Topic description
L'amidon, un polysaccharide, est la source d'hydrate de carbone la plus importante pour la nutrition humaine, présent sous forme de granules, structures semi-cristallines contenant des régions cristallines ordonnées. La cristallinité de l'amidon varie entre différentes plantes nutritionnelles et a une teneur en eau différente selon le type. La pression hydrostatique peut modifier la structure moléculaire des cristallites d'amidon, mais son influence n'est pas encore comprise. Notre projet vise à une compréhension quantitative du rôle de la teneur en eau sur les structures cristallines de l'amidon. Notre hypothèse clé est que l'influence de l'eau sur la structure moléculaire des cristallites d'amidon peut être comprise par une cartographie quantitative des interfaces internes avec l'aide du potentiel électrostatique. L'obtention d'une vue claire sur la façon dont les molécules d'eau actuelles modifient la structure de l'amidon au niveau moléculaire et atomique est liée à la compréhension de la manière dont l'humidité environnementale influence le type de cristal d'amidon, dont notre étude pourrait donner une première indication.
À cette fin, nous proposons une approche computationnelle multi-échelle, allant des échelles de longueur atomistique aux échelles structurelles. Une quantité centrale ici est le potentiel électrostatique, qui sera utilisé pour identifier les interactions et estimer leur force.
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Starch, a polysaccharide, is the most important carbohydrate source for human nutrition, present in the form of granules, semi-crystalline structures containing ordered crystalline regions. Starch crystallinity varies between different nutritional plants and has a different water content according to the type. Hydrostatic pressure can modify the molecular structure of starch crystallites, but its influence is not yet understood. Our project aims at a quantitative understanding of the role of the water content on starch crystalline structures. Our key hypothesis is that the influence of water on the molecular structure of starch crystallites can be understood by a quantitative mapping of internal water interfaces with the help of electrostatic potential. Obtaining a clear view on the molecular and atomic level of how the present water molecules modify the structure of starch relates to understanding how environmental moisture influences the starch crystal type, of which our study might give a first indication.
To this end, we propose a multiscale computational approach, ranging from atomistic to structural length scales. A central quantity here is the electrostatic potential, which will be used to identify interactions and estimate their strength.
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Début de la thèse : 01/10/
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