Hydrolyse enzymatique de la biomasse lignocellulosique: Nouvelle technologie de pretraitement et de catalyse

摘要

La fibre lignocellulosique est un materiel complexe constitue de cellulose, hemicelluloseet delignine Sa structure fibreuse a pour consequence que ses liens glucosidiques sont peu accessibles. L'hydrolyse est donc difficile et requiert des conditions severes et couteuses environnementalement parlant. C'est pour cela que nous avons developpe un procede d'hydrolyse verte. Ce procede consiste en une hydrolyse enzymatique de la fibre cellulosique de la pâte de kraft de feuillus, precede d'un pretraitement aux micro-ondes en presence de catalyseur solide ou d'acide dilue. L'efficacite de l'hydrolyse enzymatique a ete mesuree a l'aide du test au PAHBAH (parahydroxybenzoique hydrazine) un essai colorimetrique de quantification des sucres reducteurs. Les differents parametres du pretraitement ont ete determines a l'aide de trois designs d'experiences statistiques.;Au premier design, une diminution de la concentration en sucres reducteurs obtenus apres hydrolyse a ete observee en presence d'une quantite importante de catalyseur solide. Cette forte acidite a pu empecher le travail des enzymes. Au deuxieme design, une plus basse quantite de catalyseur solide a ete utilisee. Il a ete observe qu'une plus basse temperature permet d'obtenir une concentration en sucres reducteurs maximale de 81,43mM avec des conditions de temperature, quantite de charbon, quantite d'acide sulfurique et temps qui sont respectivement de 140°C, 0,25 g, 16,5 g et 22,5 min, ces conditions nous ont permis de maximiser la concentration en sucres. Des conditions de temperatures plus elevees affectent le rendement en sucres reducteurs. Ces conditions plus severes peuvent entrainer la degradation des sucres reducteurs.;Un troisieme design a permis d'etudier l'hydrolyse avec et sans catalyseur solide ou activation aux micro-ondes. Avec les conditions utilisees, nous avons pu obtenir une concentration optimale de 108,43 mM en utilisant des conditions plus douces qu'au design precedent. L'etude de la cinetique de reaction a neanmoins permis de conclure que le catalyseur solide et le traitement aux micro-ondes accelerent la cinetique initiale de la reaction.;Mots Cles Hydrolyse, traitement aux micro-ondes, charbon active, cellulose, cellulase, sucres, pâte Kraft, sucres reducteurs, PAHBAH, enzyme, concentration en sucres, design d'experience.