Extraction du chitosane et élaboration d'un film alimentaire biosourcé

Informations

• Lucie Granjeon (L), StéStéphanie Siek (S), Rozelin Yilmaz (R)
• lucie.granjeon@etu.sorbonne-universite.fr ; stephanie.siek@etu.sorbonne-universite.fr ; rozelin.yilmaz@etu.sorbonne-universite.fr 
• Licence 3 monodisciplinaire chimie 
• 25/03/2024 - 12/04/2024

Contexte

A l'heure oùoù la chimie a besoin de se dédétacher du prétrosourcéprétrosourcé et alors que 8 millions de tonnes de dédéchets de crustacécrustacés sont produits par an, la valorisation de ces dédéchets pour obtenir du chitosane est une alternative prometteuse. Ce biopolymèbiopolymère préprésente en effet de nombreuses propriétépropriétés et applications potentielles, notamment la capacitécapacité de former des films, ce qui ouvre la voie àà des applications aussi bien dans le domaine de l'agroalimentaire que dans le domaine mémédical. 

Objectifs

• Montrer que les dédéchets alimentaires sont une source de biopolymèbiopolymères qui peuvent êêtre une alternative aux films alimentaires en polyéthylèpolyéthylène
• Tester et comparer la capacitécapacité du film àà prépréserver un fruit par rapport au film en polyéthylèpolyéthylène
• ÉÉvaluer la biodégradabilitébiodégradabilité du film et sa solubilitésolubilité et comparaison avec les films en polyéthylèpolyéthylène

MatéMatériel

• Papier pH
  
• Barreau aimantéaimanté
• Plats de cuisine en verre borosilicatéborosilicaté trempétrempé
• Mixeur/broyeur de cuisine
• BoîBoîtes de pépétri en verre
• FrittéFritté (porositéporosité 1)
• Fiole àà vide
  
• Coupelles de pesépesée
• Spatule
• Pipette graduégraduée de 10 mL
• Fioles jaugéjaugées ( volume àà adapter en fonction des besoins)
• BéBéchers en verre ( volume àà adapter en fonction des besoins)
• Eprouvettes graduégraduées ( volume àà adapter en fonction des besoins)
• Micropipettes 
• Flacons (contenance àà adapter en fonction des besoins)

Produits utiliséutilisés

• Chitosane de faible poids molémoléculaire (n°n° CAS : 9012-76-4)
• pastilles de NaOH (n°n° CAS :  1310-73-2)
• HCl 37% (n°n° CAS : 7647-01-0)
• Hypochlorite de sodium 14% Cl₂ en solution aqueuse (n°n° CAS : 7681-52-9)
• Acide lactique de qualitéqualité technique (n°n° CAS : 79-33-4)
• GlycéGlycérol anhydre (n°n° CAS : 56-81-5)
• acide acéacétique glacial pour analyses (n°n° CAS : 64-19-7)

Machines utiliséutilisées

• Sorbonne fixe
• Centrifugeuse réfrigéréréfrigérée (modèmodèle : Sirena ; fabricant : Afi)
• Etuve universelle ventiléventilée 112 litres (300°300°C) (modèmodèle : XUE112 ; fabricant : France éétuves)
• Agitateur magnémagnétique chauffant (fabricant : IKA RCT)
• Pompe àà vide (modèmodèle : N022AN ; fabricant : KNF)
• Balance d'analyse max 320 g àà 0,1 mg (modèmodèle : ABS 320-4M ; fabricant : Kern)
• SpectromèSpectromètre FT-IR (modèmodèle : Spectrum Two ; fabricant : PerkinElmer)

ÉÉtapes du projet

ÉÉtape 1 : RéRéaliser un film àà partir de chitosane commercial ⁽¹⁾⁽³⁾

ÉÉtape 2 : Extraire le chitosane des dédéchets de crevettes ⁽²⁾

ÉÉtape 3 : RéRéaliser un film àà partir de extrait de chitosane 

ÉÉtape 4 : Etude de la biodégradabilitébiodégradabilité (hors Fablab), de la capacitécapacité àà prépréserver une banane (hors Fablab) et de la solubilisation du film dans l'eau

Journal de bord

25/03/2024 : (R+L+S)

Objectif : prépréparer une solution pour former des films àà base de chitosane commercial en premier test pour avoir une idéidée de volume de solution àà utiliser pour avoir une éépaisseur de film satisfaisante ainsi que tester la façfaçon de les dédécoller. 

• Protocole suivi pour la formation de 3 films avec chitosane commercial :
  • PréPréparer une solution acide dans une bébécher en verre de 250mL :
    100mL eau distillédistillée + 2 mL acide lactique prelevéprelevé àà la pipette graduégraduée 
    masse d'eau pesépesée : 100,4154 g 
    →→ l'acide lactique est un peu visqueux
  • Agitation magnémagnétique de la solution pour homogénéhomogénéiser (quelques minutes)
  • Ajouter 1g de chitosane commercial et laisser sous vive agitation pendant 1h àà tempétempérature ambiante
    masse de chitosane pesépesée : 1,0019g
    →→ la solution passe de trouble àà presque limpide et a une certaine viscositéviscosité
  • PréPrélever 30 mL, 25 mL et 47 mL de solution àà l'ééprouvette graduégraduée et verser chacun de ces volumes dans des plats de cuisine en verre borosillicatéborosillicaté. Veiller àà ce que la solution recouvre toute la surface du moule. 
    →→ Ayant un protocole pour 100mL de solution, nous avons choisi d'utiliser toute la solution pour prépréparer des films en testant diffédifférents moules et diffédifférentes éépaisseurs

Figure 1. Moules de cuisine en verres utiliséutilisés pour couler les 3 solutions de film. 

• • Laisser éévaporer 48h àà tempétempérature ambiante sous la sorbonne. 
    

25/03/2024 Hors Fablab (S) :

Objectif : récupérécupérer des dédéchets de crevettes et les faire sésécher avant de commencer l'extraction de la chitine

• Mode opéopératoire suivi : 
  • • DéDécortiquer 200g de crevettes entièentières cuites (penaeus vannamei) et récupérécupérer les têtêtes et les carcasses. 
    • Effectuer 5 lavages avec de l'eau du robinet filtréfiltrée àà tempétempérature ambiante : immerger les carcasses dans un rérécipient et mémélanger pendant 1 min, vider l'eau et recommencer. 
      →→ L'eau des premiers lavages est trètrès rose et trouble et n'est quasiment plus colorécolorée au bout du 5e lavage 
      →→ Le nombre de lavages a étéété déterminédéterminé en fonction de la couleur de l'eau de lavage
    • Rincer àà l'eau déminéralisédéminéralisée : placer les carcasses dans une passoire et verser de l'eau déminéralisédéminéralisée de façfaçon àà bien rincer. 
  • Egoutter et mettre àà sésécher : placer sur une plaque de four et mettre àà sésécher au four domestique dans les conditions suivantes :
    - consigne du four régléréglée sur 30°30°C, tempétempérature àà l'intéintérieur du four contrôlécontrôlée avec un thermomèthermomètre : 25°25°C, durédurée : 4h 
    - consigne du four régléréglé sur 40°40°C, tempétempérature àà l'intéintérieur du four : 30°30°C, durédurée : 5h
    DuréDurée totale du séséchage : 9h
    →→ En milieu de séséchage, les têtêtes ont étéété émiétéémiétées pour accéléaccélérer le séséchage
    
• RéRésultat : 
  • • masse de caracasse récupérérécupérée aprèaprès séséchage : 20g →→ quantitéquantité insuffisante par rapport àà la quantitéquantité estiméestimée pour obtenir au moins 1g de chitosane (environ 70g de dédéchets)
      

Figure 2. Caracasses de crevettes aprèaprès séséchage

27/03/2024 (R) : 

Objectifs :   - prépréparer la solution de soude pour la 1è1ère éétape de l'extraction
                   - Broyer les dédéchets de crevettes
                   - DéDécoller les films en chitosane et relancer une autre prépréparation

• Mode opéopératoire suivi pour la prépréparation de la solution de NaOH 2M  :
  →→ Un ratio solvant solide de 1:6 est nénécessaire. En attendant la masse finale des dédéchets obtenus, nous avons préparépréparé 250mL de solution de NaOH 2M (pour environ 40g de dédéchets séchéséchés estiméestimés)
  • Peser 17,664 g de pastilles de NaOH dans un flacon de 250mL
  • Peser 220,82 g d'eau distillédistillée dans un bébécher
    
  • Ajouter l'eau dans le flacon, boucher et agiter
    
• DéDémoulage des films réaliséréalisés le 25/03/2024 (chitosane commercial) :
  • 25 mL : éépaisseur trop fine pour pouvoir dédécoller le film
  • 30 mL : pas assez éépais donc cassant
  • 47 mL : bonne éépaisseur mais difficile de le dédécoller
    →→ prépréparation de nouvelles solutions àà partir du chitosane commercial avec un peu plus de volume pour réréussir àà dédécoller
• Mode opéopératoire suivi pour la prépréparation d'une nouvelle solution de film avec le chitosane commercial : 
  
  • mêmême protocole que celui du 25/03
  • rérépartition de la solution dans les moules : 
    - test de tremper la banane dans la solution →→ ééchec
    - 30mL de solution dans le moule de taille moyenne (20 x 30cm)
    - test de verser de la solution sur du papier cuisson →→ n'adhèadhère pas 
    - 20mL dans une boîboîte de pépétri en verre de 20cm de diamèdiamètre
• Broyage des dédéchets de crevettes : 
  • àà partir d'un mixeur/broyeur de cuisine en plusieurs fois de façfaçon àà obtenir la poudre la plus fine possible. 
    
• RéRésultat : 
  • masse de poudre obtenue aprèaprès broyage :

Figure 3. Poudre de dédéchets de crevettes sèsèche aprèaprès broyage

27/03/2024 Hors Fablab (S) : 

Objectif : RécupéRécupérer plus de dédéchets de crevettes pour l'extraction

• Mode opéopératoire suivi : mêmême protocole que le 25/03/2024 
  • TempéTempérature : consignéconsignée régléréglée sur 40°40°C, tempétempérature àà l'intéintérieur du four : 30°30°C 
  • DuréDurée de séséchage : 8h
• RéRésultats : 
  • masse de dédéchets avant séséchage : 276g
  • masse dédéchets aprèaprès séséchage : 59,104g 
    →→ mêmême espèespèce de crevettes mais plus gros calibre. La masse récupérérécupérée est supésupérieure àà celle estiméestimée, nous avons donc besoin de reprérepréparer de la solution de NaOH 2M pour la déprotédéprotéinisation

28/03/2024 (L) : 

Objectifs : - broyer la suite des dédéchets récupérérécupérés et séchéséchés de la veille
                 - reprérepréparer une solution de NaOH 2M pour la déprotédéprotéinisation pour en avoir suffisamment 

• Broyage des carcasses de crevettes avec le mixeur de cuisine :
  • Masse avant broyage : 59,104 g
  • Masse aprèaprès broyage : 58,836 g
    →→ masse totale de dédéchets récupérérécupérés : 
• Mode opéopératoire suivi pour la prépréparation de la solution de NaOH 2M pour 30 g de carcasses :
  • Peser 13,331 g de pastilles de NaOH
  • Peser 164,90 g d'eau distillédistillée 
  • Additionner l'eau et la soude dans un mêmême bébécher
  • Conserver la solution dans un flacon

29/03/2024 (R+S) : 

Objectifs : - 1ere éétape de l'extraction : déprotédéprotéinisation
                 - DéDémoulage des films préparépréparés le 27 mars 

• Mode opéopératoire suivi pour l'éétape de déprotédéprotéinisation :
  • Additionner la totalitétotalité de la poudre de dédéchets de crevettes et .....mL de solution de NaOH 2M prelevéprelevés àà l'ééprouvette graduégraduée (rapport solide solvant 1:6) dans un bébécher en verre de 250mL 
  • Ajouter un barreau aimantéaimanté et laisser sous agitation pendant 1 h àà 30°30°C sur un agitateur magnémagnétique chauffant
    →→ mémélanger assez éépais et visqueux
  • Filtrer sur frittéfritté →→ la pompe chauffe rapidement et la solution bouche le frittéfritté et manque de temps : tout rassembler dans un bébécher recouvert de parafilm et choix d'une nouvelle méméthode pour récupérécupérer le solide la prochaine fois 

Figure 4. Montage utiliséutilisé pour la filtration

• RéRésultats du dédémoulage des films :
  • film dans la boîboîte de pépétri : difficultédifficultés àà dédécoller, se dédéchire
  • film dans le plat de cuisine : bords un peu difficiles et bien collécollés mais dédécollage du film quasi entier réréussi
  • mode opéopératoire pour dédécoller le film : faire les contours du film avec un outil pointu puis àà l'aide d'une pince en mémétal dédécoller dédélicatement un bord, terminer de tirer le film hors du moule àà la main est plus simple et ééviter de la casser. 

02/02/2024 : (R)

Objectifs : - fin de la déprotédéprotéinisation 
- 2e éétape de l'extraction : déminédéminéralisation

• Mode opéopératoire suivi pour la fin de l'éétape de déprotédéprotéinisation : 
  • • filtration àà l'aide d'un filtréfiltré →→ ééchec 
    • Centrifuger les solutions àà 3500 tr/min pendant 20 minutes àà 25°25°C
    • Jeter le surnageant
    • RécupéRécupérer le rérésidu solide et le laver àà l'eau distillédistillée jusqu'àà pH neutre, centrifuger entre chaque lavage, 10 lavages réaliséréalisés, perte de produit
• Mode opéopératoire suivi pour prépréparer la solution d'HCl 1.5M 
• Mode opéopératoire suivi pour l'éétape de déminédéminéralisation : Ajouter tout le solide dans une solution de HCl 1.5M avec un ratio solide solvant de 1:12

03/04/2024 (S) : 

Objectif :  - Etape de dédécoloration 
                - RepréRepréparer une solution de formation de film avec le chitosane commercial pour tester la reproductibilitéreproductibilité

• PréPréparation de la solution de NaOCl 5% :  dilution de la solution par 2,5
  • Dans une ééprouvette graduégraduée de 25mL, verser 25mL10mL de solution de NaOCl 14% et complécompléter jusqu'àà 15mL25mL avec de l'eau distillédistillée 
• RéRésultats de la déminédéminéralisation aprèaprès une nuit àà l'éétuve :
  • masse obtenue : 2,1509g
    →→ grosse perte de produit bien supésupérieure àà celle attendue.... 

Figure  5. Chitine obtenue aprèaprès une nuit de séséchage àà l'éétuve

• Mode opéopératoire suivi pour l'éétape de dédécoloration : 
  • MéMélanger la totalitétotalité de la poudre de chitine obtenue dans 25mL de solution de NaOCl 5% ( ratio solide : solvant de 1:10)
  • Agiter pendant 30 min àà tempétempérature ambiante
    • • • • • • • • • • 
                        Figure 6. Solution décolorédécolorée aprèaprès 30min d'agitation 
  • Centrifuger la solution pour récupérécupérer le solide : 10 000rpm àà tempétempérature ambiante pendant 10 min
    
  • Laver àà l'eau distillédistillée pour retirer l'excèexcès de NaOCl puis recentrifuger pour récupérécupérer le solide
    →→ la vitesse et la durédurée de rotation de l'éétuve sont àà adapter de façfaçon àà ce que le moins de solide possible reste dans le surnagent. Le retrait du surnagent se fait le plus dédélicatement possible et est terminéterminé àà la pipette pasteur en plastique de façfaçon àà perdre le moins de produit. Le reste d'eau difficile àà êêtre ééliminer sans trop perdre de produit est évaporéévaporé àà l'éétuve. 
  • Placer dans une boîboîte de pépétri en verre et mettre àà sésécher àà l'éétuve àà 85°85°C toute la nuit
• RéRésultats : La dédécoloration a fonctionnéfonctionné 
• Mode opéopératoire suivi pour la solution de formation du film : 
  mêmême mode opéopératoire suivi que le 25/03/2024, solution coulécoulée dans 2 boîboîtes de pépétri en verre et un plat de cuisine

04/04/2024 (S) : 

Objectifs : - prépréparation d'une solution de NaOH 60% pour l'éétape de déacédéacétylation
                 - Etape de déacédéacétylation de la chitine en chitosane
                 - CaractéCaractérisation IR de la chitine 
                 - prépréparation de solutions de films avec le nouveau protocole qui utilise du glycéglycérol

• Mode opéopératoire suivi pour la prépréparation d'une solution de NaOH 60% : 
  • Peser 60g de pastilles de NaOH dans une fiole jaugéjaugée de 100mL 
  • CompléCompléter au trait de jauge avec de l'eau distillédistillée 
    →→ trètrès exothermique !! 
  • Boucher et agiter
    →→ perte de volume donc rajouts réréguliers d'eau distillédistillée jusqu'au trait de jauge puis éégalement juste avant l'utilisation de la solution
• RéRésultats de l'éétape de dédécoloration aprèaprès une nuit àà l'éétuve :
  • La poudre est bien décolorédécolorée

Figure 7. Chitine décolorédécolorée aprèaprès une nuit àà l'éétuve

• • masse obtenue : 1,5682g 
    →→ perte de masse attribuéattribuée au lavage par centrifugation et au transfert du tube àà centrifuger dans la boîboîte de pépétri
• Mode opéopératoire suivi pour l'éétape de déacédéacétylation :
  • Dans un bébécher, ajouter toute la chitine obtenue dans 15mL de solution de NaOH 60% prélevéprélevée àà l'expéexpériencette graduégraduée (ratio solide : solvant 1:10)
  • Agiter pendant 1 h àà tempétempérature ambiante avec un agitateur magnémagnétique

Figure 8. Solution de chitine dans NaOH 60% aprèaprès agitation

→→ La couleur de la solution est liéliée àà la forte concentration en NaOH et non àà l'ééchec de la dédécoloration. 

• • Centrifuger et laver le mémélange àà l'eau distillédistillée jusqu'àà pH neutre :  10 000rpm pendant 10min 
     →→ manque de temps, seulement 2 rinçrinçages réaliséréalisés et pH encore trètrès basique (14 avec papier pH)
    →→ durédurées et vitesses de centrifugation variables pour optimiser au mieux le temps et la quantitéquantité de solide récupérécupérable au fond du tube
    →→ Les mêmêmes préprécautions que pour la dédécoloration sont prises pour ééliminer le surnagent
  • Placer le solide obtenu dans une boîboîte de pépétri en verre et placer pendant une nuit àà l'éétuve àà 85°85°C 
    
• Mode opéopératoire suivi pour la prépréparation de films avec le nouveau protocole àà base de glycéglycérol : 
  Nous testons un autre protocole pour faire un film àà partir de chitosane qui utilise du glycéglycérol pour voir si nous arrivons mieux àà le dédécoller ⁽³⁾
  • Dans une coupelle de pesépesée, peser 2g de chitosane commercial
  • Dans un bébécher en verre de 250mL : peser 0,6g de glycéglycérol prélevéprélevé àà la pipette pasteur en plastique 
    →→ trètrès visqueux
  • introduire dans le bébécher 100mL d'eau distillédistillée prélevéprélevée àà l'ééprouvette graduégraduée
  • Ajouter dans le bébécher 1mL d'acide acéacétique glacial àà la micropipette
  • Ajouter la poudre de chitosane commercial dans le bébécher
  • Agiter pendant 1h àà 60°60°C 
    →→ consigne de l'agitateur magnémagnétique chauffant régléréglée àà 65°65°C et 380 rpm 
  • Verser 20mL25mL dans une boîte de solution dans 2 boîtes de pépétri en verre de 16cm de diamètre, 25mL dans une boîte de pétri en verre de 15cm de diamètre et 40mL50mL de solution dans le plat de cuisine en verre de 20 x 30cm 
    
• Manipulations concernant le séséchage des films :
  moule de solution de film réaliséréalisé la veille placéplacé 2h àà l'éétuve pour accéléaccélérer le séséchage 
  
  
• CaractéCaractérisation IR-ATR de la chitine : Nous repérepérons la bande caractécaractéristique de de la chitine :  l'éélongation CO amide àà 1621,54cm^-1

05/04/2024 : (L+S)

Objectifs : - CaractéCaractérisation IR du produit obtenu aprèaprès déacédéacétylation
- DéDémoulage des films préparépréparés le 03 avril avec le 1er protocole (sans glycéglycérol)

• RéRésultats de l'éétape de déacédéacétylation : 
  
  • masse obtenue aprèaprès une nuit àà l'éétuve : 0,43g

Figure 9. Chitosane obtenu aprèaprès une nuit àà l'éétuve
→→ la couleur vient de la soude pas encore rincérincée

• RéRésultats de dédémoulage des films préparépréparés le 3 avril (sans glycéglycérol) : 
  • Film trop collant, dédécollage difficile en lambeaux 
    →→ Nous avons noténoté que la meilleure façfaçon de nettoyer les moules contenant du film que nous n'arrivions pas àà dédécoller et de verser un peu d'eau dans le moule et de racler les parois avec un outil, dédécollant ainsi le film et le solubilisant ainsi dans l'eau. Cela nous a permis de dédémontrer une autre propriétépropriété des biofilms en chitosane : leur solubilisation dans l'eau contrairement aux films en polyéthylèpolyéthylène. 
    
    
• CaractéCaractérisation IR ATR du produit obtenu : 
  
  rouge : spectre IR-ATR du chitosane commercial
  noir : spectre IR - ATR du chitosane extrait 
  →→ on note une bonne superposition des 2 spectres qui confirme que le produit obtenu est bien du chitosane. La bande amide àà 1622cm-1 est plus intense sur l'extrait de chitosane que le commercial, il est donc moins déacétylédéacétylé. Nous notons éégalement la préprésence de "bandes supplésupplémentaires" sur le chitosane extrait qui semble indiquer que celui-ci n'est pas parfaitement pur. 
  

08/04/2024 : (L+S) 

Objectifs :  - DéDémoulage des films réaliséréalisés le 04 avril 
- prépréparation de nouvelles solution de films avec et sans glycéglycérol avec 0.5g de chitosane commercial pour choisir le protocole et tester les meilleures conditions avant la réréalisation du film avec le chitosane extrait
- terminer les rinçrinçages du chitosane extrait pour ééviter que l'excèexcès de base neutralise l'acide lors de la formation du film

• DéDémoulage des films : Les films en glycéglycérol se dédécollent beaucoup plus facilement comme le montre le vidévidéo : https://youtu.be/W0EesuDGnuk
• Modes opéopératoires suivis pour la prépréparation  de films avec 0,5 g de chitosane commercial  :
  • Avec glycéglycérol :
    • Masse de chitosane : 0,5 g
    • Masse de glycéglycérol : 0,15 g
    • volume d'eau distillédistillée : 25 mL prélevéprélevé àà l'ééprouvette graduégraduée 
    • Masse d'acide acéacétique : 250 μμL prélevéprélevé àà la micropipette
    • Verser dans un bébécher muni d'un barreau aimantéaimanté, le glycéglycérol, l'eau distillédistillée, l'acide acéacétique et le chitosane
    • Agiter pendant 45 min àà 380 tr/min tout en chauffant àà 60°60°C
    • Verser la solution dans la boîboîte de pépétri en verre d'environ 10cm de diamèdiamètre. Veiller àà ce que la solution recouvre toute la surface du moule.
    • Placer cette boîboîte àà l'éétuve pendant 3h àà 45°45°C
  • Sans glycéglycérol : 
    • Masse de chitosane : 0,5 g
    • Volume d'eau distillédistillée : 50 mL prélevéprélevé àà l'ééprouvette graduégraduée 
    • Volume d'acide lactique : 1 mL (prélevéprélevé àà la pipette graduégraduée)
      →→ l'acide lactique est un peu visqueux
    • Verser dans un bébécher muni d'un barreau aimantéaimanté, l'eau distillédistillée et l'acide lactique
    • Agiter la solution pendant quelques minutes pour homogénéhomogénéiser
    • Ajouter le chitosane commercial et laisser sous vive agitation pendant 1h àà tempétempérature ambiante
      →→ la solution passe de trouble àà presque limpide et a une certaine viscositéviscosité
    • Verser la solution obtenue dans une boîboîte de pépétri en verre d'environ 10cm de diamèdiamètre . Veiller àà ce que la solution recouvre toute la surface du moule.
    • Placer cette boîboîte àà l'éétuve pendant 3h àà 45°45°C
      
• Mode opéopératoire suivi pour le rinçrinçage du chitosane extrait  :
  • solubiliser la poudre de chitosane dans de l'eau distillédistillée et l'introduire dans des tubes de centrifugeuse
  • 10 min àà environ 10 000rpm àà tempétempérature ambiante
  •  Vider dédélicatement le surnagent, contrôcontrôler le pH (papier pH)
  • 3 rinçrinçages effectuéeffectuées : pH final : 8-9

09/04/2024 : (L)

Objectifs :  - dédécoller les films forméformés la veille et choisir le protocole àà suivre
                  - prépréparer une solution de formation de film àà partir du chitosane extrait

• DéDécollement des diffédifférents films :
  • Le film avec le glycéglycérol se dédécolle plus facilement que celui sans glycéglycérol. On choisit donc de réréaliser le film àà partir de notre chitosane avec le protocole comportant du glycéglycérol
    
• Formation du film àà partir de notre chitosane :
  • Masse de chitosane : 0,43 g
  • Masse de glycéglycérol : 0,129 g
  • Masse d'eau distillédistillée : 21,5 g
  • Masse d'acide acéacétique : 215 μμL prélevéprélevés àà la micropipette
  • Verser dans un bébécher muni d'un barreau aimantéaimanté, le glycéglycérol, l'eau distillédistillée, l'acide acéacétique et le chitosane
  • Agiter pendant 45 min àà 380 tr/min tout en chauffant àà 60°60°C
  • Verser la solution dans la boîboîte de pépétri
  • Placer cette boîboîte àà l'éétuve pendant 3h àà 45°45°C

10/04/2024 : (L+S)

Objectif :  - Voir si un film est obtenu avec le chitosane extrait 

• Le solvant s'est évaporéévaporé et le chitosane a reprécipitéreprécipité →→ pas de film obtenu

Figure 10. Chitosane qui a reprécipitéreprécipité dans la boîboîte de pépétri sans former de film

•  prépréparation d'une solution en réréutilisant l'intégralitéintégralité du solide reprécipitéreprécipité en laissant agiter 1h de plus et en ajoutant plus d'acide (15 gouttes supplésupplémentaires) pour favoriser la solubilisation : meilleur aspect de la solution qui reste trètrès diffédifférent de celle avec le chitosane commercial mais mémélange quasi complècomplètement homogèhomogène. Nous dédécidons aussi de ne pas placer la solution àà l'éétuve au cas oùoù celle ci aurait étéété trop évaporéévaporée. 

12/04/2024 : (S)

Objectif :  voir les modifications de protocole ont permis d'obtenir un film avec le chitosane extrait

• Pas de film obtenu avec le chitosane extrait
  

Figure 11. Chitosane qui a reprécitéreprécité sans former de film

→→ éétude de la biodégradabilitébiodégradabilité et de la capacitécapacité àà prépréserver une banane àà partir des ééchantillons de films àà base de chitosane commercial 

Conclusion : 

• rendement de l'extraction : masse de poudre de dédépart/masse de chitosane obtenue = ......../0.43 = .....% 
  →→ rendement 
• Nous avons pu montrer qu'il est possible de faire des films alimentaires àà partir de chitosane commercial et que le protocole qui utilise du glycéglycérol est celui qui nous a permis d'obtenir les meilleurs rérésultats. 
• Nous avons aussi réréussi àà extraire la chitine des dédéchets de crevettes et àà la déacédéacétyler partiellement en chitosane. Cependant, il serait utile de recommencer l'extraction en utilisant une autre technique que la centrifugation pour les rinçrinçages et partir d'une masse de dédéchets beaucoup plus importante pour que l'impact des pertes de masses lors des rinçrinçages soit nénégligable. De plus, l'éétape de déacédéacétylation est la plus cruciale et sensible aux conditions expéexpérimentales. Il s'agit de l'éétape la moins détaillédétaillée des publications que nous avons trouvétrouvées. Il pourrait êêtre pertinent de tester de nouvelles conditions de déacédéacétylation en jouant sur la concentration en NaOH et/ou la tempétempérature dans le but de mieux déacétylédéacétylé le chitosane obtenu et réréussir àà former un film.

RéféRéférences :

1. CazóCazón, P., Morales-SáSánchez, E., VeláVelázquez, G., & VáVázquez, M. (2022).
   Measurement of the water vapor permeability of chitosan films: a laboratory experiment on food
   packaging materials. Journal of Chemical Education, 99(6), 2403–2403–2408.
   https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.2c00449
2. Aldila, H., Asmar, Fabiani, V. A., Dalimunthe, D. Y., & Irwanto, R. (2020). The effect of
   deproteinization temperature and NaOH concentration on deacetylation step in optimizing extraction
   of chitosan from shrimp shells waste. IOP Conference Series, 599(1), 012003.
   https://doi.org/10.1088/1755-1315/599/1/012003

3. Siripatrawan, U., Vitchayakitti, W. (2016). Improving functional properties of chitosan films as active food packaging by incorporating with propolis, Food
   Hydrocolloids 61 (695-702) https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2016.06.001