Couplage de technologies électriques et membranaires pour l'extraction / séparation de composés d'intérêt à partir de sous-produits de la vinification

par Liu Dan

Thèse de doctorat en Génie des procédés industriels et développement durable

Sous la direction de Eugène Vorobiev.

Soutenue en 2012

à Compiègne .


  • Résumé

    Ce travail de thèse porte sur l’extraction / séparation de composés d’intérêt à partir de sous produits de la vinification par couplage des technologies électriques et membranaires. Les électrotechnologies utilisées (champs électriques pulsés (CEP), décharges électriques de haute tension (DEHT)) permettent d’endommager les membranes et/ou parois cellulaires facilitant ainsi l’extraction du contenu intracellulaire. L’application d’un prétraitement électrique permet une extraction sélective des biomolécules de la levure Saccharomyces cerevisiae. Ces travaux ont mis en évidence l’impact de l’onde du choc produite lors des DEHT sur la fragmentation des pépins de raisin et sur l’extraction des composés. Enfin, un modèle empirique a été utilisé pour modéliser et prédire les évolutions des cinétiques d’extraction des polyphénols. L’application des technologies membranaires pour la clarification d’extraits a été explorée. Le principal inconvénient de ce procédé est le colmatage de la membrane. Diverses stratégies ont été testées pour combattre ce phénomène de colmatage. Nos études réalisées avec des systèmes dynamiques (filtration avec agitation et filtration assistée par US) ont permis de réduire le colmatage et maintenir leurs performances en termes de flux et de rétention. L’étude des mécanismes de colmatage et la quantification de la résistance spécifique des gâteaux ont permis de définir les conditions opératoires optimales qui limitent le colmatage de la membrane lors de la filtration.

  • Titre traduit

    Intensification of extraction an separation of biomolecules from winery byproducts by coupling electrical and membrane technology


  • Résumé

    This study concentrates on the intensification of aqueous extraction of biomolecules from winery by-products (yeasts, grape seeds, and grape pomaces) by electrotechnologies (pulsed electric fields (PEF) and high voltage electrical discharges (HVED)) and the purification of the extract by membrane technology. The electrical techniques can damage cell membranes and/or cell wall thus enhancing the release of intracellular compounds. The application of an electrical pretreatment allowed selective extraction of intracellular compounds from Saccharomyces cerevisiae yeasts. Results have shown the effect of the high pressure wave produced during HVED on the fragmentation of grape seeds and the extraction of the phenolic compounds. Finally, an empirical model was used to describe the kinetics of polyphenols extraction process. The application of membrane technology in the clarification of the extracts of winery byproducts has been explored. The principal disadvantage of this technology is membrane fouling. Various techniques were used to reduce the fouling phenomena. The studies carried out on the dynamic systems (stirred filtration and ultrasound assisted filtration) in this work avoided membrane fouling and maintained their performances in terms of fluxes and retentions. Based on the study of fouling mechanisms and quantification of specific cake resistance, the optimum operating conditions supporting a reduced fouling can be proposed.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (161 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 146 réf.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Technologie de Compiègne. Service Commun de la Documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2012 LIU 1993
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