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Ministère de l"Enseignement Supérieur, de la

Recherche Scientifique et de la Technologie

Université du 7 novembre à Carthage

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Pour l"obtention du

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Filière : Biologie industrielle

Sujet :

Réalisé par : y??-???D?????y?????s???

Entreprise d"accueil :

Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires

Soutenu le 12/01/2009

Responsable entreprise : Mr Mohamed Taïeb JERBI

Responsable INSAT: Dr Dorra GHORBEL

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A mon père

A ma mère

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A mes frères et soeurs

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A mes amis

A tous ceux que j"aime

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Table des Matières

Liste des illustrations

.............................................................................................................. 1

Liste des tableaux......................................................................................................................... 1

Liste des figures............................................................................................................................ 2

Introduction générale............................................................................................................. 4

Etude bibliographique

1. Amidon natif.......................................................................................................................... 6

1.1. Présentation structurale de l'amidon.......................................................................................... 6

1.1.1. Structure chimique de l"amidon natif ................................................................................. 6

1.1.1.1. Fraction glucidique...................................................................................................... 6

1.1.1.2. Fraction non glucidique............................................................................................... 8

1.1.2. Structure granulaire........................................................................................................... 10

1.1.2.1. Observations morphologiques ................................................................................... 11

1.1.2.2. Organisation moléculaire........................................................................................... 13

1.2. Propriétés physico-chimiques de l"amidon.............................................................................. 15

1.2.1. Propriétés physiques ......................................................................................................... 15

1.2.2. Propriétés chimiques......................................................................................................... 15

2. Transformations hydrothermiques de l"amidon................................................................ 15

3. Applications de l"amidon........................................................................................................ 18

4. Technologie d"irradiation....................................................................................................... 20

4.1 Généralités ................................................................................................................................ 20

4.1.1. Définition de l"irradiation................................................................................................. 20

4.1.2. Types de rayonnements utilisés........................................................................................ 20

?.?.?.?. Les rayons gamma..................................................................................................... 21

?.?.?.?.?Les rayons X.............................................................................................................. 21

?.?.?.?. Les électrons accélérés............................................................................................... 21

4.2. Mode d"action des rayonnements ionisants............................................................................. 22

4.3. Effets de rayonnement ionisant sur la matière......................................................................... 22

4.3.1. Effet physique................................................................................................................... 23

4.3.2. Effet thermique ................................................................................................................. 23

4.3.3. Effet chimique................................................................................................................... 23

4.3.3.1. Radiolyse de l"eau...................................................................................................... 23

4.3.3.2. Effet sensibilisateur de l"oxygène.............................................................................. 24

4.3.4. Effet sur les biomolécules................................................................................................. 24

4.3.4.1. Action sur les protéines.............................................................................................. 24

4.3.4.2.?Action sur les hydrocarbures ..................................................................................... 25

4.3.4.3.?Action sur les lipides.................................................................................................. 25

4.3.4.4.?Action sur les vitamines............................................................................................. 25

4.3.5. Effets sur les micro-organismes........................................................................................ 26

4.4. La Dosimétrie........................................................................................................................... 26

4.?.?.?.?Dose absorbée............................................................................................................... 26

4.4.1.2.?Dose absorbée minimum............................................................................................ 26

4.4.1.3.?Dose absorbée maximum........................................................................................... 27

4.4.1.4.?Dose absorbée moyenne ............................................................................................ 27

4.4.1.5.?Débit de dose absorbée .............................................................................................. 27

4.4.1.6.?Indice d"hétérogénéité de la dose............................................................................... 27

5. Irradiation de l"amidon............................................................................................................ 28

5.1. Propriétés physico-chimiques.................................................................................................. 28

5.1.1. Effet de l"irradiation sur la solubilité................................................................................ 28

5.1.2. Effet de l"irradiation sur la capacité d"absorption d"eau (WAC)...................................... 28

5.1.3. Effet de l"irradiation sur le poids moléculaire.................................................................. 28

5.2. Propriétés texturales et rhéologiques....................................................................................... 29

5.2.1. Effet de l"irradiation sur l"indice de gonflement, la viscosité et la force de

gel d"amidon ............................................................................................................................... 29

5.2.2. Effet de l"irradiation sur le comportement rhéologique de l"amidon en régime

harmonique ................................................................................................................................. 29

5.3. Analyse structurale................................................................................................................... 31

5.3.1. Analyse de la cristallinité par diffraction des rayons X (DRX)........................................ 31

5.3.2. Analyse structurale par spectroscopie infrarouge à transformé de Fourrier

(FTIR)......................................................................................................................................... 31

5.4. Analyse morphologique par microscopie électronique à balayage (MEB)............................. 32

5.5. Analyse thermique par calorimétrie différentielle à balayage (DSC)...................................... 33

Matériels et Méthodes

1.Echantillonnage.......................................................................................................................... 35

2. Conduite de l'irradiation.......................................................................................................... 35

3. Test Amylograph Brabender.................................................................................................. 37

3.1. Principe.................................................................................................................................... 37

3.2. Protocole.................................................................................................................................. 37

4. Analyse de Texture................................................................................................................... 38

5.?Analyse par Spectroscopie Infrarouge à Transformée de Fourier (FTIR)................. 40

5.1. Définition................................................................................................................................. 40

5.2. Principe.................................................................................................................................... 40

5.3. Protocole.................................................................................................................................. 40

6. Analyse par diffraction des rayons X (DRX).................................................................... 41

6.1. Définition................................................................................................................................. 41

6.2. Principe.................................................................................................................................... 41

6.3. Protocole.................................................................................................................................. 42

7. Analyse thermique par calorimétrie différentielle à balayage (?h?).......................... 43

7.1. Définition................................................................................................................................. 43

7.2. Principe.................................................................................................................................... 43

7.3. Protocole.................................................................................................................................. 44

Résultats et discussions

1. Effet de l"irradiation sur les transformations hydrothermiques de l"amidon............. 45

1.1. Analyse de la Répétabilité des Résultats ................................................................................. 45

1.2. Pouvoir Discriminant............................................................................................................... 46

2. Analyse de la texture d"empois d"amidon irradiés à différentes doses....................... 48

2.1. Évolution de force de compression-relaxation en fonction du temps...................................... 48

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