Les déchets des moulins à olives considérés comme une ressource renouvelable pour la production de biosurfactants

Les chercheurs ont découvert un procédé novateur, rentable et écologiquement viable pour recycler les sous-produits de déchets d’huile d’olive en biosurfactants de valeur.

Usine de production d'huile d'olive à Cordoue, en Espagne
Août 3, 2016
Par Negar Jamshidi
Usine de production d'huile d'olive à Cordoue, en Espagne

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La région méditerranéenne, y compris l'Espagne, l'Italie, la Grèce et la Tunisie, produit la grande majorité de l'huile d'olive mondiale qui génère par conséquent de grandes quantités de déchets pollués au cours du processus de production.

Les chercheurs recherchent activement des stratégies pour réduire les grandes quantités de sous-produits des moulins à huile qui sont à la fois écologiquement et économiquement viables. L'Espagne, en tant que premier producteur d'huile d'olive, a particulièrement concentré ses efforts sur la réduction de cette charge de déchets et de son impact sur l'environnement.
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Pendant la phase d'extraction, une pâte appelée alpeorujo ou des déchets d’olive (OMW) sont produits. Ces déchets solides sont une riche source de polyphénols qui présentent une activité antimicrobienne et inhibent ainsi le recyclage biologique ultérieur. Actuellement, l'alpeorujo est utilisé pour la production d'énergie qui n'est ni productive ni rentable.

Alpeorujo possède également de grandes quantités de matière lignocellulosique, d'huile résiduelle et de minéraux appropriés comme source de carbone pour la croissance des bactéries.

Les biosurfactants (BS) sont des molécules tensioactives biologiques et biodégradables produites par fermentation en diverses structures chimiques telles que les glycolipides, les acides gras et les phospholipides. Ce sont également des alternatives supérieures aux tensioactifs synthétiques en raison de leur stabilité et de leurs performances optimales dans des conditions environnementales extrêmes.

L'utilisation de ces composés dans les industries du conditionnement du sol, de l'alimentation, de la médecine et de la pharmacie a en outre ajouté une valeur infinie en tant que substitut écologiquement viable aux surfactants produits chimiquement.

Cependant, les coûts de développement élevés sont un inconvénient de la production industrielle à grande échelle de biosurfactants et une optimisation considérable des processus est nécessaire pour garantir la durabilité économique.

Une stratégie employée par les industries agricoles et alimentaires consiste à utiliser des déchets tels que les huiles usagées, les acides gras et le glycérol comme source de carbone par fermentation pour réduire les coûts de production associés.

Cette idée a conduit un groupe collaboratif de chercheurs d'Espagne et d'Irlande à l'utilisation innovante d'alpeorujo riche en carbone dans la production de biosurfactants à travers des substrats de fermentation Pseudomonas aeruginosa et Bacillus subtilis, des espèces bactériennes.

Dans une tournure révolutionnaire, les mêmes groupes de recherche ont démontré que le prétraitement par hydrolyse de l'OMW augmentait considérablement la biodisponibilité des sucres présents dans l'alpeorujo, entraînant une nette amélioration de la production de biosurfactants.

Les scientifiques ont découvert que, par rapport au prétraitement acide ou acide-enzymatique, le rendement le plus élevé en surfactant était produit par le prétraitement par hydrolyse enzymatique du sous-produit des déchets.

Le groupe a également montré que l'utilisation de l'OMW comme seule source de carbone est similaire à celle du glucose pour la production de biosurfactants, indiquant une production de BS à grande échelle réalisable à un coût inférieur et un substrat plus efficace.

De plus, la production de biosurfactants a été non seulement améliorée de manière significative avec une concentration accrue de OMW, mais il y a également eu une rotation plus rapide avec le processus de prétraitement hydrolysé.

Les scientifiques ont conclu que "un prétraitement par hydrolyse approprié est un facteur clé pour une production industrielle potentielle de biosurfactant à partir d'OMW. »

Les chercheurs ont noté que "alors que de nombreux résidus agro-industriels nécessitent une sorte de prétraitement physique avant l'étape d'hydrolyse, l'OMW est déjà broyé, son utilisation évitera donc cette étape énergivore. Cela confère un grand avantage sur les autres déchets agroindustriels lignocellulosiques dans le développement futur d'un processus de production BS rentable. »



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