Concentration dependence of the properties of gelatin and iota-carrageenan systems at the gel point

¹ Laboratoire de biophysique, ENSIA, 1, av des Olympiades, 91305 Massy cedex France
² R&D, Food Additives Division, Systems Bio-Industries, Baupte, 50500 Carentan France

Abstract

Iota-carrageenan and gelatin gel properties are studied through the evolution of the frequency dependence of the storage and the loss moduli during gelation or melting near the critical point at several concentrations. The linear viscoelastic properties at the percolation threshold follow a power law [math]. The critical point is characterized by tan δ = G"/G' = tan(Δ.π/2) independently of the frequency and it may be precisely located using the variation at several frequencies of tan 5 versus any parameter controlling the advancement of gelation or melting (time, temperature or concentration). The effect of concentration has been studied and state diagrams [T = f(C)] are drawn for both biopolymers. A detailed study of Δ versus polymer concentration is carried out: values of in the range 0.72 - 0.36 are obtained and they are compared to published results and discussed

Résumé

Les propriétés de gels de gélatine et de i-carrahénane sont étudiées à travers l'évolution de la dépendance en fréquence des modules conservatif et dissipatif u cours de la gélification et de la fusion au voisinage du point critique à différentes concentrations. Les propriétés viscoélastiques linéaires au seuil de percolation suivent une loi en puissance [math] Le point critique se caractérise par la relation tan δ = G"/G' = tan(Δ.π/2) quelle que soit la fréquence de la mesure. Il peut être localisé précisément en étudiant la variation de tan δ à différentes fréquences en fonction d'un paramètre contrôlant l'avancement de la réaction de gélification ou de fusion (temps, température ou concentration). L'effet de la concentration est étudiée et des diagrammes d'états [T = f(C)] sont obtenus pour l'un et l'autre des deux biopolymères. La valeur de l'exposant Δ varie entre 0,36 et 0,72 selon la concentration en polymère et les résultats sont comparés aux données publiées et discutés.