Étude d'un procédé d'enrobage à sec par des biopolymères

Study of dry powder coating process by biopolymers

• Auteur / Autrice : Luca Bilancetti
• Direction : Denis Poncelet, Catherine Loisel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences pour l'ingénieur. Génie des procédés
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur, Géosciences, Architecture (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Nantes. Faculté des sciences et des techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Amidons

Microscopie confocale

Microencapsulation

Biopolymères

Résumé

Le procédé d’enrobage est une technique très utilisée pour l’encapsulation de particules solides en utilisant une solution organique ou aqueuse de polymère. L’objectif principal de cette thèse vise à obtenir un procédé d’enrobage à sec, innovation prometteuse comme alternative à la technologie d’enrobage conventionnelle, elle-même peu adaptée à l’industrie alimentaire. Le procédé d’enrobage à sec consiste à l’employer des polymères dans une forme de poudre pour enrober les particules du support en utilisant un agent liant ou un plastifiant pour assurer la fixation du polymère sur le support. Cette étude a montré la possibilité d’utiliser dans un procédé d’enrobage à sec des polymères commerciaux alimentaires à la place de poudres pharmaceutique. La faisabilité de ce procédé a été testée sur deux équipements: lit fluidisé de type «wurster» et «pan coater». Une optimisation des paramètres du procédé a été tentée dans le deuxième cas afin d’améliorer le rendement du procédé. L’épaisseur de la couche d’enrobage des billes enrobées et sa structure ont été évaluées par microscopie à balayage laser confocale comme technique non destructive. La résistance mécanique de la couche d’enrobage des billes a été évaluée. Les billes enrobées à sec ont montré un profil de résistance qui suit le profil d’érosion typique qu'on peut relever dans les billes enrobées par une technique conventionnelle. Une extrapolation d’échelle a été faite sur un «pan coater» pilote pour tester la possibilité de mise en oeuvre de ce procédé a niveau industriel. Elle nous a montré que l’optimisation des paramètres faite au niveau du laboratoire est applicable aussi sur le réacteur pilote avec des bons résultats

The coating process is a common technology in solid particles encapsulation. The main aim of this thesis is to obtain a dry powder coating process. This type of coating process is a promising innovation as an alternative to the conventional coating technology performed by organic solution of polymer or aqueous polymer dispersion. The dry coating process consists to use dry form of polymers (guest) to coat support particles (host), using a binder or a plasticizer to fix the guest particles on the host particles. This study showed the ability to perform a dry coating process using common commercial polymers. We tested the dry coating process with two equipments: “wurster” fluidized bed and “pan coater”. A parameters optimization was made in order to improve the process efficiency. In this study, we confirmed the possibility of analyze the particles coated with confocale laser scanning microscopy (CLSM) as a non-destructive technique. The mechanical strength of coated particles was investigated. The dry coated particles presented an erosion profile very close to the one of particles coated by a conventional technique. A step of “scale-up” on a pilot “pan coater” was carried out to validate the possibility of process scaling-up to an industrial level. This study has shown that the parameters optimization performed at laboratory scale is applicable also on pilot scale with good performances