Traitement thermique des moûts de fermentation et organisation moléculaire du xanthane, conséquences rhéologiques

Thermal treatment of fermentation broths and molecular organisation of xanthan, rheological consequences

• Auteur / Autrice : Isabelle Capron
• Direction : Guy Muller
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Rouen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chromatographie sur gel

Viscosité

Dissociation (chimie)

Protéines -- Dénaturation (chimie)

Fermentation

Propriétés thermiques

Moût

Raisin

Rhéologie

Gomme de xanthane

Mots clés libres

Transition conformation

Interaction intermoléculaire

Diffusion lumière

Grape must

Xanthan gum

Heat treatment

Denaturation renaturation

Conformational transition

Viscosity

Rheological properties

Intermolecular interaction

Association dissociation

Light scattering

Gel permeation chromatography

Résumé

Le xanthane est un exopolysaccharide anionique de fermentation. Sa conformation semi-rigide et sa forte masse moléculaire en font un agent largement utilisé dans de nombreuses applications pour ses qualités épaississante et viscosifiante notamment. Ces caractéristiques sont gouvernées par une transition conformationnelle, fonction essentiellement de la salinité et de la température. L'étude de ces paramètres en diffusion de la lumière, viscosimétrie, couplage chromatographie d'exclusion stérique / diffusion de la lumière et microscopie à force atomique principalement a permis de mettre en évidence une organisation en double hélice de la molécule native, celle-ci pouvant subir une dénaturation à une température suffisante accompagnée d'une dissociation irréversible en milieu dilué. La renaturation s'effectue par contre selon un processus intramoléculaire montrant un repliement antiparallèle de la chaîne. En régime concentré, l'existence d'interactions intermoléculaires renforcées par l'apparition de mésophases à une concentration suffisante permet d'accéder aux caractéristiques d'un gel faible des 7g/l dans NaCl 0,03M. Une étude de montée-descente en température a également montré la formation de telles liaisons intermoléculaires lorsque la transition conformationnelle a pu s'effectuer. Une simulation des phénomènes intervenant au cours du traitement thermique de post-fermentation a été effectuée et suivie en rhéologie sur un ferment brut. Cette étude a permis de déterminer les raisons de la non dissociation de la molécule de xanthane lors du traitement thermique de post-fermentation malgré la température imposée (T > Tm) par des effets de concentration. De même, l'augmentation de la viscosité observée lors de ce traitement est attribuée à la formation d'associations intermoléculaires lors de l'ouverture des chaînes latérales et à la présence de protéines dans le milieu impliquant des domaines hydrophobes.