Transformer la pulpe de pomme en bioéthanol et en alimentation animale

Des travaux récents indiquent que la pulpe de pomme issue des pressages peut être convertie en alcool carburant, tout en laissant un résidu solide adapté à l’alimentation animale.

Ce résultat offre aux fabricants de jus et de cidre une option concrète pour créer de la valeur à partir d’un déchet qui devient souvent onéreux et compliqué à gérer.

Un fort potentiel dans les résidus de pomme

Dans la pulpe humide récupérée après le pressage, l’équipe a identifié suffisamment de glucides piégés pour soutenir à la fois une production de carburant et un usage en alimentation animale.

En suivant précisément ce qui restait après les traitements, la Dre Luciane M. Colla, à l’Université de Passo Fundo (UPF), a montré qu’un même flux de déchets pouvait alimenter deux chaînes de production.

Les résidus de pomme représentent 25% à 30% de chaque pomme transformée, ce qui crée un important problème d’élimination.

À cette échelle, l’opportunité est crédible, mais seulement si les usines parviennent à traiter cette fraction humide avant qu’elle ne se dégrade ou ne perde sa valeur.

Le sucre est libéré avant la fermentation

La valeur énergétique apparaît lorsque les fibres végétales sont décomposées en sucres simples, assimilables par les levures, au lieu de rester enfermés dans la peau et la pulpe.

Des enzymes ont ciblé la cellulose, composant rigide des parois cellulaires des plantes, afin de libérer le sucre caché durant le traitement.

D’autres enzymes ont agi sur la pectine et l’hémicellulose, des fibres qui contribuent à maintenir la cohésion des tissus du fruit.

Sans cette mise à disposition des sucres, la fermentation s’essoufflerait, car les levures digèrent difficilement une structure végétale intacte, même lorsque ce déchet semble mou.

Transformer les sucres de pomme en carburant

Le facteur temps a permis de distinguer deux voies menant à un carburant à partir des sucres de pomme, tout en influençant la nature du résidu final.

L’hydrolyse et fermentation séparées (SHF) consistent à produire d’abord les sucres, puis à confier le liquide aux levures dans un procédé en étapes.

Ensuite, la saccharification et fermentation simultanées (SSF) font travailler ensemble enzymes et micro-organismes : la libération des sucres et la fermentation se déroulent en parallèle.

Ce fonctionnement simultané limite les temps d’attente, mais impose des conditions compatibles à la fois avec l’activité enzymatique et la croissance des levures.

Des résultats utiles avec deux voies différentes

Les deux stratégies n’ont pas donné les mêmes performances, mais elles ont toutes deux abouti à des résultats exploitables.

Dans l’approche séquentielle, les enzymes ont d’abord dégradé la matière pendant plusieurs heures, puis les levures ont converti les sucres en alcool lors d’une étape distincte.

Cette voie a transformé une part importante de la matière en sucres, et environ un tiers en alcool en une journée.

Dans l’approche combinée, une courte phase initiale a été suivie d’un fonctionnement plus long, qui a généré davantage d’alcool au total, même si la fin du procédé a demandé plus de temps.

Un carburant liquide pour les véhicules

Les micro-organismes ont converti les sucres libérés en bioéthanol, un carburant liquide pouvant être mélangé à l’essence pour les véhicules.

Une levure de brasserie courante a consommé rapidement une grande partie des sucres, contribuant à maintenir une production d’alcool régulière dans la cuve.

Un deuxième type de levure a, lui, utilisé des sucres plus difficiles que la première souche n’exploitait pas facilement.

Les associer a permis de capter une fraction plus élevée du potentiel carburant, mais des résultats constants resteraient indispensables avant un déploiement à grande échelle.

Une valeur nutritive pour l’alimentation animale

L’alimentation animale constitue l’autre bénéfice, car le résidu solide conserve des nutriments utilisables par les animaux, au lieu d’ajouter une nouvelle charge d’élimination.

Après SHF, le matériau restant contenait davantage de fibres, ce qui peut convenir à des rations recherchant une digestion plus lente.

Après SSF, une teneur plus faible en fibres rendait le résidu plus digestible pour des animaux ayant des besoins énergétiques plus élevés, comme les vaches laitières ou les volailles.

Ainsi, selon le procédé, les résidus correspondent à des objectifs d’alimentation différents plutôt qu’à une ration universelle.

Le rôle des fibres

Les fibres influencent l’intérêt en alimentation animale, car elles modifient la vitesse à laquelle l’animal tire de l’énergie de la ration et le confort digestif.

Chez les ruminants, des animaux à sabots dotés d’un estomac à plusieurs compartiments, une certaine proportion de fibres favorise une fermentation régulière dans le tube digestif.

Chez les volailles, le niveau de fibres est déterminant : un résidu moins fibreux laisse davantage de place à l’énergie réellement disponible, nécessaire à la croissance.

Cette différence explique pourquoi un même résidu de pomme ne peut pas convenir de la même manière à toutes les espèces.

Les protéines persistent dans le résidu

La teneur en protéines constitue un autre point de décision, car le résidu issu de SSF contenait plus de protéines et moins de lipides.

Une proportion protéique plus élevée peut aider les formulateurs à équilibrer les rations sans dépendre uniquement d’ingrédients agricoles courants, surtout lorsque les prix des aliments augmentent.

Une baisse de la matière grasse peut aussi améliorer la stabilité lors du stockage, avec moins d’huile susceptible de rancir.

Ces avantages exigent toutefois des essais d’alimentation, car une composition mesurée en laboratoire ne démontre ni les performances animales ni la sécurité à grande échelle en étables.

Transformer un déchet en produits valorisables

À l’Université de Passo Fundo, les chercheurs ont orienté leurs travaux vers la conversion d’un déchet de faible valeur en produits utiles, ce qui donne à l’étude un objectif résolument pratique.

Plutôt que de diriger ces résidus vers l’élimination, les transformateurs pourraient d’abord récupérer du carburant, puis obtenir des ingrédients d’alimentation animale après fermentation.

Les déchets de pomme apparaissent ainsi moins comme un rebut et davantage comme une matière première pouvant se répartir entre carburant, alimentation riche en fibres, ou alimentation plus digestible.