Encapsulation d’huile dans des membranes d’alginate par gélification inverse

Thèse de doctorat en Sciences pour l’ingénieur.

Sous la direction de Denis Poncelet. Co-encadrant : Denis Renard.

Thèse soutenue le 16-12-2015 à Nantes, dans le cadre de l’École doctorale Sciences pour l’ingénieur, Géosciences, Architecture (SPIGA),  par Evandro Martins.

 

 

Résumé

L’encapsulation d’huile par gélification inverse consiste à ajouter, goutte-à-goutte, une émulsion de chlorure de calcium/huile dans un bain d’alginate. Les ions Ca2+ migrent ensuite à travers l’émulsion vers l’extérieur du bain et réticulent les macromolécules d’alginate (gélification inverse). Des capsules millimétriques (3- 7 mm) avec une morphologie coeur couronne sont ainsi formées. La production de capsules de taille inférieure à 1 mm par gélification inverse n’a cependant jamais été démontrée. L’intérêt des microcapsules repose sur un vaste champ d’applications pour lesquelles la capsule ne doit pas ou peu interférer avec la texture ou l’apparence du produit final. L’objectif de la thèse repose ainsi sur le développement de procédés de gélification inverse en visant une réduction de la taille des capsules. De plus, la compréhension du mécanisme de gélification inverse à partir des émulsions huile-dans-eau (H/E) et eau-dans-huile (E/H) a aussi été étudié. Une méthode de dispersion a ainsi été proposée afin de réduire la taille des capsules, qui consiste à former des gouttelettes par dispersion de l’émulsion dans un bain d’alginate sous agitation. Après réticulation de l’alginate pour former la membrane, des microcapsules de tailles comprises entre 370 et 600 μm ont été obtenues. La méthode de dispersion a ensuite été adaptée à un procédé millifluidique afin de contrôler la polydispersité en taille de microcapsules. Des capsules monodisperses en taille avec des diamètres de 140 μm jusqu’à 1.4 mm ont ainsi été produites par millifluidique.

 

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