Propriétés fonctionnelles de la gomme xanthane : propriétés rhéologiques en solution aqueuse et interactions avec la gomme de caroube

par Gérard Cuvelier

Thèse de doctorat en Sciences alimentaires

Sous la direction de Bernard Launay.

Soutenue en 1988

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des Sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .


  • Résumé

    Le comportement rhéologique des solutions de xanthane à 25°C en milieu NaC1 décimolaire est étudié de 0,005 à 0,8 g/dl. Deux concentrations critiques sont mises en évidence à partir des propriétés d'écoulement : 0,03 g/dl, fin du domaine dilué, et 0,11 g/dl, début du domaine semi-dilué. Les propriétés viscoélastiques montrent également deux comportements distincts de part et d'autre de C˞0,11 g/dl. L'hypothèse d'une association parallèle des segments de chaîne au-delà de cette concentration est proposée. Les mélanges X-C très dilués sont étudiés par une méthode viscosimétrique sensible qui montre l'existence d'un réseau ténu, thixotrope, à partir de quelques dizaines de ppm. La formation du réseau gélifié dépend notamment du temps de vieillissement. L'optimum de synergie est obtenu pour un rapport X/C de 55/45. La viscosité intrinsèque et le coefficient de Huggins apparent des mélanges, déterminés à partir des mesures de viscosité après destruction du réseau sous cisaillement, indiquent une diminution du volume hydrodynamique moyen et une forte tendance à l'agrégation au maximum de synergie. Un mécanisme d'association des deux polymères est proposé, impliquant la formation d'agrégats stables X-C, et leur association en "superagrégats" sensibles au cisaillement qui s'organisent en réseau. L'étude des propriétés viscoélastiques des gels à 0,5 g/dl conduit à l'hypothèse de l'existence d'interactions X-C durables, et d'interactions X-X de plus faible durée de vie. Une synergie maximum est observée pour environ 70% de xanthane. L'évolution du gel au cours du temps à 25°C met en évidence une restructuration du milieu, des réassociations X-X pouvant s'opérer au détriment de zones de jonction X-C. L'étude des propriétés viscoélastiques au cours de la fusion-gélification (fusion˞53°C) montre qu'un critère récemment proposé (G'/G"=cste indépendamment de la fréquence) pour définir le seuil de percolation peut être étendu aux gels physiques.

  • Titre traduit

    Functional properties of xanthan gum : rheological properties of aqueous and interactions with carob gum


  • Résumé

    The rheological behaviour of xanthan solutions in NaC1 0. 1M at 25°C have been studied at concentrations from 0. 005 to 0. 8 g/dl. Two critical concentrations are found from flow properties : 0. 03 g/dl, the limit of dilute domain, and 0. 11 g/dl, the beginning of semi-dilute domain. The viscoelastic properties also show two distinct behaviour on both sides of C ˞0. 11 g/dl. A mechanism of parallel packing of chain segments is proposed, beyond this concentration. X-C mixtures at very low concentration have been studied by a sensitive viscometric method. A weak thixotropic network has been shown down to a concentration of a few ppm. The network formation depends on the ageing time. Maximum synergistic effects are observed for a X/C ratio of 55/45. Intrinsic viscosity and Huggins coefficient, determined from viscosity measurements after disruption of the structure under shear, show a decrease of the average hydrodynamic volume and a high tendency to aggregation at the maximum of synergy. A mechanism of association of the two polymers, involving the formation of stable X-C aggregates and of shear sensitive "superaggregates" is proposed. The study of viscoelastic properties of 0. 5 g/dl gels leads to the hypothesis of the existence of long lasting X-C interactions, and X-X interactions of shorter lifetime. Maximum synergistic effect is observed for about 70% xanthan. The evolution of the gel during ageing time at 25°C shows a restructuration of the medium, new X-X junction zones being formed at the expense of X-C junction zones. The measurements of viscoelastic properties during sol-gel transition (melting ˞53°C) indicates that a rheological criterion (G'/G"=cste independently of the frequency) recently proposed for the determination of the percolation threshold may be extended to the physical gels.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (194 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 179-191

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(1988)278
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-035126
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