual farming systems and local contexts require to understand each system separately to inform decision-makers and relevant stakeholders about specific entries of intervention for farmers based on customized needs. Using a Fatick region case study, different statistical clustering techniques were adopted to develop a livestock typology that reflects the above realities. This typology confirmed the co-existence of three livestock production cluster systems with differences and similarities in their production targets and quantities, market access, animal breeds, and the livestock management system of the animals. The studied region represented a new format of smallholder livestock development, where the implementation of a dairy processor and its milk collection centre created a new dynamic in production activities. Farmers confirmed that the extension services and a consistent market opportunity provided by the dairy processor increased local productivity and offered an alternative source of income but they have also reiterated concerns like the dairy processor’s low milk buying prices which need to be addressed. To harness the growth and the regional opportunities, there is a need to establish robust and continuous collaboration structures between the Government, agro-industries, and producers. These public-private partnerships will help producers lower the cost of inputs and services and increase productivity while boosting local dairy production.

International audience; Avant d’entrer dans l’histoire de chacune des régions caprines, nous retraçons dans cette partie introductive les grandes transformations qui ont marqué la France rurale et affecté la production caprine depuis la fin du 19 è siècle.Nous distinguerons trois périodes, la fin de la paysannerie (avant 1960), la modernisation de l’agriculture et de l’élevage et l’industrialisation de la transformation laitière, mais aussi le retour à la terre dans certaines régions (de 1960 à 1990), ainsi que de l’époque actuelle marquée par un double mouvement de globalisation des échanges et de territorialisation des activités ainsi que par le développement des questions environnementales et de bien-être animal (depuis 1990).

The Laiterie du Berger dairy in Senegal sources its milk from 1,200 farmers and has developed digital solutions for greater efficiency in collecting milk and paying farmers. What challenges come with the wider use of these tools? What synergies do they help generate? How do they contribute to local development and help coordinate the different actors in the value chain?

Researches on coexistence of agricultural and food models highlights persistent tensions within agri-food systems between production systems that on the one hand specialize and on the other hand seek to differentiate in order to adapt to a changing food demand. These tensions occurred at the level of intermediaries in dairy collection and processing and lead to different dynamics of firms' territories. This article proposes to analyze the implications of the coexistence of specialization and diversification logics on the spatial organization of milk collection in mixed cropping-livestock areas of northeastern France. The method used combines regional sources and interviews with supply managers of the most important dairy intermediaries in the Lorraine-Haute-Marne region. The results show that 70% of industrial sites have closed since the 1970s, in conjunction with a concentration of structures in major national groups. These changes are associated with two types of territorial recompositions of milk collection: the spread of milk exchanges since the end of the 1990s to rationalise logistical costs and a complexification of these exchanges linked to the spread of production specifications. Finally, the evolution of mixed farming areas towards a decrease in the number of dairy farms could disrupt supply and raises concerns about the future of the firms' territories., Les travaux autour de la coexistence des modèles agricoles et alimentaires soulignent des tensions persistantes au sein des systèmes agri-alimentaires entre des systèmes de production qui d’une part se spécialisent dans un souci de rentabilité économique et d’autre part cherchent à se différencier pour s’adapter à une demande alimentaire en renouvellement. Ces tensions s’expriment tout particulièrement à l’échelon des intermédiaires de la collecte et de la transformation laitières et induisent différentes dynamiques des territoires de firmes. L’article propose d’analyser les implications de la coexistence entre logique de spécialisation et logique de diversification sur l’organisation spatiale de la collecte du lait en zone intermédiaire de polyculture-élevage du nord-est de la France. La méthode mobilisée combine des sources documentaires régionales et des entretiens auprès de responsables de collecte des intermédiaires laitiers les plus importants en région Lorraine – Haute-Marne. Les résultats montrent que 70 % des établissements ont fermé sur le périmètre étudié depuis les années 1970 conjointement à une concentration des structures dans de grands groupes nationaux. Ces évolutions s’accompagnent de deux types de recompositions territoriales de la collecte du lait : la généralisation des échanges de collecte depuis la fin des années 1990 pour rationaliser les coûts logistiques et une complexification de ces échanges liée à la diffusion de cahiers des charges sur la production. Enfin, l’évolution des zones intermédiaires de polyculture-élevage vers une diminution du nombre d’exploitations pratiquant l’élevage pourrait fragiliser la pérennité de l’approvisionnement en lait et questionne le devenir des territoires de firmes.

International audience; La croissance rapide du cheptel mondial de dromadaires et de chameaux vise notamment à répondre à une demande croissante en lait de chamelle. Nous analysons ces mutations en étudiant le commerce en ligne, apparu récemment, de produits issus de lait de chamelle. Cette étude souligne l’émergence d’acteurs investis dans la production intensive de lait de chamelle, mais aussi dans le commerce de lait en poudre, de lait fermenté et de fromages. Ces nouveaux entrepreneurs du lait de chamelle sont implantés pour une bonne partie dans des pays dépourvus d’élevages camelins, notamment en Europe, aux Etats-Unis, au Canada et dans plusieurs pays émergents. Les prix du lait vendu par internet sont extrêmement variables, soulignant que ce marché est en cours de construction. L’émergence de ce commerce reflète une dynamique d’innovation duale. A cette économie laitière entrepreneuriale basée sur des échanges entre des fermes d’élevage intensif et des consommateurs éloignés s’oppose en effet une économie laitière de proximité basée sur le commerce périurbain de lait frais fortement corrélé aux systèmes pastoraux. Nous concluons sur des pistes de recherche et de développement pour rendre le commerce numérique de lait de chamelle plus inclusif.

International audience; Environmental design of food processes aims at improving their environmental, technological and socio-economic performance while securing the overall quality of the food. Cumulative legislative, economic and ecological pressure along with a growing demand for food in developing and emerging, and functionalized food in Western countries call for revision of the state-of-the-art food processing. The aforementioned constraints merely reduce the degrees of freedom with respect to design and prevent the search for a real compromise between the different and often conflicting technological, economic and environmental objectives of a process. Within this scope, the purpose of this talk is to present previous environmental design attempts of food manufacturing processes on the one hand and emerging, promising approaches on the other. These attempts will be illustrated with examples taken from the dairy sector, and explicitly discussed with respect to the potential rewards and challenges of their respective application. This talk will also highlight the gaps and hence the requirements for further work including better understanding of food processes and particularly the interaction of process parameters on the properties of the food product, optimization of cleaning stages, and development of food process modelling.

Simple Summary The camel milk market was limited for a long time by its almost exclusive self-consumption use in nomadic camps. Significant development has been observed for the past two or three decades, including internationally, boosted by its reputation regarding its health effects for regular consumers. Such emergence has led the stakeholders in the sector to offer diversified products corresponding to the tastes of increasingly urbanized consumers, more sensitive to “modern” products. Thus, traditionally drunk in raw or naturally fermented form, camel milk has undergone unprecedented transformations such as pasteurization, directed fermentation, cheese or yoghurt processing, and manufacture of milk powder for the export market. However, the specific characteristics of this milk (composition, physical properties) mean that the technologies applied (copied from technologies used for cow milk) must be adapted. In this review, some technological innovations are presented, enabling stakeholders of the camel milk sector to satisfy the demand of manufacturers and consumers. Abstract Camel milk is a newcomer to domestic markets and especially to the international milk market. This recent emergence has been accompanied by a diversification of processed products, based on the technologies developed for milk from other dairy species. However, technical innovations had to be adapted to a product with specific behavior and composition. The transformation of camel milk into pasteurized milk, fermented milk, cheese, powder, or other products was supported, under the pressure of commercial development, by technological innovations made possible by a basic and applied research set. Some of these innovations regarding one of the less studied milk sources are presented here, as well as their limitations. Technical investigations for an optimal pasteurization, development of controlled fermentation at industrial scale, control of cheese technology suitable for standardized production, and improvements in processes for the supply of a high-quality milk powder are among the challenges of research regarding camel milk.

Currently, there is a strong need to find practical solutions towards meeting the expected efficiency and overcoming recurring sustainability challenges in the global dairy sector [...]

Engineering school; In the dairy industry, dairy industry of heat-plate exchangers is a recurring phenomenon that seriously challenges production costs. Therefore, it is interesting to understand the fouling phenomenon in order to limit it. Several hypotheses have been put forward to explain protein fouling. Industrial observations indicate that fouling is impacted by under vacuum evaporation/spray drying/rehydration operations. This study is based on the hypothesis that a modification of the protein structure generated by these operations could further impact the denaturation kinetics of the whey proteins and the fouling of heat-plate exchangers. To verify this hypothesis, a permeate of microfiltration (852FB) was used in liquid form before under vacuum evaporation/spray drying/rehydration operations and in powder form after these operations. The aim of the study was to compare the kinetic parameters of protein denaturation of the liquid and reconstituted powder solutions. Heat treatments were carried out on protein solutions at several temperatures and different heating times and residual native proteins were quantified by RP-HPLC. The rate constant, k, the reaction order, n and the activation energy, Ea, of the denaturation of whey proteins were estimated using two fitting methods: the “two-step” method, which estimates the parameters in two steps and the NLSLM method, which estimates all kinetic parameters simultaneously. The results obtained showed that the NLSLM method is more accurate than the two-step method for fitting experimental results. On the other hand, the kinetic parameters of the powder solution and those of the liquid solution were not statistically different. Consequently, the fouling of heat plate-exchangers cannot be explain by the protein denaturation induced by under vacuum evaporation/spray drying/rehydration operations. Further studies are required to perfectly understand the parameters that influence whey protein fouling during industrial operations.; En industrie laitière, l'encrassement des échangeurs à plaques est un phénomène récurrent qui remet sérieusement en cause les coûts de production. Il est donc intéressant de comprendre cephénomène afin de le limiter. Plusieurs hypothèses ont été avancées pour expliquer l'encrassementdes protéines. Les observations industrielles indiquent que l'encrassement est influencé par les opérations d'évaporation sous vide, de séchage par pulvérisation et de réhydratation. Cette étude est basée sur l'hypothèse qu'une modification de la structure des protéines générée par cesopérations pourrait avoir un impact supplémentaire sur la cinétique de dénaturation des protéines du lactosérum et sur l'encrassement des échangeurs à plaques. Pour vérifier cette hypothèse, un perméat de microfiltration (852FB) a été utilisé sous forme liquide avant les opérations d'évaporation sous vide, de séchage par atomisation et de réhydratation, et sous forme de poudre après ces opérations. Le but de l'étude était de comparer les paramètres cinétiques de dénaturation des protéines des solutions liquides et en poudre reconstituées. Des traitements thermiques ont été effectués sur les solutions de protéines à plusieurs températures et différents temps de chauffe et les protéines natives résiduelles ont été quantifiées par RP-HPLC. La constante de vitesse, k, l'ordre de réaction, n et l'énergie d'activation, Ea, de la dénaturation des protéines du lactosérum ont été estimés à l'aide de deux méthodes d'ajustement : la méthode « two-step » qui estime les paramètres en deux étapes et la méthode NLSLM, qui estime tous les paramètres cinétiques simultanément. Les résultats obtenus ont montré que la méthode NLSLM est plus précise que la méthode « two-step » pour l'ajustement des résultats expérimentaux. En revanche, les paramètres cinétiques de la solution en poudre et ceux de la solution liquide n'étaient pas statistiquement différents. Par conséquent, l'encrassement des échangeurs à plaques ne peut pas être expliqué par la dénaturation des protéines induite par les opérations d'évaporation sous vide, de séchage par pulvérisation et de réhydratation. Des études supplémentaires sont nécessaires pour comprendre parfaitement les paramètres qui influencent l'encrassement des protéines du lactosérum lors des opérations industrielles.

Collection Nature et société; International audience

En 2018, La Laiterie du Berger (Richard-Toll, Sénégal) a décidé séparer ses activités de transformation laitière de ses opérations de collecte et de conseil auprès des éleveurs. L'entreprise Kossam SDE a pris le relais de l'encadrement des systèmes de production laitière et de collecte. L'entreprise a développé une série d'outils et de services numériques au profit de la gestion de l'entreprise et des éleveurs afin de gagner en efficacité. Dans ces entretiens mené par Jean-Daniel Cesaro (Cirad) pour Inter-réseaux, Mamadou Fall et Jonathan Michaud présente Kossam et les outils numériques développés au service de petits producteurs.

International audience; This paper provides an early assessment of the effects of the COVID-19 outbreak and of subsequent response measures on milk production, collection, processing, marketing and consumption in Africa. We focus on the period surrounding the first wave of the outbreak (from February to June 2020), during which the number of cases surged and many steps were taken to curb the epidemic. The paper is based on reports from four countries covered by the Africa-Milk Research Project: Burkina Faso, Kenya, Madagascar and Senegal. Data was collected primarily from nine dairy processors located in those countries. Major conclusions of the study are: (1) Dairy farmers were negatively affected by COVID-19 measures when the health crisis coincided with the peak of the milk production season, and when governments did not take steps to support milk production. (2) Small and informal milk collectors were also affected by traffic restrictions as they could not obtain traffic permits. (3) Milk powder importation remained unaffected during the outbreak. (4) Dairy processors (particularly small ones) faced many challenges restricting their operation. Travel restrictions led to temporary interruptions of milk supply, and because of employee protection and safety measures, processing costs increased. (5) Many small retailers were affected by bans on public transport and reduced their purchases of artisanal dairy products; meanwhile, spoilage of dairy products increased during long curfews coupled with poor storage conditions. Supermarkets were able to increase their market share during the pandemic thanks to their connections with industrial dairy processors and wholesalers. (6) A majority of consumers decreased their consumption of dairy products due to a decrease of purchasing power. In some cases, an increase in consumption occurred (due to Ramadan month and dry season high temperatures) and consumption shifted towards long-life dairy products. (7) Overall, the consequences of the health crisis affected more small and informal dairy supply chains than the larger ones, which are more formal, better organised and finally more resilient to face this kind of global crisis.

Crossflow 0.1 μm microfiltration of skimmed milk is an operation conventionally used in the dairy industry for protein fractionation. The optimization of MF is complex due to: i) the lack of knowledge on the physical phenomena involved and ii) the difficulty of the optimization problem which must consider contradictory objectives, heterogeneous variables and mathematical non-linear equations or functions. Using both knowledge integration and optimization is an interesting strategy for solving multiobjective optimization problems in a field where the available knowledge is incomplete. This work aims to study and develop the multiobjective optimization of MF by integrating expert knowledge (scientists, dairy manufacturers and equipment manufacturers). This work successively addresses 4 steps which are, the formulation of the multiobjective problem, the modeling of the optimization objectives and the optimization followed by the decision making. The MF problem was formulated by considering the product, the operating variables, the design and the economic costs. 178 optimized solutions were found, including solutions similar to those used in the industry and at lower cost. The multiobjective optimization of MF has opened up thinking about new installation design and new combinations of operating conditions. The result put forward a proof of concept whose feasibility and viability must be validated on industrial scale., La microfiltration tangentielle 0.1 μm de lait écrémé (MF) est une opération classiquement utilisée dans l’industrie laitière pour le fractionnement des protéines. L’optimisation de la MF est complexe en raison : i) du manque de connaissance sur les phénomènes physiques impliqués et ii) de la difficulté de l’optimisation qui doit considérer des objectifs contradictoires, des variables hétérogènes et des équations ou fonctions mathématiques non-linéaires. Le couplage de l’intégration de connaissances et de l’optimisation est une stratégie intéressante pour la résolution de problèmes multiobjectifs lorsque la connaissance disponible est incomplète. Ce travail a pour objectif d’étudier et de développer l’optimisation multiobjectif de la MF en intégrant la connaissance experte (chercheurs industriels laitiers et équipementiers). Ce travail comporte 4 étapes successives : la formulation du problème multiobjectif, la modélisation des objectifs de l’optimisation, l’optimisation multiobjectif et l’aide à la décision pour le choix de la solution optimale préférée. Le problème multiobjectif de la MF a été formulé en considérant le produit, les variables opératoires, la conception et les coûts économiques. 178 solutions optimales ont été trouvées dont des solutions proches de celles utilisées dans l’industrie et à moindre cout. L’optimisation multiobjectif de la MF a permis d’ouvrir la réflexion sur une nouvelle conception d’installations et de nouvelles combinaisons de conditions opératoires. Le résultat de l’optimisation est une preuve de concept dont il est nécessaire de valider la faisabilité et la viabilité à l’échelle industrielle.

Modelling and optimizing food processes is a complicated task due to the high complexity of the food product, the lack of knowledge about mechanisms limiting process performances [1], and the heterogeneity of the involved variables (ordinal, cardinal, discrete or continuous variables). This is the case for skim milk crossflow microfiltration with 0.1 µm pore size (MF 0.1 µm). This operation is commonly used in dairy industry to separate proteins: native casein micelles (retentate) are used in cheese making while serum proteins (permeate) are mainly used in food formulations for specific populations (elderly people, infants, etc.). Despite the high interest in MF 0.1 µm in the dairy sector, this process has not been optimized yet regarding stakeholder's objectives. The choices of membrane configurations, processing designs and operating conditions are mainly based on the know-how of operators and the available expert knowledge. In the literature, the optimization of MF 0.1 µm is performed as mono-objective empirical problem [2] or as the specific influence of one variable of interest on a group of chosen variables [3]. This work aims to optimize skim milk crossflow MF 0.1 µm from design to product composition with conflicting optimization objectives. The considerate objectives are to maximize the composition of retentate and permeate fractions, to maximize the protein recovery in permeate fraction and to minimize the economic costs. The applied methodology can be divided in three parts. First, the acquisition of scientific and expert knowledge about the objectives of the optimization, second, the modeling of objectives as computable functions, then the solving of the optimization problem by using an adapted metaheuristic multiobjective optimization algorithm.

Collective action for quality differentiation of food products linked to a territory is a long-term process. It is often hindered by a lack of understanding of multilevel institutional dynamics. This article aims at conducting a socio-historical analysis of the institutional context allowing the development of a specific cheese value-chain in the province of Trento (Italian Alps). Using Ostrom’s institutionalist approach, we conducted a historical analysis of the formal and informal multilevel institutions. Our results showed that a subsistence economy prevailed between 1800 and 1950, which implied little commitment from the producers to build up collective organisations, despite government and church incentives. When the “modernisation” of agriculture started around 1950, it meant that the production could be intended for the market, which enabled the development of producers’ cooperatives. The province became autonomous in 1948 and supported those local dynamics. Since then, we have observed an increasing level of trust among the different local actors and towards the provincial government. Since 2000, the valorisation of cheese specificity has become a central strategy to face competition at different levels. However, at the same time the production has undergone intensification. This leads to a loss of the link between product and territory. The future challenge is therefore to implement innovative institutional arrangements that allow a sustainable differentiation of cheese.

National audience

International audience; The production of milk powders is a strategic sector of the dairy industry. Due to its complex macromolecular composition, shedding light on the mechanisms governing milk drying constitutes a main industrial concern and a scientific challenge at the same time. In this study, we used the single droplet[1] and the directional drying[2] approaches to investigate the evaporation of colloidal mixes of the two major milk proteins (whey protein isolates and native phosphocaseinates). Notably, we observed the crack development in the samples to evaluate the competitive impact of the physico-chemical properties of whey proteins (rigid globular shape) and casein micelles (deformable sponge-like structure) on the drying process. Our outcomes are potentially useful to better control the functional properties of milk powders. Furthermore, they contribute to improve the understanding of the drying mechanisms in binary colloidal systems, which are still far from being fully elucidated.

International audience; Spray drying is a well-established process, but the phenomena ruling droplet-to-particle transition remain black box, resulting in variable powder properties and drying performances. Therefore, understanding precisely how the particle is formed and how to control its properties remain a major challenge. This work aims to breakdown the complexity of the drying phenomena using an exploratory multi-scale approach. Particle formation of different milk proteins (whey proteins and casein micelles) was investigated using different experimental systems (single pendant droplet, mono-dispersed droplets and spraying cone droplets) in controlled drying environments. The results showed that the drying of a single protein droplet included three distinct stages highlighting the occurrence of specific morphological events (constant rate shrinkage, buckling instability, vacuole nucleation). According to the type of proteins, these stages differed in drying kinetics and droplet dynamics, leading to characteristic and reproducible particle shapes irrespective of the droplet configuration and the drying conditions. These different drying behaviors were related to specific skin formation mechanisms at droplet air-liquid interface and consequent responses of the protein material to internal stresses. In this work, we aimed at understanding how the different physico-chemical properties of whey proteins (rigid globular shape) and casein micelles (deformable sponge-like structure) affect the mechanisms of formation of such a skin, and from this the particle final shape. However, the full understanding of the drying process of biocolloids is far to be achieved and, notably, the impact of solute properties on the morphological characteristics of the evaporating droplets, such as colloid segregation, skin formation and crack pattern development is not elucidated yet. To this aim, the use of model colloidal solutions, whose rheological behavior is more easily deducible, could represent a significant boost. Consequently, we compared the drying of droplets of whey proteins and casein micelles to that of dispersions of silica particles and polymer-coated silica particles, respectively. The mechanical behavior of such biological colloids and model silica dispersions was investigated through the analysis of crack formation, and the measurements of their mechanical properties using indentation testing. The study reveals numerous analogies between dairy and corresponding model systems, thus confirming these latter as powerful tools to highlight the signature of the matter on the drying process and at the molecular scale. The outcomes presented in this work represent a first step to shed light on the physics of drying dairy droplets; they open the road to further investigation about mixes of milk proteins. Moreover, the observation of mixtures of dairy colloids would contribute to improve the knowledge about the evaporation of colloidal polydisperse systems, which represents a current scientific challenge.