Gels d'émulsion à base d'huile cristallisables : mécanismes de formation et propriétés rhéologiques

Abstract

La formation de cristaux dans la phase dispersée d'une émulsion huile-dans-eau fait apparaître des irrégularités ou aspérités aux interfaces pouvant entraîner des modifications rhéologiques spectaculaires comme le passage d'un état fluide à un état solide. Nous montrons que la gélifi- cation des émulsions par voie thermique peut être attribuée à deux mécanismes : (i) la coalescence partielle, qui permet grâce aux cristaux interfaciaux de former des liens irréversibles entre gouttes, et (ii) le &quote; jamming &quote; qui est un phénomène de blocage dû aux aspérités empêchant le mouvement relatif des surfaces au contact. Sur des systèmes modèles, nous établissons que les mécanismes et les cinétiques de gélification sont contrôlés par la proportion d'huile cristallisée, le diamètre moyen des gouttes et la composition de l'interface. Nous montrons en particulier que la coalescence partielle peut être décrite comme un processus de percolation nécessitant des contacts de type &quote; solide contre liquide &quote; entre les gouttes. Nous montrons ensuite que la mise en écoulement des émulsions ou des gels peut conduire à deux situations limites : la séparation macroscopique des phases (ou barattage) ou bien la persistance d'un gel de plus faible connectivité. Nous étudions l'influence des paramètres qui sont à l'origine de cette évolution topologique. La variété des états accessibles rend ces matériaux très attractifs pour les secteurs de la cosmétique et l'agroalimentaire.