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Formulation optimization of psyllium-based binding product by response surface methodology.

Guo, Q., Riehm, M., Defelice, C., et Cui, S.W. (2010). « Formulation optimization of psyllium-based binding product by response surface methodology. », Journal of Food, Agriculture & Environment (JFAE), 8(2), p. 882-889.

Résumé

Le psyllium est généralement utilisé comme laxatif et source de fibres alimentaires. L’industrie paysagère a récemment utilisé de façon novatrice un liant à base de psyllium pour remplacer les liants chimiques sur la chaussée dans des zones sensibles sur le plan environnemental. On a déterminé les ingrédients du liant à base de psyllium dans des expériences préliminaires en étudiant les propriétés gélifiantes des enveloppes de psyllium. Deux caractéristiques de la gélification, le module d’élasticité {I}Ǵ{/I} et l’écrouissage critique S on été examinées simultanément par la méthodologie des surfaces de réponse (MSR) en ce qui concerne trois facteurs : la concentration de la gomme de psyllium, la concentration des ions de calcium et le pH. On a constaté que la concentration de psyllium était le principal facteur ayant un effet sur le module d’élasticité {I}Ǵ{/I}, tandis que les concentrations de psyllium et d’ions de calcium avaient toutes deux un effet sur l’écrouissage critique S. On a utilisé des contours et une optimisation contrainte pour obtenir la quantité optimale de psyllium dans le liant. Comme formulation optimale, on a obtenu 1,22 % (P/P) de psyllium et 1,235 mol/L de Ca2+ à un pH de 7,27. Dans les applications industrielles, on a utilisé de la chaux comme source d’ions de calcium et de la soude pour ajuster le pH. Au moyen de la MSR, on a étudié la force de rupture d’un test de pliage à trois points comme indicateur de liaison, ce qui est une application du produit sur le terrain. Comme formule optimale pour un liant à base de psyllium, on a obtenu 1,82 % (P/P) de psyllium, 1,05 % (P/P) de chaux et 0,55 % (P/P) de soude. La formule améliorée est facile à fabriquer et pourrait être très rentable pour l’industrie. L’étude a également montré que la méthodologie des surfaces de réponse est utile pour optimiser les propriétés des liants à base de psyllium.

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