Cohésion / adhésion des tissus périphériques du grain de blé : nouvelles méthodologies d'étude

The cohesion/adhesion within wheat outer tissues : new studying methodologies

• Auteur / Autrice : Milena Dos Reis Martelli
• Direction : Xavier Rouau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences physico-chimiques et technologies pharmaceutiques
• Date : Soutenance le 05/02/2010
• Etablissement(s) : Montpellier, SupAgro
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences des Procédés – Sciences des Aliments (Montpellier ; École Doctorale ; 2009-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : IATE - Ingénierie des Agro-Polymères et Technologies Emergentes
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Xavier Rouau, Philippe Delaporte, Paulo Sobral, Bernard Cuq
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Fabienne Guillon, George Jeronimidis

Mots clés

Mots clés libres

Laser pulsionnel

Couche à aleurone

Pelage

Résumé

Cette étude a pour objectif principal d'évaluer la cohésion et l'adhésion des tissus périphériques du grain de blé natif. Pour ce faire, de nouvelles méthodologies ont été développées. Dans un premier temps, des grains de blé (variétés : Crousty et Tiger) ont été soumis au rayonnement d'un laser impulsionnel (ArF 193 nm , 15 ns). Une interaction photochimique a été observée induisant une ablation progressive des différents tissus périphériques sans modification des tissus sous-jacents. Le taux d'ablation est inversement corrélé à la cohésion des tissus. Par ailleurs, le couplage de l'analyse du plasma émis par spectroscopie (LIBS) et des techniques d'analyse de données multivariées ont permis de suivre l'ablation progressive des tissus in situ et de quantifier l'efficacité d'ionisation de certains minéraux, elle-même reliée à la cohésion tissulaire. Les résultats du taux d'ablation et de l'efficacité d'ionisation ont été cohérents avec les propriétés mécaniques mesurées sur des tissus isolés manuellement. Cette méthode semble prometteuse pour évaluer, de manière indirecte, la cohésion du péricarpe, du testa et de la couche à aleurone sur grain natif, et ouvre la voie au criblage de cultivars. En revanche les interfaces ne sont pas sollicitées. C'est pourquoi, un système mécanique original basé sur le test de pelage en T' (à force ou vitesse imposées) a été ensuite développé afin d'évaluer les énergies nécessaires à la séparation spécifique de ces systèmes multicouches. L'interface ciblée est située entre la couche à aleurone et le reste des enveloppes périphériques sur des échantillons isolés manuellement. Laforce de pelage mesurée à des vitesses lentes traduit l'adhérence entre les tissus. Sa variabilité au sein d'un grain a été reliée à sa morphologie. L'influence de traitements oxydants a été évaluée la cohésion et l'adhésion tissulaire. La cohésion de la couche à aleurone tend à augmenter ainsi que l'adhérence des tissus. Le traitement a modifié le profil des composés phénoliques, sans détecter la formation d'oligomères d'acide férulique. Toutefois l'implication de phénomènes physiques dans l'adhésion tissulaire ne peut être éliminée. Le test de pelage est un outil de choix pour établir des bases physico-chimiques à l'interface des tissus du grain de blé

The aim of this study was to determine the cohesion and adhesion of wheat outer tissues on thenative grain. New methodologies were then developed. First, wheat grains (cultivars : Croustyand Tiger) underwent a pulsed laser (ArF 193 nm , 15 ns). A photochemical interaction wasobserved inducing the gradual ablation of outer tissues without modification of neighbouringlayers. The ablation rate was inversely related the tissue cohesion. Moreover, LIBS used inconjunction with multivariate analysis was an interesting technique to follow tissue gradualablation and to estimate tissue cohesion by the ionization effectiveness. The results of theablation rate and ionization effectiveness were coherent with the mechanical properties measuredusing hand-isolated tissues. This methodology could be appropriate to estimate, even thoughindirectly, the cohesion of the pericarp, the seed coat, and the aleurone layer, directly on thenative grain, and to carry out the screening of cultivars. On the other hand, interface propertieswere not determined. In this manner, a classical T' peel test was developed and adapted in orderto evaluate the adherence of this multilayered system. The studied interface was between thealeurone layer and the other external tissues on hand-isolated samples. Peel force at minimal peelrates could be related to tissue adherence. The variability of this force was related to grainmorphology. The effect of oxidative treatments in the tissue cohesion and adherence wasinvestigated. Using an oxidative treatment, either the cohesion or the adherence of wheat tissuestend to increase. This treatments modified the phenolic profile, without being able to specificallydetect any formation in the ferulic acid oligomerization. However, physical changes at theinterface properties could be neglected. The peel test could be an appropriate methodology tounderstand better the physico-chemical bases at the interface of wheat outer tissues