La valorisation du perméat d’ultrafiltration dans un contexte d’économie circulaire

 

La valorisation des coproduits de l’industrie fromagère a toujours été une source de défis pour la filière laitière. Des centaines de chercheurs à travers le monde y ont consacré leur carrière et la problématique demeure pourtant d’actualité, c’est dire l’ampleur du travail à accomplir !

Les défis de valorisation ont toutefois évolué. Désormais, dans certains pays, le fromage est devenu le coproduit du lactosérum, ce liquide autrefois considéré comme un sous-produit. C’est que depuis les années 70, des technologies de séparation par membranes telles que l’ultrafiltration (UF) permettent de séparer, de concentrer et de purifier les protéines du lactosérum. Ces dernières sont utilisées dans plusieurs secteurs alimentaires pour leurs qualités nutritives et fonctionnelles. Cependant, bien que l’UF fasse maintenant partie intégrante du modèle d’affaires de la majorité des grandes usines, elle a transféré la problématique de la valorisation du lactosérum vers celle des perméats d’UF.

Le perméat d’UF est un fluide laitier très dilué (constitué d’eau à 95%) et produit massivement (quelques centaines de millions de litres par année au Canada). Comme le lactosérum, son principal constituant solide est le lactose (80% sur base sèche). Il peut bien sûr être purifié du perméat pour des applications pharmaceutiques ou pour la fabrication des formules pour nourrissons. Selon la valeur du lactose sur le marché, il peut cependant être plus avantageux de générer de la poudre de perméat pour l’alimentation animale. Dans tous les cas, les marges associées à la valorisation du perméat sont très faibles lorsqu’elles existent, d’où la recherche constante de nouvelles opportunités pour la filière.

Les solutions ne se trouvent pas nécessairement dans la chaîne de valeurs de l’industrie laitière. Certaines industries comme celle du bois d’apparence (p. ex. : couvre-planchers, lambris) recherchent activement de nouveaux intrants biosourcés pour améliorer la durabilité de leurs activités. Le bois fait partie des matériaux les plus écologiques du secteur de la construction et procure un confort certain à ses utilisateurs. Néanmoins, des traitements coûteux et pouvant employer des produits chimiques à impact environnemental élevé sont nécessaires pour le protéger des attaques fongiques ou du phénomène de gonflement/retrait.

Quel est le lien avec l’industrie laitière ? Depuis l’automne 2021, les chercheur.e.s Véronic Landry (département des sciences du bois et de la forêt), Julien Chamberland (département des sciences des aliments) et Gaétan Laroche (département de génie des matériaux) développent une toute nouvelle méthode de traitement du bois où l’intrant principal, le perméat d’UF liquide, pourrait améliorer la stabilité dimensionnelle du bois tout en lui conférant une couleur ravissante. Ce projet d’un an (programme IMPULSION, FRQNT) permettra d’optimiser la méthode pour des applications intérieures et extérieures, et pourrait contribuer au développement d’un marché pour des essences non traditionnelles. Ce partenariat laitier-forestier, à l’apparence improbable, se révèle très synergique pour contribuer à l’amélioration de la durabilité de notre société.

Co-Auteurs:

  • Julien Chamberland
  • Véronic Landry
  • Gaétan Laroche