Sur l’intégrité des protéines et la valorisation des effluents pour une production durable par membrane d’ultrafiltration : application à l’industrie laitière

On protein integrity and valorization of effluents for sustainable production by ultrafiltration membrane : application to dairy industry

• Auteur / Autrice : Jihane Belmejdoub
• Direction : Murielle Rabiller-Baudry, Kacem El Kacemi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Rennes 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière (Rennes ; 1996-2016)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université européenne de Bretagne (2007-2016)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Protéines du lait

Dénaturation (chimie)

Ultrafiltration

Séparation par membranes

Membranes (technologie)

Nettoyage

Effluents laitiers

Résumé

Les protéines solubles du lait de vache ont un intérêt reconnu dans les industries agro-alimentaire en raison de leur valeur nutritionnelle et de leurs propriétés techno-fonctionnelles. A condition de valider que les protéines ne sont pas dénaturées par les procédés membranaires, ceci pourraient être utilisés à l’échelle industrielle pour la préparation de fractions protéiques à fonctions ciblées. Cette thèse propose une première partie sur la mise au point d’une méthodologie pour étudier la possibilité de dénaturation des protéines par des membranes fortement rétentives en comparant avec des expériences modèles de dénaturation mécanique et thermique (mixeur, agitateur magnétique et bain marie). L’analyse par fluorescence intrinsèque et HPLC en phase inverse pour laquelle de nouveaux gradients ont été mis au point pour chaque protéine, s’avèrent être deux outils pertinents pour la mise en évidence de la dénaturation ciblées. Par ailleurs, les procédés à membranes génèrent des volumes d’effluents qui doivent être minimisés pour une production éco-compatible et durable. La deuxième partie de cette thèse propose une démarche pour une valorisation des effluents globaux après traitement par ultrafiltration pour le nettoyage de membranes PES spirales colmatées par du lait écrémé.

The soluble proteins of cow milk have an interest recognized in the food industry because of their nutritional values and their techno-functional properties. Provided to validate that the proteins are not denatured by membrane processes, this can be used at industrial scale for preparation of proteins fractions with targeted functions. The first part of this thesis is focused on a methodology to study the possibility of the denaturation of proteins by highly retentive membranes in comparison with model experiments of mechanical and thermal denaturation (blender, magnetic stirrer and Marie bath). The analysis of intrinsic fluorescence and reversed phase HPLC for which new gradients were proposed for each protein, prove to be two relevant tools for highlighting targeted denaturation. Moreover, the membranes processes generates large volumes of effluents that must be minimized for an eco-friendly and sustainable production. The second part for this thesis proposes a step for a valorization of global effluents after ultrafiltration for the cleaning of spiral wounded PES membranes fouled by skim milk.