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Biofixation du CO2 par microalgues

Article de référence | Réf : CHV4032 v1

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Algoraffinage ou valorisation d’extraits de microalgues
Valorisation industrielle des microalgues photosynthétiques

Auteur(s) : Antoinette KAZBAR, Imma GIFUNI, Christophe LOMBARD, Benoit DEGRENNE, Jérémy PRUVOST, Olivier LéPINE

Date de publication : 10 déc. 2021

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Modification du génome de microalgues pour la production de molécules d’intérêt

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2. Algoraffinage ou valorisation d’extraits de microalgues

L’algoraffinage consiste en une extraction de molécules d’intérêt issues des microalgues par une série de procédés unitaires. L’analogie est immédiate aux bioraffineries de matière végétale [CHV 602]. L’algoraffinage est cependant moins mature et, du fait de la nature microscopique des microalgues et de la forte présence d’eau amenant à un milieu très dilué à traiter, cette étape implique de mettre en œuvre des procédés souvent spécifiques qui restent pour la plupart à développer et à optimiser pour atteindre la maturité industrielle de l’exploitation des ressources végétales traditionnelles.

L’algoraffinage a été fortement développé notamment dans le cadre des recherches sur la production de biocarburant (obtenu à partir de la biomasse photosynthétique non utilisée pour l’alimentation), qui implique d’extraire les lipides d’intérêt en vue de leur conversion en biodiesel par exemple. D’un point de vue industriel, l’algoraffinage est surtout appliqué pour la récupération de fractions à haute valeur ajoutée, avec des propriétés ou des activités biologiques spécifiques, plus particulièrement la récupération de protéines technico-fonctionnelles (caractérisées par des propriétés physico-chimiques qui améliorent et stabilisent leur interaction avec les matrices alimentaires ou cosmétiques), d’extraits riches en vitamines, d’acides gras riches en oméga-3 et oméga-6, de pigments antioxydants (phycocyanine, astaxanthine, β-carotène), de polysaccharides avec des propriétés intéressantes pour la cosmétique et la pharmaceutique... L’algoraffinage implique différentes étapes de procédé qui peuvent être regroupées en : i) libération des composés intracellulaires par destruction cellulaire et ii) séparation en cascade des molécules cibles (figure 4). Dans certains cas, la libération et la séparation du composé sont fusionnées en une...

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BIBLIOGRAPHIE

(1) - KAZBAR (A.) - Étude de l’impact de la concentration en oxygène dissous et la présence d’une fraction sombre sur la performance des photobioréacteurs, - Thèse de doctorat. Nantes, Feb. (2018).
(2) - CHINI ZITTELLI (G.), RODOLFI (L.), BASSI (N.), BIONDI (N.), TREDICI (M.R.) - Photobioreactors for microalgal biofuel production, - in Algae for Biofuels and Energy, Springer Netherlands, pp. 115–131 (2013).
(3) - GROBBELAAR (J.U.), KURANO (N.) - Use of photoacclimation in the design of a novel photobioreactor to achieve high yields in algal mass cultivation, - in Journal of Applied Phycology, vol. 15, no. 2–3, pp. 121–126, doi: 10.1023/A:1023802820093 (2003).
(4) - KAZBAR (A.), COGNE (G.), URBAIN (B.), MAREC (H.), LE-GOUIC (B.), TALLEC (J.), TAKACHE (H.), ISMAIL (A.), PRUVOST (J.) - Effect of dissolved oxygen concentration on microalgal culture in photobioreactors. - Algal Research, Volume 39, 101432 (2019). https://doi.org/10.1016/j.algal.2019.101432
(5) - PRUVOST (J.), LE BORGNE (F.), ARTU (A.), CORNET (J.-F.), LEGRAND...

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Sommaire
Sommaire détaillé

INTRODUCTION

1 - EXPLOITATION INDUSTRIELLE DES MICROALGUES

1.1 - Souches de microalgues utilisées en production industrielle
1.2 - Systèmes de culture
1.3 - Conditions de culture
1.4 - Coûts de production des microalgues
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2 - ALGORAFFINAGE OU VALORISATION D’EXTRAITS DE MICROALGUES

2.1 - Procédés de libération des molécules d’intérêt
2.2 - Procédés de séparation
2.3 - Coûts des procédés d’algoraffinage
- Quiz d'entraînement
2.4 - Perspectives et innovation

3 - PRODUITS ISSUS DES MICROALGUES

3.1 - Domaines d’application
3.2 - Valorisation énergétique des microalgues
- Quiz d'entraînement
3.3 - Utilisation des microalgues en écologie industrielle
- Quiz d'entraînement

4 - ASPECTS RÉGLEMENTAIRES DES MICROALGUES POUR L’ALIMENTATION HUMAINE ET ANIMALE

4.1 - Réglementations européennes
4.2 - Réglementations américaines
- Quiz d'entraînement

5 - CONCLUSION

6 - SIGLES ET SYMBOLES

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