Extraction de composants de biomasse lignocellulosique et oléagineuse en milieu eau et CO2 supercritique et fonctionnalisation enzymatique

Baig Muhammad N.. 2012. Extraction de composants de biomasse lignocellulosique et oléagineuse en milieu eau et CO2 supercritique et fonctionnalisation enzymatique. Montpellier : UM2, 241 p. Thèse de doctorat : Génie des procédés : Université Montpellier 2

Titre anglais : Critical water and CO2 mediated extraction of components from lignocellulosic and oleaginous biomass coupled to enzymatic functionalization

Encadrement : Pioch, Daniel ; Bowra, Steve

Résumé : La thèse vise l'application du concept de bioraffinerie (extraction, fractionnement, séparation de composés à partir de biomasse avant transformation ultérieure), via le développement d'étapes de production destinées à être associées en un procédé continu. La complexité du solide nécessite une étape de prétraitement effectuée avec une technologie à faible impact environnemental et l'eau subcritique est déjà utilisée comme solvant d'extraction des produits naturels, en sus de leur hydrolyse. Ces travaux ont porté sur l'hydrolyse de polysaccharides (son de riz) et de triacylglycérols (TAG, huile de tournesol) choisis comme modèles. Les caractéristiques de l'eau subcritique (produit ionique, constante diélectrique) mise en oeuvre en réacteurs à circulation construits dans ce but, ont permis l'hydrolyse quasi-totale de l'hémicellulose et des TAG. L'addition de CO2 et donc d'acide carbonique a eu un effet positif sur l'hydrolyse de l'hémicellulose. Les acides gras libres résultant de l'hydrolyse ont été estérifiés en ester éthyliques en présence d'une lipase en réacteur continu en milieu CO2 supercritique, avec un taux de synthèse de 95%. Les cinétiques des réactions ci-dessus d'hydrolyse et d'estérification ont été étudiées. La complexité des interactions entre les nombreux paramètres mis en jeu a conduit à appliquer des méthodes de plans d'expérience. Ces méthodes ont été validées avec succès avec les données expérimentales, montrant ainsi leur utilité dans le développement de procédés. La question importante de la solubilité des extractibles dans l'eau subcritique a été traitée et une méthode de prédiction mise au point et validée avec succès avec les données expérimentales. En conclusion, ce travail montre la possibilité d'appliquer le concept novateur de la Bioraffinerie Intégrée en réacteur continu avec des fluides sub- ou supercritique, contrairement à leur mise en oeuvre actuelle en réacteur fermé, pour la production de composés commercialisables.

Mots-clés Agrovoc : biomasse, extraction au fluide supercritique, extraction par solvant, lignocellulose, hémicellulose, eau, dioxyde de carbone, hydrolyse enzymatique, estérification, modèle, son, riz, huile de tournesol, éthanol, biocarburant

Mots-clés complémentaires : Son de riz

Classification Agris : Q60 - Traitement des produits agricoles non alimentaires
P06 - Sources d'énergie renouvelable
000 - Autres thèmes

Champ stratégique Cirad : Axe 2 (2005-2013) - Biomasse énergie et sociétés du sud

Auteurs et affiliations

• Baig Muhammad N., UM2 (FRA)

Source : Cirad - Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/573936/)

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