La séparation membranaire et les techniques séparatives au Cirad

En menant des recherches sur l’utilisation des procédés membranaires appliquées à la clarification de jus de fruits, la pasteurisation à froid, la concentration à froid, la purification et au fractionnement de composés d’intérêt fonctionnels, le Cirad a lié de nombreux partenariats en France (IEM, AgroParisTech, etc.) et à l’étranger (Agrosavia Colombie, CITA Costa Rica, Embrapa Brésil, ESP Sénégal, etc.).

Le plateau technique « Séparation membranaire et autres techniques séparatives » a été créé pour développer des opérations couplées d’extraction, de purification, de fractionnement, de concentration et de stabilisation de composés actifs naturels. Il est question également d’appliquer le savoir-faire acquis à la valorisation non seulement de métabolites secondaires des fruits et végétaux d’origine méditerranéenne et tropicale, mais également à la valorisation de bio-ressources non valorisées à ce jour ou de coproduits des transformations agroalimentaires.

Le plateau technique accueille de nombreux projets issus de collaborations académiques et industrielles, sur différents aspects, comme par exemple :

• La valorisation d’extraits et jus de fruits tropicaux (hibiscus, pitahaya, mure andine, açaí, pomme cajou, agrumes, etc.),
• L’extraction et purification de bétalaïnes de figues de Barbarie,
• Le fractionnement et concentration de divers composés phénoliques (notamment anthocyanes et ellagitanins) issus de mures andines,
• La séparation de l'hydroxytirosol contenu dans des margines d’olives par nanofiltration,
• La désamérisation des jus de pamplemousse par extraction des flavonones sur résines échangeuses d’ions,
• La production d’extraits naturels concentrés en caroténoïdes, polyphénols et pectines, pour la prévention du diabète de type 2, par séparation membranaire,
• L’extraction de composés d’intérêt de peaux d’agrumes par filtration-compression dans un objectif du développement de filières low-tech.

Composition du plateau

Le plateau technique « Séparation membranaire et autres techniques séparatives » est constitué de deux espaces contigus dédiés aux expérimentations :

• à l’échelle laboratoire (30 m²) ;
• à l’échelle semi-industrielle (70 m²).

Équipements de séparation membranaire et autres techniques séparatives

Le plateau technique permet de réaliser les opérations unitaires suivantes :

• microfiltration et ultrafiltration tangentielle par membranes minérales et organiques tubulaires ;
• microfiltration et ultrafiltration par membranes organiques (type fibres creuses) immergées ; 
• ultrafiltration, nanofiltration et osmose inverse par membranes organiques planes et spirales ;
• évaporation osmotique à l’échelle laboratoire et pilote en partenariat avec la société Eurodia ;
• extraction et concentration sur colonnes de résines échangeuses d'ions ;
• filtration - compression.

Couplées aux technologies séparatives, différentes techniques permettent d’optimiser la séparation, et sont ainsi également disponibles sur le plateau.

On trouve ainsi sur la plateforme :

• séchoirs (atomisation, lyophilisation, séchage sur cylindre, séchage air chaud) ;
• chromatographie semi-préparative ;
• pilote de flash détente ;
• pilote d’extraction assistée par ultrasons.