Development of a new clean process in tannery for the unhairing of calf skins by proteolytic and oxydative surface treatment

Mon travail de thèse a permis de démontrer la faisabilité d’un procédé d’épilage mixte des peaux de veau, moins polluant que le procédé conventionnel. Des essais d’épilage réalisés avec la papaïne ont permis de montrer son implication dans l’hydrolyse de la kératine souple au niveau de l’épiderme et des gaines épithéliales, contribuant ainsi a la chute du poil. De plus, d’après les analyses effectuées en MEB, le collagène n’est pas abrase par ce traitement enzymatique. Cependant, l’épilage a la papaïne est de 97%, un traitement complémentaire est donc nécessaire pour obtenir un épilage total. Le peroxyde d’hydrogène a permis de terminer cet épilage en favorisant la dissolution des fins poils restant sur la peau, tout en conservant le collagène intact. Un procédé mixte « chimique-enzymatique » a été développé à l’échelle semi-industrielle. Un prétraitement enzymatique avec 0,3% de papaïne suivi d’un traitement chimique avec 4% de peroxyde d’hydrogène a permis l’obtention d’un épilage total. Compare au procédé conventionnel, ce procédé mixte permet de diminuer la DCO, la DBO et les MEST de respectivement 29,5%, 26,5% et 95%. Cependant, le procédé d’épilage mixte est beaucoup plus couteux, 3800€ contre 60€ pour traiter 1 tonne de peaux. Ce procédé mixte restant relativement onéreux, une stratégie de recherche de microorganismes possédant des propriétés kératinolytiques a partir de peaux en putréfaction, a permis d’isoler un microorganisme identifie comme étant un Bacillus cereus. La mise en culture de ce microorganisme dans un milieu contenant essentiellement des plumes a permis d’extraire un surnageant avec une activité kératinolytique et capable d’épiler la peau de veau.My thesis has demonstrated the feasibility of a process of unhairing calf skins, which is less polluting than the conventional process. Unhairing tests carried out with papain have shown its impact in the hydrolysis of soft keratin constituting the epidermis and epithelial root sheaths, thus contributing to hair loss. In addition, according to analyses by SEM, the enzymatic treatment does not have an abrasive effect on collagen. However, unhairing with papain was 97% effective, further treatment is also necessary to obtain a total unhairing. Hydrogen peroxide can complete this unhairing, furthering the dissolving of fine hairs remaining on the skin, while keeping collagen intact. A chemical-enzymatic process (“mixed process”) was developed on a semi-industrial scale. An enzymatic pretreatment with 0.3% papain followed by a chemical treatment with 4% hydrogen peroxide resulted in a total unhairing. Compared to conventional process, the mixed process reduces COD, BOD and MEST respectively by 29.5%, 26.5% and 95%. However, the mixed process of unhairing is much more expensive, 3 800 € compared with 60 € to treat 1 ton of skin. As this mixed process remains relatively expensive, a research strategy for microorganisms possessing keratinolytic properties from rotten skins, enabled the isolation of a microorganism identified as Bacillus cereus. The culture of this microorganism has been established into a medium containing essentially feathers and allowed the extraction of supernatant with a keratinolytic activity and capable of unhairing calf skins

Développement d'un nouveau procédé propre en tannerie pour l'épilage de peaux de veau par traitement protéolytique et oxydatif de surface

Mon travail de thèse a permis de démontrer la faisabilité d un procédé d épilage mixte des peaux de veau, moins polluant que le procédé conventionnel. Des essais d épilage réalisés avec la papaïne ont permis de montrer son implication dans l hydrolyse de la kératine souple au niveau de l épiderme et des gaines épithéliales, contribuant ainsi a la chute du poil. De plus, d après les analyses effectuées en MEB, le collagène n est pas abrase par ce traitement enzymatique. Cependant, l épilage a la papaïne est de 97%, un traitement complémentaire est donc nécessaire pour obtenir un épilage total. Le peroxyde d hydrogène a permis de terminer cet épilage en favorisant la dissolution des fins poils restant sur la peau, tout en conservant le collagène intact. Un procédé mixte chimique-enzymatique a été développé à l échelle semi-industrielle. Un prétraitement enzymatique avec 0,3% de papaïne suivi d un traitement chimique avec 4% de peroxyde d hydrogène a permis l obtention d un épilage total. Compare au procédé conventionnel, ce procédé mixte permet de diminuer la DCO, la DBO et les MEST de respectivement 29,5%, 26,5% et 95%. Cependant, le procédé d épilage mixte est beaucoup plus couteux, 3800EUR contre 60EUR pour traiter 1 tonne de peaux. Ce procédé mixte restant relativement onéreux, une stratégie de recherche de microorganismes possédant des propriétés kératinolytiques a partir de peaux en putréfaction, a permis d isoler un microorganisme identifie comme étant un Bacillus cereus. La mise en culture de ce microorganisme dans un milieu contenant essentiellement des plumes a permis d extraire un surnageant avec une activité kératinolytique et capable d épiler la peau de veau.My thesis has demonstrated the feasibility of a process of unhairing calf skins, which is less polluting than the conventional process. Unhairing tests carried out with papain have shown its impact in the hydrolysis of soft keratin constituting the epidermis and epithelial root sheaths, thus contributing to hair loss. In addition, according to analyses by SEM, the enzymatic treatment does not have an abrasive effect on collagen. However, unhairing with papain was 97% effective, further treatment is also necessary to obtain a total unhairing. Hydrogen peroxide can complete this unhairing, furthering the dissolving of fine hairs remaining on the skin, while keeping collagen intact. A chemical-enzymatic process ( mixed process ) was developed on a semi-industrial scale. An enzymatic pretreatment with 0.3% papain followed by a chemical treatment with 4% hydrogen peroxide resulted in a total unhairing. Compared to conventional process, the mixed process reduces COD, BOD and MEST respectively by 29.5%, 26.5% and 95%. However, the mixed process of unhairing is much more expensive, 3 800 EUR compared with 60 EUR to treat 1 ton of skin. As this mixed process remains relatively expensive, a research strategy for microorganisms possessing keratinolytic properties from rotten skins, enabled the isolation of a microorganism identified as Bacillus cereus. The culture of this microorganism has been established into a medium containing essentially feathers and allowed the extraction of supernatant with a keratinolytic activity and capable of unhairing calf skins.LILLE1-Bib. Electronique (590099901) / SudocSudocFranceF