Author: "Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM)" - Searchworks@Jio Institute Digital Library Search Results

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1. Séparation de lipides et de protéines de microalgues par filtration tangentielle et dynamique : étude de l'impact des interactions entre les composés sur les performances du procédé

Author: Couallier, Estelle, Liu, Shuli, Rouquié, Camille, Frappart, M., Szymczyk, Anthony, Rabiller-Baudry, Murielle, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Nantes université - UFR des Sciences et des Techniques (Nantes univ - UFR ST), Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (Nantes Univ - IUT Saint-Nazaire), Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ), Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie (ADEME), Unité de recherche sur les Biopolymères, Interactions Assemblages (BIA), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Nantes Université - Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (Nantes Univ - IUT Saint-Nazaire)
Subjects: [SPI]Engineering Sciences [physics]
Abstract: International audience
Published: 2022

2. Photobioreactor design for isotopic non-stationary 13C-metabolic flux analysis (INST 13C-MFA) under photoautotrophic conditions

Author: Lindsay Peyriga, Jeremy Pruvost, Guillaume Cogne, Emmanuel Dechandol, Olivier Gonçalves, Jack Legrand, Jean-Charles Portais, Fabienne Le Grand, Arnaud Martzolff, Edern Cahoreau, Stéphane Massou, Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Laboratoire d'Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés (LISBP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), French National Research Agency project ALGOMICS [ANR-08-BIOE-002], FP7 European project [SOLAR-H2], Region Midi-Pyrenees, European Regional Development Fund (ERDF), French Ministry for Higher Education Research, SICOVAL, IBiSa, Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-08-BIOE-0002,ALGOMICS,ETUDES GLOBALES DE LA CONVERSION ET DU STOCKAGE DE L'ENERGIE CHEZ LES MICROALGUES(2008), Université de Nantes (UN)-École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), MetaToul FluxoMet (TBI-MetaToul), MetaboHUB-MetaToul, MetaboHUB-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université Toulouse III - 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Subjects: 0106 biological sciences, TORUS PHOTOBIOREACTOR, carbon labeling experiment, [SDV]Life Sciences [q-bio], Analytical chemistry, 01 natural sciences, 7. Clean energy, Applied Microbiology and Biotechnology, Isotopomers, law.invention, Photobioreactors, law, Metabolic flux analysis, Dissolved organic carbon, MICROORGANISMS, Biomass, [ CHIM.GENI ] Chemical Sciences/Chemical engineering, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Carbon Isotopes, 0303 health sciences, Chemistry, Systems Biology, Fatty Acids, Hydrogen-Ion Concentration, isotopomer analysis, Biotechnology, Photobioreactor, Bioengineering, CHLAMYDOMONAS-REINHARDTII, MICROALGAE, 03 medical and health sciences, [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, photobioreactor, 010608 biotechnology, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, photoautotrophic metabolism, SHORT-TIME-SCALE, Filtration, 030304 developmental biology, Chromatography, Reproducibility of Results, Substrate (chemistry), MASS-SPECTROMETRY, Liquid nitrogen, METABOLOME ANALYSIS, isotopic non-stationary 13C-metabolic flux analysis, isotopic non-stationary 13 C-metabolic flux analysis, [ CHIM.ANAL ] Chemical Sciences/Analytical chemistry, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, Flux (metabolism), Chlamydomonas reinhardtii, LABELING EXPERIMENTS
Abstract: International audience; Adaptive metabolic behavior of photoautotrophic microorganisms toward genetic and environmental perturbations can be interpreted in a quantitative depiction of carbon flow through a biochemical reaction network using isotopic non-stationary 13C-metabolic flux analysis (INST 13C-MFA). To evaluate 13C-metabolic flux maps for Chlamydomonas reinhardtii, an original experimental framework was designed allowing rapid, reliable collection of high-quality isotopomer data against time. It involved (i) a short-time 13C labeling injection device based on mixing control in a torus-shaped photobioreactor with plug-flow hydrodynamics allowing a sudden step-change in the 13C proportion in the substrate feed and (ii) a rapid sampling procedure using an automatic fast filtration method coupled to a manual rapid liquid nitrogen quenching step. 13C-substrate labeling enrichment was controlled through the total dissolved inorganic carbon concentration in the pulsed solution. First results were obtained from steady-state continuous culture measurements allowing the characterization of the kinetics of label incorporation into light-limited growing cells cultivated in a photobioreactor operating at the maximal biomass productivity for an incident photon flux density of 200 mu molm-2s-1. 13C label incorporation was measured for 21 intracellular metabolites using IC-MS/MS in 58 samples collected across a labeling experiment duration of 7 min. The fastest labeling rate was observed for 2/3-phosphoglycerate with an apparent isotopic stationary state reached after 300s. The labeling rate was consistent with the optimized mixing time of about 4.9s inside the reactor and the shortest reliable sampling period assessed at 5s. Biotechnol. Bioeng. 2012; 109: 30303040. (C) 2012 Wiley Periodicals, Inc.
Published: 2012
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3. Melt processing of paramylon using a water:ionic liquid mixture as plasticizer

Author: Feuzing, Frédérica, Mbakidi, Jean Pierre, Pontoire, Bruno, Quéveau, Delphine, Roelens, Guillaume, Lourdin, Denis, Bouquillon, Sandrine, Leroy, Eric, Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Nantes université - UFR des Sciences et des Techniques (Nantes univ - UFR ST), Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (Nantes Univ - IUT Saint-Nazaire), Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ), Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Matrices Aliments Procédés Propriétés Structure - Sensoriel (GEPEA-MAPS2), Institut de Chimie Moléculaire de Reims - UMR 7312 (ICMR), Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-SFR CAP Santé (Champagne-Ardenne Picardie Santé), Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-SFR Condorcet, Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Unité de recherche sur les Biopolymères, Interactions Assemblages (BIA), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de biologie structurale et microbiologie (IBSM), Université de la Méditerranée - Aix-Marseille 2-Université Paul Cézanne - Aix-Marseille 3-Université de Provence - Aix-Marseille 1-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN), and ANR-22-CE43-0011,EG4BIOPLAST,Matières plastiques biosourcées issues de la culture d'Euglena gracilis.(2022)
Subjects: Microalgae, [CHIM.POLY]Chemical Sciences/Polymers, Polymers and Plastics, 3-Glucan, Plasticizer, Organic Chemistry, Materials Chemistry, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, Ionic liquid, β-1, Melt processing
Abstract: International audience; Paramylon is a linear β-1,3-glucan produced by the microalgae Euglena Gracilis. Due to its native crystalline structure, involving hexagonally packed triple helices, paramylon is neither water soluble nor thermoplastic. While such properties are generally obtained by chemical modification of paramylon, the present work demonstrates that using ionic liquid/water mixtures as solvents or plasticizers may be an alternative: A mixture of water with cholinium glycinate (40:60) allowed: i) obtaining paramylon solutions at 80 °C, that form reversible ionogels upon cooling at 20 °C, when used as a solvent, and ii) the thermomechanical processing of paramylon below 100 °C by extrusion and hot-press into transparent films, when used as a plasticizer. The thermoplastic paramylon obtained consists of an amorphous matrix, self-reinforced by oriented triple helices packed as nanofibers. This results in a storage modulus ranging from 300 to 450 MPa at 25 °C, depending on the plasticizer content, and in a tensile strain at break of 27 %. For storage times larger than 1 month, a recrystallization of paramylon is observed, with an unidentified crystalline structure different from the native one. Recrystallized samples can be reprocessed into amorphous films by hot pressing.
Published: 2023
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4. Improving yield of a recombinant biologic in a Brassica hairy root manufacturing process

Author: Noemi Gutierrez‐Valdes, Suvi T. Häkkinen, Camille Lemasson, Jonas de Groot, Jean‐Pierre Ele‐Ekouna, Marina Guillet, Florian Cardon, Anneli Ritala, Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Nantes université - UFR des Sciences et des Techniques (Nantes univ - UFR ST), Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (Nantes Univ - IUT Saint-Nazaire), Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ), Biologie des Plantes et Innovation - UR UPJV 3900 (BIOPI), Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Transfrontalière BioEcoAgro - UMR 1158 (BioEcoAgro), Université d'Artois (UA)-Université de Liège-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO)-Université de Lille-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-JUNIA (JUNIA), Université catholique de Lille (UCL)-Université catholique de Lille (UCL)-Université d'Artois (UA)-Université de Liège-Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO)-Université de Lille-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-JUNIA (JUNIA), Université catholique de Lille (UCL)-Université catholique de Lille (UCL), Transfrontalière BioEcoAgro - UMR 1158 (BioEcoAgro), and Root Lines Technology
Subjects: hairy root, Brassica/genetics, Biological Products, [SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, plant molecular farming, Plant Roots/genetics, Molecular Farming, Bioengineering, Brassica, Applied Microbiology and Biotechnology, Plant Roots, Recombinant Proteins, secretion, eGFP, Biological Products/metabolism, Recombinant Proteins/genetics, recombinant protein, alpha-l-iduronidase, Biotechnology
Abstract: International audience; Hairy root systems have proven to be a viable alternative for recombinant protein production. For recalcitrant proteins, maximizing the productivity of hairy root cultures is essential. The aim of this study was to optimize a Brassica rapa rapa hairy root process for secretion of alpha-L-iduronidase (IDUA), a biologic of medical value. The process was first optimized with hairy roots expressing eGFP. For the biomass optimization, the highest biomass yields were achieved in modified Gamborg B5 culture medium. For the secretion induction, the optimized secretion media was obtained with additives (1.5 g/l PVP + 1 mg/l 2,4-D + 20.5 g/l KNO(3) ) resulting in 3.4 fold eGFP secretion when compared to the non-induced control. These optimized conditions were applied to the IDUA-expressing hairy root clone, confirming that the highest yields of secreted IDUA occurred when using the defined additive combination. The functionality of the IDUA protein, secreted and intracellular, was confirmed with an enzymatic activity assay. A >150-fold increase of the IDUA activity was observed using an optimized secretion medium, compared with a non-induced medium. We have proven that our B. rapa rapa hairy root system can be harnessed to secrete recalcitrant proteins, illustrating the high potential of hairy roots in plant molecular farming. This article is protected by copyright. All rights reserved.
Published: 2022
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5. Revealing Lipid Body Formation and its Subcellular Reorganization in Oleaginous Microalgae Using Correlative Optical Microscopy and Infrared Nanospectroscopy Atomic Force Microscopy-Induced Resonance (AFM-IR)

Author: Deniset-Besseau, Ariane, Coat, Rémy, Moutel, Benjamin, Rebois, Rolando, Mathurin, Jérémie, Grizeau, Dominique, Dazzi, Alexandre, Gonçalves, Olivier, Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN), Institute for Integrative Biology of the Cell (I2BC), CEA, CNRS, Univ. Paris-Sud, Universite Paris-Saclay, 91198 ´ Gif-sur-Yvette, France, Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), and Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)
Subjects: [SPI]Engineering Sciences [physics], [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering
Abstract: International audience; The purpose of this work is to develop an integrated imaging approach to characterize without labeling at the sub-cellular level the formation of lipid body droplets (LBs) in microalgae undergoing nitrogen starvation. First conventional optical microscopy approaches, gas chromatography, and turbidimetry measurements allowed to monitor the biomass and the total lipid content in the oleaginous microalgae Parachlorella kesslerii during the starvation process. Then a local analysis of the LBs was proposed using an innovative infrared nanospectroscopy technique called atomic force microscopy-based infrared spectroscopy (AFM-IR). This label-free technique assessed the formation of LBs and allowed to look into the LB composition thanks to the acquisition of local infrared spectra. Last correlative measurements using fluorescence microscopy and AFM-IR were performed to investigate the subcellular reorganization of LB and the chloroplasts.
Published: 2021
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6. Assessment of the lipid production potential of six benthic diatom species grown in airlift photobioreactors

Author: Olivier Gonçalves, Aurélie Couzinet-Mossion, Vona Méléder, Eva Cointet, Gaëtane Wielgosz-Collin, Elise Séverin, Mer, molécules et santé EA 2160 (MMS), Le Mans Université (UM)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences Pharmaceutiques et Biologiques, Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN), Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), and Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)
Subjects: 0106 biological sciences, chemistry.chemical_classification, 010604 marine biology & hydrobiology, Fatty acid, Photobioreactor, Plant Science, Aquatic Science, 01 natural sciences, Eicosapentaenoic acid, 6. Clean water, Sterol, Squalene, chemistry.chemical_compound, [SPI]Engineering Sciences [physics], chemistry, Productivity (ecology), Botany, Composition (visual arts), [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, Amphora, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 010606 plant biology & botany
Abstract: In recent years diatoms have emerged as a major algal source for the production of bioactive compounds. Marine diatoms grow quickly and can store high amount of lipids. Unfortunately, they are little studied and underexploited resources. The current work deals with an original and rarely investigated source of diatoms: intertidal mudflats. It aims to evaluate the lipid production potential of some strains of benthic diatom species, isolated and hosted in the Nantes Culture Collection (NCC) when cultivated in an airlift photobioreactor. Six strains known for their high biomass and/or lipid productivity: Amphora sp. (NCC169), Entomoneis paludosa (NCC18.2), Nitzschia alexandrina (NCC33), Nitzschia sp. (NCC109), Opephora sp. (NCC366), and Staurosira sp. (NCC182) were cultivated in airlift photobioreactors for the first time. Their lipid class composition, fatty acid, and sterol distribution were studied. Total lipid production varied from 11.4 (Amphora sp.) to 41%DW (Staurosira sp.). Neutral lipid amounts varied from 23 (Amphora sp.) to 76% (Staurosira sp.) of total lipids (%TL). Glycolipids ranged from 18 (Staurosira sp.) to 59%TL (Opephora sp.) and phospholipids accounted for 6 (Staurosira sp.) to 26%TL (Amphora sp.). Some qualitative and quantitative differences were identified in both fatty acid and sterol composition in the different strains analyzed. Staurosira sp. seems to be the most promising species in terms of lipid production and most particularly in triacylglycerol production. Entomoneis paludosa produced phytosterols and eicosapentaenoic acid (EPA), compounds with potential for application in the pharmaceutical sector. Nitzschia alexandrina produced squalene and low levels of saturated fatty acids which could both be interesting in the nutraceutical industry as antioxidants.
Published: 2021
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7. Cultivating Microalgae in Desert Conditions: Evaluation of the Effect of Light-Temperature Summer Conditions on the Growth and Metabolism of Nannochloropsis QU130

Author: Imen Saadaoui, Aumaya Taleb, Hareb Al Jabri, Raphaelle Touchard, Vincent Goetz, Jeremy Pruvost, Qatar University, Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), Procédés, Matériaux et Energie Solaire (PROMES), and Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 0106 biological sciences, Technology, [SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, QH301-705.5, QC1-999, Photobioreactor, Biomass, Atmospheric sciences, Cell morphology, 01 natural sciences, Nannochloropsis, Cell size, raceway, 010608 biotechnology, General Materials Science, Biology (General), QD1-999, Instrumentation, desert, 2. Zero hunger, Fluid Flow and Transfer Processes, biology, Physics, 010604 marine biology & hydrobiology, Process Chemistry and Technology, microalgae, General Engineering, Desert (particle physics), temperature, 15. Life on land, Engineering (General). Civil engineering (General), biology.organism_classification, Computer Science Applications, culture, Chemistry, Light intensity, [SDV.MP]Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology, Productivity (ecology), 13. Climate action, Environmental science, TA1-2040, light
Abstract: Temperature and light are two of the most crucial factors for microalgae production. Variations in these factors alter their growth kinetics, macromolecular composition and physiological properties, including cell membrane permeability and fluidity. The variations define the adaptation mechanisms adopted by the microalgae to withstand changes in these environmental factors. In the Qatar desert the temperature varies widely, typically between 10° and 45 °C There are also wide variations in light intensity, with values of over 1500 μmolhν.m−2s−1 in summer. A study of the effects of these thermal and light fluctuations is therefore essential for large-scale outdoor production systems, especially during the summer when temperature and light fluctuations are at their highest. The aim of this work is to study the impact of temperature and light intensity variations as encountered in summer period on the Nannochloropsis QU130 strain, which was selected for its suitability for outdoor cultivation in the harsh conditions of the Qatar desert. It was carried out using lab-scale photobioreactors enabling simulation of both constant and dynamic temperature and light regimes. Biomass productivity, cell morphology and biochemical compositions were examined first in constant conditions, then in typical outdoor cultivation conditions to elucidate the adjustments in cell function in respect of fluctuations. The dynamic light and temperature were shown to have interactive effects. The application of temperature cycles under constant light led to a 13.6% increase in biomass productivity, while a 45% decrease was observed under light and temperature regimes due to the combined stress. In all cases, the results proved that N. sp. QU130 has a high level of adaptation to the wide fluctuations in light and temperature stress. This was shown through its ability to easily change its physiology (cell size) and metabolic process in response to different cultivation conditions.
Published: 2021
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8. Utilisation d'exopolysaccharides de micro-algues à titre d'agents texturants

Author: Gonçalves, Olivier, Pruvost, Jeremy, Massé, Anthony, Decamp, Antoine, Probert, Ian, Gaignard, Clément, Laroche, Céline, Pierre, Guillaume, Delattre, Cédric, Dubessay, Pascal, Michaud, Philippe, Le Cerf, Didier, Picton, Luc, Dulong, Virginie, Rihouey, Christophe, Maugard, Thierry, Arnaudin, Ingrid, Bridiau, Nicolas, Toucheteau, Claire, Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN), Station biologique de Roscoff (SBR), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Fédération de recherche de Roscoff (FR2424), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Pascal (IP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne (UCA)-Institut national polytechnique Clermont Auvergne (INP Clermont Auvergne), Université Clermont Auvergne (UCA)-Université Clermont Auvergne (UCA), Polymères Biopolymères Surfaces (PBS), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut Normand de Chimie Moléculaire Médicinale et Macromoléculaire (INC3M), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Université Le Havre Normandie (ULH), Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), LIttoral ENvironnement et Sociétés (LIENSs), and La Rochelle Université (ULR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, [CHIM.POLY]Chemical Sciences/Polymers
Published: 2021

9. Nouveaux exopolysaccharides dépolymérisés, issus de micro-algues, leur procédé de préparation et leurs utilisations en cosmétique pour retarder les effets du vieillissement cutané

Author: Olivier Goncalves, Jeremy Pruvost, Anthony Massé, Antoine Decamp, Ian Probert, Thierry Maugard, Ingrid Arnaudin, Nicolas Bridiau, Claire Toucheteau, Didier Le Cerf, luc PICTON, Virginie Dulong, Christophe Rihouey, Clément Gaignard, Céline Laroche, Guillaume Pierre, Cédric Delattre, Pascal Dubessay, Philippe Michaud, Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), Station biologique de Roscoff (SBR), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), LIttoral ENvironnement et Sociétés - UMRi 7266 (LIENSs), Université de La Rochelle (ULR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Polymères Biopolymères Surfaces (PBS), Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut Normand de Chimie Moléculaire Médicinale et Macromoléculaire (INC3M), Institut de Chimie du CNRS (INC)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Le Havre Normandie (ULH), Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Université Le Havre Normandie (ULH), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Pascal (IP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne (UCA)-Institut national polytechnique Clermont Auvergne (INP Clermont Auvergne), Université Clermont Auvergne (UCA)-Université Clermont Auvergne (UCA), Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN), Fédération de recherche de Roscoff (FR2424), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), LIttoral ENvironnement et Sociétés (LIENSs), La Rochelle Université (ULR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut Normand de Chimie Moléculaire Médicinale et Macromoléculaire (INC3M), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), and Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology
Published: 2021

10. Producing Energy-Rich Microalgae Biomass for Liquid Biofuels: Influence of Strain Selection and Culture Conditions

Author: Vladimir Heredia, Luc Marchal, Olivier Gonçalves, Jeremy Pruvost, Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), and Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)
Subjects: 0106 biological sciences, Control and Optimization, renewable energies, 020209 energy, Energy Engineering and Power Technology, Biomass, Context (language use), 02 engineering and technology, Chemostat, 01 natural sciences, 7. Clean energy, lcsh:Technology, [SPI]Engineering Sciences [physics], Algae, 010608 biotechnology, biomass, biofuels, microalgae, energy content, bioethanol, biodiesel, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, Food science, Electrical and Electronic Engineering, Engineering (miscellaneous), Biodiesel, biology, Renewable Energy, Sustainability and the Environment, Chemistry, lcsh:T, Carbohydrate, biology.organism_classification, Biofuel, Biodiesel production, Energy (miscellaneous)
Abstract: Energy-storage metabolites such as neutral lipids and carbohydrates are valuable compounds for liquid biofuel production. The aim of this work is to elucidate the main biological responses of two algae species known for their effective energy-rich compound accumulation in nitrogen limitation and day–night cycles: Nannochloropsis gaditana, a seawater species, and Parachlorella kessleri, a freshwater species. Lipid and carbohydrate production are investigated, as well as cell resistance to mechanical disruption for energy-rich compound release. Nitrogen-depleted N. gaditana showed only a low consumption of energy-storage molecules with a non-significant preference for neutral lipids (TAG) and carbohydrates in day–night cycles. However, it did accumulate significantly fewer carbohydrates than P. kessleri. Following this, the highest levels of productivity for N. gaditana in chemostat cultures at four levels of nitrogen limitation were found to be 3.4 and 2.2 ×10−3 kg/m2·d for carbohydrates and TAG, respectively, at 56%NO3 limitation. The cell disruption rate of N. gaditana decreased along with nitrogen limitation, from 75% (at 200%NO3) to 17% (at 13%NO3). In the context of potentially recoverable energy for biofuels, P. kessleri showed good potential for biodiesel and high potential for bioethanol; by contrast, N. gaditana was found to be more efficient for biodiesel production only.
Published: 2021
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11. A New, Quick, and Simple Protocol to Evaluate Microalgae Polysaccharide Composition

Author: Antoine Decamp, Orane Michelo, Christelle Rabbat, Céline Laroche, Dominique Grizeau, Jérémy Pruvost, Olivier Gonçalves, Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN), Institut Pascal (IP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne (UCA)-Institut national polytechnique Clermont Auvergne (INP Clermont Auvergne), Université Clermont Auvergne (UCA)-Université Clermont Auvergne (UCA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), and Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)
Subjects: Chromatography, lcsh:Biology (General), Polysaccharides, Hydrolysis, microalgae, Monosaccharides, enzymatic quantification, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, easy-to-use bioactive (exo)polysaccharide profiling, lcsh:QH301-705.5, Article, rapid and cost-effective method, Culture Media
Abstract: In this work, a new methodological approach, relying on the high specificity of enzymes in a complex mixture, was developed to estimate the composition of bioactive polysaccharides produced by microalgae, directly in algal cultures. The objective was to set up a protocol to target oligomers commonly known to be associated with exopolysaccharides’ (EPS) nutraceutical and pharmaceutical activities (i.e., rhamnose, fucose, acidic sugars, etc.) without the constraints classically associated with chromatographic methods, while maintaining a resolution sufficiently high to enable their monitoring in the culture system. Determination of the monosaccharide content required the application of acid hydrolysis (2 M trifluoroacetic acid) followed by NaOH (2 M) neutralization. Quantification was then carried out directly on the fresh hydrolysate using enzyme kits corresponding to the main monosaccharides in a pre-determined composition of the polysaccharides under analysis. Initial results showed that the enzymes were not sensitive to the presence of TFA and NaOH, so the methodology could be carried out on fresh hydrolysate. The limits of quantification of the method were estimated as being in the order of the log of nanograms of monosaccharides per well, thus positioning it among the chromatographic methods in terms of analytical performance. A comparative analysis of the results obtained by the enzymatic method with a reference method (high-performance anion-exchange chromatography) confirmed good recovery rates, thus validating the closeness of the protocol. Finally, analyses of raw culture media were carried out and compared to the results obtained in miliQ water, no differences were observed. The new approach is a quick, functional analysis method allowing routine monitoring of the quality of bioactive polysaccharides in algal cultures grown in photobioreactors.
Published: 2021
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12. Recovery of soluble proteins from Chlorella vulgaris by bead-milling and microfiltration: Impact of the concentration and the physicochemical conditions during the cell disruption on the whole process

Author: Estelle Couallier, Imma Gifuni, M. Frappart, S. Liu, Hugo Mear, Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN), Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie (ADEME), Algosource, Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), and Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)
Subjects: 0106 biological sciences, Lysis, Soluble proteins, [SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, Microfiltration, Chlorella vulgaris, physicochemical conditions, Bioengineering, membrane filtration, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, 7. Clean energy, Applied Microbiology and Biotechnology, Biochemistry, bead milling, law.invention, [CHIM.GENI]Chemical Sciences/Chemical engineering, law, 010608 biotechnology, Centrifugation, Filtration, 2. Zero hunger, Chromatography, Chemistry, Permeation, 0104 chemical sciences, Dilution, microalgae biorefinery, Cell disruption
Abstract: International audience; Chlorella vulgaris proteins show high potential for food applications. The challenge of biorefinery is to choose the best processes coupling which can ensure the integrity of the molecules and limit energy consumption. This study aimed at understanding the impact of biomass concentration and physicochemical conditions during cell disruption, on the whole process (bead milling (BM), centrifugation, microfiltration). The best scenario tested (BM: 60 g/LDW, 10 °C, lysate dilution: 30 g/LDW, pH 7, 20 °C before centrifugation and filtration of the supernatant at a volume reduction ratio VRR=3) allowed a soluble protein recovery η S =12% with a limited energy consumption of 10 kWh/g protein. Coupling BM at 90 g/LDW, pH 7, a dilution at 20 °C, with NaCl 0.1 M at 30 g/LDW and filtration at VRR=20 would lead to η S >25%. The final soluble proteins contained no green pigment; their purity increased from 5% in the raw biomass to 22% in the permeate.
Published: 2021

13. Energy efficiency analysis of outdoor standalone photovoltaic-powered photobioreactors coproducing lipid-rich algal biomass and electricity

Author: Jeremy Pruvost, Navid R. Moheimani, David Parlevliet, Damian W. Laird, Emeka G. Nwoba, Julien Louveau, Kamal Alameh, Edith Cowan University (ECU), Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation [Canberra] (CSIRO)-Planning and Transport Research Centre (PATREC), Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN), Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), and Murdoch University
Subjects: 2. Zero hunger, business.industry, 020209 energy, Mechanical Engineering, Photovoltaic system, Environmental engineering, Energy balance, Photobioreactor, Biomass, 02 engineering and technology, Building and Construction, Management, Monitoring, Policy and Law, 7. Clean energy, Renewable energy, General Energy, Electricity generation, 020401 chemical engineering, Biofuel, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Environmental science, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, 0204 chemical engineering, business, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Efficient energy use
Abstract: The need for thermal regulation in microalgal photobioreactors is a significant impediment to their large-scale adoption. The energy costs associated with thermal regulation alone can easily result in a negative energy balance. Self-sustaining photovoltaic powered photobioreactors that do not require cooling systems provide an opportunity to maximize biomass productivity, generate local electricity, reduce thermal regulation requirements, and significantly improve the energy balance of the system. Net energy analysis of a spectrally-selective, insulated-glazed photovoltaic photobioreactor (IGP) with an integrated capability for renewable electricity generation used to cultivate Nannochloropsis sp. without freshwater-based cooling resulted in a net energy ratio of 2.96, a figure comparable to agricultural bio-oil crops such as Jatropha and soybean. Experimental data from pilot-scale operation of this novel photobioreactor producing Nannochloropsis biomass under outdoor conditions was extrapolated to a 1-ha IGP installation. Annual biomass productivity reached 66.0-tons dry weight ha−1, equivalent to overall energy output of 1696.2 GJ ha−1. The integrated semi-transparent photovoltaic panels generated an additional 1126.8 GJ ha−1 yr−1 (313.0 MWh ha−1 yr−1). Energy demands from plant building materials, machinery, fertilizers, plant operations, and biomass harvesting constituted total energy input with a combined value of 707.3 GJ ha−1 yr−1. Comparison with a conventional photobioreactor requiring passive evaporative cooling showed novel photobioreactor had a 73% greater net energy ratio. Nannochloropsis cultivation in IGP system ensured co-production of lipid and protein of 34.7 and 25.7-tons ha−1 yr−1, respectively. These results suggest that this novel photobioreactor could be a viable and sustainable biomass production technology for mass microalgal cultivation.
Published: 2020
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14. Effect of colony formation on light absorption by Botryococcus braunii

Author: Chuanxin Zhang, Razmig Kandilian, Jeremy Pruvost, Jack Hoeniges, Dominique Grizeau, Laurent Pilon, Jack Legrand, Université de Nantes (UN), University of California [Los Angeles] (UCLA), University of California, Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), and Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes)
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, biology, Chemistry, 020209 energy, Dispersity, Analytical chemistry, 02 engineering and technology, biology.organism_classification, 01 natural sciences, Ray, Wavelength, Pigment, Photosynthetically active radiation, visual_art, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Botryococcus braunii, visual_art.visual_art_medium, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, Absorption (electromagnetic radiation), Agronomy and Crop Science, Distributed ray tracing, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: International audience; This study elucidates the effect of colony formation on light absorption by Botryococcus braunii microalgae cells. The spectral average mass absorption cross-section of suspensions of B. braunii cultures with free-floating cells or colonies was measured experimentally across the photosynthetically active radiation region. The average mass absorption cross-section was found to decrease significantly across the spectrum in the presence of colonies. This observation could be attributed to (i) reduced pigment concentrations due to nutrient limitations, (ii) mutual shading of the aggregated cells, and/or (iii) the presence of the colonies' extracellular matrix. The Monte Carlo ray tracing method was used to elucidate the contribution of each of these phenomena on the mass absorption cross-section of cells in colonies. Colonies were modeled either as fractal aggregates of monodisperse cells or as an ensemble of monodisperse cells regularly arranged at the periphery of a hollow sphere embedded in a spherical extracellular matrix or as a volume and average projected area equivalent coated sphere. The change in pigment concentrations due to nutrient limitation was found to be the most important factor. In addition, the mass absorption cross-section of cells in colonies was found to decrease due to mutual shading among cells. This effect was stronger with increasing number of cells in the colony and increasing cell absorption index. The effect of extracellular matrix on the mass absorption cross-section was found to be negligible. Finally, good agreement was found between the equivalent coated sphere approximation and the colonies modeled as fractal aggregates comprised of monodisperse cells. This study also established that the Monte Carlo ray tracing method can be used for a variety of microalgae species and colony configurations, whose absorption cross-section are not readily calculated by standard methods due to their complex geometry, inhomogeneous nature, and large size compared to the wavelength of the incident light.
Published: 2020
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15. Using benchtop NMR spectroscopy as an online non-invasive in vivo lipid sensor for microalgae cultivated in photobioreactors

Author: Farjon, Jonathan, Bouillaud, Dylan, Drouin, Delphine, Charrier, Benoît, Jacquemmoz, Corentin, Giraudeau, Patrick, Gonçalves, Olivier, Kunjir, Shrikant, Rodriguez-Zubiri, Mireia, Coeffard, Vincent, Felpin, François‐Xavier, Gouilleux, Boris, Chimie Et Interdisciplinarité : Synthèse, Analyse, Modélisation (CEISAM), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Université de Nantes - Faculté des Sciences et des Techniques, Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d'Orsay (ICMMO), and Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 0106 biological sciences, Photobioreactor, Bioengineering, Context (language use), 7. Clean energy, 01 natural sciences, Applied Microbiology and Biotechnology, Biochemistry, law.invention, 03 medical and health sciences, chemistry.chemical_compound, law, 010608 biotechnology, Flame ionization detector, [CHIM]Chemical Sciences, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, Bioprocess, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Fatty acid methyl ester, 030304 developmental biology, 0303 health sciences, Chromatography, Pulse sequence, Nuclear magnetic resonance spectroscopy, chemistry, Gas chromatography
Abstract: The production of lipids by microalgae is widely studied, especially to find the best bioprocess operating conditions and optimize the productivity of the targeted product. In this context, being able to monitor online the evolution of the lipid concentration is a great advantage regarding the control and/or the optimization of the production. Yet, most non-invasive analyses hit a brick wall on the interference of the lipid signal with the ubiquitous water of the culture medium. This article shows how a compact NMR spectrometer connected to a photobioreactor can circumvent this drawback and measure, in real-time and in a non-invasive manner, the total lipid concentration, and that directly on the entire cells grown in their culture medium. The water signal could be enough-selectively removed using the W5 version of the WATERGATE pulse sequence. The NMR signal nicely correlates (R² > 0.99) with the offline FAME (Fatty Acid Methyl Ester) total lipid analysis as performed by GC-FID (Gas Chromatography coupled to Flame Ionization Detector) within limits of detection and quantification of respectively 9 and 30 mg.L−1. The lipid specific signal appears also quite robust regarding the dissolved dioxygen, making the benchtop NMR spectroscopy an appropriate universal device for the online monitoring of lipids produced in bioprocesses.
Published: 2020
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16. Compact NMR spectroscopy and advanced pulse sequence;the perfect match for the online and real-time monitoring of bioprocesses

Author: Farjon, Jonathan, Bouillaud, Dylan, Drouin, Delphine, Charrier, Benoit, Jacquemmoz, Corentin, Gonçalves, Olivier, Giraudeau, Patrick, Chimie Et Interdisciplinarité : Synthèse, Analyse, Modélisation (CEISAM), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), and Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)
Subjects: [CHIM]Chemical Sciences, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2020

17. Multilevel chemotyping of microalgae, a necessary tool for chemodiversity exploration and blue biotechnology development : the i-chemalgae project

Author: Coat, Rémy, Chollet, Sébastien, BERNARD, Sylvie, Humeau, Anne, Sockalingum, Ganesh, Untereiner, Valérie, Marchal, Luc, Gonçalves, Olivier, Renault, Jean-Hugues, Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), Institut de Chimie Moléculaire de Reims - UMR 7312 (ICMR), SFR Condorcet, Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-SFR CAP Santé (Champagne-Ardenne Picardie Santé), Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), SOLIENCE, Biospectroscopie Translationnelle - EA 7506 (BIOSPECT), Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA), Matrice extracellulaire et dynamique cellulaire - UMR 7369 (MEDyC), Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-SFR CAP Santé (Champagne-Ardenne Picardie Santé), Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Gonçalves, Olivier
Subjects: [SPI]Engineering Sciences [physics], [SPI] Engineering Sciences [physics], [SPI.GPROC] Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, [CHIM] Chemical Sciences, [CHIM]Chemical Sciences, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2020

18. On gas-liquid intermittent flow in a horizontal pipe: Influence of sub-regime on slug frequency

Author: Abderraouf Arabi, Y. Zenati, Yacine Salhi, El-Khider Si-Ahmed, Jack Legrand, USTHB, Laboratoire de Mécanique des Fluides Théorique et Appliquée (LMFTA), Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), and Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)
Subjects: Pressure drop, Work (thermodynamics), Atmospheric pressure, Applied Mathematics, General Chemical Engineering, [SPI.FLUID]Engineering Sciences [physics]/Reactive fluid environment, Flow (psychology), Spectral density, 02 engineering and technology, General Chemistry, Mechanics, 021001 nanoscience & nanotechnology, Industrial and Manufacturing Engineering, law.invention, [SPI]Engineering Sciences [physics], 020401 chemical engineering, law, Flow map, 0204 chemical engineering, 0210 nano-technology, Spark plug, Geology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Dimensionless quantity
Abstract: Among the intrinsic parameters identified in intermittent gas-liquid flows; slug frequency is known as the most complicated one to model. The present work concerns the investigation of slug frequency for various sub-regimes which might be found in intermittent flow. Experiments, near atmospheric pressure conditions, were carried out in a 13-meter long horizontal pipe with a 30 mm inside diameter. The study involved plug regime, less aerated slug and highly aerated slug flows. Comparison between different methods of slug frequency quantification, from pressure drop signal, was performed with counting, Wilkens & Thomas as well as the Power Spectral Density (PSD) methods. PSD was found to be the best method for slug frequency measurements. A new flow map, using dimensionless numbers as coordinates for the sub-regimes distinction, was established. After performing substantial comparisons between the present results and models available in the literature a new correlation is proposed including the sub-regime types.
Published: 2020
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19. Effect of design dark fraction on the loss of biomass productivities in photobioreactors

Author: H. Marec, Ali Ismail, Hosni Takache, Antoinette Kazbar, Jeremy Pruvost, Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), and Université Libanaise
Subjects: 0106 biological sciences, [SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, genetic structures, Biomass, chemistry.chemical_element, Photobioreactor, Design dark fraction, Bioengineering, Fraction (chemistry), Residence time (fluid dynamics), Photosynthesis, 01 natural sciences, Animal science, Bioreactors, 010608 biotechnology, Microalgae, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, 010405 organic chemistry, Chemistry, Respiration, General Medicine, Nitrogen, 0104 chemical sciences, Volume (thermodynamics), Productivity (ecology), 13. Climate action, sense organs, Chlorella vulgaris, Biotechnology
Abstract: International audience; Design dark fraction reflects the unlit part of a microalgal culture system, as for example a hydraulic loop used for temperature or pH regulation, or a circulating pump for mixing purposes. This study investigates the impact of design dark fraction on photosynthetic biomass productivity of the eukaryotic microalgae Chlorella vulgaris. The effect of the volume of the dark fraction and the residence time spent in this dark fraction was investigated with two different nitrogen sources (N–NH4+, N–NO3−). Results showed a decrease of biomass productivity when the volume of the dark fraction and the dark residence time increased. Up to 47% loss of biomass productivity could be reached for a design dark fraction fd = 30% of the total culture system volume. This loss was explained as a result of metabolic reactions related to an increase of respiration activity or a decrease of photosynthetic activity in the cells.
Published: 2020
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20. Biofuels in the nexus energy-environment-food

Author: Colonna, Paul, Duplan, Jean-Luc, Legrand, Jack, Le Net, Elisabeth, Boissonnet, Guillaume, Lorne, Daphné, Département Caractérisation et Elaboration des Produits Issus de l'Agriculture (CEPIA), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), IFP Energies nouvelles (IFPEN), Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), and Université de Nantes (UN)-École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique)
Subjects: biocarburants, [SPI]Engineering Sciences [physics], biomass, technology, biomasse, durabilité, regulation, réglements, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, sustainability, biofuels, technologie
Abstract: The production of biofuels from biological resources has been the subject of much controversy. Their opportunity update deserves to be revisited for technological maturity and assess their relevance in response to current environmental concerns.Innovations in biotechnological and chemical processes allow a wide range of liquid and gaseous biofuels; their characteristics concern energy content, compatibility with fossil fuels and openness towards strictly chemical uses.The factors driving this technological market's evolution are the implementation of abundant public policies, the evolution of agronomic practices, the concern for carbon sequestration in soils, the expectations of the aeronautical sector with biokerosenes, and consumer behaviours. From field crops and forests, the mobilizable raw materials have been extended to microalgae, animal, households and plant wastes. Biofuels are then part of the territorial bio-economy and the circular economy. Value chains are more complex than those traditionally focused on biodiesel based on oilseeds and sucrose from beet, cane or starch from wheat or maize. The integration of economic actors and the scaling of markets have been the subject of foresight work at international and French levels. Environmental sustainability is generally proven, with reservations for some sources (soya, oil palm). Biofuels are part of a food-energy-environment nexus. Public policies, if based on the sustainability and social acceptability of biotechnology, will also guide the choices of economic interests alone. This article discusses the research and development work needed to make biofuels a sustainable part of energy policy.; La production de biocarburants à partir de ressources biologiques a fait l’objet de nombreuses controverses. Leur opportunité mérite d’être revisitée pour la maturité technologique et évaluer leur pertinence en réponse aux préoccupations environnementales actuelles. Les innovations dans les procédés biotechnologiques et chimiques permettent une large gamme de biocarburants liquides et gazeux; leurs caractéristiques concernent le contenu énergétique, la compatibilité avec les carburants fossiles, l’ouverture vers des usages strictement chimiques. Les facteurs d’évolution de ce marché technologique sont l’implantation de politiques publiques foisonnantes, l’évolution des pratiques agronomiques, la préoccupation de séquestration du carbone dans les sols, les attentes du secteur aéronautique avec les biokérosènes, et les comportements des consommateurs. A partir des plantes de grande culture et des forêts, les matières premières mobilisables se sont élargies aux microalgues, aux déchets animaux et végétaux. Les biocarburants s’inscrivent alors dans la bioéconomie territoriale et l’économie circulaire. Les chaines de valeur sont plus complexes que celles anciennes centrées sur le biodiesel à base d’oléagineux et de saccharose de betterave, de canne ou d’amidon de blé ou de maïs. L’intégration des acteurs économiques et le dimensionnement des marchés ont fait l’objet de travaux de prospective aux échelles internationales et francaises. La durabilité environnementale est avérée globalement avec toutefois des réserves pour certaines sources (soja, palmier à huile). Les biocarburants s’insérent dans un nexus alimentation-énergie-environnement. Les politiques publiques, si elles se fondent sur la durabilité et l’acceptabilité sociale des biotechnologies, orienteront aussi les choix des seuls intérêts économiques. Cet article aborde les travaux de recherche et développement nécessaires pour inscrire durablement les biocarburants dans les politiques énergétiques.
Published: 2020

21. Microalgal biomass of industrial interest: methods of characterization

Author: Marilyne Fauchon, Hugh D. Burrows, Cédric Delattre, Clément Gaignard, Makoto Watanabe, Maria G. Maria G. Campos, Telma Encarnação, Céline Laroche, Alberto A. C. C. Pais, Jack Legrand, Junko Ito, Catherine Dupré, Guillaume Pierre, Claire Hellio, Benoît Serive, Philippe Michaud, Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), Centro de Química, Department of Chemistry, University of Coimbra, CQC, Department of Chemistry, University of Coimbra, Coimbra, Portugal, Institut Pascal (IP), SIGMA Clermont (SIGMA Clermont)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Plateforme technologique BIODIMAR, Université de Brest (UBO), Algae Biomass and Energy System R&D Center, University of Tsukuba, Department of Chemistry, University of Coimbra, Phophorylation de protéines et Pathologies Humaines (P3H), Station biologique de Roscoff [Roscoff] (SBR), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Station biologique de Roscoff (SBR), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), This work was supported by the ANR POLYSALGUE project, grant ANR-15-CE21-0013 of the French Agence Nationale de la Recherche.Benoît Serive was supported by a Marie Skłodowska-Curie International Outgoing Fellowship (grant #622735) within the 7th European Community Framework Program., Ange Nzihou, ANR-15-CE21-0013,POLYSALGUE,Criblage, Identification et mise en oeuvre de polysaccharides de microalgues comme actifs biologiques et hydrocolloïdes(2015), Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Brest (UBO), Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 0106 biological sciences, Cyanobacteria, [SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, Microorganism, [SDV]Life Sciences [q-bio], biowaste and by-products, Biomass, Photosynthesis, 01 natural sciences, Condensables and liquid compounds analysis, 03 medical and health sciences, 030304 developmental biology, 0303 health sciences, Particle matters characterization, biology, Chemistry, 010604 marine biology & hydrobiology, Extraction (chemistry), Biogas and syngas characterization, OS, Biomass and Biowaste characterization, 15. Life on land, biology.organism_classification, 13. Climate action, Environmental chemistry, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology
Abstract: International audience; Microalgae represent a new source of biomass for many applications. The advantage of microalgae over higher plants is their high productivities. The photoautotrophic microalgae include all photosynthetic microorganisms, i.e. Cyanobacteria (prokaryotes) or microalgae (eukaryotes). These microorganisms are characterized by a large biodiversity and chimiodiversity. Then, the analysis of microalgal and cyanobacterial biomass often needs specific adaptations of the classical protocols for extraction as well as for quantification of their contents. This chapter reviewed the main analytical methods used for the analysis of microalgae biomass and its main vaporizable compounds: proteins, polysaccharides, lipids, pigments and secondary metabolites.
Published: 2020
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22. Filterability of exopolysaccharides solutions from the red microalga Porphyridium cruentum by tangential filtration on a polymeric membrane

Author: Patrick Bourseau, Benoit Teychene, Murielle Rabiller-Baudry, Lisa Zaouk, Pascal Jaouen, Sébastien Jubeau, Anthony Massé, Samir Taha, Jeremy Pruvost, Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), Institut de Recherche Dupuy de Lôme (IRDL), Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Libanaise, Institut des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Algosource Technologies, Institut de Chimie des Milieux et Matériaux de Poitiers (IC2MP), Université de Poitiers-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie, Azm and Saade Association, Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Université de Brest (UBO)-Université de Bretagne Sud (UBS), Centre Azm pour la Recherche en Biotechnologie et ses Applications (EDST), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Poitiers-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique)
Subjects: fouling, 0208 environmental biotechnology, Ultrafiltration, Porphyridium cruentum, 02 engineering and technology, 010501 environmental sciences, 01 natural sciences, law.invention, [CHIM.GENI]Chemical Sciences/Chemical engineering, law, exopolysaccharides (EPS), Environmental Chemistry, Waste Management and Disposal, Filtration, 0105 earth and related environmental sciences, Water Science and Technology, Chromatography, Fouling, biology, Chemistry, PES 50 kDa MWCO membrane, General Medicine, biology.organism_classification, 6. Clean water, 020801 environmental engineering, 13. Climate action, ultrafiltration, Polymeric membrane
Abstract: International audience; The red microalga Porphyridium cruentum is exploited industrially for its exopolysaccharides (EPS) and pigments production. EPS produced by P. cruentum are partially released and dissolved into the surrounding environment, they can be recovered from the culture medium after removing the cells. This paper presents a parametric study of the ultrafiltration of EPS solutions on organic membrane. The EPS solutions were produced in conditions representative of an industrial production. They were filtered at lab-scale on a flat, PES 50 kDa MWCO membrane in a complete recirculation mode of permeate and retentate. Permeate flux-transmembrane pressure (TMP) curves were established up to the limiting flux for the filtration of solutions with various values of concentration in EPS (0.10 to 1.06 kg GlcEq.m), fluid tangential velocity (0.3 to 1.2 m.s) and temperature (20 and 40 °C). The reversible and irreversible parts of fouling were evaluated for each experiment and the critical flux was determined for an intermediate EPS concentration (0.16 kg GlcEq.m). The results showed that EPS solutions had a strong fouling capacity. When filtering the lowest concentrated solution (0.10 kg GlcEq.m) with moderate fouling conditions, the overall fouling resistance was approximately half of the membrane and the share of irreversible/reversible fouling was 88 and 12%. However, the part of reversible fouling becomes predominant when approaching the limiting flux. Permeate fluxes which were obtained allow to estimate that a VRR of approximately 10 could be obtained when concentrating EPS solutions using PES membranes in flat or tubular modules but not in spiral-wound.
Published: 2020
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23. Reuse of waste animal fat in biodiesel: Biorefining heavily-degraded contaminant-rich waste animal fat and formulation as diesel fuel additive

Author: Mbalo Ndiaye, Anthony Kerihuel, Guillaume Roelens, Jack Legrand, Abdellah Arhaliass, Matrices Aliments Procédés Propriétés Structure - Sensoriel (GEPEA-MAPS2), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), and Sol3D (S3D)
Subjects: Vacuum distillation, 020209 energy, 02 engineering and technology, Combustion, Diesel engine, complex mixtures, 7. Clean energy, law.invention, Diesel fuel, [SPI]Engineering Sciences [physics], law, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, 0601 history and archaeology, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, Biorefining, Distillation, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Refining (metallurgy), Biodiesel, 060102 archaeology, Waste management, Renewable Energy, Sustainability and the Environment, technology, industry, and agriculture, 06 humanities and the arts, 13. Climate action, Environmental science
Abstract: Here we report a study on the technical feasibility of using purified animal fat as additive in a diesel fuel for internal combustion engines. The objective is to obtain a base fat with contaminant-free and ready to be diluted in petroleum diesel to obtain a diesel fuel blend with acceptable characteristics in terms of engine-system tolerances. A crude fat refining process composed of a vacuum distillation step and a glycerolysis step to convert the free fatty acids (FFA) recovered from distillation step into triglycerides (TAG) is used. Parametric study to determine the optimal purification-process conditions are used. The TAG obtained after a refining step, is then blended with standard diesel. A satisfactory formulation has already been used to power a system-equipped (converted) diesel engine, and blend ratio of up to 40% in standard diesel perform well enough to run the target engine. The results of this study show that this approach is technically feasible and economically interesting for recovering this waste into fuel. Moreover, it permits a decrease of the fuel carbon balance.
Published: 2020

24. Slug length and frequency upstream a sudden expansion in gas-liquid intermittent flow

Author: El-Khider Si-Ahmed, Youcef Zenati, Abderraouf Arabi, Abdelhalim Zitouni, Yacine Salhi, Jack Legrand, Research Center in Industrial Technologies (CRTI), USTHB, Laboratoire de Mécanique des Fluides Théorique et Appliquée (LMFTA), Centre de Recherche et Développement (SONATRACH), Sonatrach [Alger], Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), and Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)
Subjects: Work (thermodynamics), Superficial velocity, Materials science, biology, Slug, [SPI.FLUID]Engineering Sciences [physics]/Reactive fluid environment, Flow (psychology), 02 engineering and technology, Mechanics, biology.organism_classification, Slug flow, 01 natural sciences, Aspect ratio (image), 6. Clean water, 010305 fluids & plasmas, [SPI]Engineering Sciences [physics], 020401 chemical engineering, 0103 physical sciences, Upstream (networking), 0204 chemical engineering, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: The purpose of this work is to analyze the influence of a sudden expansion on the upstream behavior of the horizontal gas-liquid slug flow. Measurements were made on a 40 mm ID pipe with and without a sudden enlargement of aspect ratio σ = 0.444. The experiments were carried out with two-phase air-water mixture. The slug lengths and frequencies were measured using a non-intrusive video technique. Upstream the sudden enlargement, it was observed that the mixture velocity has no influence on slug length. The variation of slug frequency is found proportional to the liquid superficial velocity for the two cases within this study. It was also observed that the behavior of the slug length and frequency was affected by the presence of the sudden enlargement. The comparison of the results obtained with various empirical correlations available in the literature showed that the latter are not worthwhile in the case where singularity is installed.
Published: 2020
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25. Design of an artificial culture medium to optimize Haslea ostrearia biomass and marennine production

Author: Jeremy Pruvost, Vincent Turpin, R. Nghiem Xuan, Ikha Safitri, Pascal Jaouen, Jean-Luc Mouget, Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN), Tanjungpura University, Partenaires INRAE, Mer, molécules et santé EA 2160 (MMS), Le Mans Université (UM)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences Pharmaceutiques et Biologiques, Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN), Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), This project has received funding from the European Union's Horizon 2020 research and innovation programme//under grant agreement No 734708 / GHANA / H2020-MSCA-RISE-2016., European Project: 734708 ,GHANA, Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), and Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)
Subjects: [SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, Biomass, Photobioreactor, chemistry.chemical_element, 02 engineering and technology, 010501 environmental sciences, Marennine, 01 natural sciences, 7. Clean energy, Greening, 020401 chemical engineering, Dry weight, Microalgae, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, 14. Life underwater, 0204 chemical engineering, 0105 earth and related environmental sciences, biology, Chemistry, Phosphorus, Culture medium, Pulp and paper industry, biology.organism_classification, Diatom, Seawater, Composition (visual arts), Haslea ostrearia, Agronomy and Crop Science
Abstract: International audience; The diatom Haslea ostrearia was first studied by Gaillon in the year 1820 because of the greening phenomenon of oysters in western France. This microalga has the capacity to produce and excrete a blue pigment, called marennine, that has antioxidant, anti-bacterial and anti-viral properties, with possible industrial applications related to aquaculture and cosmetics. However, it is difficult to produce biomass in large concentrations in photobioreactors (i.e, usually 1 kg m−3 dry weight or higher) due to stirring sensitivity, and also because diatoms have special requirements, such as a supply of silica. This work presents a design for a new, completely artificial, seawater medium named NX (i.e, Nghiem Xuan) for optimizing cultivation of the diatom H. ostrearia in photobioreactors. NX takes account of the carbon and phosphorus sources in either organic or inorganic form, and the composition of the main elements (C, H, O, N, P, S, Si). Optimization of the calcium, magnesium and iron concentrations was found to be essential in order to achieve the highest productivities. The resulting NX medium was validated in an airlift photobioreactor. This led to productivities of 4.9 × 108 cell L−1 (ca. 500 mg L−1 of biomass) and 15.7 mg L−1 of marennine, higher than has previously been reported in the literature.
Published: 2020
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26. Valorization of Fish By-Products Using Reactive Extrusion for Biodiesel Production and Optimization

Author: Abdellah Arhaliass, Jack Legrand, Dounia Makoure, Adil Echchelh, Matrices Aliments Procédés Propriétés Structure - Sensoriel (GEPEA-MAPS2), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN), Université Ibn Tofaïl (UIT), and Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM)
Subjects: 0106 biological sciences, Biodiesel, Environmental Engineering, Renewable Energy, Sustainability and the Environment, Chemistry, 020209 energy, food and beverages, 02 engineering and technology, Transesterification, Reactive extrusion, Fish oil, Pulp and paper industry, complex mixtures, 01 natural sciences, 7. Clean energy, Diesel fuel, [SPI]Engineering Sciences [physics], Biofuel, 010608 biotechnology, Biodiesel production, Enzymatic hydrolysis, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, Waste Management and Disposal, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: In this paper we present the reactive extrusion process as a method of lipids extraction from by-products of fish. The study focuses on two essential points which are by-product enzymatic hydrolysis efficiency of three fish types, and the technical feasibility of producing a biodiesel from the fish lipids. The parameters of extrusion process were optimized in order to extract the more important percentage of oil. The results of the extracted oil from the three fish types were compared with other techniques such as batch process. Following the enzymatic hydrolysis, the chemical composition and the total fatty acids percentage are determined for each fish oil types in order to select the suitable oil for biodiesel production. Then the selected oil goes through transesterification, and we recover the methyl esters. The results of this study show that the enzymatic hydrolysis of the fish by-products by using the reactive extrusion process is interesting. Moreover, the valorization of fish by-products allows the marine waste recycling while producing biofuel. The produced biofuel can be used as an additive in a diesel fuel.
Published: 2020
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27. Investigation of lipid production by nitrogen-starved Parachlorella kessleri under continuous illumination and day/night cycles for biodiesel application

Author: Hosni Takache, Jeremy Pruvost, Ahmed Taleb, Jack Legrand, Samir Taha, Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN), and Université Libanaise
Subjects: 0106 biological sciences, 0301 basic medicine, [SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, Photobioreactor, chemistry.chemical_element, Chlorophyceae, Plant Science, Aquatic Science, Biology, 01 natural sciences, 7. Clean energy, Photobioreactors, 03 medical and health sciences, TAG productivity, Animal science, 010608 biotechnology, Aquatic plant, Botany, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, photoperiodism, Biodiesel, Nitrogen starvation, Plant physiology, biology.organism_classification, Nitrogen, 030104 developmental biology, chemistry, Productivity (ecology), Day/night cycles
Abstract: International audience; This study aims to investigate the triacylglycerol (TAG) productivity of Parachlorella kessleri grown under continuous illumination and to investigate its metabolism in simulated day/night cycles in order to estimate the feasibility of a large-scale production in outdoor solar photobioreactors. The strain was chosen for its ability to accumulate large amounts of triacylglycerol during nitrogen starvation. Several protocols of nitrogen starvation were tested in continuous illumination as well as in simulated day/night cycles. Sudden and progressive nitrogen starvation conditions have enhanced the TAG concentration and productivity of P. kessleri reaching up to 48 dry wt% and 4.4 × 10 −3 kg m −2 day −1 , respectively. Microalgal cell metabolism was significantly affected by the day/night illumination cycles. The energy-rich compounds (TAGs and carbohydrates) were accumulated by P. kessleri during the photope-riods and partly consumed during the dark to sustain the microalgae vitality. This TAG oxidation ultimately led to a 26% decrease in TAG productivity in cultures exposed to day/night cycles compared to ones exposed to continuous illumination of equal 24-h average photon flux density. The results can dictate the optimal time for harvesting cells for recovering the largest amount of TAGs.
Published: 2017
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28. Wet lipid extraction from the microalga Nannochloropsis sp.: Disruption, physiological effects and solvent screening

Author: Luc Marchal, Pascal Jaouen, Jeremy Pruvost, Emilie Angles, Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université de Nantes - Faculté des Sciences et des Techniques, Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Mines Nantes (Mines Nantes)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), and Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)
Subjects: 0106 biological sciences, Solvent screening, 020209 energy, Ether, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, Wet extraction, [SPI]Engineering Sciences [physics], chemistry.chemical_compound, 010608 biotechnology, Microalgae, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Organic chemistry, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, Nannochloropsis, Biorefining, Solubility, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Biodiesel, Chromatography, biology, Extraction (chemistry), biology.organism_classification, 6. Clean water, Solvent, Hildebrand solubility parameter, chemistry, Disruption, Agronomy and Crop Science
Abstract: International audience; For biodiesel applications, microalgae and especially Nannochloropsis sp. are considered as a promising feedstock for lipid production. Main issues are high lipid productivity, but also robust and energy efficient downstream processes. In the biorefinery process, cellular mechanical pretreatment and solvent extraction are investigated nowadays to allow wet route lipid recovery. In this study, a method to screen solvents according their performance to extract lipids in wet condition was proposed. It consisted in short liquid/liquid extraction on cells suspension of microalgae partially disrupted. In one test, it allowed identifying for each solvent: (i) the ability to solubilize lipids compounds; (ii) the limitation by the cell wall/membrane and (iii) kinetics. The cell disruption appeared to be the main controlling step if low water soluble solvents were used. Extraction of lipids from suspension of disrupted microalgae was more efficient than extraction from dried biomass (same solvent, same energy and time) and the water presence enhanced the selectivity for saturated fatty acids recovery. 50% extraction yield was achieved with 84% disruption rate in 10 min and saturated fatty acids (SFA) content was enriched to 72% of the extracted lipids. The 11 solvents screening showed a significant impact of the solvent choice on a 10 min batch extraction yield. Based on the criteria considered in this study, the best solvents were Methyl tert-butyl ether (MTBE) and cyclopentylmethyl ether (CPME). They were those with Hansen solubility parameters close to the target fatty acids, low solubility in water and low heat of vaporization. They represent alternatives to chlorinated solvents or alkanes.
Published: 2017
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29. Benchtop NMR spectroscopy : a device for non invasive online monitoring of lipids in microalgae cells

Author: Bouillaud, Dylan, Giraudeau, Patrick, Farjon, Jonathan, Gonçalves, Olivier, Chimie Et Interdisciplinarité : Synthèse, Analyse, Modélisation (CEISAM), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), and Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)
Subjects: [SPI]Engineering Sciences [physics], [CHIM]Chemical Sciences, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2019

30. HVP-photobioreactor for intensified microalgal culture

Author: Jeremy Pruvost, Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN), Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), and Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes)
Subjects: [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2019

31. Assessment of the physiology and the biochemistry of microalgae, thru non invasive approaches based on Raman and low field NMR spectroscopies offer new perspectives for the monitoring of microalgae cultivated in PBRs

Author: Gonçalves, Olivier, Bouillaud, Dylan, Lieutaud, Christopher, Assaf, Ali, Thouand, Gerald, Farjon, Jonathan, Giraudeau, Patrick, Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Chimie Et Interdisciplinarité : Synthèse, Analyse, Modélisation (CEISAM), Université de Nantes - Faculté des Sciences et des Techniques, Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Traitement Eau Air Métrologie (GEPEA-TEAM), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), and Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)
Subjects: [SPI]Engineering Sciences [physics], [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2019

32. Benchtop flow NMR spectroscopy as an online device for the in vivo monitoring of lipid accumulation in microalgae

Author: Jonathan Farjon, Olivier Gonçalves, Benoît Charrier, Dylan Bouillaud, Vladimir Heredia, Delphine Drouin, Thomas Castaing-Cordier, Patrick Giraudeau, Chimie Et Interdisciplinarité : Synthèse, Analyse, Modélisation (CEISAM), Université de Nantes - Faculté des Sciences et des Techniques, Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), and Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)
Subjects: [PHYS]Physics [physics], Chromatography, Lipid accumulation, 010401 analytical chemistry, Nuclear magnetic resonance spectroscopy, 010402 general chemistry, 7. Clean energy, 01 natural sciences, 0104 chemical sciences, chemistry.chemical_compound, [CHIM.GENI]Chemical Sciences/Chemical engineering, Nannochloropsis gaditana, chemistry, In vivo, Bioenergy, [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, [CHIM]Chemical Sciences, Gas chromatography, Bioprocess, Agronomy and Crop Science, Fatty acid methyl ester, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: The sustainable production of lipids by microalgae is widely developed among the bioprocess community targeting various applications such as feed, food, health or bioenergy. The cultivation of microalgae needs dedicated systems with the optimal illumination geometry. Performing non-invasive online analyses on these bioprocesses is limited to few analytical techniques, often based on optical properties and can however rarely be related to intracellular products. The real-time knowledge of the lipids accumulation in microalgae is –in this case– not possible. In this article, the proof-of-concept that the recent benchtop NMR spectroscopy device can be used for the non-invasive and selective detection of lipids inside microalgae cells is carried out. Three cultures of Nannochloropsis gaditana were analyzed in flow conditions. The relative quantitative feature is confirmed by the correlation with a reference technique classically used for lipid analysis, i.e. the FAME (Fatty Acid Methyl Ester) profiling by gas chromatography.
Published: 2019
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33. La spectroscopie RMN de paillasse : un outil pour le suivi en ligne et non-invasif des lipides de microalgues

Author: Bouillaud, Dylan, Giraudeau, Patrick, Farjon, Jonathan, Gonçalves, Olivier, Chimie Et Interdisciplinarité : Synthèse, Analyse, Modélisation (CEISAM), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), and Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)
Subjects: [SPI]Engineering Sciences [physics], [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, [CHIM]Chemical Sciences, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: National audience
Published: 2019

34. Fractionation of spirulina proteins by membrane filtration

Author: Masse, Anthony, ZAYOUD, Nourhene, Beaulieu, Lucie, Balti, Rafik, Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN), Institut sur la nutrition et les aliments fonctionnels (INAF), Université Laval [Québec] (ULaval), and Institut sur la Nutrition et les Aliments Fonctionnels [université Laval, Québec] (INAF)
Subjects: [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: National audience
Published: 2019

35. Extraction biocompatible de β-Carotene de Dunaliella salina – nouvelle contribution

Author: tanguy, guillaume, Gonçalves, Olivier, Schoefs, Benoît, Marchal, Luc, Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), Mer, molécules et santé EA 2160 (MMS), Université de Nantes - UFR des Sciences Pharmaceutiques et Biologiques, Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Le Mans Université (UM)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN), Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), and Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SPI]Engineering Sciences [physics], [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, [CHIM]Chemical Sciences, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: National audience
Published: 2019

36. Analyse par FTIR-ATR du colmatage irréversible d'une membrane organique après la filtration d'une solution d'exopolysaccharides de Porphyridium cruentum

Author: Zaouk, Lisa, Rabiller-Baudry, Murielle, Masse, Anthony, Bourseau, Patrick, Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), Institut des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), and Massé, Anthony
Subjects: [SPI]Engineering Sciences [physics], [SPI] Engineering Sciences [physics], [SPI.GPROC] Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2019

37. Concentration des lipides issus de Parachlorella kessleri en voie humide : effet de la destruction cellulaire sur la performance du procédé de fractionnement par membrane

Author: Liu, Shuli, Lavenant, Laurence, Bourseau, Patrick, Marchal, Luc, Frappart, M., Couallier, Estelle, Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie (ADEME), Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Unité de recherche sur les Biopolymères, Interactions Assemblages (BIA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Université de Bretagne Sud (UBS), Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (Polytech Nantes), Université de Nantes (UN), Institut Universitaire de Technologie [Saint-Nazaire] (IUT), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), and Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire)
Subjects: [SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering
Abstract: International audience; Le bioraffinage de microalgues a pour but de produire des biomolécules (lipides, protéines, polysaccharides, pigments, etc.) pour divers secteurs industriels tels que l'alimentation, la cosmétique, la pharmacie, l'énergie ou la chimie verte. Le défi dans ce domaine consiste à développer une cascade de procédés doux et efficaces afin de garantir l'intégrité des molécules fragiles ainsi qu'une production économe en énergie et respectueuse de l'environnement. Pour la production à grande échelle, un bioraffinage en voie humide a été proposé afin de limiter les coûts de séchage, la dégradation de molécules thermolabiles et l'utilisation de solvant. Les différentes étapes proposées sont : la récolte de la biomasse, le broyage des cellules pour libérer les composés intracellulaires d'intérêts dans la phase aqueuse, puis leur fractionnement par procédé membranaire et leur purification. Le verrou au développement de ce procédé est le manque de maîtrise de l'impact des procédés de déconstruction cellulaire sur les procédés de fractionnement. Les travaux présentés ici ont pour but d'étudier l'impact du broyage à billes sur les performances du procédé de filtration membranaire, pour séparer les lipides (triglycérides, phospholipides et glycolipides) des composés hydrosolubles (protéines et sucres) produits lors d'une culture carencée de Parachlorella kessleri. La quantité de molécules cibles libérées (lipides, protéines, sucres) dans la phase aqueuse, l'état de ces molécules (possible dégradation des composés cibles en raison de l'activité enzymatique ou de l'oxydation) et leur organisation dans le mélange complexe dépendent fortement des conditions de broyage et de clarification de la suspension. Ces paramètres déterminent également la qualité de la séparation. Des filtrations membranaires de surnageants issus de suspensions obtenues dans diverses conditions de broyage de Parachlorella kessleri sont réalisées à l'aide d'une membrane préalablement sélectionnée. Les performances (flux, taux de rétention) sont comparées. Les conditions opératoires optimales sont enfin choisies, permettant le couplage entre le procédé de destruction cellulaire et le procédé de fractionnement par membrane, et la séparation des lipides et des composés hydrosolubles.
Published: 2019

38. Recyclage du milieu de culture de Skeletonema marinoi

Author: Trépos, Rozenn, Stavrakakis, Christophe, Masse, Anthony, Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN), and Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)
Subjects: [SPI]Engineering Sciences [physics], [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2019

39. Fabrication d’un aliment piscicole frais et humide à base de captures accessoires et de coproduits de poissons

Author: Doudard, Karine, Chim, Liet, Arhaliass, Abdellah, Trintignac, Pascal, Garsi, Pierre, Legrand, Jack, Baron, Régis, Matrices Aliments Procédés Propriétés Structure - Sensoriel (GEPEA-MAPS2), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER), Syndicat Mixte pour le Développement de l'Aquaculture et de la Pêche en Pays de la Loire (SMIDAP), Lycée Professionnel Olivier Guichard, Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de Science et Technologie de la Biomasse Marine (STBM), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer - Atlantique (IFREMER Atlantique), SFGP, and Legrand, Jack
Subjects: [SDV] Life Sciences [q-bio], [SDV]Life Sciences [q-bio], [SDV.IDA]Life Sciences [q-bio]/Food engineering, [SDV.IDA] Life Sciences [q-bio]/Food engineering, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2019

40. Définition d'un protocole optimisé de production d'exopolysaccharides par la microalgue Porphyridium cruentum par application d'un stress lumineux contrôlé en photobioréacteur

Author: Antoine Decamp, Jeremy Pruvost, Olivier Gonçalves, Dominique Grizeau, Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), and Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)
Subjects: [SPI]Engineering Sciences [physics], [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, [CHIM]Chemical Sciences, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: National audience
Published: 2019

41. Experimental and numerical study of the hydrodynamics of an isolated bubble in non-Newtonian liquid phase in a thin gap bubble column

Author: Almani, Sikandar, Blel, W., Gadoin, Emilie, Gentric, Caroline, Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), and Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)
Subjects: Computational Fluid Dynamics (CFD), [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, Hydrodynamics, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, Gas liquid reactor, bubble column, [SDV.AEN]Life Sciences [q-bio]/Food and Nutrition
Abstract: International audience; Development of photobioreactors (PBR) for microalgae cultivation is a primary concern, keeping in mind the applicative potential of these photosynthetic microorganisms. For this purpose, optimization of culture parameters and PBRs design are the two possible solutions in order to obtain high volumetric productivities. The thin-gap intensified PBR allows to obtain these performances via an increase of culture concentration for a given illuminated surface. When compared with usual PBRs, the confinement results in a high change of the hydrodynamics and mass transfer[1]. To optimize these production systems, our study focuses on the characterization of local hydrodynamics in a 2D bubble column of 4 mm thickness (FIG. 1). Furthermore, it has been shown that the increase in cell concentration is accompanied by rheological properties modifications of the microalgae suspension. To mimic such high concentration of Chlorella vulgaris cultures which have non-Newtonian shear thinning behaviour at concentrations ranging from 30-40 g/L[2], solutions of Xanthan Gum (XG) and Carboxymethyl cellulose (CMC) are used respectively at the concentrations of 1 g/L and 2 g/L. In order to put forward the effect of the rheological behaviour, demineralized water is also used as a Newtonian fluid. In this preliminary work, the main purpose is to estimate the terminal velocity (V t) of an isolated bubble in this confined column. In fact, if the terminal velocity for an isolated bubble is modified due to wall effects, there will have consequences for hydrodynamics and mass transfer of the whole bubble column: for instance, bubble residence time or gas hold up will be modified[1]. B.Figueroa Espinoza et al. [3] reported the confinement effect for a single clean bubble, pointing out that the drag coefficient widely increases for oscillating bubbles rising in a Hele-shaw cell. The experimental part consists in studying the local hydrodynamics behaviour of isolated bubbles of different diameters for three liquid media: water, CMC and XG solutions. Capillaries tubes, having diameters (d c) of 0.127, 0.264, 0.508, 0.762 or 1.016 mm are used to generate isolated bubbles at different diameter sizes with the help of a low-pressure syringe pump (NEMESYS, GERMANY). Bubble injection is performed 7 cm away from the lateral wall which can be considered sufficient to avoid wall influence on the hydrodynamics of isolated bubble. Bubble size and instantaneous bubble velocity are estimated by a shadowgraphy method using the DANTEC DYNAMICS Shadow Strobe. These measurements are performed at mid height of the column, where bubble terminal velocities have been reached. The experimental terminal velocities for different bubble diameters (d b) in water, CMC and XG liquid media are reported in Table 1 and plotted in FIG. 2(a). Water measurements are also compared to the correlation established by M.Jamialahmadi et al.[4] and the data of R.Clift et al. [5] which concern isolated bubble in pure water in infinite liquid medium (FIG. 2(b)). It is found that for an isolated bubble rising in quiescent liquid, with a diameter lower than 4 mm, the terminal velocity is divided by V t ratio between 1.2 and 1.6 for water. Besides this in non-Newtonian solutions, for lower bubble diameters the terminal velocity is less than water medium and as the bubble diameter increases it becomes constant this phenomena was also experienced by Shahram Amirnia et al.[6]. In parallel to experiments, a numerical study is performed to characterize the behaviour of one single bubble in the confined space between two walls in Newtonian and Non-Newtonian media. Simulations are performed with academic Ansys Fluent 17.2 solver using volume of fluid (VOF) method for interface tracking along with continuum surface Force (CSF) model to treat surface tension. Firstly, mesh independency verification has been performed by 2D and 3D simulations of a 3 mm diameter bubble in infinite medium. These results have been validated with the results of F.Bertola et al.[7](FIG.2(b)). Thereafter the same confined geometry as experimental setup has been adopted to simulate the bubble diameters determined experimentally. Numerical results are reported in FIG. 2(b) and seem to be in good agreement with the experiments results (FIG 2(b)).
Published: 2019

42. PRIAM : Technologie de rupture pour une production contrôlée et intensifiée de microalgues. Etude de l'hydrodynamique en vue d'éviter le développement de biofilm dans de tels systèmes intensifiés

Author: Charlène Thobie, Laure Peruchon, Cédric Brochier, Jeremy Pruvost, Caroline Gentric, Blel, W., Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN), and BLEL, WALID
Subjects: Intensification, [SDV.AEN] Life Sciences [q-bio]/Food and Nutrition, transfert, PRIAM, Bioréacteurs, [SPI.GPROC] Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, [SDE.IE] Environmental Sciences/Environmental Engineering, hydrodynamique, [SDV.AEN]Life Sciences [q-bio]/Food and Nutrition, biofilm
Abstract: International audience; Depuis quelques années, les microorganismes photosynthétiques (microalgues et cyanobactéries) offrent un potentiel de valorisation et de développement important dans de nombreux domaines d'applications (cosmétique, pharmaceutique [1], [2], nutraceutique, complément alimentaire, énergie, captage de CO 2 , etc.). Cependant, leur production requiert un développement de technologies spécifiques fournissant les conditions nécessaires à la croissance photosynthétique. De nombreuses avancées ont été réalisées ces dernières années dans l'ingénierie de tels systèmes, permettant de proposer des solutions innovantes pour la conception de technologies de rupture adaptées à la production industrielle contrôlée et intensifiée de microalgues [3], [4]. C'est dans ce contexte que PRIAM a été développé pour atteindre des performances exceptionnelles par rapport aux systèmes existants (Tableau 1). PRIAM est un photobioréacteur plan avec illumination volumétrique interne (panneau double face lumineux Lightex®). Il a été conçu en intégrant les dernières avancées scientifiques dans l'ingénierie des photobioréacteurs, tout en répondant aux attentes spécifiques d'un développement biotechnologique des microalgues, nécessitant des unités de production modulaires (10 à 1000 L) à productivité constante et satisfaisant de fortes contraintes de contrôle et de robustesse. Le concept de la technologie PRIAM qui vise la production contrôlée de microorganismes photosynthétiques, tout en ayant une productivité élevée (4 kg/m 3 /jour de biomasse sèche) est particulièrement adapté à la production industrielle de molécules à haute valeur ajoutée. Ce développement a débouché sur la création de la start-up Algolight, qui cible les applications du domaine de la santé humaine, secteur ayant besoin de produire des microalgues de manière contrôlée et intensifiée. Dans ce type de photobioréacteur intensifié, l'un des verrous majeurs est l'hydrodynamique, qui doit être optimisé en raison du confinement et de l'augmentation de la viscosité de la culture à haute concentration cellulaire, viscosité qui peut avoir un comportement non newtonien pour certaines souches de microalgues comme c'est le cas de Porphyridium cruentum (Fig. 1); le transfert gaz-liquide doit être maitrisé pour que le dioxyde de carbone ne soit pas limitant pour la croissance des microorganismes photosynthétiques et pour qu'il n'y ait pas d'accumulation de dioxygène [6] ; ainsi que de formation de biofilm. Cette présentation a pour objectif de présenter cette technologie de rupture et d'apporter des réponses aux problématiques d'hydrodynamique en optimisant notamment l'injection de gaz sur une solution modèle se rapprochant de Porphyridium et des transferts gaz-liquide pour l'aspect biofilm en travaillant en conditions réelles.
Published: 2019

43. Comparaison entre la filtration tangentielle et la filtration dynamique pour la séparation des biomolécules issues des microalgues

Author: Couallier, Estelle, Liu, S., Rivera, E, Lopez, L, Bourseau, P., Frappart, M., Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie (ADEME), Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología [Mexico] (CONACYT), Université de Bretagne Sud (UBS), Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), and Université de Nantes (UN)
Subjects: [SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: National audience
Published: 2019

44. Mise en place d'un procédé intégré de production de microorganismes photosynthétiques sur eaux usées urbaines

Author: Tallec, Jordan, Le-Gouic, Benjamin, Noubissie, Armel, Lard, Elodie, Pruvost, Jeremy, Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), and Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)
Subjects: [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, [SDE.ES]Environmental Sciences/Environmental and Society, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2019

45. Découverte de marqueurs précoces de l'altération microbiologique des ovoproduits par des approches de métabolomique croisée (RMN-spectrométrie de masse)

Author: Coat, Rémy, Legrand, Jack, Arhaliass, Abdellah, Gonçalves, Olivier, Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Optimisation - Système - Energie (GEPEA-OSE), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), and Matrices Aliments Procédés Propriétés Structure - Sensoriel (GEPEA-MAPS2)
Subjects: [SPI]Engineering Sciences [physics], [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, [CHIM]Chemical Sciences, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2019

46. Étude de la mise en réserve d’amidon par la micro-algue Chlamydomonas reinhardtii en photo-bioréacteur contrôlé en vue de la production en continu d’hydrogène dans un procédé bi-étagé

Author: Fernando Ballestas, Mariana Titica, Guillaume Cogne, Jack Legrand, Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), and SFGP
Subjects: [SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, [SDV]Life Sciences [q-bio], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2019

47. Experimental and numerical study of the hydrodynamics of an isolated bubble in non-Newtonian liquid phase in a thin gap bubble column

Author: Almani, Sikandar, Blel, W., Gadoin, Emilie, Gentric, Caroline, Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), and Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)
Subjects: Computational Fluid Dynamics (CFD), [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, Hydrodynamics, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, Gas liquid reactor, bubble column, [SDV.AEN]Life Sciences [q-bio]/Food and Nutrition
Abstract: International audience; Development of photobioreactors (PBR) for microalgae cultivation is a primary concern, keeping in mind the applicative potential of these photosynthetic microorganisms. For this purpose, optimization of culture parameters and PBRs design are the two possible solutions in order to obtain high volumetric productivities. The thin-gap intensified PBR allows to obtain these performances via an increase of culture concentration for a given illuminated surface. When compared with usual PBRs, the confinement results in a high change of the hydrodynamics and mass transfer[1]. To optimize these production systems, our study focuses on the characterization of local hydrodynamics in a 2D bubble column of 4 mm thickness (FIG. 1). Furthermore, it has been shown that the increase in cell concentration is accompanied by rheological properties modifications of the microalgae suspension. To mimic such high concentration of Chlorella vulgaris cultures which have non-Newtonian shear thinning behaviour at concentrations ranging from 30-40 g/L[2], solutions of Xanthan Gum (XG) and Carboxymethyl cellulose (CMC) are used respectively at the concentrations of 1 g/L and 2 g/L. In order to put forward the effect of the rheological behaviour, demineralized water is also used as a Newtonian fluid. In this preliminary work, the main purpose is to estimate the terminal velocity (V t) of an isolated bubble in this confined column. In fact, if the terminal velocity for an isolated bubble is modified due to wall effects, there will have consequences for hydrodynamics and mass transfer of the whole bubble column: for instance, bubble residence time or gas hold up will be modified[1]. B.Figueroa Espinoza et al. [3] reported the confinement effect for a single clean bubble, pointing out that the drag coefficient widely increases for oscillating bubbles rising in a Hele-shaw cell. The experimental part consists in studying the local hydrodynamics behaviour of isolated bubbles of different diameters for three liquid media: water, CMC and XG solutions. Capillaries tubes, having diameters (d c) of 0.127, 0.264, 0.508, 0.762 or 1.016 mm are used to generate isolated bubbles at different diameter sizes with the help of a low-pressure syringe pump (NEMESYS, GERMANY). Bubble injection is performed 7 cm away from the lateral wall which can be considered sufficient to avoid wall influence on the hydrodynamics of isolated bubble. Bubble size and instantaneous bubble velocity are estimated by a shadowgraphy method using the DANTEC DYNAMICS Shadow Strobe. These measurements are performed at mid height of the column, where bubble terminal velocities have been reached. The experimental terminal velocities for different bubble diameters (d b) in water, CMC and XG liquid media are reported in Table 1 and plotted in FIG. 2(a). Water measurements are also compared to the correlation established by M.Jamialahmadi et al.[4] and the data of R.Clift et al. [5] which concern isolated bubble in pure water in infinite liquid medium (FIG. 2(b)). It is found that for an isolated bubble rising in quiescent liquid, with a diameter lower than 4 mm, the terminal velocity is divided by V t ratio between 1.2 and 1.6 for water. Besides this in non-Newtonian solutions, for lower bubble diameters the terminal velocity is less than water medium and as the bubble diameter increases it becomes constant this phenomena was also experienced by Shahram Amirnia et al.[6]. In parallel to experiments, a numerical study is performed to characterize the behaviour of one single bubble in the confined space between two walls in Newtonian and Non-Newtonian media. Simulations are performed with academic Ansys Fluent 17.2 solver using volume of fluid (VOF) method for interface tracking along with continuum surface Force (CSF) model to treat surface tension. Firstly, mesh independency verification has been performed by 2D and 3D simulations of a 3 mm diameter bubble in infinite medium. These results have been validated with the results of F.Bertola et al.[7](FIG.2(b)). Thereafter the same confined geometry as experimental setup has been adopted to simulate the bubble diameters determined experimentally. Numerical results are reported in FIG. 2(b) and seem to be in good agreement with the experiments results (FIG 2(b)).
Published: 2019

48. Manufacture of « fresh/wet » aquaculture feeds based on marineby-product including fishing by-catches

Author: Doudard, Karine, Chim, Liet, Arhaliass, Abdellah, Trintignac, Pascal, Garsi, Pierre, Legrand, Jack, Baron, Régis, Matrices Aliments Procédés Propriétés Structure - Sensoriel (GEPEA-MAPS2), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER), Syndicat Mixte pour le Développement de l'Aquaculture et de la Pêche en Pays de la Loire (SMIDAP), Lycée Professionnel Olivier Guichard, Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de Science et Technologie de la Biomasse Marine (STBM), and Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer - Atlantique (IFREMER Atlantique)
Subjects: [SDV]Life Sciences [q-bio], [SDV.IDA]Life Sciences [q-bio]/Food engineering, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2019

49. Multienzymatic complex for in situ algorefinery ; control of destructuration of microalgae colonies for selective hydrocarbons extraction from Botryococcus braunii

Author: Dupré, Catherine, Saumonneau, Amélie, Tellier, Charles, DALIGAUD, Frank, Legrand, Jack, Huet, Simon, Grizeau, Dominique, Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN), Unité de fonctionnalité et ingénierie de protéines (UFIP), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), AFFILOGIC, and SFM
Subjects: [SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, [SDV]Life Sciences [q-bio], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: National audience
Published: 2019

50. THE CHARACTERIZATION OF THE CENTRAL CARBON METABOLISM OF ARTHROSPIRA PLATENSIS BRINGS INSIGHTS TO ITS ORIGINAL POLYSACCHARIDES (PS) COMPOSITION

Author: Myriam Phélippé, Gerald Thouand, Guillaume Cogne, Olivier Gonçalves, Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), Traitement Eau Air Métrologie (GEPEA-TEAM), Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SPI]Engineering Sciences [physics], [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, [CHIM]Chemical Sciences, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2019

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