Depuis l’interdiction de l’utilisation
des farines et graisses animales dans les aliments pour animaux
dont la chair est consommée par l’homme, des quantités
considérables de co-produits animaux sont venues grossir le stock
de déchets à éliminer de la filière viande. De plus, la baisse
constante de la consommation des abats entraîne un déclassement
de ces abats non-valorisés en alimentation humaine vers le stock
de co-produits à éliminer. Il existe aujourd’hui donc une
grande quantité de co-produits animaux de qualité alimentaire
qui sont détruits faute de débouchés. Il y a donc un intérêt
majeur, pour la filière viande, à développer des solutions
alternatives permettant la valorisation de ces co-produits.
Une nouvelle voie de valorisation de ce type
de co-produits proposée dans ce programme a consisté à extraire
à partir des co-produits des composés de qualité alimentaire
tels que les protéines pour les utiliser comme ingrédients
fonctionnels et biologiques.
OBJECTIF DU PROGRAMME
L’objectif de ce programme était d’étudier
la faisabilité technologique du procédé d’extraction, de
fractionnement et de concentration des protéines à partir de
co-produits animaux. Il s’agissait donc de déterminer si les
technologies employées permettaient de réaliser l’extraction,
le fractionnement et la concentration avec un rendement
suffisamment élevé pour envisager une application industrielle
tout en ne dégradant pas les fonctionnalités des protéines et
respectant les réglementations en vigueur.
La fonctionnalité des différentes
fractions protéiques obtenues à partir de 2 co-produits modèles
a été étudiée et comparée aux protéines de référence pour
situer leurs performances par rapport aux ingrédients protéiques
présents sur le marché.
L’étude de la faisabilité technologique
a été réalisée sur 2 co-produits modèles : le poumon de porc
et le cœur de poulet. Le programme des travaux comportait les
étapes suivantes :
- la caractérisation des protéines des
co-produits (phi, poids moléculaire par protéomique)
- Le fractionnement et la concentration des
protéines par les procédés de filtration membranaire
- L’étude des propriétés fonctionnelles
des solutions protéiques obtenues.
RESULTATS
La première étape du projet a consisté à
étudier la faisabilité d’extraction des protéines à partir
des co-produits bruts. L’analyse protéomique des deux
co-produits modèles a permis de définir des pH optimum de
solubilisation des protéines et ainsi d’optimiser l’extraction
de ces protéines. Dans les conditions optimisées au niveau du
laboratoire, les rendements protéiques d’extraction obtenus
sont élevés et compatibles avec une approche industrielle. La
faisabilité technologique de l’étape d’extraction des
protéines a donc été démontrée pour les deux co-produits
modèles.
La seconde étape du projet a consisté à
étudier la faisabilité technologique d’utilisation des
procédés de filtration membranaire (micro et ultrafiltration)
pour fractionner et concentrer les protéines extraites des
co-produits modèles. Pour les co-produits peu riches en graisse
(modèle poumon de porc), l’étude a permis de conclure qu’il
est faisable d’utiliser la filtration tangentielle pour
fractionner et/ou concentrer les protéines. En effet, les débits
de filtration observés, lors des différentes opérations (micro
et ultrafiltration) sont élevés et supérieurs aux valeurs de
référence pour ces procédés, ce qui peut présager d’une
bonne productivité du procédé à l’échelle industrielle. De
plus, la combinaison des étapes de micro et d’ultrafiltration
permet d’envisager des procédés polyvalents qui, soit
concentrent l’ensemble des protéines avec un rendement élevé,
soit fractionnent les protéines selon leur poids moléculaire
pour obtenir différentes fractions de qualité différentes. Pour
les co-produits riches en graisse (modèle cœur de poulet), les
procédés de filtration tangentielle peuvent être appliqués à
condition d’optimiser les conditions opératoires (température
notamment) mais ces procédés ne permettent pas d’éliminer les
matières grasses. Dans ces conditions, les solutions protéiques
ne sont pas suffisamment pures pour une utilisation en tant qu’ingrédients
protéiques. Il est donc préférable d’utiliser des co-produits
peu riches en graisses avec les procédés développés.
La troisième étape du projet a consisté
à étudier les propriétés fonctionnelles des solutions
protéiques obtenues à l’issue des opérations d’extraction,
de fractionnement et de concentration. Les propriétés
gélifiantes, moussantes et émulsifiantes ont donc été
étudiées et comparées aux protéines de référence sur le
marché des ingrédients fonctionnels (plasma de porc, caséinates,
blanc d’œuf, …).
Les protéines extraites du poumon de porc
possèdent d’excellentes propriétés gélifiantes. En effet,
certaines fractions protéiques possèdent une concentration
minimale de gélification inférieure et une force de gel
supérieure au plasma de porc, ingrédient gélifiant de
référence dans le secteur des produits carnés. De plus, cette
étude a montré également que le procédé a un impact direct
sur les propriétés des protéines de poumon de porc et que
toutes les protéines ne possèdent pas le même pouvoir
gélifiant.
Pour le cœur de poulet, les protéines
extraites, fractionnées et concentrées ont montré de bonnes
propriétés moussantes (équivalentes ou légèrement
inférieures au blanc d’œuf, protéine moussante de
référence).
Pour les deux co-produits modèles, les
protéines extraites possèdent des propriétés fonctionnelles
remarquables (gélifiantes pour le poumon de porc et moussantes
pour le cœur de poulet) qui permettent de concurrencer les protéines
de référence sur le marché des ingrédients fonctionnels.
Cette étude a permis de valider la
faisabilité technologique des procédés d’extraction, de
fractionnement et de concentration des protéines issues de
co-produits animaux et de montrer que les solutions protéiques
obtenues possèdent des propriétés fonctionnelles remarquables
qui leur permettent de concurrencer les protéines de références
sur le marché.
Les résultats obtenus sont très
encourageants et ce programme pourrait être complété par l’étude
d’autres co-produits et par la poursuite des travaux vers le
développement industriel.
Les entreprises intéressées par les
résultats de ce programme peuvent contacter l'ADIV pour un
développement industriel de ces méthodes et de ces procédés,
Pour plus d'informations, contacter :
M Alain Peyron et M Eric Lemoine
ADIV, 2 rue Chappe
63 039 Clermont Ferrand cedex 2
Tel: (04) 73 98 53 80
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