Etude de l'agroraffinage de graines d'Apiaceae, Lamiaceae et Chenopodiaceae pour la production de molécules biosourcées en vue d'application en industrie cosmétique

Study of the agrorefining of Apiaceae, Lamiaceae and Chenopodiaceae seeds for the production of biobased molecules for cosmetic industry applications

• Auteur / Autrice : Bouchra Sayed Ahmad
• Direction : Othmane Merah, Zeinab Saad
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des Agroressources
• Date : Soutenance le 15/01/2018
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT en cotutelle avec Université Libanaise
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la Matière (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Etablissement d'accueil : Université Libanaise
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Chimie Agro-industrielle (Toulouse ; 1995-....)
• Jury : Président / Présidente : Hassan Rammal
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Othmane Merah, Zeinab Saad, Elias Baydoun, Jazia Sriti, Martine Urrutigoïty
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Nada Alaaeddine, Douadi Khelifi

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chénopodiacées

Labiées

Ombellifères

Produits cosmétiques -- Industrie et commerce

Transition énergétique

Ressources renouvelables

Mots clés libres

Bioraffinage

Apiaceae

Lamiaceae

Chenopodiaceae

Molécules biosourcées

Industrie cosmétique

Bio-refining

Apiaceae

Lamiaceae

Chenopodiaceae

Biosourced molecules

Cosmetic industry

Résumé

La croissance démographique, la consommation incontrôlée des ressources naturelles ainsi que l’activité industrielle jouent un rôle déterminant dans la dégradation de l'environnement mondial. A ce sujet et en se basant sur le concept que les consommateurs partagent la responsabilité de la pollution et de l'épuisement des ressources et leur coût, la mise en oeuvre des ressources renouvelables dans les processus industriels apparait comme une clé décisive. La renouvelabilité, la recyclabilité, la durabilité, la biodégradabilité sont les concepts de base sur lesquels nous pouvons compter pour protéger la nature et l’environnement. Dans ce contexte, une nouvelle approche de la bioraffinage a été développée dans cette thèse, elle a été appliquée à cinq espèces appartenant à 3 familles différentes (Foeniculum vulagre, Cuminum cyminum and Carum carvi (Apiaceae), Salvia hispania (Lamiaceae) et Amaranthus cruentus (Amaranthaceae)). Ces espèces partagent une caractéristique commune, elles peuvent être définies comme Aroma Tincto Oleo Crops (ATOC) puisqu’elles sont une source d'huile végétale et d'huile essentielle (ou de colorant). Notre objectif est donc de déterminer la faisabilité biologique et technologique de l'application du concept ATOC-bioraffinage basé sur le développement, l'optimisation et la production de nouveaux produits biologiques, des nouvelles molécules biosourcées et d'autres technologies innovantes. Notre étude met l'accent sur l'évaluation de divers paramètres influençant le rendement et la qualité de l’huile dans les graines d'ATOC, y compris leurs origines géographiques et le procédé d'extraction, et leur impact sur l'activité biologique des extraits de résidus. La valorisation des huiles pour des applications dans l’industrie cosmétique a été realisée en les utilisant comme (i) additifs dans des formulations de crème hydratante. De plus, l’utilité du tourteau d'extraction comme (ii) substrat pour la fabrication d'agromatériaux par thermopressage et comme (iii) un ingrédient dans des formulations de pain de blé entier a été examinée.

In an age where the risk of environmental degradation have become more apparent due to a combination of several factors including the sheer rise of world population, consumption, industrial activity, etc. With regard to this and since the concept that consumers share responsibility for pollution and resources depletion and their cost has been increasingly believed, the implementation of renewable resources in industrial processes could be a decisive key. Renewability, recyclability, sustainability, biodegradability are the basic concepts on which we can rely to make a difference in the environment today and tomorrow. In this context, a new biorefinery approach was developed in this thesis and applied to five plant species belonging to 3 different plant families (Foeniculum vulagre, Cuminum cyminum and Carum carvi (Apiaceae family), Salvia hispania (Lamiaceae family) and Amaranthus cruentus (Amaranthaceae family). These species share a common characteristic, they can be defined as Aroma Tincto Oleo Crops (ATOC) as they are a source of both vegetable oil and essential oil or color. Our aim is thus to determine the biological and technological feasibility of application of ATOC-biorefinery concept based on the development, optimization and production of new bio-based products and other innovative technologies. Our study focus on the evaluation of major various parameters influencing oil’s yield and quality in ATOC seeds including their geographic origins and extraction process, and their impact on biological activity of residues extracts. The feasability of valorization of oils as (i) additive in cosmetic formulas, and of extraction cake as (ii) substrate for agromaterial manufacturing by thermopressing or as (iii) ingredient in whole wheat bread formulations were also stated.