Nghiên cứu chiết rút Mannitol bằng phương pháp kết tủa Mannit đồng và tận dụng bã thải để sản xuất Alginat

MINISTÈRE DE L’ÉDUCATION ET DE FORMATION UNIVERSITÉ DES PÊCHES FILIÈRE HALIEUTIQUE -o0o - Mémoire de fin d’études Sujet : Études de l'extraction du mannitol partir des algues brunes en fonction de la méthode précipité d'oxalat de cuivre et utilisation des déchets pour la fabrication d'alginate de sodium Tutelle: Pr.Mme TRẦN Thị Luyến Université de Nha Trang Rédacteur : ĐẶNG Văn An Code d'étudiant: 45DB001 Nha Trang, décembre 2007 REMERCIEMENTS Ces quelques lignes vont me permettre de remercier les personnes qui ont contribué de près ou loin la réalisation de mon travail et sans qui, ce travail n'aurait pu aboutir J’exprime ma profonde et respectueuse gratitude Mme Trần Thị Luyến, professeur du Département de ransformation T Halieutique pour leurs enseignements, leurs directions d’études Je remercie par ailleurs l'ensemble des membres du jugy d'avoir pris de leur temps précieux pour lire, faire des remarques et assiter la soutenance de mon mémoire Je désire remercier les professeurs du Département de transformation: Mme Nguyễn Thị Thục….grâce qui j'ai acquis les connaissances nécessaires Merci messieurs NGUYEN Duc Su, Hervé pour leur pré-lecture et précorrection de mes versions initiales qui étaient pleines de fautes d'orthographes Mes remerciement s'adressent aussi l'AUF pour son programme qui m'a permis de réaliser mon projet d'études Mes remercie enfin ma famille et mes amis pour leur présence ainsi que leur soutien tout au long de cette étude Nha Trang, le 17 décembre 2007 Réalisateur ĐẶNG VĂN AN TABLE DES MATIÈRES RÉSUMÉ INTRODUCTION Chapitre 1: Généralités des matières premières 1.1 Généralités des algues brunes, du mannitol, de l’alginate .4 1.1.1 Généralités des algues brunes 1.1.2 Généralités du mannitol et les méthodes d’extraction .8 1.1.2.1 Mannitol .8 1.1.2.2 Domaines d’application 10 1.1.2.3 Méthodes d’extraction 12 1.1.3 Alginate et méthode d’extraction 15 1.1.3.1 Alginate 15 1.1.3.2 Domaines d’application 17 1.1.3.3 Méthodes d’extraction 20 1.1.3.4 Etat de la recherche dans le monde au Vietnam .21 Chapitre 2: MATÉRIELS ET MÉTHODES 25 2.1 Matériels 25 2.1.1 2.2 Algues brunes .25 Méthodes 25 2.2.1 Méthode de la récolte et de l’entreposage des matières premières .25 2.2.2 Méthode de la recherche du processus extrait du mannitol dans la solution de bas pH 26 2.2.2.1 Plan de recherche 26 2.2.2.2 Méthode d’optimisation macérer des algues brunes 27 2.2.2.3 Détermination des conditions idéales pour le processus d’elimination de cuivre 29 2.2.2.4 Détermination des conditions idéales pour augmenter la concentration 31 2.2.3 Méthode de la fabrication d’alginate partir des déchets des algues brunes 33 2.2.4 Méthodes de détermination 35 Chapitre ІІІ: RÉSULTATS ET DISSCUSIONS 36 3.1 Résultats d’optimisation de macération des algues 36 3.2 Résultats déterminés de la condition idéale d’elimination de cuivre 38 3.2.1 La concentration 38 3.2.2 La durée 39 3.3 Résultats déterminés des conditions idéales de l’etape concentré 41 3.3.1 La température 41 3.3.2 La durée 43 3.4 Proposition des paramètres du processus d’extraction du mannitol par méthode solubilité dans la solution de bas pH .44 3.5 Résultats de la production du mannitol par méthode solubilité dans l’acool et comparaison avec celle dans la solution de bas pH .48 3.6 Résultats d’alginate produit partir des déchets des algues brunes Comparer avec cellui-ci partir des algues brunes 49 CONLUSION ET PERSPECTIVES 51 RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUE 53 ANNEXE 55 LISTE DE TABLEAUX Tableau 1.11: Les additifs ’origine l d’alginate utilisé dans les produits alimentaires 18 Tableau 2.11: Intervalle de détermination des facteurs étudiés: 27 Tableau 2.12: Matrice d’expérience .28 Tableau 2.13: Expérience au centre 28 Tabeau 3.11: Les résultats experimentals de la macération .36 Tableau 3.12: Les résultats expérientaux d’optimisation de la macération 38 Tableau 3.13: Le mannitol est fabriqué en fonction de la différente méthode .48 Tableau 3.14: L’alginate fabriqué partir de deux sources de matières premières 49 LISTE DES FIGURES Figure 1.1: Schéma du processus d’extraction du manitol par la méthode de solubilité dans l’alcool 13 Figure 1.2: Processus d’extration du mannitol partir des algues brunes par la méthode de bas pH 14 Figure 1.3: Unité structurale de l’alginate 15 Figure 1.4: Structure spéciale de l’alginate en fonction des unités de monomères: (G) est un monomère de L-Guluronic et (M) est une monomère de D-Manuronic 16 Figure 1.5 : Schéma de deux processus communs de la production d’alginate 21 Figure 1.6: Schéma d’extraction d’acide alginique de Stanford 22 Figure 2.1: Schéma d’extraction du mannitol par la méthode de solubilité dans la solution bas pH 27 Figure 2.2: Schộma illustrộ des facteurs influenỗants sur la macộration 27 Figure 2.3: Schéma de l’expérience pour déterminer la concentration idéale d’acide oxalique pour le processus d’élimination du cuivre 29 Figure 2.4: Schéma de l’expérience pour déterminer la durée idéale pour éliminer le cuivre 30 Figure 2.5: Schéma de l’expérience pour déterminer la température idéale pour augmenter la concentration 31 Figure 2.6: Schéma de l’expérience pour déterminer la durée idéale du processus concentré 32 Figure 2.7: Schéma du processus d’extraction d’alginate de sodium par la méthode d’acidification 33 Figure 3.1: Changement du rendement extrait du mannitol en fonction de la concentration d’acid oxalique 39 Figure 3.2: Changement du rendement extrait du mannitol en fonction de la durée de chauffage 40 Figure 3.4: Changement du volume de la solution du mannitol en fonction de la température concentré 41 Figure 3.3: Changement du rendement extrait du mannitol en fonction de la température concentré 42 Figure 3.6: Changement du volume de la solution selon la durée concentré 43 Figure 3.5: Changement du rendement extrait du mannitol en fonction de la durée concentré 43 RÉSUMÉ Les algues marines sont la resource naturelle la plus abondante de la mer du Vietnam Dans les algues brunes en particulier les espèces de Sargassum contient plusieurs mélanges rares qui n’existent que chez les algues brunes tels que le mannitol, l’alginate, l’iod… Le but de mon travail est d’etudier l’extraction du mannitol partir des algues brunes en fonction de la méthode solubilité dans la solution de bas pH et le mannitol est récupéré l’aide d’acide oxalique H2C2O4 La macération est l’une des étapes importantes de l’extraction du mannitol, car en particulier la température, la durée exercent une grande influence sur le rendement extrait du mannitol et sur le rendement et la qualité de l’alginate dans les algues brunes Deuxièmement, le mannitol est précipité l’aide du mélange (CuSO4 10%, NaOH 5N), les précipités du mannit de cuivre se forme et est extrait l’extérieur de la solution Ensuite, le mannitol est récueilli en éliminant le cuivre l’extérieur du mannit de cuivre par l’acid oxalique H2C2O4 5% Trosièmement, la solution du mannitol va d’augmenter de concentration afin d’atteindre une teneur en mannitol supérieur 50%, pour que la cristallisation du mannitol soit facilement réalisée basse température Le rendement extrait du mannitol de solubilité dans la solution de pH est plus elevé que celui dans l’alcool Les déchets des algues brunes après la filtration est récueillis pour fabriquer l’alginate selon la méthode acidifiée En comparant avec d’alginate fabriqué partir des algues brunes, le rendement et la qualité de l’alginate ne sont pas changés par la macération Mots clés : algues brunes, Sargassum, macération, solution de bas pH, mannitol, alginate, alcool, cristallisation, rendement, qualité INTRODUCTION Vietnam est un pays avec une côte très longue : plus de 3200km.Ce qui signifie qu’il possède beaucoup de ressources naturelles de importance, en particulier les ressources en alges brunes marines Qui sont une ressource la plus abondante de la mer du Vietnam Les algues marines sont une nouvelle perspective dans le processus de construction et de développement socio-économique du Vietnam La raison est que les algues brunes possèdent beaucoup de substances de haute qualité, des minéraux, des enzymes… qui peuvent être utiliseés directement comme nourriture pour les homes et pour le bétail, ou comme matière pour la production des médicaments, et comme engrais roganique Mais, une orientation plus importante est d’utiliser des algues comme matières premières pour les industries de transformation, car ce sont des produits qui pourront rapporter beaucoup notre économique, qui sont employé de mon pays et pour exportation Les algues brunes ont une place importance parmi les resources d’algues marines, en particulier l’espèce de Sargassum qui comporte des composants essentiels qui n’existent que chez les algues comme le mannitol, l’iode, l’acide alginique Le mannitol, par exemple, est de plus en plus recherché dans le monde car il est employé dans plusieurs industries: agro-alimentaire, pharmaceutique, de papeterie…Au Vietnam, les applications du mannitol et son étude sont encore peu nombreuses, c’est pourquoi, les études sur les processus d’extraction de cette subtance puis de ses sous-produits me paraissent nécessaire À l’Université des pêsches Nha Trang, certaines chercheurs ont travaillé sur l’extractrion du mannitol partir des algues brunes Toutefois, il existe au niveau du laboratoire, garde encore des secrets et nos laboratoires manquent des capitaux indispensables pour des études technologiques plus poussés des algues marines afin d’avoir les conditions et les capacités favorable d’utilisaton de ces resources En outre, on constate que la teneur en mannitol a une grande valeur économique est plus élevé que les autres produits des algues brunes; que l’utilisation des déchets des algues qui ont été extrait des composants rarés comme le mannitol, l’iode…ne sont pas efficacement (car après l’extraction des principaux composants, les algues brunes sont rejetées comme déchets); que la quantité, la qualité des déchets des algues n’ont pas déterminé exactement Pour cette actualité, l’augmentation plus efficace d’utilisation des algues marines est la solution ce problèmes C’est-à-dire, il recommande, immédiatement après l’extraction des principaux composants, les algues brunes peuvent être ré-utilisées pour fabriquer l’alginate Sous la tutelle de Pr.Mme Trần Thị Luyến J’ai travaillé sur le sujet intitulé:“ Étude de l’extraction du mannitol partir des algues brunes en fonction de la méthode précipité d’oxalat de cuivre et utilisation des déchets pour la fabrication d’alginate de sodium” Ces travaux ont pour but de: Étudier les paramètres sur la macération des algues Étudier certaines paramètres sur l’élimination de cuivre l’extérieur du mannit de cuivre Étudier les paramètres sur le processus concentré Etablir le processus et comparer avec la méthode d’alcool Réutiliser des déchets des algues brunes pour la production d’alginate Nha trang 28 décembre 2007 Rédacteur ĐẶNG VĂN AN Chapitre 1: Généralités des matières premières 1.1 Généralités des algues brunes, du mannitol, de l’alginate 1.1.1 Généralités des algues brunes Les algues brunes sont une des formes de vie les plus anciens des mondes Les algues sont classifieés dans quatre groupes principaux:[21]  Chlorophyceae/les algues vertes  Phaeophyceae/les algues brunes  Rhodophyceae/les algues rouges  Cyonophyceae/les algues bleu-vert Le Rhodophyceae et le Phaeophyceae sont de la plupart d’intérêt commerciale en raison de leur contenu de polysaccharide Les divers types de Rhodophyceae sont commercialement importants pour l’extraction du carraghénane et de l’agar Il y a beaucoup de types de Phaeophyceae qui sont aussi importants pour l’extraction d’alginate en particulier le mannitol qui fait baeaucoup d’intérêt commercial Aujourd’hui, le Phaeophyceae est employé dans son état non traité comme substance de nourriture, fourrage de bétail et comme engrais [21] Le Phaeophyceae (ou algues brunes) est un grand groupe la plupart du temps d’algues mulicellulaires marines Dans le monde entier, il y a environ 1500-2000 espèces d’algue brune Les algues brunes sont généralement brunes ou vert-foncé en couleurs puisqu’ils contiennent le Fucoxanthin de colorant qui est responsable de la couleur verdâtre-brunes distinctive qui leur donne leur nom Les algues brunes sont trouvé dans des environnement divers tels que dans les aux froide de l’Artique et les eaux tempérés[21] Dans le zone tropicale, les algues brunes ont une petite dimention mais sa quantité est plus large [3] Les algues brunes les plus grandes est l’espèce Macrocytis qui peut atteindre 60 m de longueur Ces espèces ont une gramme s’etendre de Nanaimo vers Baja en Californie [21] La plupart des algues brunes vivent dans des endroits où il existe la vague et s’etendent le long de rivage et du plateau continental Les zones contiennent une ... du mannitol et les méthodes d’extraction 1.1.2.1 Mannitol Sa formule chimique est comme suivante: Le mannitol ou le hexan-1,2,3,4,5,6-hexol (C6H8(OH)6), D -Mannitol, Mannit est un polyol Le mannitol. .. le mannitol, l’alginate, l’iod… Le but de mon travail est d’etudier l’extraction du mannitol partir des algues brunes en fonction de la méthode solubilité dans la solution de bas pH et le mannitol. .. Généralités des algues brunes, du mannitol, de l’alginate .4 1.1.1 Généralités des algues brunes 1.1.2 Généralités du mannitol et les méthodes d’extraction .8 1.1.2.1 Mannitol .8 1.1.2.2