Impact des colmatages chimiques et biologiques sur les performances des procédés baromembranaires lors de la clarification et de la concentration des jus de canneberge

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L'industrie de la canneberge représente un véritable moteur économique pour le Québec. La production des concentrés de canneberge nécessite l'utilisation de procédés de filtration membranaires, plus spécifiquement, d'osmose inverse (OI) et d'ultrafiltration (UF) afin, respectivement, de concentrer et de clarifier le produit. Cependant, l'utilisation des procédés membranaires est limitée par les phénomènes de colmatage chimiques (provenant de la matrice alimentaire traitée) et biologiques (biofilm). Pour le secteur de la transformation de la canneberge, ces types de colmatage induisent une perte de productivité en usine, une augmentation des coûts de remplacement des membranes, une utilisation non adaptée des solutions de lavage et peuvent engendrer une innocuité non optimale des produits finaux générés et de l'environnement de l'usine. Il est donc nécessaire de développer des stratégies afin d'établir un portrait des espèces chimiques et de l'écosystème bactérien constituant le colmatage afin de déterminer les facteurs menant à leur établissement et ainsi mettre en évidence des paramètres critiques liés à la composition de la matrice de jus de canneberge et aux paramètres de filtration. L'objectif poursuivi sera de prévenir la formation du colmatage chimique et biologique et de développer des stratégies de nettoyage efficaces et mieux adaptées. Dans cette optique, il est proposé 1) d'identifier spécifiquement les espèces chimiques constituant la couche de colmatage des membranes de filtration et 2) d'utiliser la métagénomique, outil génétique permettant l'extraction et le séquençage de l'ensemble de l'ADN bactérien (incluant les bactéries non-cultivables) et 3) de proposer des stratégies de nettoyage optimisés afin de limiter et/ou contrôler le colmatage membranaire. À terme, le projet permettra de développer de nouvelles approches de traitements en usine de transformation de la canneberge maximisant ainsi la valorisation de ses constituants et l'utilisation des intrants chimiques, et ce, tout en optimisant les performances des systèmes membranaires par un meilleur contrôle de la formation des colmatages chimiques et biologiques.