Optimisation et mise à l'échelle d'un procédé de fabrication de produits à forte valeur ajoutée à partir du sirop d'érable

La production de sirop d’érable est un des moteurs de l’agriculture québécoise avec une contribution de 600 M$ au PIB du Québec. Avec une production de près de 160 millions de livres en 2019, le Québec représente près de 72 % de la production mondiale. Plus de 106 millions de livres sont exportées dans une trentaine de pays pour une valeur estimée à plus de 144 millions de dollars. La production annuelle est toujours en croissance depuis les dernières années et avec cette augmentation de la production vient également une augmentation des volumes de sirop avec défauts de saveur. Ces derniers sirop, classifiés VR5, bien que comestibles, ne correspondent pas aux hauts standards de qualité des PPAQ, sont exclus de la vente aux consommateurs, et sont qualifiés d'industriels avec une valeur moindre pour le producteur. Ces sirops sont souvent produits en fin de saison et cela signifie souvent pour le producteur l'arrêt de sa production. En 2018, le VR5 représentait près de 3 millions de livre et PPAQ a maintenant accumulé plus de 20 M de livres en inventaire, n’ayant pas de débouché pour ce produit. Par ailleurs, si un débouché pouvait être développé pour ces produits de fin de saison, cela permettrait aux producteurs d'étirer la période de production de plusieurs jours, leur procurant ainsi une meilleure rentabilité. Depuis plusieurs années, PPAQ travaille en étroite collaboration avec Dr Navindra Seeram de la URI pour l'identification des composés (phénoliques surtout) présents dans le sirop d'érable. À cet égard, la URI a développé une méthode qui permet l'extraction des composés phénoliques (MSx-Maple Syrup Extract) et ceux-ci ont démontré leur potentiel, en tant qu'ingrédients actifs, dans plusieurs essais chez les animaux, ouvrant ainsi la voie au développement de produits ayant des effets bénéfiques sur la prévention et/ou diminution de conditions métaboliques chez l'humain (références 1-10).

Par ailleurs, la production du MSx dans sa forme actuelle (extraction par éthanol) n'est pas économiquement viable. C'est ainsi que Dr Seeram et son équipe ont exploré une nouvelle méthode expérimentale permettant une extraction du MSx beaucoup plus simple et plus économique, qui toutefois doit être optimisée, validée et mise à l’échelle (résultats non publiés mais présentés récemment lors d’un symposium de l’American Chemical Society).

Les objectifs sont :
1) à partir des travaux exécutés, réplication et optimisation du protocole de production du MSx en réduisant de manière importante le temps de réaction, en simplifiant le procédé et en sélectionnant des opérations unitaires pouvant se prêter à la mise en production à grande échelle ;
2) identifier de façon spécifique les composés retrouvés dans les différentes fractions de (s) la nouvelle  formulation ;
3) valider à une échelle plus grande (20 litres) les nouvelles conditions de production et analyser les composés retrouvés dans les fractions ;
4) explorer diverses pistes afin de récupérer de façon plus simple et moins coûteuse (exemple : précipitation sélective ?) les fractions phénoliques recherchées (MSx). Nous visons donc une méthode de production et de séparation permettant l’extraction économiquement viable du MSx dans des conditions de production alimentaire avec des fractions à valeur ajoutée. La nouvelle méthode devra absolument être transposable à l’échelle industrielle, une échelle qui permettra l’utilisation de plusieurs millions de livres de sirop d’érable déclassé (VR5) afin d’en extraire des produits à valeur ajoutée.
5) Finalement, on effectuera une évaluation économique des applications potentielles visées pour les différentes fractions pouvant être obtenues du MSx suite à leur séparation. Le but ultime du projet est d’utiliser tout l’inventaire des sirops VR5 (industriels), année après année, et même permettre d’étendre la saison de production en développant des produits à plus grande valeur ajoutée.