FR2998894A1 - Procede de fractionnement d'algues et utilisation des molecules obtenues - Google Patents
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Abstract
L'objet de l'invention est un procédé de fractionnement des molécules présentes dans des algues qui permet de récupérer au moins à la fois les protéines et les polysaccharides sulfatés, et préférentiellement également les pigments et les sucres fermentescibles. Ce procédé comprend au moins les étapes suivantes : a) diffusion à l'eau des algues à traiter, b) filtration des pulpes récupérées après l'étape a) de façon à obtenir un jus de pressage d'une part et des pulpes de pressage d'autre part, c) ultrafiltration du jus de pressage de façon à obtenir un rétentat d'une part et un permeat d'autre part, d) déminéralisation du rétentat d'ultrafiltration et d') décantation du rétentat déminéralisé, ou d') décantation du rétentat d'ultrafiltration et d) déminéralisation des produits issus de la décantation, e) récupération des protéines végétales présentes dans les algues d'une part et des polysaccharides sulfatés présents dans les algues d'autre part.
Description
PROCEDE DE FRACTIONNEMENT D'ALGUES ET UTILISATION DES MOLECULES OBTENUES La présente invention concerne le fractionnement d'algues pour récupérer les molécules qu'elles contiennent. L'invention vise en particulier un procédé de traitement d'algues permettant de valoriser au moins deux types de molécules contenues dans les algues traitées, préférentiellement toutes les molécules, ainsi que l'utilisation des molécules obtenues. La valorisation des molécules contenues dans les algues fait l'objet de nombreuses recherches. En effet, les algues constituent une source de molécules d'origine naturelle très intéressantes pour de nombreux domaines.
En outre, certaines macro-algues posent des contraintes importantes et l'on cherche à s'en débarrasser. On peut citer notamment les ulves, qui sont des algues invasives, très répandues dans les estuaires et bassins de bord de mer et qui sont connues pour les « marées vertes » qu'elles provoquent. Leur prolifération est due à l'enrichissement des eaux en azote causé par les lixiviations des fertilisants et rejets organiques des villes et de l'activité agricole. La putréfaction de ces algues, outre une mauvaise odeur et l'émission de méthane, gaz à effet de serre, peut occasionner des phénomènes de toxicité, via l'émission d'hydrogène sulfuré notamment. Pour valoriser les divers composants contenus dans les algues, il est nécessaire 20 de mettre en oeuvre des procédés permettant de les purifier et de les séparer. Actuellement, plusieurs procédés de fractionnement d'algues ont été décrits.
La demande U52010/1103390 par exemple, décrit un procédé par extraction à chaud, filtration et déminéralisation permettant de récupérer une partie des polysaccharides sulfatés contenus dans les ulves. La demande FR2738009 propose la dé-réticulation radicalaire pour produire des oligosaccharides à partir de fucanes et leur séparation par chromatographie d'exclusion haute performance. be même, CN20021045386 décrit la purification de polysaccharides d'algues brunes par infusion et précipitation dans l'éthanol. On connaît également un procédé d'extraction des polysaccharides basé sur une infusion en utilisant de l'oxalate de sodium suivi d'une filtration à 1Okba pour concentrer les polysaccharides. Par ailleurs, la demande U54439629, décrit un procédé avec une extraction du glycérol à chaud avec ajout de chaux et une extraction de beta-carotène sur le résidu solide par l'hexane. Enfin, on peut citer aussi U52012065378, qui décrit un procédé permettant l'obtention de protéines présentes dans les ulves par extraction à l'éthanol. Tous les procédés connus et utilisés actuellement présentent l'inconvénient de ne permettre l'extraction que d'une seule catégorie de molécules. En outre, pour obtenir des rendements compatibles avec une mise en oeuvre à l'échelle industrielle, ils nécessitent l'utilisation de solvants organiques, toxiques pour l'homme et/ou pour l'environnement. Pour pallier les inconvénients des procédés existants, la présente invention propose un procédé simple de mise en oeuvre, sans produit toxique, écologique et économique permettant l'extraction de plusieurs catégories de molécules valorisables présentes dans les algues, préférentiellement de toutes les molécules valorisables présentes dans les algues. A cet effet, l'invention vise un procédé de traitement d'algues comprenant au moins la succession des étapes suivantes : a) diffusion à l'eau des algues à traiter, b) filtration des pulpes de façon à obtenir un jus de pressage d'une part et des pulpes de pressage d'autre part, c) ultrafiltration du jus de pressage de façon à obtenir un rétentat d'une part et un perméat d'autre part, d) déminéralisation du rétentat d'ultrafiltration et d') décantation du rétentat déminéralisé, ou d') décantation du rétentat d'ultrafiltration et d) déminéralisation des produits issus de la décantation, e) récupération des protéines végétales présentes dans les algues d'une part et des polysaccharides sulfatés présents dans les algues d'autre part.
Avantageusement, l'invention permet d'obtenir et de valoriser par un seul et même procédé à la fois les polysaccharides sulfatés et les protéines contenues dans les algues, de façon simple, économique et efficace, sans utiliser de solvant organique. Selon un autre aspect, l'invention vise également l'utilisation des produits 15 extraits par la mise en oeuvre du procédé de traitement d'algues, pour diverses applications. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description en détail qui va suivre de l'invention, en regard des figures annexées qui représentent : - figure 1: un schéma d'une première variante du procédé selon 20 l'invention permettant de récupérer les protéines et les polysaccharides sulfatés contenus dans les algues traitées selon l'invention, - figure 2: un schéma d'une deuxième variante du procédé selon l'invention permettant de récupérer les protéines, les polysaccharides 25 sulfatés et les pigments contenus dans les algues traitées selon l'invention, - figure 3 : un schéma d'une troisième variante du procédé selon l'invention permettant de récupérer les protéines, les polysaccharides sulfatés et les sucres fermentescibles contenus dans les algues traitées selon l'invention - figure 4: un schéma d'une quatrième variante du procédé selon l'invention permettant de récupérer les protéines, les polysaccharides sulfatés, les sucres fermentescibles et les pigments contenus dans les algues traitées selon l'invention. Selon un premier aspect, l'invention se rapporte donc à un procédé de traitement d'algues, comprenant au moins la succession des étapes suivantes : a) diffusion à l'eau des algues à traiter, b) filtration des pulpes récupérées après l'étape a) de façon à obtenir un jus de pressage d'une part et des pulpes de pressage d'autre part, c) ultrafiltration du jus de pressage de façon à obtenir un rétentat d'une part et un perméat d'autre part, d) déminéralisation du rétentat d'ultrafiltration et d') décantation du rétentat déminéralisé, ou d') décantation du rétentat d'ultrafiltration et d) déminéralisation des produits issus de la décantation, e) récupération des protéines végétales présentes dans les algues d'une part et des polysaccharides sulfatés présents dans les algues d'autre part. Ce procédé est représenté sur la Figure 1.
L'étape a) de diffusion à l'eau consiste à introduire des algues dans de l'eau. Les algues peuvent être sèches ou humides si elles ont été préalablement lavées. La température de l'eau est préférentiellement comprise entre 15 et 95°C, encore plus préférentiellement entre 60 et 80°C. be façon préférée cette étape est réalisée sous agitation pendant au moins 30 25 minutes, préférentiellement entre 1 et 3 heures. Les pulpes obtenues sont ensuite récupérées et filtrées par pressage à l'étape b). La filtration-pressage peut être réalisée par tout moyen connu de l'homme du métier, par exemple à l'aide d'un cône en tissu. Cette étape permet d'extraire d'une part le jus de pressage clarifié et d'autre part les algues infusées, c'est-à-dire les pulpes de pressage. Les pulpes de pressage sont conservées, notamment pour la mise en oeuvre éventuelle d'une étape f). Le jus clarifié subit ensuite une étape c) d'ultrafiltration. L'ultrafiltration est 5 préférentiellement réalisée avec une membrane entre 15 kba et 50 kba. be même, on préférera une température comprise entre 60 et 80°C et une vitesse de circulation comprise entre 3 et 6 m/s, préférentiellement entre 4 à 5 m/s. Le rétentat est soutiré de l'unité d'une part et le perméat est conservé, notamment pour la mise en oeuvre éventuelle d'une étape i). 10 Le rétentat d'ultrafiltration contient les protéines et les polysaccharides sulfatés contenus initialement dans les algues traitées. Le rétentat d'ultrafiltration subit ensuite une étape d) de déminéralisation. Cette étape se fait préférentiellement par pressage sur résine anionique forte puis résine cationique forte en série. 15 La température de la solution percolée est préférentiellement comprise entre 10 et 40°C, en particulier entre 15 et 25°C. be même, le débit de la solution percolée est de façon préférée comprise entre 1 et 10 fois le volume de résine anionique par heure, en particulier entre 2 et 6 fois le volume de résine anionique par heure. 20 Les résines anioniques utilisées pour cette étape peuvent être des résines polystyréniques ou polyacryliques fortes, par exemple Rohm&Haas FPA90, FPA40 ou FPA98. Les résines cationiques utilisées peuvent être des résines polystyréniques, par exemple Rohm&Haas FPC14, FPC22 ou SR1LNa. L'étape d) d'ultrafiltration est suivie d'une étape d') de décantation du rétentat 25 déminéralisé. bans cette étape de décantation, le rétentat est centrifugé pour séparer les protéines coagulées des polysaccharides sulfatés en solution. Préférentiellement, la température pour cette étape de décantation est comprise entre 20 et 90°C, en particulier entre 50 et 70°C.
L'accélération pour la centrifugation est de façon préférée comprise entre 1000 et 10000g, en particulier entre 2000 et 5000g. L'ordre des étapes d'ultrafiltration et de décantation peut être inversé. Ainsi, l'étape d') de décantation peut être réalisée avant l'étape d) sur le rétentat d'ultrafiltration. bans ce cas les produits issus de la décantation subissent ensuite l'étape d) de déminéralisation. La mise en oeuvre de ce procédé permet de récupérer à la fois les protéines et les polysaccharides sulfatés présents dans les algues traitées. Pour les protéines, il peut s'agir par exemple de la ribulose-1,5-diphosphate carboxylase ou Rubisco. Pour les polysaccharides sulfatés, il peut s'agir par exemple d'ulvanes ou de fucanes. Selon une variante représentée sur la Figure 2, le procédé selon l'invention peut également comprendre après l'étape c), une étape i) d'adsorption des pigments présents dans les algues, sur résine adsorbante à partir du perméat issu de l'étape c). Cet étape permet de récupérer les pigments présents initialement dans les algues traitées. Cette étape i) consiste à décolorer le perméat d'ultrafiltration par une résine adsorbante qui capte les molécules organiques non ioniques et laisse passer les sels minéraux.
Les résines adsorbantes utilisables pour cette étape sont notamment des résines polystyréniques macroréticulées, par exemple Rohm&Haas FPX66 ou bowex Optipore SN. L'eau récupérée après mise en oeuvre de l'étape i) peut être réutilisée pour la mise en oeuvre de l'étape a) en tout ou partie.
Les pigments récupérés après l'étape i) sont notamment des caroténoïdes, des xanthophyl les et/ou des chlorophylles. Selon une autre variante représentée sur la figure 3, le procédé selon l'invention peut également comprendre la succession des étapes suivantes après l'étape b) : f) traitement des pulpes de pressage obtenues à l'étape b) par acide sulfurique à chaud g) chromatographie de retardation d'acide h) récupération des sucres fermentescibles présents dans les algues.
L'étape f) peut être réalisée en mélangeant les pulpes de pressage issues de l'étape b) avec de l'acide sulfurique à raison de 1 à 5% de la matière sèche, préférentiellement 2 à 4%, en particulier 3%. La solution peut ensuite être homogénéisée et agitée pendant au moins 24 heures, préférentiellement entre 10 et 14 heures, idéalement 12 heures, à une température comprise entre 20 et 100°C, préférentiellement entre 40 et 90°C, en particulier entre 60 et 80°C. La solution est ensuite filtrée et le filtrat est séparé par chromatographie. Pour l'étape g) le filtrat est préférentiellement injecté sur une colonne de chromatographie chargée avec une résine anionique sous forme sulfate. L'acide sulfurique récupéré après l'étape g) peut être réutilisé pour la mise en oeuvre de l'étape f). A l'issu de l'étape g) on récupère les sucres fermentescibles présents dans les algues traitées. Ces sucres peuvent être notamment du glucose, de l'arabinose du xylose, du mannose et/ou du galactose. Selon un mode de réalisation particulièrement adapté, le procédé comprend 20 également avant l'étape a) au moins une des étapes suivantes : - dessalage des algues à traiter, - broyage des algues à traiter. Préférentiellement, le procédé comprend, avant l'étape a), la succession de ces deux étapes. 25 Ces étapes, de dessalage et/ou de broyage permettent d'améliorer le rendement du procédé. Le dessalage consiste à laver les algues à l'eau. Préférentiellement cette étape est réalisée à température ambiante, pendant 10 à 15 minutes. Les algues lavées sont ensuite essorées et pressées, par exemple à l'aide d'un cône en tissu, afin de retirer le plus d'eau possible. Le broyage consiste à broyer les algues lavées ou non jusqu'à obtenir des particules de moins de 2mm de diamètre, préférentiellement inférieur à 1 mm.
Ces deux étapes sont représentées sur le procédé schématisé à la figure 4 qui comprend à la fois les étapes a) à e), f à h) et i). Ce procédé permet d'obtenir à la fois des protéines, des polysaccharides sulfatés, des pigments et des sucres fermentescibles. Le procédé selon l'invention peut être utilisé pour le fractionnement de tout type d'algues. Préférentiellement, il s'agit de macro-algues, vertes ou brunes, en particulier d'ulves ou de Fucus vesiculosis. Les produits obtenus par la mise en oeuvre du procédé peuvent être valorisés. L'invention vise en particulier l'utilisation : -des polysaccharides sulfatés obtenus comme principes actifs antiangiogéniques, anticoagulants, antibactériens et/ou antithrombotiques, -des protéines obtenues pour l'alimentation animale, -des sucres fermentescibles pour la production de bio gaz et/ou de bioéthanol, et - des pigments comme colorants alimentaires ou comme principes actifs 20 antioxydants. Avantageusement le procédé selon l'invention permet de valoriser plusieurs constituants d'une même algue. Pour Ulva par exemple, qui est une algue considérée comme nuisible, le procédé selon l'invention permet de valoriser la totalité de la matière sèche de l'algue. 25 En outre, par rapport aux procédés existants, les produits sont obtenus sans utilisation de solvant organique. be plus, la fraction des sucres fermentescibles est utilisable en biogaz sans risque de production de sulfure d'hydrogène.
L'invention est à présent illustrée par des exemples de procédé et des résultats d'essais. I. Exemple 1 Cet exemple consiste à mettre en oeuvre le procédé selon l'invention tel que représenté sur la figure 1, à savoir la succession des étapes suivantes : a) diffusion à l'eau des algues à traiter, b) filtration des pulpes récupérées après l'étape a) de façon à obtenir un jus de pressage d'une part et des pulpes de pressage d'autre part, c) ultrafiltration du jus de pressage de façon à obtenir un rétentat d'une part et un perméat d'autre part, d) déminéralisation du rétentat d'ultrafiltration et d') décantation du rétentat déminéralisé, e) récupération des protéines végétales présentes dans les algues d'une part et des polysaccharides sulfatés présents dans les algues d'autre part.
Le protocole opératoire est décrit en suivant. On verse 500g d'algues sèches (ulves) dans une cuve thermostatée à 80°C contenant 15 litres d'eau déminéralisée chaude. L'extraction est réalisée sous agitation constante à l'aide d'un agitateur à pales à une vitesse de rotation de 10 tours/minutes pendant 2h.
Les pulpes sont ensuite soutirées de la cuve, filtrées et pressées à l'aide d'un cône en tissu afin d'extraire le plus de jus possible. Les algues infusées sont conservées pour des opérations futures. On récupère environ 13 litres de jus d'extraction que l'on filtre via une unité d'ultrafiltration équipée d'une membrane de type Kerasep KBW 15kba de 25 Novasep Process. On réalise la filtration à 80°C à 5 bars et un débit de circulation de 450 1/h soit une vitesse de circulation de 5 m/s. On filtre jusqu'à obtenir un rétentat d'environ 4°B. Le rétentat est soutiré de l'unité et le perméat conservé pour des opérations futures. On déminéralise 1 litre de rétentat de filtration en passant le produit sur une colonne contenant 100 ml de résine anionique forte de type Amberlite FPA 98 sous forme OH- montée en série avec une colonne contenant 200 ml de résine cationique forte de type Amberlite IR 120 Na sous forme H. La circulation s'effectue à l'aide d'une pompe péristaltique à un débit de 2 BV/h. On laisse décanté le produit déionisé dans une éprouvette plongée dans un bain marie à 80°C pendant 1h30. Le surnageant purifié en polysaccharide sulfatés est séparé du culot protéique. bes bilans matières ont été réalisés après les étapes a), c) et d). Après l'étape a) eau déminéralisée Entrées algues sèches Sorties algues infusées Jus d'extraction masse brute (g) 1370 500 13200 15000 16,8 1,6 87,8 230 209 1,9 0,7 439 matière sèche (%) masse sèche (g) brix °B DO à 420 nm 0,128 6,6 13,7 0,23 4,5 2,6 0,15 1,1 100% 48% Bilan sorties/entrées (%) Taux de récupération (%) matière sèche / algue sèche couleur à 420 nm pH a (m5/cm) protéines (g/1) C1-(g/1) Na (g/1) Cd' (g/1) , K. (g/1) Après l'étape c) 11 Entrées Sorties jus d'extraction perméat rétentat 13100 12700 1260 1,6 1,40 2,65 209 178 33 1,9 1,7 3 0,70 0,10 5,48 0,13 0,10 0,37 6,6 6,2 6,12 13,7 14,6 9 0,23 0 1,32 4,5 4,5 1,91 2,6 2,7 1,85 0,15 0,14 0,18 1.1 1.1 0,82 Bilan sorties/entrées (%) 100% Taux de récupération (%) 8% matière sèche / algue sèche masse brute (g) matière sèche (%) masse sèche (g) brix °B DO à 420 nm couleur à 420 nm pH a (m5/cm) protéines (g/1) C1-(g/1) Na (g/1) Ca2. (g/1) K. (g/1) Après l'étape d) matière sèche (%) masse sèche (g) brix °B DO à 420 nm couleur à 420 nm pH a (m5/cm) protéines (g/1) C1-(g/1) Na' (g/1) Ca2. (g/1) K. (g/1) masse brute (g) Entrées rétentat Sorties rétentat déminéralisé 1.05 1.31 2,65 1,51 33 20 3 1,5 5,48 5,60 0,37 0,20 6,12 2,0 9 10,4 1,32 0,78 1,91 0,08 1,85 0,93 0,18 0,03 0,82 0,01 Bilan sorties/entrées (%) 70% Taux de récupération (%) 5% matière sèche / algue sèche On constate que 80% des minéraux résiduels sont éliminés par échange d'ions, 40% des protéines sont éliminés par échanges d'ions et les 60% résiduels sont insolubilisés et récupérés par centrifugation. II. Exemple 2 Cet exemple consiste à mettre en oeuvre un procédé comprenant la succession des étapes suivantes : ao) broyage des algues sèches a) diffusion à l'eau des algues à traiter, b) filtration des pulpes récupérées après l'étape a) de façon à obtenir un jus de pressage d'une part et des pulpes de pressage d'autre part, c) ultrafiltration du jus de pressage de façon à obtenir un rétentat d'une part et un perméat d'autre part, Le protocole opératoire est décrit en suivant. On verse 500g d'algues sèches (ulves) dans 10 litres d'eau déminéralisée à 80°C 15 dans une cuve thermostatée. L'extraction se poursuit pendant 2h sous agitation constante à l'aide d'un agitateur à pales à une vitesse de rotation de 10 tours/minutes. Les pulpes sont ensuite soutirées de la cuve, filtrées et pressées à l'aide d'un cône en tissu afin d'extraire le plus de jus possible. Les algues infusées sont 20 conservées pour des opérations futures. On récupère environ 9 litres de jus d'extraction que l'on filtre via une unité d'ultrafiltration équipée d'une membrane de type Kerasep KBW 15kba de Novasep Process. On réalise la filtration à 80°C à 5 bars et un débit de circulation de 450 1/h soit une vitesse de 5 m/s. On filtre jusqu'à obtenir un rétentat d'environ 4°B. Le rétentat est soutiré de l'unité et le perméat conservé pour des opérations futures. bes bilans matières ont été réalisés après les étapes a) et c). Après l'étape a) On constate que le taux d'extraction augmente de 5% par rapport à une diffusion dans l'eau réalisée sans broyage. Après l'étape c) Entrées Sorties algues sèches broyées eau déminéralisée algues infusées Jus d'extraction 500 10000 1170 8810 87,8 18,1 2,65 439 210 233 2.13 brix °B Bilan sorties/entrées (%) Taux de récupération (%) matière sèche / algue sèche couleur* à 420 nm pH a (m5/cm) 0,22 6,65 16,72 102% 53% masse brute (g) matière sèche (%) masse sèche (g) DO à 420 nm I Entrées I Sorties rétentat Jus perméat d'extraction masse brute (g) 7400 6170 910 matière sèche (%) 2,65 2,09 3,96 masse sèche (g) 196 129 48 Bilan sorties/entrées (%) 84% Taux de récupération (%) 8% matière sèche / algue sèche Le taux de récupération est identique à celui mesuré après ultrafiltration du jus infusé sans broyage, mais le broyage permet de diffuser plus de sel.
III. Exemple 3 Cet exemple consiste à mettre en oeuvre un procédé comprenant la succession des étapes suivantes : acy) lavage des algues à traiter a) diffusion à l'eau des algues lavées, b) filtration des pulpes récupérées après l'étape a) de façon à obtenir un jus de pressage d'une part et des pulpes de pressage d'autre part, c) ultrafiltration du jus de pressage de façon à obtenir un rétentat d'une part et un perméat d'autre part, d) déminéralisation du rétentat d'ultrafiltration et d') décantation du rétentat déminéralisé, e) récupération des protéines végétales présentes dans les algues d'une part et des polysaccharides sulfatés présents dans les algues d'autre part. Le protocole opératoire est décrit en suivant.
On trempe 1kg d'algues sèches (ulves) dans 20 litres d'eau brute pendant 10 minutes à température ambiante. Les algues sont ensuite essorées et pressées à l'aide d'un cône en tissu afin de retirer le plus d'eau possible. Les algues lavée sont versées dans une cuve thermostatée à 80°C contenant 15 litres d'eau déminéralisée chaude. L'extraction est réalisée sous agitation constante à l'aide d'un agitateur à pales à une vitesse de rotation de 10 tours/minutes pendant 2h. Les pulpes sont ensuite soutirées de la cuve, filtrées et pressées à l'aide d'un cône en tissu afin d'extraire le plus de jus possible. Les algues infusées sont conservées pour des opérations futures. On récupère environ 13 litres de jus d'extraction que l'on filtre via une unité 25 d'ultrafiltration équipée d'une membrane de type Kerasep KBW 15kba de Novasep Process. On réalise la filtration à 80°C à 5 bars et un débit de circulation de 450 1/h, soit une vitesse de circulation de 5 m/s. On filtre jusqu'à obtenir un rétentat d'environ 4°B. Le rétentat est soutiré de l'unité et le perméat conservé pour des opérations futures. On déminéralise 1,5 litre de rétentat de filtration en passant le produit sur une colonne contenant 100 ml de résine anionique forte de type Amberlite FPA 98 sous forme OH- montée en série avec une colonne contenant successivement 100 ml de résine cationique faible de type Rohm&Haas IMAC HP 336 sous forme H+ et 20 ml de résine cationique forte de type Rohm&Haas CR1L Na La circulation s'effectue à l'aide d'une pompe péristaltique à un débit de 2 BV/h.
On laisse décanté le produit déionisé dans une éprouvette plongée dans un bain marie à 80°C pendant 1h30. Le surnageant purifié en polysaccharide sulfatés est séparé du culot protéique. bes bilans matières ont été réalisés après les étapes ao), a), c) et d). Après l'étape a0) Cette opération permet de retirer 44%, de la masse d'algues, en sels. Entrées eau brute Sorties eau de lavage algues sèches algues lavées masse brute ( ) matière sèche (%) 1000 20000 2200 17600 87,8 21 masse sèche (g) 878 462 440 brix °B 2,5 DO à 420 nm couleur à 420 nm 0,76 PH 0,12 a (m5/cm) 7,1 23,8 Bilan sorties/entrées (%) 103% Taux de récupération (%) 50% matière sèche / algue sèche Après l'étape a) Le taux de diffusion augmente quasiment de 10% par rapport à une infusion sans lavage. Après l'étape c) Entrées algues lavées eau masse brute ( ) 2200 15000 matière sèche (%) 21 Sorties algues infusées 2,8 15,2 jus d'extraction 13000 masse sèche (g) brix °B DO à 420 nm couleur à 420 nm pH a (mS/cm) protéines (g/1) C1-(g/1) 462 426 78 0,6 0,91 0,18 7,3 3 0,74 0,58 Na (g/1) 0,50 Bilan sorties/entrées (%) 109% Taux de récupération (%) 9% matière sèche / algue sèche Entrées Sorties Jus d'extraction perméat rétentat 13000 12000 1200 78 24 50 0,2 4,3 10,03 0,6 0,91 0,155 0,18 0,155 0,76 7,3 7,3 7,3 3 2,2 4,3 0,74 0 5,14 0,58 0,57 0,08 0,50 0,39 1,37 Bilan sorties/entrées (%) 98% Taux de récupération (%) 6% matière sèche / algue sèche masse brute (g) matière sèche (%)_ masse sèche (g) brix °B DO à 420 nm couleur à 420 nm pH a (m5/cm) protéines (g/1) C1-(g/1) Na' (g/1) Après l'étape d) On constate qu'avec lavage mais sans broyage, la diffusion de la matière est bonne mais plus limitée : après mise en oeuvre du procédé il n'est possible de ne récupérer que 4% de polysaccharides sulfatés, alors que la récupération atteint 5% lorsqu'un broyage préalable des algues est réalisé.
IV. Exemple 4 Cet exemple consiste à mettre en oeuvre un procédé comprenant la succession des étapes suivantes : ao) lavage des algues à traiter acy) broyage des algues lavées a) diffusion à l'eau des algues lavées, b) filtration des pulpes récupérées après l'étape a) de façon à obtenir un jus de pressage d'une part et des pulpes de pressage d'autre part, Entrées Sorties rétentat ré te ntat déminéralisé 1200 1550 52 31 4,3 2 10,03 8,9 0,76 0,17 7,3 1,75 4,3 11,3 5,14 2,16 0,08 0,01 1,37 0,21 masse brute (g) matière sèche (70) masse sèche (g) brix °B DO à 420 nm couleur à 420 nm pH a (m5/cm) protéines (g/1) C1-(g/1) Na (g/1) Bilan sorties/entrées (%) 63% Taux de récupération (%) 4% matière sèche / algue sèche c) ultrafiltration du jus de pressage de façon à obtenir un rétentat d'une part et un perméat d'autre part, d) déminéralisation du rétentat d'ultrafiltration et d') décantation du rétentat déminéralisé, e) récupération des protéines végétales présentes dans les algues d'une part et des polysaccharides sulfatés présents dans les algues d'autre part. Le protocole opératoire est décrit en suivant. On trempe 0,5kg d'algues sèches (ulves) dans 20 litres d'eau brute pendant 10 minutes à température ambiante. Les algues sont ensuite essorées et pressées à l'aide d'un cône en tissu afin de retirer le plus d'eau possible. Les algues lavées sont ensuite broyées dans 5 litres d'eau déminéralisée à 80°C à l'aide d'un broyeur à couteau jusqu'à obtention de particules de moins de 2mm de diamètre. Les 5 litres de broyat sont transférés dans une cuve thermostatée à 80°C contenant 10 litres d'eau déminéralisée chaude. L'extraction est réalisée sous agitation constante à l'aide d'un agitateur à pales à une vitesse de rotation de 10 tours/minutes pendant 2h. Les pulpes sont ensuite soutirées de la cuve, filtrées et pressées à l'aide d'un cône en tissu afin d'extraire le plus de jus possible. Les algues infusées sont conservées pour des opérations futures.
On récupère environ 13 litres de jus d'extraction que l'on filtre via une unité d'ultrafiltration équipée d'une membrane de type Kerasep KBW 15kba de Novasep Process. On réalise la filtration à 80°C à 5 bars et un débit de circulation de 450 11h, soit une vitesse de circulation de 5 m/s. On filtre jusqu'à obtenir un rétentat d'environ 4°B. Le rétentat est soutiré de l'unité et le perméat conservé pour des opérations futures. On déminéralise 1,5 litre de rétentat de filtration en passant le produit sur une colonne contenant 100 ml de résine anionique forte de type Amberlite FPA 98 sous forme OH- montée en série avec une colonne contenant successivement 100 ml de résine cationique faible de type Rohm&Haas IMAC HP 336 sous forme H+ et 20 ml de résine cationique forte de type Rohm&Haas CR1L Na en bas de colonne. La circulation s'effectue à l'aide d'une pompe péristaltique à un débit de 2 BV/h. On laisse décanté le produit déionisé dans une éprouvette plongée dans un bain marie à 80°C pendant 1h30. Le surnageant purifié en polysaccharide sulfatés est séparé du culot protéique. bes bilans matières ont été réalisés après les étapes ao), a), c) et d). Après l'étape *estimée avec l'échelle de brix Sorties Entrées 114% Bilan sorties/entrées (%) 60% Taux de récupération (%) matière sèche / algue sèche masse brute ( ) matière sèche (%) eau de lava 'e 18700 masse sèche (g)* brix °B DO à 420 nm couleur à 420 nm ID1-1 a (m5/cm) 439 262 1,4 11,9 algues sèches al ues lavées eau brute Après l'étape a) 20 masse brute (g) matière sèche (%) masse sèche (g) brix °B DO à 420 nm couleur à 420 nm pH a (m5/cm) protéines (g/1) C1-(g/1) Na (g/1) Entrées eau Sorties jus d'extraction algues lavées broyées algues infusées 1000 15000 1370 13500 23,6 11,7 0,57 239 161 77 0,5 1,79 0,23 6,8 3,31 0,39 0,12 0,22 Bilan sorties/entrées (%) 100% Taux de récupération (%) 18% matière sèche / algue sèche Le lavage associé au broyage augmente considérablement le taux de diffusion qui est 4 fois plus important qu'avec une infusion directe. La diffusion est également meilleure par rapport à une infusion sur algues broyées (+18%) et par rapport à une infusion sur algues broyées (15%).
Après l'étape c) Après l'étape d) L'association du lavage et du broyage des algues augmente de 60% le taux de récupération des polysaccharides sulfatés, alors que le lavage ou le broyage seul ne permettait pas la récupération totale des polysaccharides sulfatés. Entrées Sorties jus d'extraction perméat rétentat 12500 10900 1570 0,57 3,22 77 11 51 0,5 0,1 3,1 1,79 0,075 8,62 0,96 0,23 0,075 6,8 6,3 6,8 3,31 0,66 3,31 0,39 0 1,98 0,05 0,12 0,13 0,22 0,20 1,19 Bilan sorties/entrées (%) 87% Taux de récupération (%) 12% matière sèche / algue sèche masse brute (g) matière sèche (%) masse sèche (g) brix °B DO à 420 nm couleur à 420 nm pH a (m5/cm) protéines (g/1) C1-(g/1) Na (g/1) Entrées rétentat masse brute (g) 1500 matière sèche (%) 3,22 masse sèche (g) 51 brix °B 3,1 DO à 420 nm 8,62 couleur à 420 nm 0,96 pH a (m5/cm) 3,31 protéines (g/1) C1-(g/1) Na' (g/1) 1,19 Sorties rétentat déminéralisé 1900 1,80 34 1,7 6,73 0,23 1,89 10,19 2,07 0,03 0,21 6,8 1,98 0,05 Bilan sorties/entrées (%) 70% Taux de récupération (%) 8% matière sèche / algue sèche V. Exemple 5 Cet exemple consiste à mettre en oeuvre un procédé comprenant la succession des étapes suivantes : ao) lavage des algues à traiter acy) broyage des algues lavées a) diffusion à l'eau des algues lavées, dans un volume d'eau réduit b) filtration des pulpes récupérées après l'étape a) de façon à obtenir un jus de pressage d'une part et des pulpes de pressage d'autre part, c) ultrafiltration du jus de pressage de façon à obtenir un rétentat d'une part et un perméat d'autre part, d) déminéralisation du rétentat d'ultrafiltration et d') décantation du rétentat déminéralisé, e) récupération des protéines végétales présentes dans les algues d'une part et des polysaccharides sulfatés présents dans les algues d'autre part.
Le protocole opératoire est décrit en suivant. On trempe 1kg d'algues sèches (ulves) dans 20 litres d'eau brute pendant 10 minutes à température ambiante. Les algues sont ensuite essorées et pressées à l'aide d'un cône en tissu afin de retirer le plus d'eau possible. Les algues lavées sont ensuite broyées dans 5 litres d'eau déminéralisée à 80°C à l'aide d'un broyeur à couteau jusqu'à obtention de particules de moins de 2mm de diamètre. Les 5 litres de broyat sont transférés dans une cuve thermostatée à 80°C contenant 10 litres d'eau déminéralisée chaude. L'extraction est réalisée sous agitation constante à l'aide d'un agitateur à pales à une vitesse de rotation de 10 tours/minutes pendant 2h.
Les pulpes sont ensuite soutirées de la cuve, filtrées et pressées à l'aide d'un cône en tissu afin d'extraire le plus de jus possible. Les algues infusées sont conservées pour des opérations futures. On récupère environ 13 litres de jus d'extraction que l'on filtre via une unité d'ultrafiltatration équipée d'une membrane de type Kerasep KBW 15kba de Novasep Process. On réalise la filtration à 80°C à 5 bars et un débit de circulation de 4501/h, soit une vitesse de circulation de 5 m/s. On filtre jusqu'à obtenir un rétentat d'environ 4°B. Le rétentat est soutiré de l'unité et le perméat conservé pour des opérations futures.
On déminéralise 1,5 litre de rétentat de filtration en passant le produit sur une colonne contenant 100 ml de résine anionique forte de type Amberlite FPA 98 sous forme OH- montée en série avec une colonne contenant 200 ml de résine cationique forte de type Amberlite IR 120 Na sous forme H. La circulation s'effectue à l'aide d'une pompe péristaltique à un débit de 2 BV/h.
On laisse décanté le produit déionisé dans une éprouvette plongée dans un bain marie à 80°C pendant 1h30. Le surnageant purifié en polysaccharide sulfatés est séparé du culot protéique. bes bilans matières ont été réalisés après les étapes ao), a), c) et d). Après l'étape a0) masse brute ( matière sèche (%) masse sèche (g)* brix °B DO à 420 nm couleur à 420 nm pH a (m5/cm) Entrées Sorties algues sèches eau brute al ues lavées eau de lava 'e 2460 17570 1000 20000 87,8 19,6 2,23 878 482 392 2,6 0,60 0,16 7,4 24,5 Bilan sorties/entrées (%) 100% Taux de récupération (%) 45% matière sèche / algue sèche Après l'étape a) 24 masse brute (g) matière sèche (70) masse sèche (g) brix °B DO à 420 nm couleur à 420 nm 1D1-1 a (m5/cm) protéines (g/1) C1-(g/1) Na (g/1) Entrées Sorties algues lavées broyées eau algues infusées Jus d'extraction 2450 15000 2790 12300 19,6 13,0 0,94 2450 363 116 0,9 2,75 0,28 7.1 3,0 0,31 0,57 0,56 Bilan sorties/entrées (%) 100% Taux de récupération (%) 13% matière sèche / algue sèche Avec un rapport eau / algues divisé par deux le taux d'extraction chute de 8%. Ceci est dû au broyage qui est plus difficile à réaliser avec moins d'eau. Après l'étape c) Entrées Sorties jus d'extraction perméat rétentat 12000 11600 1280 0,94 0,26 5,3 116 35 68 0,9 0,3 5,4 2,75 0,186 15,7 0,28 0,186 1,52 7,1 7,1 6,8 3,0 2,3 6,6 0,31 0 1.23 0,57 0,62 1,08 0,56 0,40 1,41 Bilan sorties/entrées (%) 100% Taux de récupération (%) 8% matière sèche / algue sèche masse brute (g) matière sèche (70) masse sèche (g) brix °B DO à 420 nm couleur à 420 nm pH a (m5/cm) protéines (g/1) C1-(g/1) Na' (g/1) VI. Récapitulatif des résultats obtenus dans les exemples 1 à 5 Le tableau ci-dessous est un comparatif des pourcentages de récupération de matière sèche au cours des étapes de purification pour chaque exemple. Exemple 1 Exemple 2 Exemple 3 Exemple 4 Exemple 5 lavage sans sans 50% 60% 45% broyage sans avec sans avec avec infusion 48% 53% 9% 18% 13% ultrafiltration 8% 8% 6% 12% 8% déminéralisation 5% sans 4% 8% sans Le procédé selon l'invention permet d'obtenir de bons résultats en termes de récupération de produits valorisables. On note par ailleurs qu'une meilleure récupération est obtenue avec l'exemple 4, pour lequel sont combinés le lavage, le broyage et une infusion avec un fort volume d'eau. L'exemple 5 qui est identique en termes d'étapes de procédé mais avec un volume de diffusion moindre ne permet pas de récupérer autant de polysaccharides sulfatés et de protéines.
VII. Tests d'activité biologique des polysaccharides obtenus VII.1 Activité antibactérienne bes tests de l'activité antibactérienne de quatre extraits polysaccharidiques obtenus par la mise en oeuvre du procédé selon l'exemple 4, ont été réalisés. Les extraits n°1, 2 et 3 sont identiques et l'extrait n°4 a été concentré 10 fois en fin 15 de procédé. Les tests ont été réalisés sur plusieurs souches bactériennes : - CP0016 : Staphylococcus aureus - BM0023 : Pseudomonas aeruginosa - BM0063 : Salmonella enteretes - CP0013 : Enterococcus faecalls Les extraits n°1 à 4, dosés à 50 g/I, sont déposés à raison de 30 pl par puits, soit 1,5mg d'extrait.
Les résultats obtenus sont présentés dans le tableau suivant, en termes de diamètre d'halo d'inhibition : Souches Tests Halo d'inhibition cm BM 0023 Extrait N°1/ Extrait N°3 0,7 Extrait N°2 0,6 Extrait N°4 1 CP 0016 Extrait N°1 0,7 Extrait N°2/ Extrait N°3 0,6 Extrait N°4 0,8 CP 0013 Extrait N°1/ Extrait N°2/ Extrait N°3 0,6 Extrait N°4 0,8 BM 0063 Extrait N°1/ Extrait N°2/ Extrait N°3 0,6 Ces résultats montrent que les extraits polysaccharidiques obtenus à partir d'algues selon l'invention présentent bien une activité antibactérienne. L'extrait n°4 étant plus concentré, les halots d'inhibition sont donc plus larges.
VII.2 Activité anti-thrombotique L'héparine est un polysaccharide sulfaté connu pour son activité anticoagulante. Elle se lie à l'antithrombine ce qui bloque : - l'action de la thrombine sur le fibrinogène, et - l'activation du facteur X en facteur Xa. C'est l'activité du facteur Xa qui est mesuré dans ce test. Le test réalisé, consiste à mettre en présence un anticoagulant (l'héparine ou l'échantillon de test) et mesurer la formation de turbidité liée à la coagulation de la fibrine.
Les solutions suivantes ont été testées : - 30 pl Anticoagulant (héparine ou échantillon à tester) - 30p1 thrombine - 30p1 de facteur Xa - 30p1 de substrat contenant du fibrinogène Après incubation, la turbidité est mesurée pour doser l'apparition de protéine coagulé. Les résultats obtenus sont les suivants : Absorbance 10-5 UA témoin héparine Extrait N°3 Extrait N°4 Test 1 50 0 10 30 Test 2 65 0 20 10 On constate que les polysaccharides obtenus à partir d'algues selon l'invention (extraits n°3 et 4) présentent bien une activité anti-facteur Xa.
Claims (12)
- REVENDICATIONS, 1. Procédé de traitement d'algues, comprenant au moins a succes ion des étapes suivantes : a) diffusion à l'eau des algues à traiter, b) filtration des pulpes récupérées après l'étape a) de façon à obtenir un jus de pressage d'une part et des pulpes de pressage d'autre part, ultrafiltration du jus de pressage de façon à obtenir un rétentat d'une part et un permeat d'autre part, cl) déminéralisation du rétentat d'ultrafiltration et cl') décantation du rétentat déminéralisé, ou d') décantation du rétentat d'ultrafiltration et 10 cl) déminéralisation des produits issus de la décantation, récupération des protéines végétales présentes dans les algues d'une part et des polysaccharides sulfatés présents dans les algues d'autre part.
- 2. Procédé de traitement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend également la succession des étapes suivantes après l'étape b) : f) traitement des pulpes de pressage obtenues à l'étape b) par acide sulfurique à chaud g) chromatographie de retarclation d'acide h) récupération des sucres fermentescibles présents dans les algues.
- 3. Procédé de traitement selon la précédente revendication, caractérisé en 20 ce que l'acide sulfurique récupéré après l'étape 9) est réutilisé pour la mise en oeuvre de l'étape f).
- 4. Procédé de traitement selon l'une des précédentes revendications, caractérisé en ce qu'il comprend également après l'étape c), une étape d'adsorption des pigments présents dans les algues, sur résine adsorbante à 25 partir du perrneat issu de l'étape c),
- 5. Procédé de traitement selon la précédente revendication, caractérisé en ce que l'eau récupérée de l'étape i) est réutilisée pour la mise en oeuvre de l'étape a) en tout ou partie.
- 6. Procédé de traitement selon l'une des précédentes revendications, caractérisé en ce qu'il comprend avant l'étape a) l'une et/ou 'autre des étapes suivantes ; - dessalage des algues, et/ou - broyage des algue(s).
- 7. Procédé de traitement selon l'une des précédentes revendications caractérisé en ce que l'étape a) est réalisée à une température comprise entre 15 et 95°C.
- 8. Procédé de traitement selon l'une des précédentes revendications, caractérisé en ce que les algues sont des ulvanes ou des fucanes.
- 9. Polysaccharides sulfatés obtenus par la mise en oeuvre du procédé de 15 traitement d'algues selon l'une des précédentes revendications, pour leur application comme principes actifs antibactériens et/ou antithrombotiques.
- 10. Utilisation des protéines obtenues par la mise en oeuvre d'un procédé de traitement d'algues selon l'une des revendications 1 à 8, pour l'alimentation animale. 20
- 11. Utilisation des sucres fermentescibles obtenus par la mise en oeuvre d'un procédé de traitement d'algues selon l'une des revendications 2 à 8, pour la production de bio gaz et/ou de bioéthanol.
- 12. Utilisation des pigments obtenus par la mise en oeuvre d'un procédé de traitement d'algues selon l'une des revendications 4 à 8, comme colorants 25 alimentaires ou comme principes actifs antioxydants.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104351752A (zh) * | 2014-09-19 | 2015-02-18 | 南京农业大学 | 一种来源于食用菌\海藻的多糖蛋白复配功能胶囊产品的生产方法 |
| FR3047179A1 (fr) * | 2016-01-29 | 2017-08-04 | Seprosys | Ulvanes sulfates et utilisation dans la regulation des troubles de la coagulation |
| FR3084836A1 (fr) | 2018-08-07 | 2020-02-14 | Seprosys | Extraits proteiques de macroalgues marines, compositions en contenant et utilisation cosmetique anti-age |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4851339A (en) * | 1986-04-01 | 1989-07-25 | Hills Christopher B | Extraction of anti-mutagenic pigments from algae and vegetables |
| CN1197674A (zh) * | 1998-05-29 | 1998-11-04 | 青岛海洋大学 | 可变分子量岩藻聚糖硫酸酯的制备方法 |
| EP1057833A1 (fr) * | 1998-02-17 | 2000-12-06 | Takara Shuzo Co, Ltd. | Saccharides sulfates |
| WO2010018901A1 (fr) * | 2008-08-12 | 2010-02-18 | Korea Ocean Research And Development Institute | Extrait d’algues marines liquéfié pour la production de bioéthanol sous haute pression et procédé de production associé |
| CN101785562B (zh) * | 2010-03-09 | 2012-07-04 | 中国科学院过程工程研究所 | 海带组分分离生物量全利用制备多种产品的方法 |
| US20120271038A1 (en) * | 2010-04-06 | 2012-10-25 | Heliae Development, LLC. | Extraction of proteins by a two solvent method |
-
2012
- 2012-12-03 FR FR1261537A patent/FR2998894B1/fr active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4851339A (en) * | 1986-04-01 | 1989-07-25 | Hills Christopher B | Extraction of anti-mutagenic pigments from algae and vegetables |
| EP1057833A1 (fr) * | 1998-02-17 | 2000-12-06 | Takara Shuzo Co, Ltd. | Saccharides sulfates |
| CN1197674A (zh) * | 1998-05-29 | 1998-11-04 | 青岛海洋大学 | 可变分子量岩藻聚糖硫酸酯的制备方法 |
| WO2010018901A1 (fr) * | 2008-08-12 | 2010-02-18 | Korea Ocean Research And Development Institute | Extrait d’algues marines liquéfié pour la production de bioéthanol sous haute pression et procédé de production associé |
| CN101785562B (zh) * | 2010-03-09 | 2012-07-04 | 中国科学院过程工程研究所 | 海带组分分离生物量全利用制备多种产品的方法 |
| US20120271038A1 (en) * | 2010-04-06 | 2012-10-25 | Heliae Development, LLC. | Extraction of proteins by a two solvent method |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PONCE N M A ET AL: "Fucoidans from the brown seaweed Adenocystis utricularis: extraction methods, antiviral activity and structural studies", CARBOHYDRATE RESEARCH, PERGAMON, GB, vol. 338, no. 2, 20 January 2003 (2003-01-20), pages 153 - 165, XP004401752, ISSN: 0008-6215, DOI: 10.1016/S0008-6215(02)00403-2 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104351752A (zh) * | 2014-09-19 | 2015-02-18 | 南京农业大学 | 一种来源于食用菌\海藻的多糖蛋白复配功能胶囊产品的生产方法 |
| CN104351752B (zh) * | 2014-09-19 | 2017-07-18 | 南京农业大学 | 一种来源于食用菌\海藻的多糖蛋白复配功能胶囊产品的生产方法 |
| FR3047179A1 (fr) * | 2016-01-29 | 2017-08-04 | Seprosys | Ulvanes sulfates et utilisation dans la regulation des troubles de la coagulation |
| FR3084836A1 (fr) | 2018-08-07 | 2020-02-14 | Seprosys | Extraits proteiques de macroalgues marines, compositions en contenant et utilisation cosmetique anti-age |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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