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LGP2, un pôle de recherche innovant
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Matériaux biosourcés à partir de nano-polysaccharides et de lignine pour l’emballage alimentaire

Publié le 12 mai 2022
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Soutenance 1 mars 2022

Eva Pasquier, doctorante du LGP2, a soutenu sa thèse : "Préparation de matériaux biosourcés à partir de nano-polysaccharides et de particules de lignine pour des applications d’emballage alimentaire".

Cette thèse de doctorat a été préparée à l'Université Grenoble Alpes sous la direction de Julien Bras, Maître de Conférences HDR (Grenoble INP-Pagora / LGP2) et la co-direction du Professeur Orlandos Rojas (Aalto, Finlande et Université de Colombie Britannique, Canada). La thèse a été co-encadrée par Bruno D. Mattos (Université d’Aalto, Finlande) et par le Professeur Naceur Belgacem (Grenoble INP-Pagora / LGP2).

Eva Pasquier a présenté les résultats de sa recherche intitulée Préparation de matériaux biosourcés à partir de nano-polysaccharides et de particules de lignine pour des applications d’emballage alimentaire.

Objectif de ce projet : mieux comprendre les interactions entre plusieurs matières biosourcées – la cellulose, la chitine et la lignine – qui sont les polymères les plus abondants pouvant être extraits de la nature. Les fibres de cellulose et de chitine peuvent être fibrillées mécaniquement pour former des nanofibres stables en suspension et des (nano)particules de lignine et de cire peuvent être préparées. Ces biocolloïdes ont été étudiés séparément mais leurs interactions sont encore méconnues. Or, pour disposer à l’avenir de matériaux entièrement biosourcés, il est important de comprendre le comportement de ces colloïdes mais également leurs interactions. De plus, chacun d’eux présente un grand intérêt pour la fabrication d’emballages alimentaires. En effet, les nanofibres de cellulose et de chitine forment des films résistants dotés de propriétés barrière à l’oxygène alors que les particules de lignine ont des propriétés antioxydantes et absorbent les rayons UV et celles de cire présentent un caractère hydrophobe.

La première partie du projet se concentre sur la fabrication des biocolloïdes, notamment de nanofibres de chitine provenant de déchets de crevettes ou d’insectes. Des propriétés mécaniques prometteuses ont été obtenues à partir de films de nanofibres de cellulose et de chitine fibrillées ensemble et extraites de déchets d’élevage d’insectes.

Ensuite, une nouvelle méthode de préparation de particules de lignine en présence de nanofibres de cellulose et de chitine a été étudiée. L’attraction électrostatique existant entre les nanofibres de chitine et les particules de lignine a permis d’obtenir des films avec une répartition homogène des particules.

Enfin, les différentes interactions entre les colloïdes ont servi à préparer des films multicouches aux multiples propriétés barrière : à l’oxygène, la vapeur d’eau, la graisse et aux rayons UV.

Cette thèse améliore la connaissance des interactions de ces biocolloïdes et comment utiliser ces derniers afin de fabriquer des films totalement biosourcés fonctionnels pour obtenir des emballages barrière alimentaires.
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mise à jour le 12 mai 2022

Université Grenoble Alpes