Study of the valorization of teak (Tectona grandis) by-product from a sawmill by a continuous process under subcritical water

Etude de la valorisation du coproduit de scierie de Teck (Tectona grandis) par un procédé d’extraction en continu sous eau subcritique

• Auteur / Autrice : Lucero Chavez Salgado
• Direction : Virginie Vandenbossche Maréchal
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des Agroressources
• Date : Soutenance le 09/07/2021
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la Matière (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Chimie Agro-industrielle (Toulouse ; 1995-....)
• Jury : Président / Présidente : Dominique De Caro
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Virginie Vandenbossche Maréchal, Dominique De Caro, Gérard Vilarem, Christine Raynaud
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Eduardo Barzana Garcia, Chaker El Kalamouni

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sciure

Travail du bois

Thèses et écrits académiques

Teck

Mots clés libres

Teck-extraction solide/liquide

Eau subcritique

Métabolites secondaires

Biocomposite

Teak-solid/liquid extraction

Subcritical water

Secondary metabolites

Biocomposite

Résumé

Tectona grandis L.f. (teck) est un bois tropical apprécié sur le marché du bois en raison de ses performances exceptionnelles et de sa valeur économique. Parmi ses principales qualités figurent la stabilité dimensionnelle et la résistance à la pourriture, toutes deux attribuées à ses matières extractibles. Ils contiennent des composés biologiquement actifs, principalement des quinones et des anthraquinones qui confèrent une résistance naturelle aux termites et aux champignons, ainsi qu'une activité antioxydante et pharmacologique. La demande mondiale de teck devrait continuer à augmenter, et avec elle les résidus à traiter. Le teck ayant des caractéristiques excellentes, les sous-produits des usines de transformation du bois pourraient constituer une bioressource potentielle de composés chimiques. La technologie d'extrusion bivis a été étudiée comme technique d'extraction solide/liquide de la sciure de teck. L'utilisation de l'eau comme solvant a été proposée, non seulement parce qu'il s'agit d'un solvant respectueux de l'environnement, mais aussi parce que les conditions de pression et de température appropriées peuvent être atteintes à l'intérieur de l'extrudeur, conduisant l'eau à des conditions sous-critiques. Différentes conditions de température et de rapport liquide/solide ont été évaluées selon un plan expérimental défini. Des métabolites secondaires avec un contenu phénolique total élevé ont été obtenus. La valorisation de l'extrudat comme matériau pour la préparation de biocomposites a également été étudiée.

Tectona grandis L.f. (teak tree) is a tropical hardwood exceptionally appreciated in the timber market due to its outstanding performance and economic value. Among the main qualities are dimensional stability and decay resistance, both ascribed to its extractives. They contain biologically active compounds, mainly quinones and anthraquinones that confer a natural resistance against termites and fungi, as well as antioxidant and pharmacological activity. The increase in teak global demand is likely to continue, and along with this the residues to deal with. Since teak has amazing features, the byproducts from wood processing plants could be a potential biosource of chemical compounds. The twin-screw technology as a solid/liquid extraction technique of teak sawdust has been studied. The use of water as a solvent has been proposed, not only because it is a green solvent, but the appropriate pressure and temperature conditions can be reached inside the extruder leading water to subcritical conditions. Different conditions of temperature and liquid to solid ratio have been evaluated according to a defined experimental design. There have been obtained secondary metabolites with a high total phenolic content. The valorization of the extrudate as a raw material for the preparation of biocomposites has been as well studied.