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RÉSUMÉ
Les biotechnologies sont un outil prometteur dans la chaîne de transformation du bois en pâte à papier. Des micro-organismes, et notamment des champignons, sécrètent des produits dégradant le bois. Certains effectuent même une dégradation très sélective éliminant la lignine et les composés indésirables du bois tout en conservant la cellulose. Leur étude a conduit au développement de techniques de contrôle de la dégradation sélective des composants du bois lors de la préparation des pâtes à papier. Deux approches sont possibles, basée soit sur l'utilisation des micro-organismes, soit sur l'application directe d'enzymes.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Sandra TAPIN-LINGUA : Ingénieur de recherche à l'Institut technologique FCBA
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Valérie MEYER : Ingénieur au Centre technique du papier
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Michel PETIT-CONIL : Directeur de recherche à l'Institut technologique FCBA
INTRODUCTION
Les technologies du vivant, ou biotechnologies, sont considérées à l'heure actuelle comme un outil prometteur dans la chaîne de transformation du bois en pâte à papier écrue ou blanchie.
Il existe dans la nature un nombre important de micro-organismes et plus particulièrement de champignons qui, grâce à leurs produits de sécrétion (contenant des enzymes), dégradent le bois. De plus, certains présentent la spécificité d'effectuer une dégradation très sélective permettant d'éliminer la lignine et les composés « indésirables » du bois tout en conservant la cellulose. Leur étude a logiquement conduit à la recherche et au développement de techniques permettant de contrôler cette dégradation sélective de certains composants du bois lors de la préparation des pâtes à papier.
Deux approches sont possibles, l'une basée sur l'utilisation des micro-organismes (principalement des champignons de la pourriture blanche), l'autre sur l'application directe d'enzymes qui catalysent la dégradation de certains composants du bois.
Au début des années 1980, les principaux sujets d'étude sur l'utilisation des biotechnologies concernaient les traitements d'effluents, la mise en pâte mécanique à l'aide de traitements biologiques et l'hydrolyse de la cellulose. Pendant les années 1990, des progrès considérables ont été faits sur l'utilisation d'enzymes spécialisées dans la dégradation du bois pour améliorer le blanchiment des pâtes à papier. Aujourd'hui, les biotechnologies sont étudiées pour des sujets touchant toute la chaîne de transformation du bois en papier (y compris le recyclage).
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Enzymes intéressantes pour l’industrie papetièreArticle inclus dans l'offre
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1. Champignons intéressants pour l'industrie papetière
La production de pâte à papier vise à déstructurer le bois en conservant la cellulose qui constitue la fibre papetière. Pour cela, il est nécessaire d'éliminer ou de modifier certains éléments du bois tels que la lignine et les matières extractibles, comme les résines et les tannins. Dans la nature, certains champignons effectuent naturellement ces dégradations grâce à la batterie d'enzymes présente dans leur métabolisme.
L'utilisation de micro-organismes comme prétraitement à la cuisson, au blanchiment ou encore au raffinage a débuté au cours des années 1970. Depuis lors, le principal souci a toujours été le choix du microorganisme permettant d'obtenir une haute sélectivité de délignification sans dégradation de la cellulose.
Les principaux avantages de l'utilisation des micro-organismes sont le faible coût, lié à la facilité de multiplication des champignons et leur impact environnemental. Les principaux inconvénients sont les temps de traitement très longs et la difficulté à contrôler le procédé (conditions de multiplication et incubation, uniformité du traitement, possibilité de contamination due à une propagation incontrôlée, etc.). Des dizaines de microorganismes ont été testés comme candidats potentiels à un pré-traitement du bois avant la mise en pâte chimique ou mécanique. Les plus importants sont listés dans le tableau .
1.1 Micro-organismes de dégradation du bois
De nombreux micro-organismes, bactéries et champignons, sont capables de dégrader, à divers niveaux, les composés lignocellulosiques des matériaux végétaux. Ils sont alors qualifiés de lignolytiques ou ligninolytiques.
Les micro-organismes lignocellulolytiques sont présents dans des biotopes très variés. À ce jour, ils sont regroupés en 97 genres bactériens et 56 espèces fongiques.
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Les bactéries lignolytiques sont représentées par :
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les actinomycètes (Nocardia, Streptomycetes, Termonospora, Micromonospora, Corynebacterium) ;
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des...
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ANNEXES
1.1 Fournisseurs d'enzymes (liste non exhaustive)
Iogen
Novozymes
AB enzymes
HAUT DE PAGE1.2 Centres de recherche (liste non exhaustive)
InTechFibres
Centre Technique du papier
Institut technologique FCBA
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