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Valorisation des fractions de la production d'éthanol de maïs en bioplastique

Djuikom Noutsa, Carmen Pascale (2012). Valorisation des fractions de la production d'éthanol de maïs en bioplastique. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

L’objectif principal de la présente étude était d’une part, d’évaluer l’effet de la variation du contenu protéique des fractions de la production d’éthanol de maïs sur les propriétés mécaniques (module d’élasticité d’Young en MPa, déformation à la rupture en %, contrainte maximale en MPa) du bioplastique fabriqué à partir desdites fractions et d’autre part, de les comparer à celle du bioplastique obtenu à partir de la zéine commerciale purifiée dans les mêmes conditions expérimentales. De plus, les effets de la variation de la teneur des constituants tels que les fibres, les lipides et les minéraux sur les propriétés mécaniques de chaque fraction ont été observés.

Pour la fraction whole stillage, plus le taux de protéine brute était élevé, plus les propriétés mécaniques du bioplastique étaient élevées et tendaient vers celles de la zéine pure. Cette fraction n’a eu aucune de ces propriétés mécaniques supérieure à celles de la zéine pure, ceci peu importe la proportion de zéine pure ajoutée à cette fraction.

Excepté la déformation à la rupture de la fraction sirop qui était reliée au pourcentage de protéine, les autres résultats des propriétés mécaniques obtenues pour les fractions sirop et drêche sans sirop ne corrélaient pas avec le contenu en protéine. Les valeurs de la déformation à la rupture du sirop étaient supérieures à celle de la zéine pour des taux de zéine pure de 83% et de 90% ajoutée à cette fraction.

Quant aux valeurs de la contrainte maximale, elles étaient supérieures à celles de la zéine pour des taux de zéine pure de 62% et de 70% ajoutées à la fraction drêche sans sirop et de 83% et 90% ajoutés à la fraction sirop.

Finalement, les valeurs du module d’élasticité de la drêche sans sirop étaient supérieures à celles de la zéine pour des taux de zéine pure de 62% et de 70% ajoutés à cette fraction. La variation des propriétés mécaniques serait attribuable à la composition chimique de chacune des fractions. Le type d’application détermine le choix de la fraction de la production d’éthanol de maïs qui sera utilisé.

Résumé traduit

The main objective of this study was in one side, to estimate the effect of the protein content variation in fractions from corn ethanol production on the mechanical properties (Young’s elastic modulus in MPa, Elongation at break in %, Tensile strength in MPa) of the bioplastic made with the aforementioned fractions and in another side, to compare them to that of the bioplastic obtained from the commercial pure zein prepared in the same experimental conditions. In addition, the effects of the variation of constituents’ content such as fibers, lipids and minerals on the mechanical properties of every fraction were observed.

Regarding the whole stillage fraction, more the rate of raw protein was high, more the bioplastic mechanical properties were high and converge to those of the pure zein. This fraction had none of its mechanical properties greater than those of the pure zein, no matter the proportion of pure zein added to this fraction.

Except the Elongation at break of the fraction syrup which was bound to the percentage of protein, other results of the mechanical properties obtained for the fraction syrup and distiller grains without solubles did not correlate to the contents in protein. Values of Elongation at break of the syrup were superior to that of zein for rates of pure zein of 83% and 90% added to this fraction. As for values of the tensile strength were superior to those of zein for rates of pure zein of 62% and 70% added to the distillers grain without solubles fraction and of 83% and 90% added to the fraction syrup.

Finally, values of elastic modulus were superior to those of zein for rates of pure zein of 62% and 70% added to this fraction. The variation of the mechanical properties could be attributable to the chemical composition of each fraction. Choosing one fraction of corn ethanol production in order to produce bioplastic, will depend on its final application.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie concentration génie de l'environnement". Bibliogr. : f. [70]-76.
Mots-clés libres: Matières plastiques biodégradables Propriétés mécaniques Zéine contenu, Éthanol, Fraction, Maïs, Pur, Protéique, bioplastique
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Hausler, Robert
Co-directeurs de mémoire/thèse:
Co-directeurs de mémoire/thèse
Rowe, Gerald
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie
Date de dépôt: 25 avr. 2012 16:14
Dernière modification: 03 mars 2017 22:44
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/990

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