Cinétique des changements accompagnant la dégradation chimique de la biomasse lignocellulosique

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Rapport R&I 2022
Cinétique des changements accompagnant la dégradation chimique de la biomasse lignocellulosique

Cinétique des changements de l'état physique accompagnant la dégradation chimique de la biomasse lignocellulosique

La levée de la récalcitrance de la biomasse à la déconstruction enzymatique est un enjeu central pour favoriser le développement des bioraffineries. Les facteurs impliqués dans le phénomène de récalcitrance font encore débat. La prise en compte de l’hétérogénéité de la biomasse en s’intéressant à l’évolution de l’état physique qui accompagne la saccharification, pourrait apporter un éclairage nouveau sur le processus de dégradation.

Le processus de dégradation de la biomasse lignocellulosique est complexe. Progresser dans notre compréhension des facteurs limitants implique de mieux prendre en compte l’hétérogénéité de la biomasse et de s’intéresser à l’aspect dynamique de la dégradation. Nous proposons de suivre la dégradation chimique et l’évolution de l’état physique de la biomasse au cours de la saccharification en réacteur torique. L’hétérogénéité de la biomasse est étudiée grâce à des fractions de tailles et de propriétés électrostatiques différentes obtenues par un fractionnement voie sèche de pailles de maïs.
Le suivi en parallèle de l’évolution de l’état physique et de la libération des oses a révélé des profils de dégradation différents. Des comportements singuliers ont été mis en évidence pour les fractions de particules de taille moyenne. Bien que présentant un taux de saccharification et de réduction de taille de particule similaires, l’évolution du nombre de particules est différent. L’accessibilité des enzymes à leur substrat apparaît comme un facteur clé pour expliquer les rendements de saccharification, alors que la teneur en lignine semble déterminante dans la préservation de la structure macroscopique des particules.
barron et al

Schéma de fractionnement et suivi dynamique de la dégradation enzymatique des fractions de pailles de maïs dans le réacteur torique. De gauche à droite : schéma de fractionnement de la paille de maïs, réacteur torique, évolution de l’état physique des particules (ligne continue : taille moyenne relative des particules, et lignes pointillées : nombre relatif de particules) en fonction du pourcentage relatif d’oses libérés pour les deux fractions de particules de taille moyenne.

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Date de modification : 11 septembre 2023 | Date de création : 26 décembre 2022 | Rédaction : MW