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Fractionnement de biomolécules issues de microalgues par filtration membranaire : impact du milieu complexe sur les performances du procédé
La bioraffinage de microalgues offre la possibilité de substituer des biomolécules (lipides, protéines, polysaccharides, pigments, etc.) à des matières premières traditionnelles dans divers secteurs industriels tels que l'alimentation, la cosmétique, la pharmacie, l'énergie ou la chimie ve...
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| Auteurs principaux : | , , , , , , |
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| Collectivités auteurs : | , , |
| Format : | Thèse ou mémoire |
| Langue : | anglais |
| Titre complet : | Fractionnement de biomolécules issues de microalgues par filtration membranaire : impact du milieu complexe sur les performances du procédé / Shuli Liu; sous la direction de Matthieu Frappart et de Estelle Couallier |
| Publié : |
2021 |
| Accès en ligne : |
Accès Nantes Université
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| Note sur l'URL : | Accès au texte intégral |
| Note de thèse : | Thèse de doctorat : Génie des procédés : Nantes : 2021 |
| Conditions d'accès : | Thèse soumise à l'embargo de l'auteur jusqu'au 01 janvier 2022. |
| Sujets : |
| Résumé : | La bioraffinage de microalgues offre la possibilité de substituer des biomolécules (lipides, protéines, polysaccharides, pigments, etc.) à des matières premières traditionnelles dans divers secteurs industriels tels que l'alimentation, la cosmétique, la pharmacie, l'énergie ou la chimie verte. Pour la production à grande échelle de composés issus des microalgues, un traitement en voie humide a été proposé afin de limiter les coûts et la dégradation de molécules thermolabiles. Les différentes étapes du bioraffinage sont : la récolte de la biomasse, le broyage des cellules pour libérer les composés d intérêt, puis leur fractionnement et leur purification. Les procédés membranaires sont adaptés pour la séparation des biomolécules. Les verrous au développement de ce procédé sont le manque de de connaissances sur l organisation des composés dans le mélange complexe après broyage et le colmatage des membranes lors de la séparation.Dans ce contexte, l'objectif de la thèse est d étudier la séparation par filtration membranaire de biomolécules issues d extraits de microalgues obtenus par broyage et centrifugation. La production d un extrait protéique à partir de Chlorella vulgaris a été étudiée, ainsi que le fractionnement des lipides, des protéines et des sucres à partir de microalgues enrichies en lipides (Parachlorella kessleri). Afin de mieux comprendre le comportement des lipides et protéines dans les mélanges complexes, une comparaison est faite entre la filtration de mélanges réels et la filtration de mélanges modèles simplifiés. The microalgae biorefinery offers the possibility of substituting biomolecules (lipids, proteins, polysaccharides, pigments, etc.) for traditional raw materials in various industrial sectors such as food, cosmetics, pharmaceuticals, energy or green chemistry. For large-scale production, a wet was applied in order to avoid energetic biomass-drying step and the degradation of thermolabile molecules before the downstream processing. The different steps proposed are: bead milling of diluted biomass for a better compounds liberation, clarification by centrifugation to remove cell fragments, membrane filtration to fractionate hydrophobic (lipids and parts of pigment) and hydrophilic compounds (ash, soluble proteins and sugars). Membrane processes are suitable for the separation of biomolecules. The key point to the development of this process is the lack of knowledge about the re-organization of the compounds in the complex mixture during the process and the membrane fouling mechanism during the separation. The objective of this work was to study the membrane fractionation of biomolecules from microalgae extracts obtained after bead milling and centrifugation. The extraction of protein from Chlorella vulgaris and the fractionation of lipids, proteins and sugars from lipid-enriched microalgae Parachlorella kessleri were investigated. In order to better understand the impact of lipids-proteins interaction in complex mixtures on the process, a comparison between the filtration of real and simplified model mixtures was performed. |
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| Variantes de titre : | Fractionation of biomolecules from microalgae by membrane filtration : impact of the complex medium on the performance of the process |
| Notes : | Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Nantes) Partenaire(s) de recherche : Génie des Procédés Environnement Agroalimentaire (GEPEA) (Saint-Nazaire) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Anthony Szymczyk (Président du jury) ; Loubna Firdaous (Membre(s) du jury) ; Hélène Roux-De Balmann, Michel Eppink (Rapporteur(s)) |
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