Etude de procédés de dépolymérisation d’oligosaccharides d'hémicelluloses dans le cadre d'une bioraffinerie papetière

par Valentin Guigon

Thèse de doctorat en Mécanique des fluides Energétique, Procédés

Sous la direction de Christine Chirat et de Dominique Lachenal.

Soutenue le 01-07-2019

à l'Université Grenoble Alpes (ComUE) , dans le cadre de École doctorale Ingénierie - matériaux mécanique énergétique environnement procédés production (Grenoble) , en partenariat avec Laboratoire de génie des procédés papetiers (Grenoble) (laboratoire) .

Le président du jury était Ana Paula Coelho Duarte.

Les rapporteurs étaient Pierre-Yves Pontalier, Nicolas Brosse.

mots clés

• Dépolymérisation
• Hémicelluloses
• Hydrolyse
• Enzymes
• Saccharides
• Polymères -- Détérioration
• Glucides
• Enzymes -- Applications industrielles
• Hydrolyse
• Hémicellulose

Résumé

La biomasse lignocellulosique est composée d’hémicelluloses à hauteur de 30%. Les hémicelluloses sont elles-mêmes composées de saccharides, qui sont de véritables plateformes chimiques car ils peuvent être dérivés en de nombreux produits différents dont l’intérêt porté à leur égard est grandissant. Dans le cadre d’une bioraffinerie papetière, les hémicelluloses ont été solubilisées sous forme de monosaccharides et d’oligosaccharides via une étape d’autohydrolyse. Des traitements d’hydrolyse secondaire acide et enzymatique ont ensuite été appliqués à l’hydrolysat dans différentes conditions afin d’hydrolyser un maximum d’oligosaccharides en monosaccharides dans le premier cas, et un maximum de xylanes en xyloses dans le second cas. Ces traitements ont été optimisés pour permettre une application à un pilote industriel.

mots clés

• Deploymerization
• Hemicelluloses
• Hydrolysis
• Enzymes
• Saccharides

Titre traduit

Study of depolymerization processes of oligosaccharides from hemicelluloses in a biorefinery

Résumé

Lignocellulosic biomass is made of 30% of hemicelluloses. Hemicelluloses are themselves made of saccharides that are true platform chemicals due to their ability to be transformed into many different products. Within the context of a biorefinery, hemicelluloses were solubilized as monosaccharides and oligosaccharides after a water pre-hydrolysis treatment. Secondary acid and enzymatic hydrolysis treatments were further applied to the obtained hydrolysate to depolymerize as much oligosaccharides as possible to monosaccharides (acid hydrolysis) and to depolymerize as much as xylans as possible to xyloses (enzymatic hydrolysis). Treatments were optimized to pilot scale.