Valorisation de co-produits de filières agroindustrielles, de la chimie verte aux applications - AgroParisTech Access content directly
Theses Year : 2020

Agroindustrial co-product valorization : from Green Chemistry to applications

Valorisation de co-produits de filières agroindustrielles, de la chimie verte aux applications

Abstract

The need for a shift to a green economy is becoming increasingly urgent as confirmed by the recent IPCC report. In order to support the structuring of sustainable agro-industrial sectors for the production of energy or commodities, the parallel development of markets with smaller volumes but with very high added value is necessary. Among these high-potentiel markets, the health and cosmetics sectors are particularly promising. Two developments related to plant chemistry will be adresses by the prism of co-products generated after a first transformation of renewable resource. In the first place, the paper industry, in crisis, generates large quantities of sawdust that can be converted by flash pyrolysis into levoglucosenone. This chiral, bi-cycliv (5 and 7-membered) molecule with numerous chemical functionalities (ketone, acetal, alkene) is a platform compound opening up a vast field of opportunities for biosourced chemistry. Obtaining chiral molecules from levoglucosenone opens us applications in the pharmaceutical field, in the bio-control sector and also in food industry. On the other hand, para-hydroxycinnamic acids obtained from agricultural residues such as wheat bran, rapeseed or sunflower meal or mustard bran represent a source of phenolic compounds with high potential. These molecules are known to possess a certain number of physico-chemical (anti-radical, anti-UV) and biological (anticancer, anti-inflammatory) activities. Pathways of functionalization of these molecules by synthetic methods respecting the concepts of green chemistry will be explored in order to improve these properties, especially for the production of anti-UV.
Un passage à une économie verte est de plus en plus pressant comme le confirme le récent rapport du GIEC. Afin de soutenir la structuration de filières agro-industrielles durables pour la production d'énergie et de produits de commodités, le développement parallèle de marchés de plus petit volume mais de très forte valeur ajoutée est nécessaire. Dans cette optique, deux développements seront abordées à partir de coproduits d'une première transformation de ressource renouvellable. Premièrement, l'industrie papetière, en crise, génère de grandes quantités de sciure de bois qui peuvent être transformées par flash pyrolyse en lévoglucosénone. Cette molécule chirale, bi-cyclique présentant de nombreuses fonctionnalités chimiques (cétone, acétal, alcène) est un composé plateforme ouvrant un vaste champ d'opportunités pour la chimie biosourcée. L'obtention de molécules chirales à partir de la lévoglucosénone ouvre des applications dans le domaine pharmaceutique, dans le secteur du bio contrôle et aussi dans l'industrie agro-alimentaire. Deuxièmement, les acides para-hydroxycinnamiques obtenus à partir de résidus agricoles tels que le son de blé, les tourteaux de colza, de tournesol ou de moutarde, représentent une source de composés phénoliques à fort potentiel. Ces molécules sont connues pour posséder un certain nombre d'activités physico-chimiques (anti-radicalaire, anti-UV) et biologiques (anticancéreux, anti-inflammatoire). Des voies de fonctionnalisation de ces molécules par des procédés de synthèse respectant les concepts de la chimie verte seront explorées dans le but d'améliorer ces propriétés, notamment pour la production d'anti-UV.
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Dates and versions

tel-03516641 , version 1 (07-01-2022)

Identifiers

  • HAL Id : tel-03516641 , version 1

Cite

Amandine Flourat. Valorisation de co-produits de filières agroindustrielles, de la chimie verte aux applications. Chimie organique. Ecole doctorale sciences fondamentales et santé - Université de Reims Champagne-Ardenne, 2020. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-03516641⟩

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