FRUTALGA démontre le potentiel des technologies avancées pour transformer les résidus de fruits en énergie renouvelable et en extraits pour la cosmétique.

FRUTALGA démontre le potentiel des technologies avancées pour transformer les résidus de fruits en ingrédients à haute valeur ajoutée. Le projet a combiné la production d’énergie renouvelable avec l’obtention d’extraits naturels pour des applications cosmétiques et la production de biomasse microalgale présentant un potentiel pour d’autres applications industrielles.

Le projet FRUTALGA, financé par l’Agència Valenciana de la Innovació (AVI), a été développé par AINIA, qui pilote la conception et le développement des procédés technologiques (digestion anaérobie, bioproduction, extraction au CO₂ supercritique) ; AVA-ASAJA, responsable de l’approvisionnement et du prétraitement des résidus de fruits ; SITRA, spécialisé dans la conception, la mise au point et l’exploitation du réacteur pour les essais de culture mixte à l’échelle pilote ; IDiBE, centré sur l’identification et la caractérisation des composés bioactifs ; et Prospera Biotech, responsable de la conception, de la formulation et de la validation de l’efficacité d’un produit cosmétique final haut de gamme.

Du résidu de fruit à l’énergie : la digestion anaérobie intégrée au procédé

À partir des résidus de fruits générés lors des processus de transformation, le projet a développé un système de digestion anaérobie destiné à produire une source d’énergie alternative en utilisant exclusivement les substrats obtenus dans le cadre du projet. Ce procédé permet de générer 28 m³ de méthane par tonne traitée, contribuant ainsi à l’autosuffisance énergétique et à la durabilité globale du modèle.

Microalgues à l’échelle pilote et préindustrielle pour de nouvelles applications

À partir de la caractérisation de différents jus de fruits, un réacteur pilote a été conçu et validé afin de vérifier, dans des conditions contrôlées, la culture conjointe de microalgues et de bactéries. Pour ce faire, les fruits les plus appropriés ont été sélectionnés, le prétraitement a été validé et les propriétés physico-chimiques des jus obtenus ont été analysées. Les essais ont été réalisés dans le réacteur de type *raceway* installé à la Finca Sinyent de AVA-ASAJA, où des paramètres tels que le pH, l’oxygène dissous, les solides en suspension, la turbidité et les nutriments (N, P et K) ont été surveillés. La biomasse générée a été récoltée pour une caractérisation ultérieure, ce qui a permis d’évaluer son potentiel en tant que produit à valeur ajoutée.

Par ailleurs, des cultures mixtes microalgues-bactéries ont été générées en laboratoire à partir de différentes fractions liquides, le jus d’orange ayant été sélectionné comme le plus approprié. En parallèle, les conditions de croissance de trois espèces de microalgues ont été sélectionnées et optimisées à différentes échelles (laboratoire, pilote et préindustrielle), dans des photobioréacteurs fermés et ouverts, avec ou sans ajout de jus d’orange. Ces conditions ont été extrapolées à l’échelle préindustrielle, permettant une production soutenue de plusieurs dizaines de kilos secs de deux microalgues sélectionnées pour l’obtention de composés d’intérêt pour la cosmétique. En outre, des échantillons issus de la culture microalgues-bactéries à l’échelle pilote ont été analysés sur le plan nutritionnel et leur utilisation comme ingrédient pour l’alimentation animale a été validée.

Extraits au CO₂ supercritique et formulation cosmétique haut de gamme

Les recherches ont permis de développer des procédés verts basés sur l’extraction au CO₂ supercritique grâce à l’application de différentes alternatives de procédés — y compris l’extraction avec modificateurs et l’extraction sous pression avec des liquides — afin d’obtenir des extraits à partir de coproduits de fruits et/ou de biomasses microalgales. Ces extraits présentent des activités biologiques d’intérêt potentiel pour les produits cosmétiques, étayées par les caractérisations réalisées dans le cadre du projet.

En particulier, les extraits de noyau d’avocat, de noyau de datte et de microalgues se distinguent par leur potentiel antioxydant, dépigmentant et cicatrisant. Des extraits ayant une capacité potentielle à moduler TRPA1 ont également été identifiés. TRPA1 est une protéine présente dans les terminaisons nerveuses et certaines cellules cutanées qui agit comme un « capteur » face à certains stimuli, par exemple des irritants ou des changements environnementaux, et qui est liée aux réponses de sensibilité et de confort cutané.

Dans la phase d’application, après l’évaluation de la sécurité et de l’activité biologique réalisée, un cosmétique a été conçu et formulé en combinant les extraits sélectionnés avec d’autres actifs, destiné au soin des peaux matures et sensibles ayant tendance à l’hyperpigmentation et au photovieillissement. Le résultat est un produit cosmétique haut de gamme, qui ouvre la voie à de futures phases de montée en échelle industrielle et de commercialisation.

De manière complémentaire, dans le cadre du projet, les émissions équivalentes de CO₂ (CO₂eq) du modèle de valorisation proposé ont également été calculées, en prenant en compte les émissions évitées grâce à la production de coproduits tels que la chaleur, l’électricité et l’engrais organique, et en comparant la réduction des émissions par rapport aux alternatives conventionnelles.

Les résultats de FRUTALGA consolident un modèle de technologie avancée applicable à l’industrie fruitière et biotechnologique, capable de convertir des coproduits en nouveaux ingrédients et en énergie renouvelable. Cette approche contribue à réduire les déchets et à promouvoir des solutions plus durables pour des secteurs tels que la cosmétique et l’alimentation animale.