Conception et développement d'un dispositif expérimental basé sur le "Nez Electronique" utilisant des capteurs de gaz à oxyde métallique semiconducteur pour le contrôle qualité des produits de l'algorithme

Abstract

Les recherches que nous présentons dans ce mémoire s’inscrivent dans le cadre du développement d’un dispositif de nez électronique, de petite taille et de moindre coût, en utilisant des capteurs du commerce basés sur des oxydes métalliques semi-conducteurs. L’application visée est le contrôle de la qualité des produits agroalimentaires en l’occurrence les sardines et la viande rouge. Dans un premier temps, nous nous sommes intéressés à la conception et à la réalisation d’un dispositif de nez électronique utilisant une matrice de six capteurs de type SnO. L’expérimentation d’un tel dispositif pour des échantillons de sardines et de viande rouge nous a permis d’élaborer une base de données d’apprentissage. Le traitement de celle-ci correspondant à l’analyse de l’espace de tête des sardines, par application des méthodes supervisées et non supervisées de reconnaissance de formes, a permis de discriminer trois états de fraîcheurs : frais, moyen et périmé tout en quantifiant les jours de conservation des sardines maintenues au frais à + 4°C. Une meilleure reproductibilité des mesures a été aussi démontrée. Par ailleurs, le traitement de la base de données relative à l’analyse des trois types de viande (bœuf, chèvre et mouton) nous a permis de discriminer parfaitement entre ces trois variétés. Des règles de décisions parfaites ont été développées pour discriminer entre la viande consommable et périmée. Dans un deuxième temps, nous nous sommes attachés à améliorer la sélectivité des capteurs précédemment utilisés. De ce fait, un nouveau dispositif de nez électronique basé sur une nouvelle famille de capteurs µ-usinés, a été réalisé en étroite collaboration avec l’équipe MINOS de l’Université Rovira i Virgili de Tarragona (Espagne). L’utilisation de ces capteurs pour l’analyse de l’espace de tête en présence des sardines nous a permis d’améliorer davantage les résultats obtenus en comparaison avec les capteurs et surtout en matière de reproductibilité des résultats. L’application des méthodes d’analyses alternatives comme la chromatographie en phase gazeuse couplée au spectrométrie de masse (CPG-SM) et l’analyse microbiologique ont permis une bonne corrélation des résultats obtenus. Enfin, nous pouvons conclure que les dispositifs du nez électroniques ainsi réalisés, se sont révélés de vrais labels de contrôle de la qualité des produits agroalimentaires.