Matériaux à base de biopolymères du maïs (élaboration et comportement mécanique)

Abstract

Les relations entre la structure et les propriétés de produits à base de farine de maïs, texturés par un traitement thermomécanique, ont été abordées en utilisant des matériaux modèles denses fabriqués par (300 J.g-1,T=120ʿC) et thermomoulage (140ʿC), constitués d'amidon et de zéine. La transition vitreuse de ces matériaux est identique à celle de l'amidon pur (MC 12 %). Les matériaux mélanges ont un comportement fragile, ce qui est interprété par la faible adhésion entre les constituants. Pour de faibles teneurs en zéine ( 32 %), elle occupe une phase continue. Les propriétés mécaniques les plus faibles sont observées quand les phases sont co-continues (entre 15 et 32 %). Après expansion par micro-ondes (1000W, 10s), les matériaux denses biphasiques ont des masses volumiques plus élevées que celle du matériau amylacé. La variation des structures et des masses volumiques en fonction du taux de protéines est expliquée par la modification de la viscosité élongationnelle et du module caoutchoutique. L'étude de la structure alvéolaire par tomographie RX suggère que la présence de particules dans la matrice d'amidon modifie le processus de nucléation et de croissance des bulles, pour des températures d'expansion identiques.The structure-properties relationships of corn flour based materials submitted to a thermomechanical treatment were studied by using starch-zein blends dense materials, made by extrusion (300 J.g-1, T = 120ʿC) and thermomoulding (140ʿC). Glass transition temperature of corn flour and starch-zein materials is similar to the one of pure starch (MC 12 %). Blend materials present a fragile behaviour, distinct from the ductile one of starch, which is explained by the weak adhesion between the components. For low zein contents ( 32 %), zein is continuous. The mechanical properties were the lowest in the co-continuous domain (between 15 and 32 % zein). After expansion by microwaves (1000W, 10s), the biphasic dense materials present higher densities than the one of the starchy materials. Structure and densities variations with zein content were explained by the variations of the elongational viscosity and rubbery elastic modulus E'. The observations of the cellular structure by X-ray tomography suggest that particles in the starchy matrix change the nucleation and the mechanism of bubble growth.NANTES-BU Sciences (441092104) / SudocNANTES-Ecole Centrale (441092306) / SudocSudocFranceF