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Analyse environnementale d'installations de méthanisation agricole en élevages bovins

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A. Gac (IDELE) et al., Journées 3R, 5 et 6 décembre 2018, Paris

Dans le cadre d’une évaluation de la performance environnementale de la production de biogaz agricole, quatre scénarios de méthanisation impliquant des effluents d’élevage bovin ont été étudiés : en production laitière et allaitante, en micro-méthanisation (50 kW de puissance installée) ou méthanisation à la ferme avec co-substrats (200 kW), avec ou sans traitement du digestat. Leurs bilans environnementaux ont été évalués par Analyse de Cycle de Vie au regard de deux objectifs distincts : la production d’énergie renouvelable et la réduction des impacts environnementaux des élevages. Les résultats confirment l’intérêt de la méthanisation comme source d’énergie verte comparativement au mix électrique français. En ce qui concerne les effets sur les bilans environnementaux des élevages, les résultats sont moins tranchés. Sur les situations étudiées, les installations de 200 kW sont plus performantes pour produire de l’énergie, mais peuvent engendrer des impacts supplémentaires par rapport à un élevage sans méthanisation, du fait d’étapes supplémentaires dans la gestion des déjections (traitement des digestat). La micro-méthanisation, technologie plus récente est encore peu optimisée. Des ouvertures sont proposées sur les leviers d’amélioration et sur des développements méthodologiques futurs.

Environmental assessment of agricultural biogas plants in cattle systems

Within the framework of an environmental assessment of the agricultural biogas production, four scenarios of methanation involving cattle manure were studied, coupling dairy and suckler beef systems, micro-methanation (50 kW of installed power) and on-farm plants with co-substrates (200 kW), with or without treatment of the digestate. Their environmental balance were estimated by Life Cycle Assessment with regard to two different objectives: the renewable energy production and the reduction of the environmental impacts of the farms. The results confirm the interest of the methanation as a green source of energy compared with the French electric mix. Concerning the effects on environmental balance of the farms, results are less clear. On the studied situations, the 200 kW plants are more efficient to produce energy, but can engender additional impacts compared with livestock production without biogas plant, because of additional stages in the manure management. The micro-methanation units, a new technology, are still few efficient. Openings are proposed on the levers of improvement and on future methodological developments.

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2018

Analyse environnementale de l’utilisation de sources de protéines européennes pour l’alimentation porcine

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Sandrine Espagnol et al., 52e Journées de la Recherche Porcine (FRA), 4 et 5 février 2020, p. 337-342

La substitution au tourteau de soja brésilien (TSB), issu en partie de zones déforestées, avec des sources de protéines européennes (SPE), est une voie à l’étude pour réduire l’impact changement climatique de l’alimentation animale. Ce travail s’intéresse à de nouvelles sources de protéines européennes : une fraction fine de tourteau de colza (SPE1), deux tourteaux de soja Expeller, l’un avec décorticage préalable des graines (SPE2), l’autre sans (SPE3), et un concentré protéique issu de biomasse (SPE4). L’objectif est d’analyser les incidences environnementales de l’utilisation de ces matières premières dans l’alimentation des porcs charcutiers. Les impacts environnementaux sont évalués par Analyse de Cycle de Vie pour un kilogramme de porc au portail de la ferme. Les bénéfices environnementaux sont estimés en comparant des scénarios avec incorporation des SPE à des scénarios de référence utilisant les sources de protéines « classiques » (dont le TSB). L’exercice est conduit dans un contexte économique récent, considérant quatre pays européens et quatre années contrastées : il mesure l’opportunité actuelle d’utiliser ou non les SPE. Un deuxième contexte, favorable au TSB ou aux SPE, est simulé afin d’approcher le bénéfice potentiel des SPE. Dans le premier contexte, les résultats montrent un intérêt modéré des SPE car le TSB entre peu dans les formules de référence (<5%) : il n’y a pas grand-chose à substituer. Dans le deuxième contexte, l’intérêt des SPE ressort pour le changement climatique particulièrement pour les tourteaux Expeller (réduction d’environ 9%) mais avec un transfert de pollution sur l’occupation des sols (augmentation de 13%). Ces résultats soulignent la nécessité d’analyses à des échelles plus macroscopiques afin de prendre en compte les effets induits par les changements de formules.

ENG

Environmental assessment of new European protein sources for pig feeds

Replacement of Brazilian soybean meal (BS) associated to deforestation with European protein sources (EPS) was studied to reduce the impact of feed production on climate change. This study examined four EPS: the fine fraction of rapeseed meal (EPS1), soybean meals obtained from an innovative extrusion process with dehulled soybeans (EPS2) or non-dehulled soybeans (EPS3), and Danish protein pastes extracted from green biomass (EPS4). The goal was to estimate environmental impacts of pig production resulting from incorporating EPS in feeds for fattening pigs. Environmental impacts per kg of pig liveweight at the farm gate were estimated using life cycle assessment. Potential benefits were assessed by comparing each scenario with EPS to reference scenarios with “classic” protein sources (including BS). The study considered the recent economic context of four countries (France, Germany, Spain and the Netherlands) for four contrasting years to assess the current potential for using EPS. A second, virtual, context was defined with scenarios favorable to either BS or EPS, and the potential benefit of EPS was then appraised. In the recent economic context, results showed a moderate benefit with EPS because SB had low incorporation rates in the reference formulas (<5%) (little SB to replace). In the virtual context, the benefit of EPS is apparent for climate change, particularly for European soybean meal (reduction of ca. 9%) but with a transfer of pollution to land use (increase of 13%). These results highlight the need for more macroscopic analyses to capture rebound effects.

2020

Analyse environnementale de stratégies d'alimentation de précision des porcs charcutiers

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Florence Garcia-Launay (Inrae) et al., 52e Journées de la Recherche Porcine (FRA), 4 et 5 février 2020, Paris, p. 331-336

2020

Analyse environnementale d’installations de méthanisation agricole en élevage porcin

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51es Journées de la Recherche Porcine, 5 et 6 février 2019, Paris, p. 187-192, par Sandrine Espagnol et al.

Déterminer les performances environnementales de la production de biogaz agricole s’avère complexe car les installations répondent à plusieurs objectifs. Ainsi, les choix de périmètre et d’unité d’expression des impacts lors de l’évaluation ont toute leur importance. La présente étude évalue les impacts environnementaux de six scénarios de méthanisation agricole impliquant des lisiers porcins: M1-petite-méthanisation de lisier (50 kW de puissance installée), M2-méthanisation de lisier avec du maïs ensilage et des déchets d’agro-industries et de collectivités (200 kW) et quatre autres scénarios à base de lisier et de déchets (200 kW) traitant de diverses manières les digestats, dans un objectif de résorption de N et P (M3-transport longue distance, M4-compostage, M5-séchage, M6-traitement biologique). Leurs bilans environnementaux sont évalués par Analyse de Cycle de Vie en considérant cinq impacts : changement climatique (CC), demande en énergie non renouvelable (DE), eutrophisation (E), acidification (A) et occupation des sols (OS). Les unités fonctionnelles retenues sont : le kWh produit et valorisé, le kg de porc en sortie d’élevage et le kg d’azote résorbé. Elles se rapportent respectivement aux trois fonctions retenues : la production d’énergie renouvelable, la réduction des impacts environnementaux des élevages, et la résorption des excédents de N. Les résultats témoignent de l’intérêt environnemental de la méthanisation agricole sur l’impact DE pour produire de l’énergie renouvelable dans le contexte du mix énergétique français. Les élevages impliqués dans la méthanisation voient également leurs impacts CC, DE et A diminuer. Les différentes fonctions évaluées montrent les atouts et limites des six options de méthanisation. Des prédicteurs de performance sont mis en évidence : l’équilibre du ratio N/ potentiel méthanogène des substrats, la valorisation optimisée de la chaleur et la couverture des ouvrages.

Environmental assessment of agricultural biogas plants on pig farms

Assessing the environmental performance of agricultural biogas production is complex because the development of anaerobic digestion has several goals. Indeed, the choice of system perimeter and functional unit has major importance. This study assessed environmental impacts of six biogas units associated with a pig farm: M1-small plant using only pig slurry (50 kW); M2-larger plant (200 kW) using slurry, maize silage and agro-industrial waste; and four other scenarios using both slurry and waste (200 kW) and implementing different digestate processing chains to reduce N and P in farm outputs (M3-long distance transport, M4-composting, M5-drying belt, M6-biological treatment). Their environmental performance, assessed by Life Cycle Assessment, considered five impacts: climate change (CC), cumulative energy demand (ED), eutrophication (E), acidification (A) and land occupation (LO). The functional units were kWh produced and used, kg of animal live weight at the farm gate and kg of N “resorbed”. Respectively, these units are linked to three current goals for biogas plants: production of renewable energy, reduction of pig farm impacts and resorption of nitrogen in excess. The results show lower ED for the kWh produced by anaerobic digestion in the context of the French energetic mix. Moreover, the pig farm associated with the biogas unit reduces its CC, ED and A impacts. The multiple functional units studied highlight advantages and disadvantages of the six biogas scenarios. Drivers of performance were identified: balancing N content and methane potential of the inputs, good use of the heat produced and covering of the storage units.

PDF icon Sandrine Espagnol et al., 51es JRP, 5 et 6 février 2019, Paris, p. 187-192
2019

Analyse et maîtrise des pertes en maternité

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Fiche n° 052 : réduction des coûts d'élevage

Avec en moyenne 20% de pertes sur nés totaux, la mortalité excessive des porcelets en maternité reste une préoccupation majeure, tant pour des
raisons économiques que d’acceptation sociétale.
La détermination précise du stade et des causes de mortalité est essentielle pour en identifier les axes de progrès dans chaque élevage.
Ainsi la contribution des mort-nés peut être importante (36% des pertes) mais varie selon les troupeaux. Les erreurs d’enregistrement (sur ou sous-estimations) peuvent être importantes. Les pertes en allaitement dépendent de nombreux facteurs liés à la conduite et leur analyse doit reposer
 sur une approche multifactorielle.

PDF icon fiche_bilan2015_052.pdf
2016

Analyse et maîtrise des pertes en maternité

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Sylviane Boulot, Bilan 2016, éditions IFIP, mai 2017, p. 68

Avec en moyenne 20% de pertes sur nés totaux, la mortalité excessive des porcelets en maternité reste une préoccupation majeure, tant pour des raisons économiques que d’acceptation sociétale.

La détermination précise du stade et des causes de mortalité est essentielle pour en identifier les axes de progrès dans chaque élevage. Ainsi la contribution des mort-nés peut être importante (36% des pertes) mais varie selon les troupeaux.

Les pertes en allaitement dépendent de nombreux facteurs liés à la conduite et leur analyse doit reposer sur une approche multifactorielle.

PDF icon Sylviane Boulot, Bilan 2016, éditions IFIP, mai 2017, p. 68, fiche n° 32
2017

Analyse et maîtrise des pertes en maternité

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Sylviane Boulot, bilan 2017, éditions IFIP, mai 2018, p. 105

Avec en moyenne 20% de pertes sur nés totaux, la mortalité des porcelets en maternité reste une préoccupation majeure, tant pour des raisons économiques que d’acceptation sociétale. La détermination précise du stade et des causes de mortalité est essentielle pour en identifier les axes de progrès dans chaque élevage. Ainsi la mortinatalité peut être importante (36% des pertes) mais varie selon les troupeaux. Les pertes pendant la phase d’allaitement dépendent quant à elles de nombreux facteurs liés à la conduite et leur analyse doit reposer sur une approche multifactorielle.

PDF icon Sylviane Boulot, bilan 2017, éditions IFIP, mai 2018, p. 105, fiche n° 62
2018

Analyse génétique de la productivité numérique et pondérale et de la durée de mise bas de truies Large White et Landrace Français

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Poster. L’amélioration de la survie des porcelets avant sevrage constitue un enjeu majeur pour la filière porcine.

La connaissance des paramètres génétiques est nécessaire pour proposer des objectifs et critères de sélection optimaux.
PDF icon Analyse génétique de la productivité numérique et pondérale et de la durée de mise bas de truies Large White et Landrace Français
2008

Analyse métagénomique de la dynamique de l’écosystème bactérien de la viande de porc biopréservée

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Poster.

L’objectif de cette étude était d’évaluer la dynamique d’évolution de l’écosystème bactérien de la viande de porc biopréservée et emballée sous vide puis stockée à une température de -1,5 °C pendant 12 semaines. L’analyse métagénomique a été utilisée comme un outil de compréhension de l’évolution des flores.

PDF icon poster de Arnaud Bozec et al., 16es JSMTV, 21-22 novembre 2016, Paris, France
2016

Analyse métagénomique de la dynamique de l’écosystème bactérien de la viande de porc biopréservée

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Arnaud Bozec et al., 16es Journées Sciences du Muscle et Technologies des Viandes, 21-22 novembre 2016, Paris, France, p. 15-16

Cette étude vise à étudier la possibilité de conservation de viande de porc biopréservée conditionnée sous vide pendant 12 semaines à -1.5°C. Le challenge de la biopréservation est de pouvoir doubler la limite de conservation actuelle qui est de 6 semaines (Bozec et al., 2005), grâce à la maîtrise des flores d’altération et au maintien de la qualité sanitaire des viandes. La comparaison des modalités expérimentales, avec l’utilisation de deux ferments par rapport à un essai témoin non biopréservé a permis de suivre l’évolution bactérienne par microbiologie classique et métagénomique tout au long de la conservation.

ENG

Metagenomic dynamic analysis of the bacterial ecosystem of biopreserved pork meat

The objective of this study was to evaluate the bacterial evolution of biopreserved pork meat, vacuum-packed and stored at a temperature of -1.5° C for 12 weeks. The use of metagenomic analysis allowed a new insight into the bacterial competition taking place. The comparison of control samples to biopreserved meat with two separate Pediococcus acidilactici and Lactobacillus sakei cultures showed three different scenarios. Pediococcus acidilactici survived well for a period of five weeks. Subsequently however, it was then supplanted by the bacterial flora naturally present in the product, which was, in this case, Lactobacillus sakei, C. divergens and Leuconostoc gelidum. Alternatively, the protective culture Lactobacillus sakei showed the ability to maintain the microbiological quality in the vacuum-packed meat at an acceptable level for 12 weeks.

PDF icon Bozec et al.,16es Journées Sciences du Muscle et Technologies des Viandes, 21-22 novembre 2016, Paris
2016

Analyse par modélisation de la variation des performances d'un groupe de porcs en croissance en fonction de l'apport de lysine et du nombre de phases dans le programme d'alimentation

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A partir des données de performances d’une population de 192 porcs, le modèle InraPorc® a été utilisé pour déterminer les courbes individuelles de besoin en lysine. Les conséquences de l’utilisation de différentes stratégies alimentaires (c.a.d., 1, 2, 3 ou 10 régimes différents) et différents apports en lysine (compris entre 70 et 130 % du besoin moyen) ont été testées par simulation sur les performances entre 65 jours d’âge et l’abattage à 110 kg de poids vif. Pour les
PDF icon Analyse par modélisation de la variation des performances d'un groupe de porcs en croissance en fonction de l'apport de lysine et du nombre de phases dans le programme d'alimentation
2007

Analyse statistique du taux de morts-nés

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1999

Analyser et maîtriser les pertes en maternité

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Sylviane Boulot, Bilan 2018, éditions IFIP, avril 2019, p. 96

Avec en moyenne 20% de pertes sur nés totaux, la mortalité excessive des porcelets en maternité reste une préoccupation majeure, tant pour des raisons économiques que d’acceptation sociétale. La détermination précise du moment de survenue de cette mortalité et de ses causes est un préalable pour identifier les axes de progrès à mettre en oeuvre dans chaque élevage. Ainsi, la contribution des mort-nés peut être importante (36% des pertes) mais varie selon les troupeaux. Les pertes en allaitement dépendent de nombreux facteurs liés à la conduite et leur analyse doit reposer sur une approche multi-factorielle. Lorsque la mortalité néo-natale précoce est réduite, la bonne prise en charge des portées de grande taille et des porcelets «sur-numéraires» devient alors une vraie préoccupation pour un nombre croissant d’éleveurs.

PDF icon Sylviane Boulot, Bilan 2018, éditions IFIP, avril 2019, p. 96
2019

Analyser l'intérêt économique des fins de bande

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Homogénéité. Prolonger l'engraissement des porcs les plus légers pour maintenir l'homogénéigé de la bande : cette pratique à risques a fait l'objet d'une étude technico-économique par l'Ifip.

2016

Analyser les résultats de gestion pour dégager les points-clés de la rentabilité de l'élevage porcin

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1998

Analyses de cycle de vie (ACV) de 5 systèmes porcins avec différentes hypothèses de comptabilisation des impacts

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Poster. L’analyse de Cycle de Vie (ACV) est une méthode d’évaluation environnementale pertinente de la production de porc (Basset-Mens, 2005), qui pourrait être utilisée dans le cadre de certifications des élevages (ISO, 1997). L’intérêt majeur de cette méthode est de prendre en compte à la fois des impacts directs au niveau de l’atelier porcin et des impacts indirects associés à la production d’intrants et au devenir des effluents.
PDF icon Analyses de cycle de vie (ACV) de 5 systèmes porcins avec différentes hypothèses de comptabilisation des impacts
2009

Analysis of factors to predict piglet body weight at the end of the nursery phase

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In pig (Sus Scrofa) production, within-batch variation in bw gain of piglets during the nursery period (up to 10 wk of age) can be high and is of high economic importance. Homogeneity of BW within batches of animals is important as it influences the efficiency of use of the grower and finisher facilities, and provides an extra value for the fattening farms. In the current study, factors for a light BW at the end of the nursery period of pigs were determined by analyzing datasets from 3 different swine research centers in the Netherlands and France.
2012

Analysis of juice loss during wet cooking of pork meat - effect of temperature, muscle type and salt on water content

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Cooking loss (CL) and water content (X) during wet cooking were measured on 5 mm thick discs, 3x3x3 cm and 5x5x5 cm cubes of five muscles of pork: semimembranosus (SM), biceps femoris (BF), rectus femoris (RF), semitendinosus (ST) and longissimus thoracis (LT). During heating, water content in meat decreased to reach an equilibrium state (XeqCL). Salt content, dimension and muscle type influenced XeqCL but effect of temperature remained preponderant.
PDF icon Analysis of juice loss during wet cooking of pork meat - effect of temperature, muscle type and salt on water content
2012

Analysis of juice loss during wet cooking of pork meat – Effect of temperature, muscle type and salt on water content

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Poster. Context In France, the salt content in the highest quality cooked ham is 2.0% on the average. The objective is to reduce it further. This study analyzes the effect of temperature, cooking time and muscle type on cooking loss (CL) in low salted ham.

The control of CL is very important for meat industry because it determines the financial result of the process and it affects product quality (juiciness, tenderness, content in micronutrients…).

Heating meat leads to protein denaturation and meat contraction which explain the CL.
PDF icon Analysis of juice loss during wet cooking of pork meat – Effect of temperature, muscle type and salt on water content
2012

Analysis of the juice and water losses in salted and unsalted pork samples heated in water bath. Consequences for the prediction of weight loss by transfer models

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This study has analyzed the effect of different factors on variation of meat weight due to juice loss, and variation of water content of pork samples heated in a water bath. The weight loss (WL) was influenced by initial water content of raw meat which can be connected to meat pH, muscle type, and by pre-salting. WL was also influenced by sample thickness and by nature of the surrounding fluid. These effects were significant at 50 °C and in thinner samples but decreased as meat temperature and sample thickness increased. WL showed no significant difference in response to prior freezing, applying a surface constraint during heating or varying meat salt content from 0.8 to 2.0%. The results were interpreted from literature knowledge on protein denaturation, contraction and, transport phenomena. Reliably predicting WL from water content variation during heating hinges on taking into account the loss of dry matter and the possible effects of meat pH, sample size or surrounding fluid.

2015

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