Sommaire: Etude structurale et rhéologique des systèmes mixtes caséinates / carraghénanes
Résumé
Liste des abréviations
Introduction générale
Chapitre I: Etude bibliographique
A- Caséines et caséinates de sodium
I.1. Les caséines
I.2. Les micelles de caséines : la composition, la structure
I.2.1. La composition
I.2.2. La structure
I.3. Dissociation par précipitation acide
I.4. Les caséinates de sodium
I.4.1. Caractérisation structurale
I.4.2. Comportement en suspension
I.4.3. Influence du pH et de la température
I.4.4. Influence de la force ionique
B- Les carraghénanes
I.1. Structure chimique des différents types de carraghénane
I.2. Les propriétés structurales et rhéologiques
I.2.1. Conformation en solution et transition pelote – hélice Influence des ions
I.2.2. Gélification
I.2.2.1. Influence du temps et de la température
I.2.2.2. Influence de la force ionique
I.2.2.3. Influence du pH
I.2.2.4. Influence de la concentration et de la masse molaire
I.2.2.5. Modèles de gélification
I.3. Les mélanges iota et kappa carraghénane
C- Mélange caséines et polysaccharides
I.1. Comportement et structure des mélanges polysaccharides – protéines
I.1.1. Nature des interactions dans les systèmes polysaccharides-protéines
I.1.2. Mécanismes
I.1.2.1. Co-solubilité
I.1.2.2. Séparation de phase ségrégative
I.1.2.2.1. Incompatibilité thermodynamique
I.1.2.2.2. Phénomène de déplétion- floculation
I.1.2.2.3. Diagramme de phase
I.1.2.3. Co-agrégation
I.2. Mélanges carraghénanes et caséines
I.2.1. Travaux antérieurs
I.2.1.1. Co – agrégation
I.2.1.2. Séparation de phase ségrégative
I.2.2. Les propriétés rhéologiques des mélanges caséines et carraghénane
References bibliographiques
Chapitre II: Matériels et méthodes
II.1. Matériels
II.1.1. Préparation des échantillons
II.1.1.1. Caséinate de sodium
II.1.1.2. Submicelles de caséines
II.1.1.3. Carraghénanes
II.1.2. Préparation des mélanges caséines/ carraghénanes
II.2. Méthodes
II.2.1. Protocole
II.2.1.1. Dosage des caséines
II.2.1.2. Dosage des carraghénanes
I.2.1.3. Marquage des caséines
II.2.1.4. Marquage des carraghénanes
II.2.2. Techniques expérimentales
II.2.2.1. Techniques de diffusion de la lumière
II.2.2.1.1. Diffusion statique de la lumière classique
II.2.2.1.2. Diffusion dynamique de la lumière
II.2.2.1.3. Diffusion statique de la lumière en milieu turbide (3DLS)
II.2.2.2. Microscopie confocale à balayage laser en mode fluorescence
II.2.2.3. Rhéologie
II.2.2.3.1. Etude en régime permanent
II.2.2.3.2. Etude en régime oscillant
II.2.2.3.3. Appareillage et protocole expérimental
II.a. Influence de la géométrie et du gap
II.b. Influence de la vitesse de rampe
Références bibliographiques
Chapitre III: Etude des mélanges SC et KC sous forme pelote
III.1. Morphologie des mélanges
III.1.1. Observation des images prises immédiatement après mélange (t0)
III.1.1.1. Système sans sel ou en présence de sel non spécifique (NaCl) et à pH 7
III.1.1.2. Etude du contraste
III.1.1.3. Système en présence de sel spécifique (KCl) et à pH 7
III.1.2. Observation au cours du vieillissement
III.1.2.1. Domaine monophasique
III.1.2.2. Domaine biphasique
III.2. Analyse des agrégats
III.2.2. Influence du vieillissement
III.2.3. Influence de la dilution
III.2.4. Influence de la force ionique et du pH
III.3. Diagramme de phase
III.3.1. Système en présence de NaCl et pH 7
III.3.2. Système sans sel et à pH 7
III.4. Conclusion
Références bibliographiques
Chapitre IV: Gélification des mélanges monophasiques de SC et de KC
IV.1. Système sans sel
IV.1.1. Température critique de gélification
IV.1.2. Etude cinétique
IV.1.3. Température critique de fonte
IV.1.4. Dépendance en fréquence des modules à 2°C
IV.2. Système avec un sel non spécifique du KC : sodium
IV.2.1. Influence de la température et dépendance en fréquence des modules à 2°C
IV.2.2. Influence de la concentration de SC et de KC
IV.3. Système avec un sel spécifique du KC : le potassium
IV.4. Système mixte en présence d’iodure de sodium
IV.5. Structure du gel mixte
IV.6 Conclusion
Références bibliographiques
Chapitre V: Etude comparative des SC et des submicelles de caséines
V.1. Etude des mélanges submicelles de caséines et KC sous forme pelote
V.1.1. Morphologie
V.1.2. Séparation de phase
V.1.3. Formation des agrégats
V.2. Gélification des mélanges submicelles de caséines et KC
V.2.1. Etude de la solution de KC
V.2.2. Etude des mélanges homogènes
V.2.2.1. Influence de la nature du sel
V.2.2.2. Influence de la nature de la caséine
V.2.3. Systèmes submicelles de caséine et KC
V.3. Conclusion
Propriétés structurales et rhéologiques des systèmes mixtes SC et IC
VI.1. Etude d’une solution de IC pur
VI.1.1. Etude cinétique
VI.1.2. Effet du type de sel
VI.1.3. Effet de la concentration de IC
VI.1.4. Effet de la force ionique
VI.1.5. Comparaison KC et IC
VI.2 Etude des mélanges SC et IC sous forme pelote
VI.2.1. Morphologie
VI.2.2. Diagramme de phase
VI.3. Gélification des mélanges monophasiques SC et IC
VI.3.1. Influence de la concentration de SC
VI.3.2. Influence de la force ionique
VI.4. Conclusion
Références bibliographiques
Conclusion générale
Annexes
Extrait du mémoire étude structurale et rhéologique des systèmes mixtes caséinates / carraghénanes
Chapitre I : Etude bibliographique
A- Caséines et caséinates de sodium
I.1. Les caséines
Les caséines représentent 80% des protéines du lait de vache (Lucey, Johnson and Horne, 2003) .
Il existe 4 types de molécules de caséines a s1, a, b et k, dans les proportions 3 :1 :3 :1 (de Kruif and Holt, 2003; Walstra and Jenness, 1984) . On retrouve également une petite quantité de g-caséines qui proviennent essentiellement de la dégradation des b-caséines par l’action des plasmines (Bastian and Brow, 1996). Ces différentes caséines ont des masses molaires s2 variant entre 20 et 25 kg/mol et des points isoélectriques situés entre 4.96 et 5.64. Les caséines proviennent de la polycondensation de différents aminoacides dont essentiellement la leucine, la proline, l’acide glutamique et la sérine. La composition en acides aminés leur confère une certaine hydrophobicité ce qui leur permet de s’associer aisément. Les points de ressemblance entre les caséines sont : leur faible solubilité à pH 4.6, l’absence de résidus disulfures et de structures secondaires ainsi que la présence de groupements phosphates.
Systèmes mixtes caséinates
Cependant, elles se distinguent entre elles par leur hydrophobicité, leur sensibilité à la précipitation du calcium et la distribution de leur charge.
Systèmes mixtes caséinates
– a-caséine (Ginger and Grigor, 1999) (masse molaire 23Kg/mol, 199 résidus) : Elle est constituée de 2 régions hydrophobes, séparées par une région hydrophile très chargée s1 contenant 8 groupes de phosphate, ce qui en fait la protéine la plus chargée du lait. Elle peut être précipitée avec de très faibles quantités de calcium.
– a-caséine (Brignon, Ribadeau-Dumas, Mercier, Pelissier and Das, 1977; Ginger et al., 1999) (masse molaire 25 kg/mol, 207 résidus) : Les charges négatives sont concentrées s2 près de l’extrémité N-terminale et les charges positives près de l’extrémité C-terminale, ce qui en fait la protéine la plus hydrophile. Elle peut également être précipitée avec de très faibles quantités de calcium.
Systèmes mixtes caséinates
– b-caséine (Ginger et al., 1999; Rollema, 1992) (masse molaire 24Kg/mol, 209 résidus) : Elle est composée d’une région N-terminale hydrophile très chargée négativement et d’une région C-terminale hydrophobe, ce qui lui donne une structure amphiphile. C’est la plus hydrophobe des protéines. Elle est très sensible à la température mais moins au calcium.
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