Transfert de petites molécules au travers d’emballages comestibles appliqués à l’interface d’aliments composites : de l’échelle macroscopique à l’échelle moléculaire

Transfer of small molecules through edible packaging applied at interfaces of multiphasic food products : from macroscopic to molecular scales investigation

• Auteur / Autrice : Thomas Karbowiak
• Direction : Frédéric Debeaufort
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des aliments
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Dijon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Carraghénanes

Molécules

Aliments -- Emballages

Résumé

Les transferts de molécules, cause d’altération des aliments composites, nécessitent l’application en leur sein de couches barrière comestibles au contact entre les différentes phases. La caractérisation, par goniométrie, des propriétés de surface des films, composés de iota-carraghénane et de matière grasse, permet l’étude du mouillage et de la pénétration de l’eau. La diffusion d’une molécule de référence, la fluorescéine, par la méthode FRAP révèle un seuil de teneur en eau critique induisant une augmentation de la mobilité moléculaire et met en évidence le rôle du glycérol, utilisé comme plastifiant. L’investigation moléculaire par RMN contribue à identifier les interactions entre polymère et diffusant. Enfin, l’analyse par FTIR-ATR donne le coefficient de diffusion de l’eau liquide dans le film. Ces travaux d’investigations menées à des échelles diverses permettent ainsi de mieux appréhender le mécanisme de perméation dans et/ou au travers des barrières comestibles.

Mass transfers of various molecules within multiphasic food products lead to quality deterioration and thus require the use of edible films or coatings in-between the foodstuff. Surface properties characterisation of edible films, composed of a iota-carrageenan matrix in association with a high melting point fat was investigated by goniometry and allows the determination of wetting and water penetration. Diffusion of a reference molecule such as fluorescein by the FRAP method displays a threshold of a critical water content inducing an increase of the molecular mobility, and better explains the role of glycerol, used as plasticizer. NMR molecular investigation contributes to a better understanding and identification of the interactions between the polymer and the diffusant. Finally, FTIR-ATR analysis enables to obtain a diffusion coefficient of liquid water through the film. Such a scaling investigation highlights the permeation mechanism within edible barriers.