Multiscale study of glass transition impacts on maltodextrin powders properties and functionalities
Étude multi-échelle de l'impact de la transition vitreuse sur les propriétés et les fonctionnalités des poudres de maltodextrines
Abstract
Food powders are widely used in the food industry, mostly for their ease of use, transport, handling, or storage. However, powders functionalities, such as wetting or reconstitution on aqueous media, are highly dependent on powder surface, as it is the first part in contact with the environment. Environmental variations are known to highly impact powder properties, especially with the glass transition, which make powder undergoes from a glassy to a rubbery state, completely changing its surface properties. To better understand how phase transition phenomenon can impact and impair powder functionalities, a multiscale study of different DE (Dextrose Equivalent) value maltodextrins (low, intermediate, and high DE) was carried out. Thus, a lot of different parameters, such as surface topography, roughness, morphology, nanomechanical properties, capillary adhesion, particle reconstitution, etc., were investigated. These results were useful to show that glass transition significantly impacts powder at every scale, significantly affecting their functionalities behavior.
Les poudres sont largement utilisées dans l'industrie alimentaire, principalement pour leur facilité d'utilisation, de transport, de manipulation, mais aussi de stockage. Cependant, les fonctionnalités des poudres, telles que l'aptitude au mouillage ou à la reconstitution en milieu aqueux, sont fortement dépendantes des propriétés de surface des poudres, étant la première partie en contact avec l'environnement. Les variations environnementales sont largement connues pour impacter les propriétés des poudres, surtout avec la transition vitreuse, qui fait passer la poudre d'un état vitreux à un état caoutchouteux, modifiant complètement les propriétés de surface de celles-ci. Afin de mieux comprendre comment les phénomènes de transition de phase peuvent impacter et modifier les fonctionnalités des poudres, une étude multi-échelle de poudres de maltodextrines de différents DE (Equivalent Dextrose) (Faible, intermédiaire, et fort) a été réalisée. Ainsi, de nombreux paramètres, tels que la topographie de surface, la rugosité, la morphologie, les propriétés nanomécaniques, l'adhésion capillaire, la reconstitution des particules, etc., ont été étudiés. Ces résultats ont été utiles pour montrer que la transition vitreuse impacte les poudres à toutes les échelles, affectant significativement leurs fonctionnalités.
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