From a swollen granule to a suspension: shear flow behaviour of a physically modified starch
Du granule gonflé à la suspension : comportement sous écoulement d'un amidon physiquement modifié
Résumé
Starch used as a food thickener is interesting for its nutritional value but also because it offers better flavour perception when compared to other food thickeners such as hydrocolloids. This latter property seems to be linked to the ability of the product to mix in the mouth and thus to the diffusion of the tastants to the receptors. A suggested parameter that could reflect the ability to mix in the mouth and allow differentiating food thickeners is the break-up of a droplet submitted to simple shear. The aim of this study is to understand the behaviour of a swollen-in-water starch suspension droplet and compare it to the behaviour of a known fluid droplet, an aqueous solution of hydroxypropylmethyl cellulose (HPMC). The droplets placed in an immiscible fluid (silicon oil) are submitted to a simple shear flow using a counter rotating shear cell. The break-up conditions of a starch suspension droplet are studied in detail and compared to the HPMC solution droplet. The break-up mechanism of the suspension droplet is different from that of the HPMC solution droplet. The deformation of the suspension droplet was explained by the rheological behaviour of the suspension and the deformation of a single swollen starch granule submitted to shear.
L'amidon utilisé comme épaississant alimentaire présente tout d'abord un intérêt nutritif mais offre également une meilleure perception du goût comparé à d'autres épaississants de type hydrocolloide. Cette propriété semble liée à la capacité des produits à se mélanger en bouche et donc à la diffusion des agents de flaveurs aux récepteurs. Un paramètre physique qui pourrait refléter la capacité à se mélanger serait la facilité d'une goutte de cet épaississant à rompre lorsque celle-ci est soumise à un cisaillement. Le but de cette étude est de comprendre le comportement d'une goutte de suspension de granules d'amidon, gonflés dans l'eau, sous écoulement et de le comparer à une goutte d'un autre épaississant connu, la solution aqueuse de hydoxyproplmethyl cellulose (HPMC). Les gouttes, placées dans l'huile de silicone, sont étudiées sous cisaillement à l'aide d'un rhéo-optique contra-rotatif. Les conditions de rupture d'une goutte de suspension d'amidon sont étudiées en détails et comparées à celle d'une goutte d'HPMC. Le mécanisme de rupture d'une goutte de suspension est différent comparé à une goutte de solution d'HPMC. La déformation d'une goutte de suspension a été liée au comportement rhéologique de la suspension et à la déformation d'un granule seule gonflé sous cisaillement.
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