Mise au point, caractérisation et application d'un emballage biodégradable complexe à base de fibres cellulosiques (papier) et de protéines animales (caséinate de sodium)

Development, characterization and application of sodium caseinate-coated paper

• Auteur / Autrice : Khaoula Khwaldia
• Direction : Stéphane Desobry
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Procédés biotechnologiques et alimentaires
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL

Mots clés

Mots clés contrôlés

Caséine

Perméabilité

Emballages en papier

Résumé

Des dispersions de couchage composées de substances naturelles (mica, cire de carnauba, glycérol et caséinate de sodium) ont été préparées et ensuite déposées sur la surface poreuse du papier. L'influence de chaque constituant des dispersions de couchage sur les propriétés barrières à l'oxygène et à la vapeur d'eau et les propriétés mécaniques a été étudiée. L'utilisation de la méthode des surfaces de réponse permet de quantifier l'influence et les interactions des facteurs (concentration en mica, concentration en cire, concentration en glycérol et concentration en caséinate de sodium). La modélisation par méthode empirique des propriétés barrières à la vapeur d'eau et à l'oxygène et les propriétés mécaniques des papiers, utilise une matrice de Doehlert et conduit à l'optimisation des facteurs étudiés. Nos résultats ont montré que l'enduction à base de caséinate de sodium améliore considérablement les propriétés barrières à l'oxygène du papier. La perméabilité à l'oxygène des papiers couchés (10 g/m2) est 13 à 90 fois inférieure à celle des papiers non couchés (0 g/m1. En effet, l'enduit protéique rend la surface du papier plus lisse et plus homogène que la surface rugueuse du papier non enduit. L'enduit déposé sur la surface du papier améliore également la résistance mécanique et l'élongation du papier en remplissant les pores et les espaces interfibrillaires de la structure fibreuse du papier

The combined effects of mica (0-1. 2% (w/w)), carnauba wax (0-0. 8% (w/w)), glycerol (0-6% (w/w)) and sodium caseinate (10-13% (w/w)) concentrations on barrier and mechanical properties of coated paper were studied. Ln the first part of this work, the use of Response Surface Methodology led to quantify the effects and the interactions of different variables (mica, carnauba wax, glycerol and sodium caséinate concentrations). An empirical model using a Doehlert matrix was developed to account for the overall interactions between parameters and allow selection of the most efficient monitoring parameters on a large scale. Results showed that coating significantly increased oxygen barrier property. Indeed, protein coating increased homogeneity and smoothness of the paper surface by filling the porous structure of the paper. The tensile strength and elongation of coated paper, having a 10 g. M-2 coating weight were greater than that ofuncoated paper, which means that coating increased paper strength and ductility