Contribution à la compréhension des mécanismes d'interaction xanthane/galactimannane

• Auteur / Autrice : Youssef Aguni
• Direction : Michel Grisel, Catherine Malhiac
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie et physicochimie des polymères
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Le Havre

Mots clés

Mots clés contrôlés

Aromatisants

Rhéologie

Galactomannane

Gomme de xanthane

Mots clés libres

Rétentiion d'arôme

Synergie

Résumé

Le travail vise à apporter des éléments de compréhension quant aux mécanismes et à la nature des interactions Xanthane/Galactomannane (X/Gal). Dans un premier temps des analyses chimiques de différents lots de gommes de X et de Gal ont été effectuées permettant ainsi une sélection. Nous avons alors étudié le comportement en solution aqueuse de gommes X et Gal, séparément ou en mélange. Les méthodes utilisées sont essentiellement la rhéologie et l’étude de rétention/libération de composés d’arômes. Les données viscosimétriques obtenues en régime dilué de concentration en polymère ont été exploitées à l’aide de différentes approches de calcul telles que décrites dans la littérature. Ce travail a clairement mis en évidence l’impact du modèle de calcul utilisé pour déterminer les paramètres intrinsèques de ces gommes prises seules et en mélanges : viscosité intrinsèque, agrégation, conformation, paramètres d’attraction/répulsion entre les gommes. Les mécanismes d'interactions entre ces deux gommes ont également fait l’objet d’une part importante de travail visant à identifier les paramètres gouvernant la rétention de composés d'arôme au sein de ces systèmes. La confrontation de l’ensemble de ces résultats a permis de proposer trois cas de figure pour expliquer les mécanismes d’interaction Xanthane/Galactomannane : le 1ier cas est l’interaction forte Xanthane/Caroube par établissement de zones de jonction entre les zones lisses non substituées des gomme Caroube, et les segments désordonnés du xanthane ; le 2ième scénario correspond à l’absence d’interaction Xanthane/Guar à faible « Degree of blockness », et enfin le 3ième cas de figure illustre les processus d’interaction faible Xanthane/Guar à fort « Degree of blockness ».

This research project aims to contribute to the understanding of the mechanisms and the nature of the interactions Xanthan/Galactomannan (X/Gal). Initially, a chemical analysis of different batches of X and Gal gums has been carried out, allowing a selection. The behavior in aqueous solution of gum X and Gal has been observed, separately or in mixture. The methods used are primarily rheology and the study of retention/release of flavours compounds. The viscosimetric data obtained in dilute solutions of polymere concentration was investigated, using various approaches available in scientific literature. The project has clarified the evidence of the impact of the model calculations which have been used to determine the intrinsic parameters of these gums, separately and in mixtures: intrinsic viscosity, aggregation, conformation, parameters of attraction/repulsion between the gums. The mechanisms of interactions between these two gums were also the subject of a significant share of this project, aiming to identify the parameters that control the retention of flavour compounds within the gums and their blend. The results of this research project suggest 3 models of interaction mechanisms between Xanthan and Galactomannan : The first is the strong interaction between Xanthan and Caroub. The intermolecular bonding involves binding of unsubstituted regions (smooth regions) of the Galactomannan to the uncoordinated segments of Xanthan. The second model is the absence of interaction between Xanthan and Guar with weak “Degree of blockness” and finally the third is the weak interaction between Xanthan and Guar with strong “Degree of blockness”.