El Baktaoui, Meriem
(2021).
« Systèmes catalytiques pour l'oxydation de molécules organiques-application à l'acide lactique » Mémoire.
Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Maîtrise en chimie.
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Résumé
En fermentation du lait, les bactéries lactiques convertissent le lactose en acide lactique (AL). En production excessive, celui-ci exerce un effet inhibiteur sur la croissance bactérienne et ralentit la fermentation. L’objectif de ce travail consiste à démontrer que
cet inconvénient peut être éliminé par une extraction progressive de AL du bouillon de fermentation par échange d’anion sur un polyanion inorganique non réactif avec le milieu tel l’hydrotalcite, suivie d’une régénération de l’adsorbant par ozonation à l’extérieur du milieu de fermentation. L'hydrotalcite agit d’abord comme adsorbant pour extraire AL du milieu de culture, et ensuite, une fois chargée de AL, comme catalyseur seul ou accompagnée de co-catalyseurs cationiques telle la bentonite, la montmorillonite et leur dérivés activées à l’acide ou échangés par des cations. La régénération sert à accélérer la fermentation sans l’apport de ferments lactiques qui coûtent assez cher. Les résultats obtenus par chromatographies liquides couplées à la spectroscopie UV-Vis et la spectrométrie de masse ont permis de réaliser une étude cinétique. Des corrélations avec des mesures de potentiel Zeta, de la taille des particules et du pH permettent aussi de conclure que les interactions acide-base de Lewis (LAB) et électrostatique entre la surface de l'hydrotalcite et des argiles cationiques influencent grandement l'activité catalytique dans l'ozonation de l'acide lactique. Ces interactions, à leur tour, dépendent fortement du pH du mélange réactionnel, qui détermine non
seulement la dissociation de la molécule de AL, mais également la dispersion de l'argile dans le milieu aqueux et l’apparition d’interaction hydrophobe de du catalyseur avec AL non dissocié. Cette étude permis de comprendre que l’activité catalytique plus élevée de l’hydrotalcite avec des temps courts d’ozonation implique simultanément ces trois types d’interactions. Ceci ouvre des perspectives prometteuses pour l’utilisation d’hydroxydes doubles lamellaires comme adsorbants-catalyseur pour l’amélioration de la production des dérivés acido-lactiques et de probiotiques.
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MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : acide lactique, adsorption, hydrotalcite, régénération, ozonation
| Type: |
Mémoire accepté
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| Informations complémentaires: |
Fichier numérique reçu et enrichi en format PDF/A. |
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Directeur de thèse: |
Azzouz, Abdelkrim |
| Mots-clés ou Sujets: |
Acide lactique / Absorption et adsorption / Hydrotalcite / Absorbants et adsorbants / Catalyseurs / Régénération / Ozonisation / Fermentation du lait |
| Unité d'appartenance: |
Faculté des sciences > Département de chimie |
| Déposé par: |
Service des bibliothèques
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| Date de dépôt: |
19 oct. 2021 13:36 |
| Dernière modification: |
19 oct. 2021 13:36 |
| Adresse URL : |
http://archipel.uqam.ca/id/eprint/14637 |
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