Grant: CCI Applied Research and Development Grants
Cégep de Shawinigan
$120,000.00
Développement d’un procédé optimisé et standardisé de production d’inoculum de Kluyveromyces marxianus pour son exploitation industrielle lors de la fermentation de résidus laitiers en bioéthanol
FY 2024-25
Summary
Le secteur agroalimentaire est très important au Canada, dont la production de fromage. Cette dernière génère comme résidu du lactosérum, qui est riche en lactose et minéraux. Lorsque le lactosérum est valorisé en protéines, du perméat de lactosérum est généré, avec une teneur en lactose pouvant aller jusqu’à 150 g/L. La gestion de ces résidus est complexe, car le lactose a une faible valeur sur le marché. La Bioraffinerie du Terroir (BDT) souhaite valoriser ces résidus laitiers en bioéthanol dans la région du Centre-du-Québec, où se trouvent plusieurs producteurs fromagers importants.
Des études préalables réalisées avec BDT et la Fromagerie du Presbytère démontrent que la production d’éthanol avec la levure K. marxianus présente un haut potentiel économique. Cependant, le défi actuel de BDT pour l’exploitation industrielle d’un tel bioprocédé est le manque d’un inoculum commercial de K. marxianus. BDT, en collaboration avec le CNETE, désire développer un procédé de production d’inoculum de K. marxianus à l’échelle industrielle. Les principales activités du projet seront donc l’optimisation de la production de levures actives de K. marxianus pour les utiliser comme inoculum de bioréacteurs destinés à la fermentation de lactosérum et perméat de lactosérum. Le projet cible la production d’un inoculum robuste capable de tolérer de fortes concentrations de lactose, de minéraux ou d’éthanol, et qui présente un haut rendement. Ce qui pourra être réalisé par l’optimisation du milieu de culture. De plus, différentes méthodes d’inoculation seront étudiées, avec comme objectif de réduire au minimum l’utilisation d’inoculum frais, afin de diminuer les coûts d’opération reliés à la production de bioéthanol. Ces activités, qui seront exécutées au CNETE, permettront de produire des informations nécessaires à la réalisation d’une étude technico-économique pour sélectionner les meilleures conditions de production d’inoculum et la méthode d’inoculation à privilégier selon les conditions d’opération de l’usine du partenaire industriel. Dans une étape finale, le transfert de technologie sera réalisé en soutenant le démarrage d’équipements de procédé pour la production de l’inoculum dans l’usine de BDT. Le projet de recherche servira à former du personnel hautement qualifié dans le domaine des bioprocédés et de la valorisation de résidus agroindustriel dans une optique d’économie circulaire; dont trois stagiaires du collégial et un.e chercheur.e postdoctoral.e.
Program
CCI Applied Research and Development Grants
Recipient
Location
Quebec, Canada
Recipient Type
Academia
Type
Grant
Source
NSERC's Awards Data
As published
Application id
CCARD-2023-00932
Name nom
Lamarre, Samuel
Department département
Direction des études - Cégep de Shawinigan
Organization id
66
Institution établissement
Cégep de Shawinigan
Province en
Québec
Province fr
Québec
Country en
CANADA
Country fr
CANADA
Fiscal year exercice financier
2024
Competition year année de concours
2023
Award amount
120000
Program id
CCARD
Program name en
CCI Applied Research and Development Grants
Program name fr
ICC Subventions de recherche et développement appliquée
Group en
RESEARCH PARTNERSHIPS
Group fr
PARTENARIATS DE RECHERCHE
Committee code
nan
Area of application code
9999
Area of application group en
Not available
Area of application group fr
Non disponible
Area of application en
Not available
Area of application fr
Non disponible
Research subject code
9999
Research subject group en
Not available
Research subject group fr
Non disponible
Research subject en
Not available
Research subject fr
Non disponible
Field of research list codes
RDF2100102
Field of research list names en
Bioprocessing, bioproduction and bioproducts
Field of research list names fr
Biotransformation, bioproduction et bioproduits
Socioeconomic objective list codes
RDS10504
Socioeconomic objective list names en
Renewable energy
Socioeconomic objective list names fr
Énergies renouvelables
Application title
Développement d’un procédé optimisé et standardisé de production d’inoculum de Kluyveromyces marxianus pour son exploitation industrielle lors de la fermentation de résidus laitiers en bioéthanol
Keywords
Résidus laitiers; Lactosérum; Perméat de lactosérum; Fermentation; Bioéthanol; Levures non traditionnelles; Kluyveromyces marxianus; Purification; Bioraffinerie
Application summary
Le secteur agroalimentaire est très important au Canada, dont la production de fromage. Cette dernière génère comme résidu du lactosérum, qui est riche en lactose et minéraux. Lorsque le lactosérum est valorisé en protéines, du perméat de lactosérum est généré, avec une teneur en lactose pouvant aller jusqu’à 150 g/L. La gestion de ces résidus est complexe, car le lactose a une faible valeur sur le marché. La Bioraffinerie du Terroir (BDT) souhaite valoriser ces résidus laitiers en bioéthanol dans la région du Centre-du-Québec, où se trouvent plusieurs producteurs fromagers importants.
Des études préalables réalisées avec BDT et la Fromagerie du Presbytère démontrent que la production d’éthanol avec la levure K. marxianus présente un haut potentiel économique. Cependant, le défi actuel de BDT pour l’exploitation industrielle d’un tel bioprocédé est le manque d’un inoculum commercial de K. marxianus. BDT, en collaboration avec le CNETE, désire développer un procédé de production d’inoculum de K. marxianus à l’échelle industrielle. Les principales activités du projet seront donc l’optimisation de la production de levures actives de K. marxianus pour les utiliser comme inoculum de bioréacteurs destinés à la fermentation de lactosérum et perméat de lactosérum. Le projet cible la production d’un inoculum robuste capable de tolérer de fortes concentrations de lactose, de minéraux ou d’éthanol, et qui présente un haut rendement. Ce qui pourra être réalisé par l’optimisation du milieu de culture. De plus, différentes méthodes d’inoculation seront étudiées, avec comme objectif de réduire au minimum l’utilisation d’inoculum frais, afin de diminuer les coûts d’opération reliés à la production de bioéthanol. Ces activités, qui seront exécutées au CNETE, permettront de produire des informations nécessaires à la réalisation d’une étude technico-économique pour sélectionner les meilleures conditions de production d’inoculum et la méthode d’inoculation à privilégier selon les conditions d’opération de l’usine du partenaire industriel. Dans une étape finale, le transfert de technologie sera réalisé en soutenant le démarrage d’équipements de procédé pour la production de l’inoculum dans l’usine de BDT. Le projet de recherche servira à former du personnel hautement qualifié dans le domaine des bioprocédés et de la valorisation de résidus agroindustriel dans une optique d’économie circulaire; dont trois stagiaires du collégial et un.e chercheur.e postdoctoral.e.