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Thèse

Procédé de Liquéfaction, Saccharification et Fermentation Simultanée à Très Haute Gravité utilisant de la farine de manioc pour la production de l'éthanol et valorisation de son sous-produit par la Fermentation en Milieu Solide pour l'alimentation animale

Résumé : Un procédé de Liquéfaction, Saccharification et Fermentation Simultanée (LSFS) à Très Haute Gravité (THG) en utilisant de la farine de manioc pour la production de l'éthanol, a été développé à l'échelle laboratoire (1 L) et pilote (15 L et 1000 L). La farine de manioc (FC) a été mélangée avec l'eau du robinet afin d'obtenir une concentration de 270 g/L de matière sèche (MS). Séquentiellement, le mélange d'une enzyme capable d'hydrolyser l'amidon natif contenant deux enzymes α–amylase et gluco-amylase (Stargen 002 à 2565 GAU/kg FC) et de gluco-amylase (Amigase Mega L à 0,105% p/p), de la levure sèche active Saccharomyces cerevisiae (Red Ethanol à 3,5 x 10^7 cellules/mL), du KH2PO4 (9,9 mM) et de l'urée (16,0 mM) ont été ajoutés dans la suspension de manioc. Le procédé LSFS-THG comprenant trois étapes de liquéfaction, saccharification et fermentation a été réalisé simultanément dans un même bioréacteur, à 30°C. Dans ces conditions, le procédé LSFS s'est terminé après 144 h de fermentation avec la concentration en éthanol de 14,4% v/v correspondant au rendement éthanol théorique de 86,0%. Ce procédé LSFS-THG à l'échelle pilote-1000 L a été réalisé afin d'évaluer le rendement en éthanol, la consommation d'énergie, le coût de production et l'impact environnemental. Les résultats ont montré que la concentration en éthanol de 13,9% v/v correspondant à un rendement théorique de 83,1% était obtenue. Les émissions de gaz à effet de serre de ce procédé LSFS étaient de 186,281 kg CO2eq. En utilisant la méthodologie de surface de réponse, la quantité de Stargen 002; d'Amigase Mega L et d'inoculation de levure ont été réduites respectivement de 13,1; 26,6 et 18,0%, respectivement. Dans ces conditions optimisées pour le procédé LSFS-THG à l'échelle pilote 15L, la concentration en éthanol obtenue était de 14,1% v/v correspondant à un rendement théorique de 84,0%.Les drêches sèches de distillerie à base de manioc (DSDM) obtenues à partir du procédé LSFS-THG et des usines d'éthanol au Vietnam utilisant un procédé conventionnel ont été déterminés pour les compositions nutritionnelles. Les résultats ont montré que les DSDM produits à partir de deux procédés avaient une teneur élevée en fibres brutes (respectivement de 29,3 et 34,4%) et une faible teneur en protéines (respectivement de 13,2 et 11,9%). Pour augmenter la valeur ajoutée de sous-produit, le procédé de fermentation en milieu solide (FMS) a été utilisé. Le FMS utilisant de la moisissure Trichoderma harzianum BiomaTH1 et la levure Yarrowia lipolytica W29 a été réalisé pour le DSDM en respectivement, 8 et 5 jours de fermentation. Dans des conditions optimales, la fraction protéique brute de DSDM fermentée par T. harzianum BiomaTH1 ou Y. lipolytica W29 a été augmentée de 11,84% MS pour un échantillon non fermenté, respectivement à 15,29 et 14,06% MS,. En outre, le total des acides aminés des échantillons fermentés utilisant T. harzianum et Y. lipolytica a été augmenté de 11,01% MS à 13,86% MS et 12,39% MS avec une augmentation de la teneur en acides aminés essentiels qui a augmenté respectivement de 55% et 22%, , y compris la limitation des acides aminés dans les aliments pour le porcs. La digestibilité des protéines in-vitro a été significativement améliorée respectivement de 82,5% à 89,2 et 86,9% pour la fermentation de T. harzianum et Y. lipolytica.
Type de document :
Thèse
Liste complète des métadonnées

https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03701376
Contributeur : ABES STAR :  Contact
Soumis le : mercredi 22 juin 2022 - 08:50:14
Dernière modification le : jeudi 23 juin 2022 - 03:25:48

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86175_MAI_2021_archivage.pdf
Version validée par le jury (STAR)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03701376, version 1

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Dinh Vuong Mai. Procédé de Liquéfaction, Saccharification et Fermentation Simultanée à Très Haute Gravité utilisant de la farine de manioc pour la production de l'éthanol et valorisation de son sous-produit par la Fermentation en Milieu Solide pour l'alimentation animale. Agricultural sciences. Université Bourgogne Franche-Comté, 2021. English. ⟨NNT : 2021UBFCK017⟩. ⟨tel-03701376⟩

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