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République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Sup

République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université Abderrahmane Mira de Béjaïa Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie Département de Microbiologie Valorisation des résidus agro-industriels Mme Boucherba Nawel (Maître de conférences) Année universitaire 2014 /2015 Liste des tableaux Tableau Titre Page I Procédés de valorisation matière et organique 17 II Valorisation du sang de volaille 18 III Composition chimique de la canne à sucre et de la betterave sucrière 24 IV Composition chimique des mélasses de betterave et de canne 25 V Ration pour vache laitière 26 VI Composition chimique de la vinasse de mélasse de betterave en fonction du traitement de fabrication 36 VII Importance de la production oléicole dans les principaux pays producteurs 40 VIII Composition chimique des composants de l'olive mûre 47 IX Composition chimique indicative des différents types de grignons 48 X Digestibilité, ingestion et bilan azoté de grignons tamisés épuisés ensilés avec de l'ammoniac 51 XI Effets de traitements de grignons partiellement dénoyautés avec NaOH ou Na2CO3 sur la digestibilité in-vitro 52 XII Engraissement de moutons de la race barbarine avec des grignons tamisés traités ou non à la soude 54 XIII Coefficient de digestibilité de différents types de feuilles et rameaux d'olivier 56 XIIII La production mondiale de dattes 64 XV Composition de la préparation de KAMAR-EDDINE 68 Liste des figures Figure Titre Page Fig. 01 Description du processus d’abattage 17 Fig.02 Schéma récapitulatif de l’éviscération 18 Fig.03 Débouchés de la valorisation des plumes de volaille en France 24 Fig.04 Le processus de fabrication du sucre à partir de la betterave sucrière et de la canne à sucre 25 Fig.05 Les domaines d’utilisation du bioéthanol 26 Fig. 06 Section transversale (a) et composition physique de l'olive (b) 36 Fig.07 Schéma actuel de l'industrie oléicole en Tunisie 40 Fig.08 Usine “Pieralisi” dans le Lazio (Italie): procédé par centrifugation 47 Fig.09 Fabrication du jus de dattes 48 Fig.10 Schéma de fabrication du sirop de dattes 51 Fig.11 Procédé de fabrication des pâtes de dattes 52 Fig.12 Procédé de production de « KAMAR-EDDINE » de dattes 54 Fig.13 Diagramme de la fermentation alcoolique 56 Sommaire Introduction générale ...................................................................................................... 1 Chapitre I : Considérations générales sur les notions de valorisation 1. Valorisation ..................................................................................................................... 2 1.1 Valorisation matière ................................................................................................... 2 1.2 Valorisation énergétique ............................................................................................... 4 2. Sous-produit .................................................................................................................... 4 3. Coproduit ........................................................................................................................ 5 4. Déchet ............................................................................................................................. 5 4.1. Déchets municipaux ou résidus urbains ....................................................................... 6 4.2. Déchets industriels ....................................................................................................... 6 4.3. Déchets agricoles, d’activités de soins et des travaux publics ..................................... 7 4.4. Selon la nature des déchets ......................................................................................... 7 4.5. Selon le devenir des déchets ........................................................................................ 8 Chapitre II : Valorisation des coproduits d’abattoir « le cas de la volaille » 1. Processus d’abattage ..................................................................................................... 10 2. Valorisation des plumes de volaille…………………………………………………… 11 2.1 Procédés de valorisation ............................................................................................. 11 2.1.1. Valorisation organique : compostage et production d’engrais ................................. 12 2.1.2. Recyclage matière .................................................................................................. 13 2.2. Plumes de volaille hydrolysées .................................................................................. 14 3. Valorisation du sang de volaille .................................................................................... 15 3.1 Procédé de valorisation et de transformation du sang issu d’abattoir de volailles ...... 16 4. Valorisation des viscères de volaille.............................................................................. 17 5. Conclusion & perspectives............................................................................................ 19 Chapitre III : Valorisation des coproduits de l’industrie sucrière 1. Industrie sucrière ............................................................................................................... 20 2. Coproduits de l’industrie sucrière ..................................................................................... 22 2.1. Mélasse .......................................................................................................................... 22 2.2. Valorisation de la mélasse.............................................................................................. 23 2.2.1. Alimentation des animaux .......................................................................................... 23 2.2.2. Fabrication du rhum ................................................................................................... 24 2.2.3. La mélasse milieu de culture pour la production de levure et de bioéthanol .............. 25 2.2.4. Autres utilisations……………………………………………………………………29 2.3. Bagasse .......................................................................................................................... 30 2.3.1. Valorisation………………………………………………………………………….30 2.4 Vinasses………………………………………………………………………………..32 2.4.1 Composition chimique de la vinasse………………………………………………….32 3.4.2 Valorisation des vinasses (sous-produit de l’industrie rhumière)…………………….33 3. Conclusion ........................................................................................................................ 35 Chapitre IV : Valorisation des coproduits de l’olivier 1. Production oléicole ........................................................................................................... 36 2. Composition de l'olive ...................................................................................................... 37 3. La fabrication de l'huile .................................................................................................... 37 4. Les principaux coproduits ................................................................................................. 40 4.1. Grignons d’olives ........................................................................................................... 40 4.1.1. Caractéristiques physiques et chimiques ..................................................................... 40 4.1.2. Conditions de conservation des grignons .................................................................... 42 4.1.3. Valeur alimentaire des grignons d’olive ..................................................................... 43 4.1.4. Possibilités d'amélioration de la valeur alimentaire des grignons ............................... 44 4.1.5. Valorisation des grignons............................................................................................ 47 4.2. Feuilles et rameaux ........................................................................................................ 49 4.2.1. Valeur alimentaire des feuilles et rameaux d'olivier ................................................... 50 4.2.3. Valorisation des feuilles et rameaux ........................................................................... 51 4.3. Valorisation des margines ............................................................................................. 52 4.3.1 Caractéristiques physiques et chimiques des margines ................................................ 52 4.3.2 Traitements des margines et quelques utilisations potentielles .................................... 53 5. Conclusion ........................................................................................................................ 56 Chapitre V : Valorisation des coproduits de dattes 1. Définition et production de datte ...................................................................................... 57 2. Les différents coproduits de dattes .................................................................................... 58 2.1. Jus de dattes ................................................................................................................... 58 3.2. Sirop de dattes ................................................................................................................ 59 2.3. Pâtes de dattes ................................................................................................................ 60 2.4. Utilisation des dattes en pâtisseries et biscuiteries ......................................................... 61 3.5 Production d’acide citrique ............................................................................................. 62 2.5.1 Préparation du moût ..................................................................................................... 63 2.5.2 Préparation de l’inoculum ............................................................................................ 63 2.5.3 Inoculation du milieu de fermentation ......................................................................... 63 2.6 Incorporation dans un dessert lacté ................................................................................. 64 2.7. Production de bioéthanol ............................................................................................... 64 2.8. Production de vinaigre ................................................................................................... 67 3. Conclusion ........................................................................................................................ 68 Conclusion générale ............................................................................................................ 69 Références bibliographiques .............................................................................................. 70 Préambule L’industrie agroalimentaire constitue un réceptacle de premier choix pour les déchets qu’elle génère. Jadis, Les processus de valorisation étaient abandonnés au profit des techniques d'élimination simples et rapides : l'incinération et la mise en décharge, Le règne de la décharge s'est installé pour atteindre son apogée dans les années 60-70. Aujourd'hui cette situation n'a plus cours. La prise en compte de l'intérêt croissant des populations pour la préservation de l'environnement a conduit à modifier cette gestion des déchets. La valorisation des résidus agroindustriels revient à l'ordre du jour et la notion de déchet a bien évolué pour être remplacée par le terme coproduit. Cette ouvrage pédagogique traite la valorisation de quelques coproduits de l’industrie agroalimentaire, il est essentiellement destiné aux étudiants de master de biotechnologie et les étudiants inscrits en ingéniorat « génie biologique ». Pour une meilleure compréhension des cours, les étudiants doivent avoir des prérequis concernent la connaissance des procédés industriels de fabrication de produit. 1 Introduction générale La notion de déchet est subjective. Un déchet est un résidu que les hommes jugent inutile dans un contexte donné. Les déchets organiques sont des éléments du cycle de la vie. La diversification des techniques de traitement des déchets amène à des choix parfois complexes. Chaque mode de traitement présente des avantages et des inconvénients et il n’existe pas de panacée. Il faut déterminer le mode de traitement le plus adapté au contexte socio-économique local. L’acceptabilité sociale des installations de traitement des déchets est médiocre. Leur proximité est considérée comme une atteinte importante à la qualité de la vie. L’accumulation de déchets provoque des inquiétudes pour la santé ou l’environnement. La valorisation des déchets, lorsqu’elle est possible, permet d’en retirer des produits utiles ou de l’énergie. Les méthodes de valorisation tendent à être considérées comme des processus industriels, soumises à des normes de plus en plus rigoureuses qui, dès lors qu’elles seront respectées, devraient contribuer à dépassionner le débat social autour de la question des déchets. C’est pour ces raisons la notion de déchet est remplacé par le terme de coproduit. L’exploitation des coproduits agricoles en vue d’une valorisation a bénéficié au cours de ces dernières années d’un regain d’intérêt pour des raisons économiques aussi bien qu’environnementales. L’importance de ces coproduits agricoles réside dans leur abondance, leur faible coût ainsi que dans le fait qu’ils représentent une source organique naturelle disponible partout sur la planète. Cependant, aujourd’hui, l’industrie mondiale utilise moins de 10% de la biomasse végétale produite et des quantités énormes des résidus d’agriculture sont brulées chaque année, ce qui cause un problème environnemental sérieux. Actuellement, plusieurs pays ont imposé de nouvelles réglementations pour limiter la Combustion de ces coproduits en réponse aux restrictions concernant l’émission de gaz a effet de serre à l’origine du réchauffement climatique. Ceci a permis de stimuler l’intérêt pour l’utilisation des coproduits agricoles en tant que ressource naturelle renouvelable. En effet, des coproduits de l’agriculture ont été utilisés comme une source renouvelable d’énergie et pour la production de nombreux composés chimiques, incluant le bioéthanol, le charbon actif. Les résidus agro-industriels ont été aussi utilisés dans les procèdes de fabrication de pâte a papier et la production de bio-produits permettant d’une part, de fournir des substrats alternatifs et d’autre part de résoudre le problème de pollution engendré par la non utilisation effective de ces résidus. 2 Pour rendre le cours accessible et afin de faciliter sa compréhension, des notions générales, ainsi que les définitions et les concepts les plus récurrents s’avèrent indispensable. 1. Valorisation Par valorisation, on entend toute transformation de résidus ou de sous-produits industriels alimentaires en vue de les réintroduire sur le marché à titre de nouveaux ingrédients ou comme nouveaux produits. L’agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie (ADEME) définit la valorisation comme "le ré-emploi, le recyclage ou toute autre action visant à obtenir, à partir de déchets, des matériaux réutilisables ou de uploads/Industriel/ valorisation-volaille-datte-agricoles.pdf