Rangées de graines.. © Inra, Elena Schweitzer © Fotolia

Nos résultats

Sommaire
  1. Introduction
  2. Impact des traitements thermiques sur la digestion du lait maternel chez le nourrisson prématuré
  3. La manière dont les protéines s’agrègent lors d’un traitement thermique module leur capacité sensibilisante
  4. Accroître la survie des probiotiques au séchage en stimulant leur adaptation aux stress
  5. Le pouvoir adhésif deLactococcus lactis: une histoire tirée par les « pili » ?
  6. Quand les biopolymères s'assemblent : un jeu d'énergie et d'entropie.
  7. Toute la digestion gastro-intestinale dans un laboratoire sur puce : le microdigesteur
  8. Dis, comment une goutte de lait devient-elle un grain de poudre ?
  9. Recherches et Innovations 2016 - Pour l'Aliment et les Bioproduits
  10. 13 minutes pour tout savoir sur la qualité des fromages et des recherches qu'elle implique
  11. Un nouveau procédé pour le bio-raffinage du végétal
  12. La membrane bactérienne sous la lumière UV du synchrotron SOLEIL
  13. L’ingénierie inverse ou la machine à remonter… le pain !
  14. Chimie verte : Améliorer la production de lipides chez la levure
  15. Des vins de qualité à teneur réduite en alcool acceptés par le consommateur
  16. Impact des procédés de fractionnement sur la distribution des mycotoxines dans le blé dur
  17. Pâtes aux légumineuses : comment la formule et le procédé confèrent à l’aliment ses qualités nutritionnelles
  18. Contrôler le brunissement des vins blancs par la sélection raisonnée de levures
  19. Des bactéries lactiques pour réduire l’allergénicité de certaines protéines du lait
  20. Eliminer les biofilms avec un détergent enzymatique : une alternative aux traitements à base de soude
  21. Néo-enzymes à façon pour la conception de vaccins antibactériens
  22. RMN : une méthode non destructive pour identifier et quantifier les molécules phosphorées
  23. Marché des viandes transformées : vers une méthode de référence ?
  24. Modélisation mécanique multi-échelle : de l’échelle nanométrique aux propriétés macroscopiques de la mie de pain
  25. Minimoulin : 500 g pour apprécier la valeur meunière des blés
  26. Production microbienne de lipides à usages énergétiques ou chimiques
  27. L'acide férulique, acteur discret mais universel de la construction des parois lignifiées
  28. Eco-conception de matériaux à base de co-produits du bois
  29. L'analyse des composés volatils pourrait permettre d'authentifier le système de production des poulets
  30. Des nanoparticules comme marqueurs de biopolymères en microscopie
  31. Pasteurisation, UHT, microfiltration... Tous les traitements n'ont pas le même impact sur la qualité nutritionnelle du lait
  32. Des rayons X pour caractériser les couches accumulées lors des opérations de filtration
  33. L'intégration des connaissances expertes appliquées à l'affinage des camemberts
  34. Maîtriser la perte de masse des fromages pendant l'affinage
  35. La mémoire de l'amidon
  36. Recherches et innovations 2015 - Pour l'Aliment et les Bioproduits
  37. Comportement des micelles de caséine lors de la filtration du lait
  38. Nouvelle enzyme de dégradation des pectines
  39. Digestion du nourrisson : un modèle permet d’étudier les allergènes alimentaires
  40. Digestion des protéines carnées
  41. Des émulsions modèles de la digestion révèlent l’effet protecteur des polyphénols
  42. Perception de l’astringence : un nouvel éclairage grâce à la spectrométrie de masse
  43. Hautes pressions : Nouvelles voies d'utilisation et de valorisation sur les aliments emballés
  44. Fours à injection de vapeur d’eau : jusqu'à 12% d’économie d’énergie
  45. Nouvelle méthode d’analyse rapide de la qualité des tomates et des abricots
  46. Jambon de Bayonne : des marqueurs de texture et d’arôme pour maîtriser la qualité
  47. Suraccumulation de lipides chez la levure S. cerevisiae : vers une production de biocarburants à usage aéronautique
  48. Fractionner la ventilation des hâloirs de fromagerie : 50% d’économie d’énergie
  49. Connaître la structure de l'amidon pour maîtriser ses applications
  50. L’IRM pondérée en diffusion : un outil générique pour la micro-imagerie des lipides dans les matrices alimentaires
  51. Caractérisation d’un gène majeur de la biosynthèse des anthocyanes dans la baie de raisin
  52. Nouveaux détecteurs d’activités enzymatiques à base de nanocouches semi-réflectives de biopolymères
  53. Vers la connaissance de la structure de la micelle de caséine
  54. Le chauffage du lait semble favoriser le développement de l’allergie chez les nourrissons
  55. Mieux comprendre le pouvoir moussant des protéines en étudiant leur comportement aux interfaces eau-air
  56. Nouveau modèle d’organisation en 3D de la membrane de globules gras du lait
  57. Comment les protéines alimentaires s’auto-assemblent en objets micrométriques
  58. Une nouvelle méthode de séparation permet de déterminer la structure complète de biopolymères
  59. Intérêt des métabolites volatils des produits carnés pour révéler les contaminations des animaux d’élevage aux micropolluants environnementaux
  60. SensinMouth quand le goût fait sens
  61. Un logiciel d’aide au choix d’un emballage pour la filière Fruits et Légumes frais construit sur une démarche d’ingénierie des connaissances
  62. SOLEIL nous éclaire sur la structure des protéines stabilisatrices des réserves lipidiques de plantes oléagineuses
  63. Un zoom sur le processus d’assemblage multi-échelle des protéines 
  64. Maîtrise du séchage de produits laitiers infantiles par la prise en compte des interactions eau-constituants
  65. Maîtriser l’acidité du vin par un procédé électro-membranaire : une nouvelle pratique œnologique autorisée en Europe et dans les pays viticoles du nouveau monde
  66. Stratégies de réduction du taux de sodium dans les aliments
  67. Pour une meilleure persistance de Lactococcus lactis dans le tractus digestif
  68. L’allergie alimentaire au blé : une histoire d’épitopes
  69. Des essais sur un modèle de souris allergiques révèlent le fort potentiel allergisant d’un procédé alimentaire : la désamidation du gluten de blé
  70. Protéger les lipides omega-3 de l’oxydation : le rôle clé des émulsifiants
  71. Quel impact de la cuisson sur la qualité des viandes ? Des images aux modèles mathématiques.
  72. Comment améliorer le pouvoir moussant des protéines ?
  73. Une cellule d’observation sous cisaillement de gels, mousses, pâtes et autres systèmes complexes
  74. Vers une compréhension des mécanismes impliqués dans la synthèse de tanins astringents
  75. Fractionnement du lait : des procédés membranaires éco-performants
  76. Qualité des vins : de l'oxygène un peu, beaucoup, ... pas du tout ?
  77. Obtenir des émulsions très stables sans tensioactifs grâce à des nanocristaux de polysaccharides issus de la biomasse.
  78. Découverte de nouvelles enzymes de dégradation des polysaccharides végétaux dans le microbiome intestinal humain
  79. La cutine de la peau des tomates pour de nouveaux polymères
  80. La texture des fruits : phénotypage et chémotypage de déterminants histologiques et pariétaux
  81. Simulation de la fragmentation orale d'aliments céréaliers fragiles ... Scrountch !
  82. La déglutition, un carrefour physiologique clé pour libérer les arômes 
  83. Un nouveau procédé de cuisson des viandes sous dioxyde de carbone pour réduire l'apparition de composés indésirables
  84. Dénaturation thermique des protéines musculaires par microspectroscopie FT IR localisée couplée au rayonnement synchrotron
  85. Des résines époxy biosourcées, sans bisphénol A, à partir de polyphénols naturels
  86. Structure d'un colloïde naturel : la micelle de caséine du lait
  87. Identification d'une souche d'Aspergillus qui améliore de 20% le rendement en glucose de la biomasse en conditions industrielles
  88. Une enzyme impliquée dans la polymérisation de la cutine
  89. Une farine de blé dur adaptée à la fabrication de baguettes traditionnelles
  90. Le virtuel pour guider la construction d’enzymes « sur mesure »
  91. Jusqu’où est-il possible de réduire la teneur en sel dans les charcuteries cuites ?
  92. Diffusion des molécules organiques dans les matériaux polymères : retour sur les lois connues
  93. Mousse intelligente : différentes manières de détruire une mousse sur demande !
  94. La Datte, riche en tanins et pourtant ni amère ni astringente
  95. Réduire la teneur en sel des aliments
  96. Recherches et innovations 2014

Obtenir des émulsions très stables sans tensioactifs grâce à des nanocristaux de polysaccharides issus de la biomasse.

Une émulsion est constituée par la dispersion de deux liquides non miscibles, l’un d’entre eux se trouvant dispersé sous la forme de gouttelettes. La stabilité du système est assurée par un troisième composant présentant une affinité pour chacune des phases et qui vient se positionner à l’interface. Classiquement, ce rôle est joué par des molécules amphiphiles ayant une activité tensioactive. Nos travaux récents ont permis de mettre en évidence la possibilité de fabriquer des émulsions très stables sans tensioactifs en utilisant comme élément stabilisant des nanocristaux de polysaccharides issus de la biomasse. Ce type d’émulsion appelée émulsions de Pickering présente des caractéristiques originales qui, combinées à celles des nanocristaux de polysaccharides, ouvrent des champs applicatifs nouveaux pour ce type d’émulsions.

Mis à jour le 17/06/2013
Publié le 04/06/2013
Mots-clés :

Les émulsions de Pickering : des émulsions atypiques

 Une émulsion est classiquement un état métastable qui va irrémédiablement évoluer vers la séparation des deux phases sur des échelles de temps variables. Au-delà de la stabilité relative, la formulation des émulsions a pour but d’avoir accès à des gammes importantes de texture et de viscoélasticité donnant lieu à des domaines d’applications aussi variés que l’agroalimentaire, la cosmétique, la lubrification, la synthèse chimique ou bien encore le domaine médical.
Habituellement, les émulsions sont stabilisées par des agents tensioactifs de faibles poids moléculaires qui présentent des dynamiques rapides de sorption/désorption à l’interface, ce qui requiert une grande quantité de surfactants pour maintenir la stabilité de l’interface. Dans le cas des émulsions de Pickering, la stabilité est assurée par la présence de particules fortement ancrées à l’interface nécessitant une quantité limitée de particules en comparaison aux émulsifiants classiques, une plus grande stabilité et une grande élasticité interfaciale. Ces propriétés macroscopiques peuvent se comprendre par la modification de la nature des interfaces rendues plus robustes et rigides compte tenu de la forte énergie de désorption coopérative propre à chaque particule.

Ces émulsions connaissent actuellement un regain d’intérêt à la fois en raison de leurs propriétés atypiques qui permet notamment de diminuer la quantité de tensioactifs dans les utilisations courantes et aussi en raison de la forte activité de recherche. Simultanément et en raison de l’apparition de nouvelles réglementations, il existe une volonté forte de substituer aux tensioactifs synthétiques des structures d’origine biologique. La nature renouvelable des cristaux utilisés les positionnent donc idéalement sur le marché des émulsions. La combinaison des propriétés des émulsions de Pickering avec les propriétés de biodégradabilité ou d’alimentarité des micro et nanocristaux de polysaccharides présente donc un intérêt applicatif nouveau et important en particulier dans une logique de fractionnement et biorafinerie.

Les nanocristaux de cellulose, des stabilisants efficaces

Les émulsions de Pickering huile dans eau ont été stabilisées par des cristaux provenant de différentes origines biologiques notamment à partir de cellulose non modifiée. Ces cristaux aux morphologies variées (Fig 1a-b) sont obtenus soit à partir d’hydrolyse ménagée de structures naturelles (coton, parois d’algues, cellulose bactérienne) soit à partir de chaînes de polysaccharides isolées puis recristallisées (valorisation de résidus de tissus par exemple). Nous avons pu visualiser les cristaux à la surface des gouttelettes d’huiles par différentes techniques microscopiques (microcopie confocale à balayage laser, microscopie de force atomique et microscopie électronique à balayage) (Fig 1c-f).

Figure 1 : Nanocristaux de cellulose obtenus par hydrolyse ménagée de linters de coton (1a) ou de cladophora (algue) (1b) ; Emulsion formée à partir de microcristaux de cellulose en microscopie optique (1c) ; imagée en microscopie confocale à balayage laser avec marquage de la phase hydrophobe au bodipy (1d) et double marquage bodipy et calcofluor spécifique de la cellulose(1e ) et microscopie électronique à balayage (1f).. © Inra
Figure 1 : Nanocristaux de cellulose obtenus par hydrolyse ménagée de linters de coton (1a) ou de cladophora (algue) (1b) ; Emulsion formée à partir de microcristaux de cellulose en microscopie optique (1c) ; imagée en microscopie confocale à balayage laser avec marquage de la phase hydrophobe au bodipy (1d) et double marquage bodipy et calcofluor spécifique de la cellulose(1e ) et microscopie électronique à balayage (1f). © Inra

Les différentes méthodes de préparation des cristaux nous ont permis de démontrer que notamment les caractéristiques de surface des cristaux étaient déterminantes dans la stabilité de l’émulsion et que celle-ci pouvait être modulée par la charge de surface des cristaux. Les études de stabilité que nous avons menées ont démontré que les émulsions résistaient à de grandes déformations mécaniques et étaient stables sur des grandes gammes de température (-20°C à 80°C), de pH (1 à 13) et de temps (au moins un an).

Les nanocristaux de polysaccharides, des ressources variées, biodégradables et renouvelables

L’utilisation de cristaux de polysaccharides pour la stabilisation d’émulsions de Pickering peut remplacer des particules issues de la synthèse organique dans des applications existantes mais également ouvrir de nouveaux domaines d’application à ces émulsions en raison des propriétés fonctionnelles spécifiques aux biopolymères et de la propriété d’alimentarité ou de biocompatibilité des cristaux.

Références

En savoir plus

  • Un brevet INRA a été déposé par Cathala et al.  N° FR 10 55 836 du 19 Juillet 2010.
  • Emulsions S.U. Pickering, J. Chem. Soc. 91 (1907) 2001