Optimisation de la production de bioéthanol sur des déchets agroalimentaires

Abstract

L'objectif de notre étude est de produire le bioéthanol sur divers déchets agroalimentaires par voie microbienne. Des levures thermotolérantes ont été isolées à partir de sources naturelles Algériennes, sélectionnées et identifiées par des techniques de biologie moléculaire. Ces levures ont été utilisées pour mener la fermentation alcoolique en batch sur des déchets préalablement traités (hydrolyse acide et enzymatique). Les paramètres clés de la fermentation ont été sélectionnés selon le plan Plackett-Burman puis ces derniers ont été optimisés à l'aide du plan composite centré. Les résultats des analyses physicochimiques et biochimiques des déchets agroalimentaires nous ont permis de retenir trois résidus comme matières premières potentielles pour la production de bioéthanol. L'hydrolyse enzymatique et acide du son de blé dur et de la pomme de terre entière ont libéré respectivement (138,40 g/l et 90,03 g/l) et (190 g/l et 130 g/l) de sucres réducteurs. Trois levures thermotolérantes avec une résistance à l'éthanol (14% et 15%) ont été identifiées comme étant les meilleures productrices de bioéthanol sur la pomme de terre entière hydrolysée enzymatiquement, à savoir Saccharomyces cerevisiae Z0760-8635I, Candida glabrata Z0760-8637I et Candida tropicalis Z0760-8636I, avec des concentrations respectives de 7,85% (v/v), 6,80% (v/v) et 4,50% (v/v). Le criblage des paramètres de fermentation a sélectionné quatre facteurs significatifs : la température, le volume d'inoculum, la concentration du substrat et le temps d'incubation. Par ailleurs, l'optimisation de la production par S. cerevisiae Z0760-8635I a montré des valeurs optimales de température (36,50°C), de volume d'inoculum (12% v/v), de concentration du substrat (190 g/l) et de temps d'incubation (50 heures).Sous ces conditions, la production a atteint une concentration finale de bioéthanol de 78 g/l sur pomme de terre entière. En conclusion, cette étude a mis en évidence la faisabilité prometteuse de la valorisation des déchets agroalimentaires pour une production durable de bioéthanol