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Titre : |
Study on the crosslinking modification of collagen-based materials by DMTMM |
Type de document : |
texte imprimé |
Année de publication : |
2023 |
Article en page(s) : |
p. 193-198 |
Note générale : |
Bibliogr. |
Langues : |
Américain (ame) |
Catégories : |
Caractérisation Collagène Cuirs et peaux Essais (technologie) GélatineLa gélatine est une substance solide translucide, transparente ou légèrement jaune, presque sans goût et sans odeur, obtenue par l'ébullition prolongée de tissus conjonctifs (peaux) ou d'os d'animaux (principalement porc, bœuf, poisson). Elle possède de nombreuses applications dans le domaine culinaire, la médecine, les industries agroalimentaire et pharmaceutique.
En matière d’étiquetage, la gélatine est considérée par la norme européenne3 comme un ingrédient et non pas comme un additif, c'est pourquoi elle n'a pas de numéro E. Hors Union européenne, elle est considérée par certains pays comme un additif gélifiant et on peut la trouver avec la dénomination E441.
La gélatine est un mélange de protéines obtenu par hydrolyse partielle du collagène extrait de la peau comme la peau de porc (cochon), des os, des cartilages, etc. Les liaisons moléculaires entre les fibres de collagène sont alors brisées. Mélangée à de l'eau, la gélatine forme un gel colloïdal semi-solide thermo-réversible (il fond lorsqu'il est chauffé et recouvre son aspect gélatineux lorsqu'il est refroidi). Sous forme déshydratée, par contre, la gélatine n'a pas de point de fusion et devient friable ou brûle quand elle est chauffée à trop haute températureLa rhéologie de la gélatine se caractérise par un comportement viscoélastique, et des contraintes trop élevées ou appliquées trop rapidement peuvent entraîner une rupture fragile (fracturation) ou ductile6. Le caractère plutôt élastique/fragile ou plutôt visqueux/ductile dépend de la concentration en gélatine de la solution aqueuse et de la température, ainsi que de la durée de la mise sous contrainteLes acides aminés constituant la gélatine sont : la glycine (21 %), la proline (12 %), l'hydroxyproline (12 %), l'acide glutamique (10 %), l'alanine (9 %), l'arginine (8 %), l'acide aspartique (6 %), la lysine (4 %), la sérine (4 %), la leucine (3 %), la valine, la phénylalanine et la thréonine (2 %), l'isoleucine et l'hydroxylysine (1 %), la méthionine et l'histidine (< 1 %) et la tyrosine (< 0,5 %). Ces valeurs sont variables (surtout pour les constituants minoritaires) et dépendent de la source de matériaux bruts et de la technique de préparation. La gélatine est constituée à environ 98-99 % (en poids sec) de protéines et contient 18 acides aminés dont huit des neuf acides aminés essentiels à l'Homme. Elle n'a qu'une relative valeur nutritionnelle du fait de l'absence de tryptophane et de son déficit en isoleucine, thréonine et méthionine; elle possède également un taux inhabituellement élevé d'acides aminés non essentiels, la glycine et la proline (qui sont produits par le corps humain). (Wikipedia) Gonflement (physique) Morphologie (matériaux) Point isoélectriqueEn biochimie, le point isoélectrique (pI) ou potentiel hydrogène isoélectrique (pHI) est le pH auquel une molécule est sous forme d'ion mixte ou, en physico-chimie, le pH d'une solution aqueuse dans laquelle un solide existe sous un potentiel électrique neutre.
En physico-chimie : Selon Bolger, le caractère acide ou basique d'une surface s'exprime par son point isoélectrique " Is ou IEPS (Iso Electric point for the surface) " ou point de charge nulle " PCN ou PZC (Point of Zero Charge) ", défini comme étant le pH de la solution aqueuse dans laquelle le solide existe sous un potentiel électrique neutre. Si le pH de la solution est basique, la surface est acide, et inversement. La différence entre le PZC et l'IEPS est basée sur le phénomène d'adsorption spécifique. On peut considérer que si la grandeur mesurée ne dépend pas de la solution utilisée pour la mesurer (pH, concentration, nature des ions), alors on a affaire à un PZC. Dans le cas contraire, c'est un IEPS que l'on mesure. Par exemple, quand la mesure de goutte sessile à deux liquides est utilisée, on considère en général qu'il n'y a pas adsorption des ions de cette goutte et que la goutte déplace complètement l'alcane qui sert de deuxième liquide: on est alors en présence d’un PZC. Au contraire, dans les mesures de potentiel d'écoulement (streaming potential), la solution joue un rôle important et c'est un IEPS que l'on mesure. Enfin, la charge nette se définit grâce au pH de la solution aqueuse dans laquelle la surface métallique existe, dans un état électriquement neutre (c’est-à-dire [M-OH2+ surf]=[M-O- surf]) et au PZC.
- Si pH < PZC alors la charge nette est positive
- Si pH > PZC alors la charge nette est négative.
Il existe plusieurs méthodes expérimentales permettant de décrire l’état acido-basique de la surface : la mesure du potentiel d’écoulement, la photoélectrochimie, la mesure de l’angle de contact, et la spectroscopie XPS. Réticulants Stabilité thermique
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Index. décimale : |
675 Technologie du cuir et de la fourrure |
Résumé : |
In order to explore the mechanism of interaction between DMTMM and collagen-based materials, gelatin was used as a skin simulant and prepare DMTMM crosslinked modified gelatin materials. FT-IR and Zeta potential measurements were used to analyze and characterize DMTMM crosslinking modified gelatin materials; revealing the mechanism of interaction between DMTMM and collagen-based materials. Firstly, the “zero-length” crosslinking agent DMTMM activated the carboxyl groups on the collagen-based materials and promoted the formation of amide bonds between the collagen-based materials. At the same time, the hydrogen bond formed between the hydroxyl group and its active group causes zero-length crosslinking modification of collagen-based material under the joint action of these two kinds of bonding. DSC, TG, swelling properties, SEM and other analytical methods were used to test the thermal stability and microstructure of DMTMM crosslinked modified gelatin materials. It was found that DMTMM can effectively improve the stability of collagen-based materials, increase the thermal denaturation temperature and humidity and reduce the decomposition rate. |
Note de contenu : |
- EXPERIMENT : experimental materials and instruments - Process flow - Testing and characterization
- RESULTS AND DISCUSSION : Mechanism of action between DMTMM and gelatin - Isoelectric point determination and analysis of gelatin material modified by DMTMM crosslinking - Effect of DMTMM on gelatin thermal stability - Effect of DMTMM on gelatin swelling performance - Effect of DMTMM on gelatin micromorphology
- Table 1 : Preparation process of DMTMM crosslinking modified gelatin material
- Table 2 : The swelling of collagen-based materials |
DOI : |
https://doi.org/10.34314/jalca.v118i5.7360 |
En ligne : |
https://drive.google.com/file/d/1lhZUUzlsyjzh062CTATaQo7YClmvVVGK/view?usp=drive [...] |
Format de la ressource électronique : |
Pdf |
Permalink : |
https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=39304 |
in JOURNAL OF THE AMERICAN LEATHER CHEMISTS ASSOCIATION (JALCA) > Vol. CXVIII, N° 5 (05/2023) . - p. 193-198
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