Bonjour à tous,

Je souhaite ici, non pas poser une réel question mais partager quelques manipulations et éclaircir aussi quelques idées fausses sur la Galalithe. Je réalise en ce moment plusieurs test de Galalithe et en ferais un rapport ici pour qu'une trace, voir une participation demeure

La Galalithe (Pierre de lait) est un plastique "découvert" [je ne crois pas que ce soit une sérendipité, mais elle (cette découverte) n'a pas donnée suite directement] par un Français. Le but des manipulations industrielles est simple : Séparer la phospho-protéine majoritaire du lait (la caséine) du reste (matière grasses, globuline et albuminoïdes (c'est deux dernières molécules sont des protéines, glucide(galactose, lactose), eau).

Pour ce faire il utilise un procédé légèrement dangereux qui est de plonger des couches de lait dans du formol !

Alors que ce qui se passe-t-il didonc chimiquement ?

La Caséine, un peu au même titre d'un carboxylate aliphatique (stéarate de sodium, savon), possède "deux zones", une polaire (miscible à l'eau) ainsi qu'une zone apolaire (lipophile, non miscible à l'eau). Et c'est là toute l'homogénéité du lait. Car on l'a vue précédemment le lait contient des matières grasses (qui elles ne sont pas miscibles à l'eau) sans pour autant avoir deux phases distincte !

Rappel de science : lorsque l'on place de l'huile sur de l'eau, on observe une séparation des liquides, on voit 2 phases non miscible (qui ne se mélange pas)

Donc la Caséine permet de lier l'eau (les sucres sont miscibles dans l'eau) et les matières grasses.

Les industries en utilisant le Formol, H₂C=O, créaient des liaisons entre les azotes (des liaisons peptidiques, Amide) et le carbone du formol donnant naissance à une réticulation (faite de liaison covalente, donc très résistante).

Schéma d'une réticulation :

Schéma d'une réticulation (formules) :

Cette méthode agglomère la caséine en un réseau de protéine et de liaison complexe et insolluble dans l'eau, ce qui la fait précipiter.

Le formol n'étant autorisé que pour les chimiste, ici nous allons nous tourner vers la formule "maison"/Homemade.

La zone polaire de la caséine (qui entretiens donc un lien avec l'eau) est brisable, en effet ce sont les phosphates de calcium/carboxylate de calcium qui formes les zone polaires/ioniques de la caséine. On peut representer cette forme comme ceci : "Caséinate de Calcium". On peut remplecer les ions Ca²⁺ (calcium^II) par des ions H⁺ (ion hydrogène/proton), pour ce faire nous allons ajouter un acide : L'Acide Éthanoïque (celui là même contenu dans le vinaigre blanc). Jusqu'à atteindre un certain pH (4.6).

Les plupart des protocoles sur internet sont d'accord entre eux : Il faut le moins de matière grasses possible,  donc utilisation de lait écrémé. ici on va chercher encore plus pratique du Fromage Blanc 0% de matière grasses ! Car vous l'aurez compris lors de l'ajout d'acide :

Caséinate de Ca^II + 2H⁺ => Caséine + Ca²⁺

La Caséine devient entièrement Apolaire, donc liposoluble : Nous obtiendrions un mélange de lipide (matière grasses) et de protéine ! Ce qui n'est pas favorable à la conception  de colle ou de matière plastique. D'ailleurs ce plastique est biodégradable, résistant aux solvants (pas à l'eau), isoélectrique, colorable à l'infinie et possède une esthétique proche de la Bakélite (un plastique industrielle créer à partir de methyl-polyphénol, aujourd'hui inutilisé à cause de ses dégradations en bisphénol A/F). Donc un style vintage, facile à colorer, et Do It Yourself !

Un autre problème ce soulève, si on extrait la caséine, même si nous n'avons aucune matière grasses dans notre résidus, on peut comparer instantanément que sans formol, la capacité de la caséine à être rigide, résistante, sera amoindri. car comme sur les schémas illustré tantôt, on perd en résistance à la traction/Module de young et autre mesure physique des forces appliquées.

Comment remédier au manque de formol ? Nous pouvons immaginer d'autres Aldéhydes, pas beaucoup plus carbonés, qui seraient moins dangereux et posséderaient des capacités intéressantes aussi, on pensera essentiellement à des bain d'ethanal à 3-4%. Mais on a plus accessible, plus didactique : Le Borax !

Le borax est un cristal blanc (ou poudre) qui se dissocie volontiers en borate pour créer des liaisons hydrogène/ionique avec les zones qui le veulent bien.

Na₂[B₄O₅(OH)₄] + 5H₂O => 2(Na⁺ , B^-(OH)₄) + 2B(OH)₃

Tel que la reticulation se fera ainsi :

Suivant tout ces principes j'ai fait un protocole (P1), sans acide pour le moment :

Le Fromage Blanc 0% de MG contiens 6.7g de protéine (Albuminoïdes et Globuline j'imagine ainsi que la caséine) pour 100g.

Etape 1 : Chauffer le Fromage Blanc jusqu'à 40/50°c

Etape 2 : Filtrer à chaud à travers un linge propre, presser jusqu'à épuisement.

Etape 3 : Récupérations des protéines, ajouter 1,5 cuillères à soupe de Borax.

Etape 4 : Battre le tout manuellement pour homogéiniser le conctact borax/protéines.

Etape 5 : Laisser reposer au four, aéré, chaleur tournante. 80°c.

Note lors de la préparation du protocole P1 ( adapté pour 500g) :

Etape 1 : Nous faisons chauffer 500g de Fromage Blanc thermostats 5, 2 minutes (plaque à induction lol).

Etape 2 : Nous constatons que la filtration à travers le linge laisse échapper des coulis blanchâtres.

Etape 3 : utiliser des gant pour eviter d'être en contact direct avec trop de borax, uniquement 2 cuillères ajoutées (au lieu de 1.5 * 5 = 7.5) de borax, car faute de moyens.

Etape 5 : On choisi 80°c pendant 3 heures tranquillement et au bout de ces trois heures on obtient un flaque rigide d'une matière jaune transaprente ! Ce qui s’apparente énormément à la caséine.

NP : Dans des essaie précédent, sans chauffer, avec une filtration à froid sur buchner, les composé blanc (coulis) restaient avec la caséine, donnant des bloc de grumeaux blancs éfrittable "mélangé" à un bloc jaune transparent de ce qui semble être notre caséine.

Résultat en image:

Idées reçus sur le net :

-Si votre pâte est blanche, elle sera cassante, grumeleuse vous avez échoué. Ce n'est pas que de la caséine.

-Non l'acide acétique n'a pas le même rôle complet que le formol, le formol réticule et fait précipité, hors l'acide acétique peut simplement faire précipité.

-La Galalithe n'est pas simple à travailler une fois sécher, mais il faut la travailler comme une pièce de bois.

-Les temps de séchages doivent être long, et la formation du bloc à sécher doit être le plus net, le plus monobloc possible.

-Elle ne résiste pas à l'eau, sans laque qui la traiterai.

Je continuerais à poster ici mes expériences, résultats, si vous avez des remarques des conseils, des idées, des réalisations à montrer, je vous en pries.

Aussi si vous voyez des erreurs je serais le premier intéresser pour les corriger.

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Edité par Blackline 3 juillet 2014 à 10:16:15

Résultat du protocole P1 après sechage :

On constate très rapidement et significativement, chaque jour le séchage de la galalithe. Aujourd'hui (07/07/14 donc après 5 jours de séchage) la matière n'est pas encore tout a fait sèche, on remarque qu'elle est encore souple. Elle a rétrécie, ça c'est normal lors de cette phase, car il y a déshydratation. Malheureusement elle a aussi gondolé, je pense que le mieux peut-être une technique similaire à celle de la "cire perdue"pour la création de moule.

La cire Perdue ?

C'est une technique de moulage à base d'un objet en cire coulé dans un moule (négatif de la forme final) legerement trop grand, le moule retiré nous obtenons un objet de cire legerement plus grans que l'objet attendue à la fin (aluminium, acier, étain etc...) On recouvre cet objet en cire de sable de zirconium, pour obtenir un revêtement très fin (le sable doit l'être (fin) lui aussi) puis ensuite passer dans de la barbotine (bain zéolithe) pour ensuite créer le moule finale. La cire est chauffé pour qu'elle quitte tranquillement le moule et ensuite le metal fondue est coulé dans ce moule final (sable de Zr + Zéolithe). Le métal en se refroidissant va rétrécir, ce qui explique la création d'un moule au départ plus grand !

Sachant que la galalithe va elle aussi se retrecir, il faudrait peut-etre envisager de la couler (pour éviter qu'elle gondole) dans un moule légèrement trop grand ?

On constate de plus ici qu'étant retissant face au coulis blanc lors de l'extraction à chaud du protocole P1 à l'étape 2; je n'ai pas assez épuiser mon résidu. Il subsiste quelques taches blanches. (plus bas il est expliqué ce que ça entraine comme complication) :

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Edité par Blackline 7 juillet 2014 à 13:14:03

Je continue donc ce petit sujet :

J'avais donc réalisé un premier protocole, à l’œil; sans prendre de mesure (dans l'espoir de me situer dans la manipulation avant d'entamer une vrai manip.) dans ce protocole j'acidifiais le fromage blanc et filtrais à froid. Pour donner pas mal d'exemple à ce post, je vais donc détailler ce qui s'est passé.

A l'etape 2 du Protocole P1 on observe un coulis Blanc, qui n'existe pas ou alors très peu dans ce protocole (froid et acide). Une fois le résultat de cette expérimentation séché, je constate que le solide obtenue est hétérogène. Ce qui n'est jamais de très bonne augure lorsque l'on veut créer un solide. (Car on souhaite que la cohésion des molécules, dans le matériau créer, soit parfaitement répartis). Donc l'aspect Heterogène : Une couche solide comme de la pierre, jaune transparent et des zone BLANCHE, grumeleuse, et marquable (je peux y enfoncer mon ongle sans soucis). Après quelque jour la couche jaune est encore plus dure, tandis que la zone blanche commence à pourrir. Signe que ce n'est pas ce que nous attendions.

Résultats d'un protocole Acide, avec filtration à froid :

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Edité par Blackline 7 juillet 2014 à 4:51:33

Bonjour, 

Après quelques petites recherches pour un projet personnel j'ai vu qu'on pouvait  former du fil à partir de la caséine, savez-vous si il y a un protocole accessible et réalisable à petite échelle ? 

Merci d'avance pour votre éventuelle réponse.

Mélanie

Bonjour Mélanie,

Je n'ai jamais entendu la formation de fil à partir de la caséine ? Par contre chez les chèvres ont remplace le gêne codant la caséine pour qu'il code la Fibroïne, ainsi à la place de la caséine dans le lait de chèvre on y récupère la soie d'araignée sous forme de fil pour en faire du textile.

Pourriez vous indiquer des sources ?

Bonsoir,

Voici un des sites sur lesquels je suis tombée 

 http://www.lebulletin.com/actualites/se-vetir-avec-du-lait-37950 

Extraire sois même de la caséine est-ce réalisable et coûteux ? (produits, matériels, ... ) car je ne trouve pas beaucoup d'informations à ce sujet sur internet et que toute les méthodes sont breveté donc inaccessible ... 

Sans vouloir faire de pub, j'ai mis a disposition un Tutoriel sur le sujet, bien plus complet que ce petit sujet ici présent.

Problème : Le tutoriel auquel je fais allusion n'est pas encore officiel, il n'est donc accessible qu'aux gens inscrit sur le site dédié.

Le projet en sois n'est pas couteux et j'ai essayé de le rendre réalisable dans sa cuisine sans mesure de sécurité aberrante :). C'est un tutoriel Familliale, didactique. Je recommande fortement ce TP !

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Edité par Blackline 25 février 2015 à 4:21:18

Bonsoir, 

Je reviens vers vous pour vous quelques indications et renseignements.

Toujours dans le cadre de mon TIPE (les fibres à la caséine) j'ai comme projet expérimental d'en former.

A partir d'archives et de différentes sources je construis un protocole dont la première étape est d'obtenir la protéine (la caséine).

Après une première approche expérimentale j'obtiens en effet une poudre humide blanchâtre (voir photo ci-jointe). Cependant pour finir mon extraction j'ai traitée la pâte que j'avais obtenu lors de mon premier filtrage par du dichlorométhane puis re-filtré.

Ma question est donc : La caséine voulu est - elle bien le solide obtenu ? 

Dans l'attente de votre réponse, je vous remercie de votre attention

Mélanie.

Bonjour, pour répondre à cette question il faut connaitre le rôle du Dichlorométhane : Dissoudre les dernières traces de graisses présente. La caséine est soluble dans le dichlorométhane si vous l'avez traitée avec un acide au préalable. Il faut donc faire attention au pH. La caséine est hydrosoluble dans de l'hydroxyde de calcium. Et hydrophobe à pH = 5. Si votre caséine était encore en pH basique/neutre votre retentât est bien la Caseine.

Bonjour, 

Concrètement, j'ai chauffée le lait pour obtenir un pH à 4.6 puis ajouté de l'acide étanoïque. Après filtrage j'ai homogénéisé la pâte obtenue avec de l'acétone, enfin j'ai ajoutée le dichlorométhane puis re-filtré.

 Par conséquent ce que j'obtiens n'est pas la Caséine , c'est bien ça ? 

L'acétone a le même rôle que le dichlorométhane. Ce protocole je l'ai déjà testé et n'est vraiment pas recommandable. Je n'ai jamais obtenue de Caséine exploitable. Normalement ce que tu as, d'après les protocoles du web (que j'ai déjà incendié plus haut) devrait être de la caséine.

Mais je te conseille de partir du Fromage Blanc et du protocole si dessus.

D'accord, merci beaucoup !! Je réessayerais donc avec un autre protocole.

J'aimerais aussi vous demander si vous saviez comment faire une dispersion de la caséine avec du NaOH ?

Une dispersion correspond à une solution pulverisable ?

En réalité je ne sais pas exactement, je sais juste qu'il faut que je fasse une dispersion (collodion) concentrée de la protéine dans une solution alcaline, donc si vous savez ce que ça veut dire je veux bien un peu d'aide ^^ 

Une dispersion colloïdale est une suspension régulière d'une substance dans un milieu continu qui forme un système à deux phases. Comme le lait justement puisque on parle de caséine, qui est composé entre autre de minuscules gouttelette (vraiment petite on parle en nm de diamètre hein) de matière grasse dans de l'eau.

le mode opératoire pour faire ça dépends de ton milieu continu (une solution de NaOH apparemment ?) et de ta phase dispersée (la protéine), le problème c'est qu'on ne sait pas dans quel état se trouve ta protéine(solide, liquide ?), ça risque d'être difficile de t'aider. Mais à priori, un agitation très vigoureuse à froid serait un bon début étant donné que tu ne parles pas de tensioactifs ou d'émulsifiants en général.

Merci pour l'explication je vois déjà mieux ce que je dois faire.

Apparemment la caséine est sous forme solide. J'ai fais un test avec la soude mais ça ne de dissous pas très bien. Avec mon professeur on ne savais pas quelle quantité mettre, faut il mettre la soude en excès pas rapport a la protéine ?

Alors non, si c'est vraiment une dispersion colloïdale que tu veux faire, on ne cherche surtout pas à "dissoudre". Comme je t'ai dis on veut un système avec deux phases bien distinctes, en l’occurrence, une solide (protéine) et une liquide (NaOH aqueux). Dans ce cas précis (phase solide dispersée dans un milieu liquide) on appelle ça un sol ou une suspension (en fonction de la taille des particules et de la régularité de la dispersion, le sang est un sol alors que la boue est une suspension), et pas de chance, parmi toutes les possibilité c'est probablement la plus compliquée a expliquer. Pour faire très simple, si on réduit suffisamment la taille des particules, on arrive à leur faire avoir un mouvement aléatoire (sol) ou presque (suspension) en solution .

Le procédé de base, c'est de réduire la taille des particules et d'en contrôler la géométrie de manière précise afin d'arriver au colloïde. Dans l'industrie, il n'est pas rare qu'on fasse ce travail en même temps que la dispersion elle même (broyage humide)

Le fait de broyer très finement la caséine et de procéder au mélange avec par exemple un mixer (attention à la compatibilité avec la soude quand même !) devrait donc faciliter la chose et c'est pas si loin des machines industrielles sur le principe, par contre il y a quelque chose qui m'embête : tu veux faire un dispersion, ok, mais la caséine est soluble en milieu alcalin, ce qui va un peut à l'encontre du principe de la dispersion. Et autre chose : vu que c'est soluble, c'est bizarre que tu n'arrives pas à la dissoudre comme tu le dis, tu es sure du produit que tu as obtenu ?

Après je ne suis pas un spécialiste en formulation peut être que Blackline aura quelque chose à ajouter, ou pierre si il était encore là.

edit : OC toujours aussi fiable met des erreur 500 quand on tente de répondre .... obligé de poster un message plus cour puis d'éditer ensuite pour y arriver -_-

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Edité par Akio 2 avril 2015 à 10:59:58

Je pense que la Soude est une très bonne base : qui solubilisera donc la Caséine....

Je l'ai dis plus haut : La Caséine reste insoluble en dessous de pH=5 [point isoélectrique de la caséine à pH 4,6]. Donc ça me parait compliqué de vouloir faire une suspension comme ça (à pH>7)... Bien sur cela dépend de la concentration de Soude ET de la quantité de Caséine, cela peut tout à fait être jouable, d'autant que la soude ce n'est pas vraiment comparable à l'état initiale de la caséine soluble dans le lait (Caséinate de calcium qu'on pourrait dire. Lui est soluble, peut-être que le contre ion ici jouerait assez pour que les propriétés ne soit pas les mêmes ?)

Bonsoir, 

J'ai recommencée l'extraction mais avec cette fois-ci du fromage blanc 0% afin d'avoir moins de matière grasse. voici ce que j'ai obtenu :

Pour préparer ma dispersion j'ai utiliser mon ancienne caséine que j'avais conservée , et pour 2.5 g de caséine solide j'ai utilisée 7.2 ml de soude à 0.1 mol/L j'ai donc obtenu cela :

Pour finir , j'ai tenté de faire coaguler cette solution dans un mélange équimolaire de sulfate de sodium et d'acide sulfurique voici le résultat : 

Ce que j'obtiens se présente sous forme de "crème" , comme une sorte de membrane fragile. Malheureusement je ne peux pas manipuler de formaldéhyde qui présente un pouvoir durcissant. Je me demandais donc si vous auriez une idée d'un produit qui remplacerai le formaldéhyde et qui aurait les même propriétés.

Merci de votre aide, 

Mélanie.

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Edité par melaniecharteau 3 mai 2015 à 20:17:20

Le 25 fevrier je te proposais un Tutoriel t'expliquant le rôle du Methanal, et par quoi le remplacer. Dans ce post, le tout premier texte se refaire pédagogiquement aussi à un remplaçant du methanal.

Blackline a écrit:

Sans vouloir faire de pub, j'ai mis a disposition un Tutoriel sur le sujet, bien plus complet que ce petit sujet ici présent.

Problème : Le tutoriel auquel je fais allusion n'est pas encore officiel, il n'est donc accessible qu'aux gens inscrit sur le site dédié.

Le projet en sois n'est pas couteux et j'ai essayé de le rendre réalisable dans sa cuisine sans mesure de sécurité aberrante :). C'est un tutoriel Familliale, didactique. Je recommande fortement ce TP !

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Edité par Blackline 25 février 2015 à 4:21:18

Bonjour,

Je travaille sur les bio polymères pour mon TPE (1èreS) et nous avons tenté de faire du "plastique" à base de caséine. Pour ça notre protocole était assez semblable à celui décrit dans le premier post, sans borax :

• Chauffage du lait avec le vinaigre blanc
• filtrage au büchner (finalement remplacé par un torchon car beaucoup trop lent)
• ajout de bicarbonate de soude (nous avions demandé de la soude mais comme nous n'avions pas pensé à préciser la concentration à la préparatrice elle n'a pas pu nous en fournir ...)
• travail de la pâte obtenue, mise en moule, ect ...

La pâte est tout ce qui ne fallait pas être : blanche et grumeleuse, c'est le filtrat qui est très jaune. Le démoulage a été très décevant, une sorte de pâte très compacte pour les témoins sans bicarbonate et un produit très "aéré", comme une éponge mais rigide et cassant, pour les autres.

Il est trop tard pour recommencer l'expérience mais nous devons expliquer les causes de l'échec et surtout donner les équations chimiques des réactions (très demandées par les profs comme vous pouvez vous en douter ^^). Est-ce que vous pourriez m'expliquer ce qui se passe, ou ce qui est sensé se produire lorsqu'on ajoute de la soude à la caséine ? Car j'ai un peu de mal à comprendre.

En tous cas merci beaucoup, j'ai compris pas mal de choses grâce à ce topic !

Le Lait est un mélange de graisse, d'eau, de sucre et de protéine. La caséine est une des protéines du lait, elle est présente sous forme de sel (c'est pourquoi sa solubilité dépend du pH).

En faisant varier le pH (vers 4 ou 5), ce qui est espéré c'est ce qu'on appel la "coagulation" de la caséine. En somme elle devrait précipitée. Mais tout ça je le dit dans le premier poste. Tu y trouvera aussi l'équation la plus importante. Et selon ta source de caséine (Fromage Blanc 0% ou Lait Gras) tu auras un résultat rempli (ou non) de graisse, cela peut expliquer le coté granuleux de ton résultat. Certains parlent de filtration à l'acétone, à mon avis c'est pour éliminer les graisses ... why not.

A mon avis, pour le bien de ton projet, tu devrais répondre à ces questions :

- De quoi est fait une protéine ?

- Est-ce une grosse molécule ?

Une protéine est une chaîne d'acide aminés, ça doit être une grosse molécule. Une macro-molécule comme les polymères ?

En cours nous venons d'aborder les solides ioniques et la polarité des molécules, je comprends donc beaucoup mieux

Merci beaucoup pour ces réponses !