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Thèse soutenue

Adhésion des huiles et émulsions alimentaires aux surfaces de matériaux solides

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Auteur / Autrice : Marie-Caroline Michalski
Direction : Joël Hardy
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biotechnologies et industries alimentaires
Date : Soutenance en 1998
Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL

Résumé

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L’adhésion des aliments aux matériaux solides pose des problèmes de sécurité alimentaire, de nettoyage industriel et de récupération des emballages. Dans cette étude, nous avons défini l'adhésion d'huiles végétales et d'émulsions huile-dans-eau concentrées comme étant la masse résiduelle restant sur les surfaces de matériaux solides après écoulement. Des matériaux d'hydrophilie variable (polymères, verre, acier inox) et des surfaces de verre de différentes rugosités ont été étudiés. La tension superficielle du verre était composée à 50% d'interactions dispersives, contre 99% pour le polyéthylène. Pour les huiles végétales, nous avons montré le rôle de la viscosité de l'huile et de l'apolarité du matériau solide sur l'adhésion. L’adhésion des huiles était corrélée au travail d'adhésion théorique. Pour les émulsions, nous avons montré le rôle sur l'adhésion des tensioactifs, présents en phase continue et adsorbés sur le matériau solide et les globules gras. Les paramètres majeurs pour la présence ou non de résidus d'émulsion sur les matériaux solides sont la tension superficielle et l'hydrophilie des matériaux. Lorsque ces paramètres sont suffisamment élevés, il y a mouillage et les propriétés rhéologiques des émulsions régissent l'adhésion finale. Sur les surfaces de verre abrasées, l'adhésion des huiles et des émulsions sans seuil d'écoulement augmente d'abord avec la rugosité, puis atteint un plateau. Pour les émulsions à seuil, l'adhésion augmente continuellement avec la rugosité. Nous avons conclu que, pour celles-ci, le glissement pouvant apparaitre sur surfaces lisses était diminué par la rugosité. Nous avons finalement établi un modèle empirique prédisant la masse résiduelle d'huiles et d'émulsions restant adhérée aux surfaces de matériaux solides après écoulement.