L’objectif principal de ce projet est de valoriser les résidus de canneberge dans le but d’en produire un jus secondaire riche en antioxydants. Pour cela, la matière sèche soluble extraite, riche en polyphénols et sucres, a été concentrée par cryoconcentration à une température de congélation de -20 ± 2 °C. Le premier objectif spécifique de cette étude consistait à déterminer le temps de congélation et de décongélation de solutions modèles de sucres qui sont naturellement présents dans la canneberge comme le sucrose, glucose, fructose et de leur mélange au ratio semblable à celui du jus de canneberge. Quant au deuxième objectif spécifique, il consistait à extraire la matière sèche soluble des résidus de canneberge et de la concentrer par cryoconcentration, puis d’en quantifier la teneur en polyphénols totaux et leur répartition dans les différentes phases lors du processus de décongélation de trois fractions dont chacune représente le tiers du volume initial de la solution. La cryoconcentration en cascade a été utilisée et trois fractions ont été récoltées. Pour les solutions modèles, le degré °Brix initial était fixé à 2,5, 5, 7,5 et 10 °Bx. Dans le cas des résidus de canneberge, des concentrations de 2,5 et 10 % des résidus de canneberge broyés et non broyés ont été utilisés. Les résultats obtenus ont montré que le temps de congélation du mélange des sucres simples (glucose + fructose) et du sucrose seul est plus court que celui des solutions individuelles de fructose et du glucose. Le degré Brix (°Brix) des solutions a été doublé dans la première fraction décongelée. Concernant le deuxième objectif spécifique de ce projet, deux volets ont été considérés : le volet 1 dont les résidus de canneberge n’ont pas été broyés et le volet 2 dont les résidus de canneberge ont été broyés. Les résultats relatifs au volet 1 ont montré que la concentration de la première fraction en polyphénols totaux est passée de 0,183 mg/ml à 0,238 mg/ml pour la solution initiale d’une concentration de 10 % et de 0,056 mg/ml à 0,067 mg/ml pour la solution initiale d’une concentration de 2,5 % de matière sèche totale. La matière sèche de la première fraction est passée de 1,09 ± 0,02 % à 2 ± 0,01 % pour la solution initiale dont la concentration était de 10 %. Concernant le volet 2, la teneur en polyphénols de la première fraction est passée de 0,187 mg/ml à 0,252 mg/ml avec une solution initiale d’une concentration de 2,5 % de matière sèche totale et de 0,475 mg/ml à 0,720 mg/ml pour la solution d’une concentration de 10 %. Pour ce qui est de la matière sèche, elle est passée de 0,94 ± 0,076 % à 1,86 ± 0,05 % pour la solution de canneberge dont la concentration en matière sèche totale était de 10 %. Le volet 1 et le volet 2 à 2,5 % ont montré des résultats presque constants de la matière sèche et des polyphénols totaux. S’agissant de la couleur, la première fraction de la cryoconcentration a iv montré une couleur plus vive par rapport à la couleur de la solution initiale. Ceci a été constaté au volet 1 et au volet 2 pour les mêmes concentrations. Ces résultats montrent qu’il est possible de produire un jus secondaire riche en polyphénols par la valorisation des résidus de canneberge dans un processus combinant l’extraction solide-liquide avec la cryoconcentration par congélation en bloc complet suivie d’une décongélation gravitationnelle. Pour améliorer la qualité du jus secondaire ainsi que la quantité produite (efficacité quantitative du procédé), une synergie entre l’affinité avec l’éthanol des polyphénols et la cryoconcentration pourrait être appliquée. En effet, cette combinaison pourrait permettre une augmentation de la quantité de sucre dans le jus avec une augmentation significative de la concentration des polyphénols dans la fraction cryoconcentrée. / The main objective of this project was to valorize the cranberry residues in order to produce a secondary juice rich in antioxidants. For this, the extracted soluble dry matter, rich in polyphenols and sugars, was concentrated by cryoconcentration at a freezing temperature of -20 ± 2 ° C. The first specific objective of this study was to determine the time of freezing and thawing of model solutions of sugars that are naturally present in cranberries such as sucrose, glucose, fructose and their mixture at a ratio similar to that of cranberry juice. The second specific objective was to extract the soluble dry matter from the cranberry residues and concentrate it by cryoconcentration, then to quantify the total polyphenol content and their distribution in the different phases during the thawing process of three fractions each of which represents one third of the initial volume of the solution. Cascade cryoconcentration was used and three fractions were harvested. For model solutions, the initial ° Brix degree was set at 2.5, 5, 7.5 and 10 ° Bx. For cranberry residues, 2.5% and 10% crushed and unmilled Cranberry residues were used. The results obtained showed that the freezing time of the mixture of sugars and sucrose is shorter than that of fructose and glucose. The degree Brix of the solutions were doubled to the first thawed fraction. Regarding the second specific objective of this project, two steps were considered: in the step # 1, cranberry residues were not crushed and in the step # 2, the cranberry residues were crushed. The results obtained in the step # 1 showed that the concentration of the total polyphenols in the thawed first fraction increased from 0.183 mg/ml to 0.238 mg/ml for the initial solution at a concentration of 10% of total dry matter, and from 0.056 mg/ml to 0.067 mg/ml for the initial solution with a concentration of 2.5% total dry matter. Moreover, the results showed that the dry matter of the thawed first fraction increased from 1.09 ± 0.02% to 2 ± 0.01% for the initial solution with a concentration of 10% total dry matter. Concerning the step # 2 of this specific objective, the polyphenol content of the thawed first fraction increased from 0.187 mg/ml to 0.252 mg/ml when the used initial solution was at a concentration of 2.5% total dry matter, and from 0.475 mg/ ml to 0.720 mg/ml for the initial solution with a concentration of 10% total dry matter. Regarding the total dry matter of the cryoconcentrated solutions, it increased from 0.94 ± 0.076% up to 1.86 ± 0.05% for the cranberry solution with an initial total dry matter concentration of 10%. The results obtained in the step # 1 and the step # 2 with the initial solution of 2.5% total dry matter showed almost constant results regarding the dry matter and total polyphenols. Regarding the color, the first thawed fraction of the vi cryoconcentration procedure showed a brighter color compared to the color of the initial solution. These results showed that it is possible to produce a secondary juice rich in polyphenols by valorizing cranberry residues combined with cryoconcentration. To improve the quality of the secondary juice as well as its yield, a synergy of ethanol and cryoconcentration could be applied. Indeed, this combination could allow an increase of the amount of total sugars and polyphenols in the cryoconcentrated secondary cranberry.

: Entre 2007 et 2021, la consommation de canneberges a triplé au Canada. Outre les nombreux bienfaits de la consommation quotidienne de jus de canneberge, celle-ci peut également avoir des effets indésirables au niveau gastro-intestinal, en raison de sa forte concentration en acides organiques. C'est pourquoi l'électrodialyse avec membrane bipolaire (EDMB) a été développée pour désacidifier ce jus. Cette technologie verte permet d'éliminer les acides organiques du jus tout en préservant les polyphénols, responsables des bienfaits sur la santé humaine. Ce procédé électrochimique a déjà été utilisé sur des jus de 7-14 °Brix (dilués par rapport à un jus concentré à 50 °Brix), mais n'a jamais été testé sur des jus plus concentrés. Pourtant, l'utilisation de jus concentré lors de l'EDMB présenterait plusieurs avantages, comme la production d'un jus concentré en polyphénols ou/et l'augmentation de l'efficacité énergétique de l'EDMB. À notre connaissance, l'effet de la dilution sur le jus de canneberge concentré n'a jamais été rapporté. Dans ce contexte, l'objectif de ce travail est de déterminer l'impact de la dilution du jus de canneberge à 50 °Brix, sur ses propriétés physicochimiques et son comportement électrochimique. Nos résultats ont montré que la densité, la teneur en polyphénols, la viscosité et l'acidité titrable du jus diminuent proportionnellement avec la dilution. La viscosité du jus présente un point d'inflexion à 25-30 °Brix. Concernant la conductivité, un comportement hyperbolique a été observé au cours de la dilution, avec un maximum à 25-30 °Brix. Une courbe également surprenante a été observée pour la résistance globale du jus dans une cellule électrochimique, avec un minimum à 25-30 °Brix. Ces résultats suggèrent qu'il existerait une concentration optimale de jus de canneberge, à 25-30 °Brix, pour sa désacidification par électrodialyse. De plus, lors de la circulation du jus dans une cellule d'EDMB, nos résultats suggèrent qu'une dissociation des molécules d'eau se produirait à 5 °Brix. Ainsi, en plus d'une concentration optimale, il y aurait également une concentration minimale à respecter afin d'optimiser la désacidification du jus de canneberge par électrodialyse. / : From 2007 to 2021, cranberry consumption in Canada has tripled. In addition to the numerous health advantages associated with regular intake of cranberry juice, its high concentration of organic acids can also lead to adverse effects on the gastrointestinal system. Therefore, the development of electrodialysis with bipolar membrane (EDBM) was undertaken as a means to deacidify this juice. This environmentally friendly technology allows the removal of organic acids from the juice while retaining the polyphenols, responsible for human health benefits. This electrochemical process has already been used on juices at 7-14 °Brix (diluted from a concentrated juice at 50 °Brix), has never undergone testing with more concentrated juices. Thus, the use of concentrated juice during EDBM would present several advantages, such as the production of a polyphenol-rich juice or/and the increase of the energy efficiency of EDBM. To the best of our knowledge, the effect of dilution of concentrated cranberry juice has never been reported. In this context, the objective of this work is to assess how dilution of cranberry juice at 50 °Brix affects its physicochemical properties and electrochemical behavior. Our results showed that, as expected, the density, polyphenol content, viscosity and the titratable acidity of the juice decreased proportionally when the juice was diluted. The viscosity shows an inflection point at 25-30 °Brix. In addition, a hyperbolic relationship was observed between conductivity and dilution, with the former reaching its maximum at the same concentration of 25-30 °Brix. Such a surprising curve shape was observed for the juice global resistance, with a minimum at 25-30 °Brix. Hence, it can be inferred that there exists an optimal concentration range for cranberry juice, specifically at 25-30 °Brix, which is most effective for its deacidification through electrodialysis. Moreover, during the circulation of the juice in an EDBM cell, our results suggest that a dissociation of the water molecules would occur at 5 °Brix. Consequently, there would also exist a minimum concentration to achieve an optimal deacidification of cranberry juice by electrodialysis.