Les polysaccharides, une alternative pour le développement d’une nouvelle gélule végétale
Institution:
Paris, ENMPDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
The manufacturing of a new plant hard capsule was performed in this work using two well known biopolymers: starches and carrageenans. In relation with the current industrial process parameters, structure and properties of these polysaccharides in the liquid and in the gel states were determined using mainly rheological tools. By applying shear stresses on pastes, solutions and gels and by plotting phase diagrams, the influences of the botanical origin of starches and of different chemical treatment such as the hydroxypropylation were discussed. Flow and viscoelastic properties of components alone and mixtures were measured to reproduce as close as possible the rheological behaviour (gelation temperatures, gel strength…) of the gelatin, the classical material used to manufacture hard-capsules. Finally, a numerical approach of the hot dip coating process was performed. On the bases of a 3D thermomechanical model, the average growth rate of solidified layer during the dip-coating process was simulated and the influences of the polymer viscosity and the velocity of the mould motion on the solidified layer thickness were calculated.
Abstract FR:
La fabrication d’une nouvelle capsule végétale a été réalisée au cours de ce travail en utilisant deux biopolymères bien connus: les amidons et les carraghénanes. En relation avec les paramètres du procédé industriel existant, les structures et les propriétés de ces deux polysaccharides à l’état liquide et gel ont été déterminées en utilisant principalement des outils rhéologiques. En appliquant des contraintes de cisaillements sur les empois, les solutions et les gels et en construisant des diagrammes de phases, l’influence de l’origine botanique des amidons ainsi que l’influence de traitements chimiques tels que l’hydroxypropylation ont été analysées. Les propriétés viscoélastiques et en écoulement des composés pris séparément et des mélanges ont été mesurées afin de reproduire au mieux le comportement rhéologique (températures de gélification, force du gel,…) de la gélatine, matière actuellement utilisée pour la fabrication de gélules. Enfin, une description numérique du procédé de trempage à chaud a été conduite. Sur les bases d’un modèle 3D thermomécanique, la croissance moyenne de la couche solidifiée pendant le procédé de trempage a été simulée, et l’influence de la viscosité du polymère et de la vitesse du moule sur son épaisseur a été calculée.