Caractérisation de la modulation de la cavité interne des microcapsules d’amidon de maïs

Citation

Wulff, D., Chan, A., Liu, Q., Gu, F.X., Aucoin, M.G. (2020). Characterizing internal cavity modulation of corn starch microcapsules. Heliyon, [online] 6(10), http://dx.doi.org/10.1016/j.heliyon.2020.e05294

Résumé en langage clair

Malgré des recherches approfondies au cours des dernières décennies, la structure de l’amidon n’est toujours pas entièrement comprise. On sait peu de choses sur ce qui se passe structurellement à l’intérieur d’un granule d’amidon durant le processus de gélatinisation. Les changements de l’architecture interne qui surviennent durant le processus de gélatinisation ont été mal caractérisés. Dans le présent article, l’étendue du gonflement (c’est-à-dire le degré de gonflement des particules) est caractérisée par la mesure du pouvoir de gonflement. La structure interne de l’amidon de maïs a été observée à divers stades du gonflement par la caractérisation au microscope électronique à balayage, au microscope à fond clair, au microscope en lumière polarisée et au microscope confocal à balayage laser. Nous avons constaté que le processus de gonflement provoque l'accroissement de la cavité interne. Cet accroissement est principalement le résultat de l’expansion des particules, et seule une faible augmentation du diamètre des particules correspond à une forte augmentation du volume de la cavité interne. L’enveloppe des particules s’amincit alors que l’intégrité structurale de la particule semble être en grande partie maintenue. Nous avons également modélisé mathématiquement le processus de gonflement et les changements dans la cavité interne en fonction de nos données expérimentales. La recherche fournira de nouvelles connaissances sur la structure de l’amidon et de l’information pour la modification de l’amidon et les applications dans les secteurs de la pharmaceutique, de l’emballage, du papier, du plastique, des cosmétiques et médical.

Résumé

© Les auteurs Le gonflement des granules d’amidon de maïs normal par chauffage dans l’eau provoque un élargissement des particules d’amidon et une augmentation correspondante de la taille de la cavité interne. En contrôlant l’étendue du gonflement, il est possible d’ajuster la taille de la cavité interne des microcapsules d’amidon. L’étendue du gonflement peut être contrôlée par la régulation du temps de gonflement et de la température de gonflement. Comme l’étendue du gonflement est corrélée à la taille et à la solubilité des particules, ces aspects peuvent également être contrôlés. L’imagerie par microscopie électronique à balayage (MEB) des microcapsules d’amidon à des degrés de gonflement croissants a permis d’observer clairement le processus de gonflement de la cavité interne. La microscopie à fond clair et la microscopie en lumière polarisée ont permis de valider les observations faites par MEB. La microscopie confocale à balayage laser a fourni une validation supplémentaire et indiqué qu’il est possible de charger les microscapsules d’amidon avec de grosses molécules par diffusion. Les capsules d’amidon hautement ajustables sont de nouvelles microparticules qui pourraient trouver des applications dans diverses industries.

Date de publication

2020-10-01

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