Language
Country/Area
No result found
Du lait au chocolat : comment la lotion Ramsden change-t-elle l'industrie alimentaire ?
Dans l’industrie alimentaire, la stabilité des émulsions est cruciale pour améliorer la qualité et la valeur marchande des produits. Les émulsions Ramsden, également appelées émulsions de Pickering, ont considérablement révolutionné la production et la formulation de nombreux produits alimentaires grâce à l’utilisation de particules solides. Cet article explorera les propriétés des émulsions Ramsden et leurs applications importantes dans l’industrie alimentaire.
Le concept des émulsions de Ramsden remonte à 1903, lorsque Walter Ramsden a observé le phénomène pour la première fois et que S.U. Pickering a décrit plus en détail la forme de l'émulsion en 1907.
La particularité des émulsions Ramsden est qu’elles sont capables de mieux stabiliser les mélanges d’eau et d’huile, ce qui est obtenu en ajoutant des particules solides. Ces particules peuvent s’adsorber à l’interface eau-huile, empêchant ainsi la coalescence de petites gouttelettes d’huile, ce qui peut encore améliorer la stabilité de l’émulsion. De telles émulsions peuvent se présenter sous la forme d'huile dans l'eau ou d'eau dans l'huile, mais des systèmes plus complexes tels que les émulsions eau dans l'eau et huile dans l'huile existent également.
Des études ont montré que les propriétés des particules, telles que l’hydrophobicité, la forme, la taille, ainsi que la concentration en électrolyte de la phase continue et le rapport volumique des deux phases, peuvent affecter la stabilité de l’émulsion.
Lorsque l’huile et l’eau sont mélangées, sans ajout de stabilisant, les gouttelettes d’huile fusionnent d’elles-mêmes en raison de la réduction d’énergie. Cependant, lorsque nous ajoutons des particules solides, elles s’adsorbent à l’interface et évitent ce processus de fusion. Les caractéristiques de l’angle de contact de ces particules reflètent leur hydrophobicité. Si l’angle de contact de la particule est faible, la particule sera principalement mouillée par la gouttelette, ce qui rendra difficile d’empêcher la fusion des gouttelettes. Dans les applications pratiques, la stabilité est optimale lorsque l’angle de contact est d’environ 90°.
Dans l’industrie alimentaire, la forme la plus courante d’émulsion de Ramsden est l’émulsion eau dans huile, car la plupart des particules organiques sont hydrophiles. Par exemple, le lait homogénéisé est une émulsion stable selon la norme Ramsden dont les protéines du lait (caséine) sont capables de s'adsorber à la surface des globules gras du lait et d'agir comme tensioactifs, remplaçant ainsi les membranes des globules gras du lait qui sont endommagées lors du processus d'homogénéisation. En plus du lait, des produits tels que le chocolat faible en gras, les vinaigrettes et la margarine peuvent également utiliser des émulsions Ramsden dans leurs formulations pour améliorer la stabilité.
Avec l’attention croissante portée aux questions environnementales, de santé et de coûts, la recherche sur les émulsions Ramsden a progressé rapidement, en particulier au cours des 20 dernières années.
Au fil du temps, les chercheurs ont découvert que les nanoparticules synthétiques, dont la taille et la composition pouvaient être contrôlées avec précision, pouvaient servir de stabilisateurs pour les émulsions Ramsden. Cependant, récemment, les particules organiques naturelles ont également suscité une attention croissante en raison de leurs avancées en matière de rentabilité et de biodégradabilité, et elles sont dérivées de ressources renouvelables. Les résultats suggèrent des options plus écologiques pour la fabrication des aliments.
De plus, les émulsions Ramsden excellent dans des applications telles que la stimulation du pétrole et du gaz et le traitement de l’eau. Certaines émulsions Ramsden restent même stables dans des conditions gastriques et présentent une résistance à la lipolyse gastrique anormale, ce qui les rend potentiellement utiles dans les systèmes d'administration orale et pour améliorer la satiété.
Il convient de noter que l'utilisation de « particules Janus » amphiphiles, particules hydrophobes d'un côté et hydrophiles de l'autre, contribue également à améliorer la stabilité des émulsions Ramsden.
Ces particules Janus ont une énergie d’adsorption plus élevée sur l’interface liquide-liquide, améliorant ainsi la stabilité globale de l’émulsion. De même, les particules de latex peuvent être stabilisées par Ramsden et former finalement une coque ou capsule perméable, appelée coque colloïdale. Les gouttelettes des émulsions Ramsden conviennent également comme modèles pour les microcapsules, formant des capsules imperméables à l'eau. De plus, cette forme de piégeage peut également être appliquée à des émulsions eau dans eau (c'est-à-dire des dispersions de solutions aqueuses de polymères à phases séparées), et le processus peut également être réversible. Néanmoins, les microbulles stables de Ramsden ont également de bonnes perspectives d’application dans les agents de contraste à ultrasons.
Avec de nouvelles recherches et applications de l'émulsion Ramsden, son impact sur l'industrie alimentaire ne fera que s'accentuer. Dans quelle direction évoluera l'industrie alimentaire à l'avenir ?
