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NUT-1025 Final > Cours 5 - Bio nanocomposites > Flashcards

Cours 5 - Bio nanocomposites Flashcards

1
Q

Donnez des polymères de source naturelle pouvant servir à l’emballage des produits alimentaires

A
  • polymère de source naturelle
  • polysaccharides : cellulose, amidon
  • des protéines isolées du soja, gélatine
  • polyesters : polyhydroxyalcanoate (PHA) => produit par les bactéries
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Q

Dans les pellicules à base de biopolymères naturels, quelles sont les 2 classes ?

A

1 ) les polymères naturels biodégradables ( produits par des systèmes biologiques => animaux, plantes, micro-organismes)
2) Polymères synthétiques biodégradables (dérivés de précurseurs biologiques produisant des acides aminés, des sucres et/ou des huiles naturelles)

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3
Q

Les polymères naturels tels que les protéines et les polysaccharides peuvent avoir de bonnes propriétés en tant que pellicule avec

A
  • des valeurs satisfaisantes d’effet barrière aux gaz
  • un faible coût de fabrication
  • perméabilité élevée à la vapeur d’eau, à cause du caractère hydrophile du polymère.
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4
Q

Il y a actuellement bcp de recherche dans la production de pellicules à base de

A

protéines et polysaccharides afin d’améliorer la qualité de l’emballage pour la conservation des aliments

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5
Q

Qu’est-ce qu’un polysaccharide ?

A
  • polymère d’hydrate de carbone formé par l’union de nombreux monosaccharides avec la formule structurelle CnH2nOn tels que le glucose.
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6
Q

Quel est le polysaccharide le plus abondant dans la nature ?

A

L’amidon

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7
Q

En pellicule d’emballage, l’amidon a des caractéristiques uniques du sa composition en

A

Amylose et amylopectine

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8
Q

L’amidon est un mélange d’amylose qui contient un lien

A

alpha 1-4

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9
Q

L’amylopectine contient

A

des liaisons alpha 1-6 et est ramifié

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10
Q

Les ramifications de l’amylopectine ( groupement OH ) cause des problèmes car

A

L’eau va venir s’y lier donc ceci est une problématique lors des emballages alimentaires.

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11
Q

Il est préférable d’avoir une source d’amidon ayant

A

Moins d’amylopectine et plus d’amylose

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12
Q

Quelle céréale contient moins d’amylopectine ?

A

Les légumineuses

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13
Q

Quelles sont les caractéristiques de l’amylose qui en font de bons composés pour faire des emballages alimentaires ?

A

Les molécules d’amylose en raison de leur linélarité ont tendance à être orienté parallèlement, suffisant pour qu’ils forment des liaisons hydrogènes entre des polymères adjacents.

=> ceci résultera d’une faible affinité du polymère à l’eau

=> ce qui produit des pellicules opaques et moins cassant

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14
Q

Qu’est-ce qui est problématique avec l’amidon ?

A

=> parce que l’amidon ne contient pas 100% d’amylose, les ramifications de l’amylopectine modifient ses propriétés.

Ainsi, selon la proportion d’amylose, les biopellicules à base d’amidon offrent une faible barrière à la vapeur d’eau et aux gaz tels que Co2, O2 en plus d’être friable.

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15
Q

Pour utiliser l’amidon comme emballage il faut donc

A

Ajouter des additifs pour accroître ses propriétés => nanocomposites

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16
Q

Quels sont les polysaccharides utilisés pour la production de pellicules d’emballage ?

A
  • cellulose
  • Chitosane
  • Alginate
  • Pectine
  • Carraghénane
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17
Q

Quel est le % de biomasse de la cellulose ?

A

50%

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18
Q

La cellulose est un ….. de structure

A

Homopolysachharide

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19
Q

Quel sont les liens des glucose linéaire de cellulose ?

A

Les liens B1-4

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20
Q

Qu’y a t’il entre les OH équatoriaux de la cellulose et que cela fait-il ?

A
  • Il y a des pont H entre les OH équatoriaux ce qui résulte de :
    => formation de fibres étirées et rigides
    = > formation de faisceaux insolubles ( bois, coton, cellophane )
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21
Q

La chitine comporte

A

Un homopolymère linéaire de N-acétylglucosamine avec des liaisons B1-4

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22
Q

La liaison de cations de la chitine permet d’avoir

A

de la rigidité et force ( carapace des homards )

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23
Q

Quel est le second polymère naturel le plus abondant dans la nature ?

A
  • la chitine
24
Q

Où retrouve t’on la chitine ?

A
  • dans la carapace des crustacés, cuticules d’insectes et les parois cellulaires des champignons
25
Q

La chitine possède quoi comme activités au niveau des micro-organismes ?

A

Des propriétés antifongiques et antibactériennes

26
Q

La chitine est insoluble dans l’eau et

A

dans les solvants organiques les plus courants ce qui limite son utilisation

27
Q

Le chitosane est un polysaccharide obtenu par

A

Désacéthylation de la chitine ( on enlève le groupement acétyl de la chitine

28
Q

La chitosane est

A
  • biodégradable
  • bioadhésif
  • bactériostatiques
  • fongistatique
  • permet l’introduction de propriétés souhaitées par sa modification chimique ou sa conjugaison avec d’autres polymères
29
Q

Alginates provient d’où ?

A

De certaines algues brunes

30
Q

La pectine est

A
  • un polymère linéaire d’acide galacturonique en liaison alpha 1- 4
  • elle est faiblement ramifié
31
Q

Qu’est-ce que la carraghénane ?

A

Un polymère de carabiose en liaison alpha 1-3

- le carabiose : 2 galactoses en liaison B1-4

32
Q

Concernant les pellicules de protéines, elles sont synthétisées par qui ?

A

Elles sont synthétisées par des organismes vivants qui condensent différents acides aminées par des liens alpha-peptidiques

33
Q

Comme les protéines sont composés d’une grande variété dans leurs acides aminés, cela leurs confèrent

A

Des propriétés particulières

34
Q

Les protéines de quel aliment ont de bonnes propriétés adhésives lorsqu’utilisées en pellicules biodégradables ?

A

Fèves de soya

35
Q

Quelles sont les protéines végétales qui sont étudiées pour la formation de pellicules d’emballage ?

A
  • Zéine ( protéine du mais)
  • protéines de blé
  • protéines de gluten
36
Q

Quelles sont les protéines animales qui sont étudiées pour la formation de pellicules d’emballage ?

A
  • collagène
  • gélatine
  • caséine
  • protéine du lactosérum
37
Q

Les protéines de zéine ( protéine du maïs) possède quel genre de caractère et cette propriété produit des pellicules qui sont ?

A
  • Un caractère hydrophobe

Cette propriété produit des pellicules qui sont :

1) dure
2) transparente
3) grande stabilité face à l’humidité et à la chaleur car elle ne veut pas se lier à l’eau

38
Q

Les interactions entre polysaccharides et protéines sont largement utilisé pour contrôler quoi ?

A
  • la structure
  • la texture
  • la stabilité des emballages pour produits alimentaires
39
Q

Les propriétés des pellicules d’emballage obtenues des interaction entre les protéines et les polysaccharides vont dépendre de

A

1) ration polysaccharide / protéine
2 propriétés de chacun des polymères
3) Conditions de la solution génératrice (ph, force ionique, concentration totale)

40
Q

Quels sont les secteurs qui auraient un potentiel d’utiliser les nanotechnologies dans l’industrie alimentaire ?

A

1) agriculture
2) transformation des aliments
3) emballage des aliments
4) suppléments nutritifs

41
Q

Quel est le secteur le plus actif pour intégrer la nanotechnologie ?

A
  • celui de l’emballage alimentaire car les consommateurs sont plus enclin à accepter les nanotechnologie dans les emballages que dans les aliments.
42
Q

Qu’est-ce qu’un composite ?

A

deux ou plusieurs substances combinés ayant des propriétés uniques qui ne sont pas susceptibles d’être obtenus à partir de ses composants individuels

43
Q

Les nanocomposites sont à l’échelle

A

sont à l’échelle nanométrique et ont des propriétés particulières liées à leur taille (nano)

44
Q

Qu’est-ce qu’un bionanocomposite ?

A

biodégradable

45
Q

Quels sont les types de matériaux utilisés pour la production de bionanocomposites ?

A
  • minéraux argileux (inorganiques)
  • fibres de cellulose ( organiques, obtenues de plantes )
    => biodégradables et renouvelables
    => moins d’impact sur l’environnement que leurs homologues synthétiques
46
Q

La cellulose est produite par

A

les plantes et les bactéries

47
Q

Pourquoi les bionanocomposities sont de bons potentiels car

A
  • accessibilité
  • durabilité
    ( les fibrilles de cellules sont alignés dans le même sens, ce qui crée une propriété de traction et de flexion maximale et assure la rigidité
  • grande surface relativement à leur volume
    ( donne d’excellentes propriétés mécaniques, électriques et thermiques aux nanocomposites)
48
Q

Quel est l’inconvénient majeur des fibres de cellulose ?

A

Leur nature fortement polaire

  • incompatibilité avec les polymères non polaires
  • faible résistance à l’absorption d’humidité
  • l’utilisation de fibres naturelles moins attrayants pour les applications d’emballage
49
Q

Comment améliore t’on la compatibilité entre les nanofibres de cellulose et matrices hydrophobes ?

A
  • des méthodes physiques

- des méthodes chimiques

50
Q

Pourquoi les nanofibres de cellulose suscite bcp d’intérêt commercial en tant que nanomatériel de remplissage dans une matrice de polymère ?

A
  • grande disponibilité
  • améliorent la durabilité
  • très grand rapport surface-volume
  • haute résistance à la traction
  • rigidité élevée
  • grande flexibilité
  • bonnes propriétés :
  • dynamiques,
  • mécaniques,
  • électriques,
  • thermiques
51
Q

Des recherches récentes sur deux protéines comme nanoparticules quelles sont-elles ?

A
  • Viciline (protéine de réserve de légumineuse telle le pois )
  • gliadine (protéine de réserve du blé)
52
Q

Quel est la nanoparticule la plus utilisée dans les nanocomposites ? (examen question)

A

La réponse serait l’argile.

53
Q

Il existe deux classes de protéines végétales, quelles sont-elle ?

A

1) les protéines fibreuses

2) les protéines globulaires

54
Q

Que sont les plastifiants ?

A

des composés ajoutés à d’autres matériaux, sous certaines conditions, pour modifier certaines propriétés physiques et mécaniques. Des plastifiants à faible volatilité peuvent être ajoutés pour donner de la flexibilité à une pellicule polymérique.

55
Q

Quels sont les plastifiants usuels ?

A
  • monosaccharides
  • dissacharides
  • oligossacharides
  • polyol
56
Q

L’argile comme agent de remplissage fait quoi ?

A
  • L’ajout de moins de 5% de MMT :
  • améliore les propriétés des pellicules thermoplastiques à base d’amidon
  • augmentation de la température de décomposition
  • augmentation de la résistance à la traction et à l’allongement
  • diminution de la diffusion de la vapeur d’eau

NUT-1025 Final (5 decks)

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