Diffusion de sondes moléculaires mesurée par RMN à gradient de champ pulsé : Application à l'étude de l'évolution de la structure des systèmes caséiques au cours de la formation des gels

The aim of this study was to investigate the impact of the casein gel microstructure on molecular diffusion.The first part of this work aimed at studying the diffusion of polyethyleneglycols (PEGs) of various sizes, used as molecular probes, in casein gels that had different microstructures. Variations in diffusion coefficient values were related to the network porosity. In the second part of this work, these results were supplement by a continuous investigation of probe diffusion by NMR during the formation of casein gels. Two PEG sizes were selected and their diffusion coefficients were measured throughout the rennet, acid and combined coagulation processes. The evolution of the small probe diffusion was related to modifications in structure and porosity of casein aggregates, whereas the diffusion of the large probe was explained by network porosity. The comparison of these results with rheological measurements and scanning electron microscopy images revealed the potential of the pulsed field gradient NMR technique to study casein matrix microstructures at different length-scales.L'objectif de ce travail était d'étudier l'influence qu'exerce la microstructure des matrices laitières sur la diffusion moléculaire.Une première partie de ce travail a permis d'étudier la diffusion de sondes de taille variable, des polyéthylèneglycols (PEGs), dans des gels de caséines ayant différentes structures. Les variations des coefficients de diffusion ont été reliées à la porosité du réseau. Dans un second temps, ces résultats ont été complétés par la mesure en continu de la diffusion de sondes par RMN au cours de la formation des gels de caséines. Deux tailles de PEG ont été sélectionnées et leur diffusion a été mesurée au cours des procédés de coagulation présure, acide et mixte. L'évolution de la diffusion de la sonde de petite taille a été reliée aux modifications de structure et de porosité des agrégats micellaires, tandis que la diffusion du PEG de plus grande taille a été expliquée par la porosité du réseau. La confrontation de ces résultats avec des mesures rhéologiques et des images de microscopie électronique à balayage a permis de mettre en évidence les potentialités de la technique RMN à gradient de champ pulsé pour étudier les microstructures des matrices caséiques à différentes échelles