Valorisation du marc de raisin en vue de la production de composés bioactifs à haute valeur ajoutée dans un contexte d'économie circulaire

Abstract

Sujet : Le marc de raisin représente une part importante des coproduits de l’industrie du vin. Les usages actuels qui en sont faits comme le compostage, l’épandage ou comme aliment pour le bétail ne permettent pas de bénéficier du potentiel économique de ce coproduit et engendrent même des impacts environnementaux négatifs. Ainsi, la mise en œuvre d’une stratégie de bioraffinage pour permettre la valorisation de ce coproduit est à envisager. En effet, le marc de raisin est riche en polyphénols, dont la bioactivité peut trouver des applications dans les secteurs pharmaceutique, nutraceutique et cosmétique. Ces marchés permettraient d’assurer la pérennité de la filière, tout en permettant aux industriels du secteur viti-vinicole de réduire l’impact environnemental de leur activité et de bénéficier de la plus-value apportée par la valorisation du marc de raisin. Cependant, la mise en œuvre de cette stratégie nécessite de trouver les opérations de prétraitements adaptées afin de valoriser au maximum le potentiel du marc de raisin. Objectifs : Ce projet vise à évaluer le profil et à identifier les composés phénoliques de quatre marcs de raisins par UHPLC-DAD et d’étudier les effets de différents prétraitements, de la fermentation spontanée et de l’hydrolyse enzymatique des marcs sur leur contenu en polyphénols. Résultats : Les résultats montrent que les différentes opérations de prétraitements, les fermentations et les hydrolyses enzymatiques mises en œuvre ont effectivement un effet sur la composition en polyphénols des marcs de raisin. Conclusions : Le broyage du marc de raisin avec complément d’eau et le séchage à 60°C suivis d’une extraction à 25% d’éthanol constituent les prétraitements les plus efficients parmi ceux qui ont été testés. L’optimisation de ces deux méthodes, des fermentations et des hydrolyses enzymatiques, ainsi que la caractérisation des coproduits devront cependant être réalisés. Le choix final du prétraitement dépend grandement du contexte géographique, de la source d’approvisionnement et des caractéristiques de la biomasse.

Background : Grape pomace represents a significant proportion of the coproducts in the wine industry. Current uses such as composting, spreading on fields or as animal feed do not allow to benefit from the economic potential and even have negative environmental impacts. Thus, the implementation of the valorization of this coproduct should be considered. Indeed, grape pomace is rich in polyphenols, whose bioactivity can find applications in the pharmaceutical, nutraceutical and cosmetic sectors. These markets would ensure the sustainability of the sector, whilst allowing the wine industry actors to reduce the environmental impact of their activity and to benefit from the added value brought by the valorization of grape pomace. However, the implementation of this biorefinery strategy requires finding the appropriate pretreatment operations in order to maximize the potential of grape pomace. Objectives : This project aims to evaluate the profile and identify the phenolic compounds of four grape pomaces by UHPLC-DAD and to study the effects of various pretreatments, spontaneous fermentation and enzymatic hydrolysis of pomaces on their contents in polyphenols. Results : The results show that the various pretreatment operations, fermentations and enzymatic hydrolysis used have an effect on the polyphenol composition of grape pomace. Conclusions : Grinding grape pomace with complement of water and air-drying at 60°C followed by solvent extraction with 25% ethanol constitute the most efficient pretreatments of those that have been tested. However, the optimization of these two methods, fermentations and enzymatic hydrolyses, as well as the characterization of the coproducts must be carried out. The final choice of pretreatments operation depends greatly on the geographic context, the source supply and the characteristics of the biomass.