Extraction durable de produits à forte valeur ajoutée à partir de la pulpe de betterave sucrière
L’Europe produit environ 13 millions de tonnes de PBS par an, y compris une matière fibreuse résiduelle présente après l’élimination du sucre de la betterave sucrière. Cette matière est actuellement utilisée pour la production d’aliments pour animaux à faible valeur nutritive et/ou de biogaz. Le projet PULP2VALUE a reçu un financement de l’entreprise commune Bio-based Industries, un partenariat public-privé entre l’UE et la sphère industrielle qui vise à développer des chaînes de valeur basées sur les fibres de microcellulose (MCF), l’arabinose (L-Ara) et l’acide galacturonique (D-GalA), présents dans la PBS. Ces substances peuvent être utilisées dans un large éventail d’applications comme les constituants chimiques, dans les applications alimentaires et aromatiques sans oublier les détergents et les produits de soins personnels. «Notre objectif était de faire passer les procédés pilotes à un niveau semi-industriel et d’augmenter significativement (de 20 à 50 fois) la valeur de la PBS en faisant la démonstration d’applications utilisant environ 65 % de sa masse sur des marchés à forte valeur ajoutée», explique Gerald van Engelen, coordinateur du projet et directeur général de Cosun Biobased Products B.V. dont la société mère néerlandaise, Royal Cosun, est un acteur de premier plan dans le domaine de la transformation des betteraves sucrières en Europe.
Une durabilité accrue
Le consortium a construit et exploité des installations de démonstration pour la MCF et la L-Ara. La production de D-GalA a également été prouvée à l’échelle de démonstration. Des analyses de rentabilité positives ont été enregistrées pour les produits dérivés de la MCF et du D-GalA. De plus, l’équipe a étudié et confirmé les effets bénéfiques de L-Ara pour la santé. Ils ont également effectué des évaluations du cycle de vie des différentes voies menant à chaque ingrédient et du concept de bioraffinerie intégrée pour la production simultanée de tous les composants MCF, L-Ara et D-GalA. C’est cette dernière voie qui a donné les résultats les plus favorables. L’utilisation de solvants (à l’exception de l’eau) et de réactifs toxiques a été évitée dans les conversions, tout en visant des rendements élevés et un minimum de déchets, comme le démontre l’oxydation catalytique du D-GalA en acide galactarique. «Le catalyseur peut être recyclé et la réaction présente une sélectivité extrêmement élevée, ce qui signifie qu’aucun déchet n’est produit par kilogramme d’acide galactarique», explique Harry Raaijmakers, responsable R&D chez Cosun.
Avantages des nouveaux produits
PULP2VALUE a donné naissance à un certain nombre de nouveaux produits. Les MCF de la PBS possèdent une des propriétés rhéologiques exceptionnelles et une excellente stabilité, ce qui leur permet d’être utilisées comme nouveaux éléments structurants pour les particules en solution dans différentes applications (détergents, adhésifs, peintures et revêtements et boues de forage). L-Ara peut servir à développer des produits alimentaires à faible indice glycémique, qui contiennent encore des quantités importantes de saccharose, contribuant ainsi à maintenir la glycémie à un niveau normal. Le D-GalA peut être utilisé comme matière première pour de nouveaux tensioactifs anioniques doux sans sulfate, destinés aux produits de soins personnels. L’acide galactarique peut être utilisé comme inhibiteur de corrosion respectueux de l’environnement. Par ailleurs, des éléments constitutifs à base d’acide galactarique peuvent être utilisés pour améliorer les propriétés techniques et le profil de durabilité des polymères synthétiques dans diverses applications. Les produits PULP2VALUE sont d’origine végétale, biodégradables et non toxiques et contribuent à la compétitivité de la betterave sucrière en tant que culture en Europe occidentale. «Le développement de sous-produits plus durables, plus sûrs et susceptibles d’améliorer la santé contribuera à stimuler l’économie et à créer des emplois dans les zones rurales», conclut M. van Engelen.
Mots‑clés
PULP2VALUE, pulpe de betterave sucrière (PBS), acide galacturonique (D-GalA), fibres de microcellulose (MCF), arabinose (L-Ara), acide galactarique, durabilité, déchets, aliment
