Propriétés moussantes des solutions d’agrégats de protéines

Les propriétés moussantes des solutions de protéines non agrégées et d’agrégats de protéines

ont été étudiées sur des mousses modèles générées par bullage à l’aide du Foamscan selon le

protocole détaillé dans le paragraphe II.2.4.1 de la partie Matériel et Techniques

expérimentales. La formation de la mousse a été caractérisée par le temps de formation défini

comme le temps pour lequel le volume de mousse fixé est atteint. La stabilité de la mousse a

été suivie en fonction du temps par l’évolution du volume de mousse. Le volume final de

liquide dans les mousses de protéines non agrégées et d’agrégats de protéines a également été

déterminé. Toutes les mousses ont été obtenues à partir de solutions dont la concentration en

protéines est de 1 g/L.

III.2.1.1 Formation de la mousse

Les temps de formation des mousses obtenues dans les conditions suivantes (V

mousse

à

atteindre = 45ml, débit = 35 ml/min) à partir des solutions de protéines non agrégées et

d’agrégats de protéines sont reportés dans le tableau III.3.

Tableau III.3 : Variation du temps de formation des mousses obtenues à partir de solutions de

protéines non agrégées et d’agrégats de protéines.

Pour les agrégats ayant un R

h

de 117 nm et 197 nm, il n’est pas possible d’obtenir des

mousses : le volume de mousse fixé n'est pas atteint. La mousse disparaît aussi rapidement

qu'elle est produite.

Figure III.5 : Photographie de mousse générée par bullage à partir d’une solution de larges

agrégats de protéines avec un R

_h

de 197 nm.

Comme l'illustre la photographie de la figure III.5, de grosses bulles sont formées et éclatent

aussitôt. Les bulles disparaissent aussitôt que l’injection de gaz est arrêté. Les solutions de

larges agrégats ne conduisent pas à la formation de mousses, même à des concentrations de

solutions plus élevées. Pour vérifier que ce résultat ne provenait pas du mode de production

de la mousse, des essais ont été réalisés en générant la mousse par battage. Comme

précédemment, les solutions de larges agrégats ne forment pas de mousses. Quelques bulles

sont obtenues mais se cassent rapidement.

Rayon hydrodynamique

(nm)

Temps de formation de la

mousse (s)

100% β-lg non agrégée 3 82 ± 2

35 92 ± 4

71 120 ± 1

117 Pas de mousse

100% agrégats de

protéines

197 Pas de mousse

La mousse de β-lg non agrégée se forme en 82 s. Pour les petits agrégats avec un R

h

de 35 nm

et 71 nm, le Tableau III.3 montre que la taille des agrégats influence le temps de formation de

la mousse. La mousse obtenue à partir de la solution d'agrégats avec un R

h

de 35 nm se forme

en 92 s, tandis que pour les agrégats avec un R

h

de 71 nm, la mousse se forme en un temps

plus long, de l’ordre de 120s. A l’œil, la taille des bulles des mousses d’agrégats semblent

plus grosses que celle des mousses de β-lg non agrégée.

III.2.1.2 Stabilité de la mousse

L'évolution en fonction du temps du volume de mousse pour la solution de protéines non

agrégées et celles d’agrégats de protéines seuls est reportée sur la Figure III.6.

Figure III.6 : Evolution du temps sur le volume de mousse pour des solutions de β-lg non

agrégée et d’agrégats de protéines.

La mousse de β-lg non agrégée est relativement stable car le volume de mousse à la fin de

l'expérience, à savoir 1200s après la fin du bullage, est encore supérieur à 30 ml. Le volume

des mousses formées à partir des solutions d'agrégats avec un R

h

de 35 nm et 71 nm diminue

plus rapidement que celui de la protéine non agrégée. Dans le cas des larges agrégats, ces

assemblages ne sont pas capables de former des mousses, il est donc impossible de parler de

stabilité.

0 10 20 30 40 50 60 0 200 400 600 800 1000 1200 Tem ps (s) V o lu m e d e m o u s s e ( m l) b-lg non agrégée Rh 35 nm Rh 71 nm Rh 117 nm Rh 197 nm

Les agrégats de protéines ont non seulement une influence sur le volume de mousse mais

aussi sur le volume de liquide incorporé dans la mousse et son évolution au cours du temps

(drainage) (cf. Tableau III.4).

Tableau III.4 : Variation des volumes de liquide initial, final et présent dans la mousse à la fin

de l’expérience pour des solutions de protéines non agrégées et des agrégats de protéines.

L’erreur sur les volumes mesurés a été évaluée à 0,2 ml.

Pour les plus larges agrégats ayant un R

h

de 197 nm et 117 nm, il n’est pas possible de

mesurer le volume de liquide incorporé dans la mousse puisque aucune mousse n’est créée à

partir de ces systèmes. Les mousses de β-lg non agrégée et d’agrégats de protéines avec un R

_h

de 35 nm ont un volume final de liquide dans la mousse similaire, respectivement de 3,9 ml et

3,6 ml. En revanche, pour une taille d’agrégats plus grande, le volume final de liquide dans la

mousse est plus petit, conduisant ainsi à des mousses plus sèches. L’augmentation de la taille

des agrégats mène à des mousses constituées de plus grosses bulles, remplissant plus de

volume pour la même quantité de liquide. Il faut cependant garder à l’esprit que

l’interprétation de ces valeurs est difficile dans ce cas car les mousses de β-lg non agrégée et

d’agrégats de protéines n’ont pas le même aspect macroscopique (volume de mousse, taille et

nombre de bulles).

En résumé, plus la taille des agrégats augmente, plus il est difficile de former des mousses,

les plus larges agrégats n’en formant pas. Dans le cas où des mousses peuvent être obtenues,

les mousses d’agrégats de protéines sont moins stables que les mousses de protéines non

agrégées.

Rayon hydrodynamique

(nm)

Volume final de liquide

dans la mousse (ml)

100% β-lg non agrégée 3 3,9

35 3,6

71 1,4

117 -

100% agrégats de protéines

197 -

Dans le document Rôle des agrégats de protéines dans la formation et la stabilisation de mousses (Page 78-82)