Elaboration et caractérisation rhéo-physique de particules molles alimentaires à base de protéines / Alban Lacroix ; sous la direction de Paul Menut et de Véronique Bosc et de Murielle Hayert

Date :

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

Aliments -- Texture -- Recherche

Microgels -- Teneur en protéines -- Recherche

Élasticité linéaire

Technique de la production -- Innovations technologiques

Classification Dewey : 531.1134

Menut, Paul (1977-....) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Bosc, Véronique (Directeur de thèse / thesis advisor)

Hayert, Murielle (Directeur de thèse / thesis advisor)

Benyahia, Lazhar (1968-....) (Président du jury de soutenance / praeses)

Berton-Carabin, Claire (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Famelart, Marie-Hélène (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Université Paris-Saclay (2020-....) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

École doctorale Agriculture, alimentation, biologie, environnement, santé (Paris ; 2015-....) (Ecole doctorale associée à la thèse / doctoral school)

Paris-Saclay Food and Bioproduct Engineering (Massy, Essonne ; 2020-....) (Laboratoire associé à la thèse / thesis associated laboratory)

AgroParisTech (France) (Autre partenaire associé à la thèse / thesis associated third party)

Université Paris-Saclay. Graduate School Biosphera (2020-….) (Autre partenaire associé à la thèse / thesis associated third party)

Résumé / Abstract : Les systèmes composés de particules molles sont présents dans une grande diversité de produits alimentaires. Dans ce travail, des particules molles de type microgel ont été élaborées à partir de solutions de protéines du lactosérum, avec pour objectif d'étudier les relations entre le procédé et les propriétés de structure des microgels. Un montage expérimental a été développé en microfluidique pour élaborer des microgels de taille contrôlée en deux étapes : une émulsification suivie d'une gélification des gouttes. Deux méthodes de gélification, thermique et par acidification, ont été utilisées. Les microgels formés par acidification étaient sphériques, homogènes et monodisperses, contrairement à ceux élaborés par traitement thermiques. L'impact des pressions de travail en microfluidique et de la concentration en protéines des solutions sur les caractéristiques morphologiques et rhéologiques des microgels a été étudié. Il a été observé que le diamètre des microgels était plus petit que celui des gouttes et donc que la concentration en protéines y était plus élevée.Les propriétés rhéologiques des microgels, mesurées avec la méthode de la micromécanique capillaire, ont été comparées aux propriétés rhéologiques de macrogels, mesurées en rhéologie : dans les deux cas, le module augmente avec la concentration en protéines. Pour dépasser les limites de concentrations imposées par la gélification par acidification, nous avons réalisé des gels à partir de solutions dénaturées concentrées par pression osmotique. Cependant, les résultats obtenus ont montré que la concentration totale en protéines n'était pas le seul critère déterminant le module des gels, mais que la taille des agrégats, qui dépend des conditions de dénaturation, jouait également un rôle.

Résumé / Abstract : Soft particles are present in a variety of food products. In this work, microgels from whey protein isolates were prepared to study the relation between process and structural properties of microgels. A two-step microfluidic setup was developed to form microgels with controlled size: an emulsification followed by a gelation of droplets. Two gelation methods, thermal and by acidification, were used. Microgels obtained by acidification were spherical, homogeneous and monodisperse contrary to those from thermal gelation. The impact of the elaboration process, applied pressures in microfluidics, and protein concentration on size and rheological properties of microgels were studied.The microgels diameter was smaller than the droplets diameter, thus the protein concentration in microgels was higher than the one in droplets.Rheological properties of microgels, obtained by capillary micromechanics, were compared to rheological properties of macrogels, obtained in rheology: in both cases, the modulus increases with the protein concentration. To go beyond the limits in concentration dictated by the gelation by acidification, denatured protein solutions were concentrated with osmotic compression. However, results showed that the total protein concentration did not control alone the particle modulus, instead, the aggregate size, that depend on the conditions of denaturation, played a key role.