Propriétés interfaciales et émulsifiantes de gomme d'Acacia senegal, Acacia seyal et de leurs fractions

par Chutima Aphibanthammakit

Thèse de doctorat en Biochimie et Physicochimie alimentaires

Sous la direction de Pascale Chalier.


  • Résumé

    Les gommes d’Acacia (AG, E414EC) sont largement utilisées par ses propriétés stabilisantes, émulsifiantes et filmogènes. Le but de ce projet de thèse consiste à caractériser les propriétés interfaciales et émulsifiantes des gommes d’Acacia. Les études des propriétés interfaciales liquide-liquide ont confirmé que l’A. senegal permettait une plus grande diminution de la tension interfaciale et une formation plus rapide de films à l’interface. Ceci est en accord avec sa teneur plus élevée en AGP de masse molaire élevée riche en protéine, la meilleure accessibilité de la partie protéique et la plus grande flexibilité moléculaire par rapport à A. seyal. De même, ces avantages biochimiques et structuraux de l’A. senegal se sont avérés être impliqué dans les propriétés émulsifiantes des gommes. Les résultats d'une approche innovante visant à contrôler la teneur en AGP de masse molaire élevée riche en protéines dans le milieu et la concentration totale de gomme par le mélange de deux fractions bien caractérisées isolées chez A. senegal ont confirmé la synergie fonctionnelle entre la quantité des AGP de masse molaire élevée riche en protéines et la concentration totale en gomme. De plus, en présence de quantités élevées d'AGP de masse molaire élevée riches en protéines, les émulsions étaient stables contre la floculation/coalescence en raison de la forte teneur en protéines permettant une répulsion électrostatique entre les gouttelettes et la viscosité apparente élevée du milieu. Celles-ci étaient en accord lorsque les propriétés émulsifiantes de A. senegal et A. seyal ont été comparées. En effet, A. senegal contient une plus grande quantité d'AGP de masse molaire élevée riches en protéines et d'acides uroniques, et sa dispersion présente une viscosité apparente supérieure à celle d'A. seyal. En outre, lorsque les gommes d'Acacia étaient utilisées sous forme de films séchés, la grande teneur en AGP riches en protéines de masse molaire élevée et la bonne accessibilité des fragments protéiques d'A. senegal permettaient aux films d’avoir une surface homogène lisse avec des propriétés hydrophobes caractéristiques. En revanche, les films de A. seyal étaient irréguliers et constitués d'une organisation répétitive comme de nombreuses grosses particules uniformément réparties sur la surface par rapport au faible degré de ramification, une teneur élevée en arabinose favorisant les liaisons hydrogènes intra et inter moléculaires et une forte capacité d'hydratation chaînes polysaccharidiques de A. seyal. Selon les résultats, cette thèse apporte de nouvelles connaissances sur la relation entre la composition biochimique, les propriétés structurales et physico-chimiques, pour la première fois, dans les deux aspects de la gomme, à savoir sous forme de dispersion liquide et de films séchés.Mots clés : gomme d’Acacia, propriétés interfaciales et émulsifiantes, arabinogalactane-protéines, arômes

  • Titre traduit

    Interfacial and emulsifying properties of Acacia senegal and Acacia seyal gum and their fractions


  • Résumé

    Acacia gums (AG, E414 EC) are widely used for its stabilizing, emulsifying and film-forming properties. The aim of this project is to characterize the interfacial and emulsifying properties of Acacia gums. The main results from liquid-liquid interfacial properties study confirmed that A. senegal showed a faster decrease of interfacial tension and a more rapid interfacial film formation. These were in agreement to its greater content of high molar mass-protein AGPs content, the more accessibility of proteinaceous moieties, and the higher molecular flexibility compared to A. seyal. In the same vein, these biochemical and structural advantages of A. senegal were found to be involved in the emulsifying properties of gums. The results from an innovative approach aiming to control high molar mass protein-rich AGPs content in bulk and the total concentration of gum by mixing two well characterised fractions isolated from A. senegal confirmed the functional synergism between the amount of high molar mass protein-rich AGPs and the total gum concentration. Moreover, in the presence of high molar mass protein-rich AGPs in high amount, the emulsion became stable to flocculation/coalescence due to the great protein content allowing electrostatic repulsion between droplets and the high bulk apparent viscosity. These were in agreement when the emulsifying properties of A. senegal and A. seyal were compared. Indeed, A. senegal containing a greater amount of high molar mass protein rich AGPs and uronic acids and its dispersion having a higher apparent viscosity than A. seyal allowing the former to form emulsion with a more stability. Besides, when Acacia gums were used in the form of dried film, the great content of high molar mass protein-rich AGPs and the good accessibility of proteinaceous moieties of A. senegal allowed the smooth homogeneous surface with a hydrophobic characteristic properties of A. senegal dried films. In contrast, A. seyal films was irregular and composed of a repetitive organization as numerous large particle uniformly distributed on surface in the relation to the low degree of branching, high arabinose content favoring intra and inter molecular hydrogen bonding and high hydration ability causing aggregation of polysaccharide chains of A. seyal. According to the results, this thesis brings new knowledge of the relationship between biochemical composition, structural and physicochemical properties, for the first time, across both aspects of gum, i.e. in the form of liquid dispersion and dried films.Keywords: Acacia gums, interfacial and emulsifying properties, arabinogalactan proteins, aroma compounds


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