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Auteur(s)
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Jean-Luc SIMON : Directeur des RecherchesRhône-Poulenc Chimie, usine de Melle
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Lire l’articleINTRODUCTION
La lysine est un acide aminé : l’acide 2,6-diaminohexanoïque, dont la formule brute est C6H14O2N2 . Elle possède donc deux fonctions amine.
La lysine, sous sa forme isomérique lévogyre exclusivement, est, pour l’homme et de nombreux animaux, un acide aminé essentiel qu’ils ne sont pas capables de synthétiser. Par ailleurs, les céréales sont, pour la plupart, pauvres en lysine. Il est donc nécessaire de renforcer la ration alimentaire des animaux monogastriques (porcs, poulets) par de la lysine. En ce qui concerne les bovins, l’utilisation de la lysine est limitée par la dégradation de celle-ci dans le rumen (ou panse). Pour permettre la libération de la lysine dans l’intestin, la mise au point de systèmes d’enrobage protecteurs s’avère nécessaire.
Après l’abandon des procédés d’extraction de la lysine à partir des protéines et des procédés enzymatiques, les deux sources de lysine sont aujourd’hui les tourteaux de soja et la fermentation. Le cours de la matière première agricole, lié à celui du dollar, oriente le plus souvent le choix entre les deux sources de lysine.
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Fiche produit Lys-HCI5. Conditions et performances d’extraction
En sortie de fermentation, seule la phase gazeuse a été éliminée (air humide chargé du dioxyde de carbone produit). Le moût à extraire est biphasique puisqu’il est constitué de lysine, d’autres métabolites et de sels solubles dans l’eau d’une part, et de biomasse fortement hydratée insoluble d’autre part. L’eau est le constituant majoritaire de ce mélange (au moins 70 % en masse).
L’extraction du moût peut être plus ou moins poussée suivant l’application qui est visée.
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La première possibilité est la voie liquide ou solide avec biomasse. Le moût pourra être simplement concentré jusqu’à un certain niveau, limité par la technologie d’utilisation en formulation animale, pour conduire à un concentrat liquide riche en lysine. Les avantages de cette approche sont la minimisation des effluents générés et la valorisation de la biomasse riche en protéines (» 50 %). La technologie employée est celle des concentreurs à multiples effets alimentés en vapeur. À partir d’un concentrat liquide, on pourra obtenir un produit solide par séchage. La technique du sécheur à tambour est souvent utilisée. On obtient des écailles très peu humides (quelques pour-cent d’eau, au plus). Ces écailles peuvent être broyées.
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La deuxième possibilité est l’extraction poussée de la lysine. Le moût est acidifié par H2SO4 . La biomasse est alors séparée de la lysine (et des autres métabolites solubles), par les procédés classiques de filtration ou de centrifugation. L’effluent généré est de la biomasse et des eaux de lavage. La lysine qui se trouve sous forme cationique (COOH, NH4+) est alors extraite sur une résine échangeuse de cations (SO3– – NH4+/ lysine+ +). L’élution se fait à l’aide d’une solution ammoniacale. Les effluents renferment les sels et autres métabolites, auxquels s’ajoutent les eaux de lavage de la résine. Plusieurs cycles de concentration et d’acidification à l’acide chlorhydrique permettent d’obtenir un concentrat de chlorhydrate de lysine (ou lysine-HCI). Ce concentrat est alors introduit dans un cristallisoir. Les cristaux de lysine-HCI seront lavés et essorés avant d’être séchés et broyés.
Les opérations...
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