Les enzymes peuvent contribuer au développement de nutriments

CET ARTICLE/COMMUNIQUÉ DE PRESSE EST PAYÉ ET PRÉSENTÉ PAR Nofima L'Institut norvégien de recherche sur l'alimentation, la pêche et l'aquaculture - en savoir plus

Nortura Hærland, dans le sud-est de la Norvège, transforme jusqu'à 100 000 poulets chaque jour. Il en résulte de nombreux paquets de filets de poitrine, de filets de cuisse, de viande hachée, de cuisses et de poitrines - et il en reste beaucoup.

Il reste beaucoup de viande sur la carcasse. C'est ce qu'on appelle la matière première résiduelle ou la biomasse résiduelle et elle est principalement utilisée pour l'alimentation animale.

Les experts de Bioco, Nofima, Norilia, Nortura et SINTEF collaborent pour mieux utiliser ces matières premières restantes. L'objectif est de développer des ingrédients destinés à la consommation humaine car cette matière première contient des composants nutritifs qui peuvent être utilisés dans diverses denrées alimentaires.

Le développement et la production des nouveaux ingrédients ont lieu juste à côté de l'abattoir de poulets de Nortura à Hærland. Cette société s'appelle Bioco. C'est la seule usine de Norvège qui convertit les matières premières de poulet et de dinde en ingrédients de haute qualité.

Deux tuyaux parallèles qui partent juste sous le toit de l'abattoir et traversent la route de Bioco transportent cette matière première.

La composition des autres matières premières peut varier. Il existe une différence de nutriments entre les matières premières restantes de dinde et les matières premières restantes de poulet. Il en va de même pour la peau par opposition à la viande laissée sur la carcasse.

Afin de fabriquer des produits de la même qualité jour après jour, il est important que les mélanges de matières premières aient une qualité aussi constante que possible. Les producteurs doivent être conscients des différences et savoir quel type de processus est nécessaire pour obtenir une qualité constante.

C'est pourquoi les chercheurs ont installé un capteur NIR juste derrière le broyeur qui broie le reste des matières premières en un hachis. Entre autres choses, le capteur mesure la teneur en graisses, protéines et os dans le mélange qui s'écoule en continu.

"De cette façon, nous pouvons en savoir plus sur la variation réelle de la matière première et sur la manière dont la variation affecte le processus et le produit final", a déclaré l'ingénieur principal Katinka Dankel chez Nofima.

Avec les doctorants Bijay Kafle et Marco Cattaldo, elle a passé de nombreuses journées de travail chez Bioco à suivre les mesures NIR et à collecter davantage de données sur le processus et le produit.

La spectroscopie NIR (proche infrarouge) est une technique dans laquelle la lumière est transmise à travers un échantillon alimentaire pour mesurer la quantité de lumière absorbée à différentes longueurs d'onde. Cette méthode de mesure peut évaluer rapidement diverses propriétés des aliments, telles que les graisses, l'eau, les protéines, les glucides et les pigments.

La matière première broyée est mélangée avec de l'eau et des enzymes, puis un processus dit d'hydrolyse a lieu.

Il s'agit d'une imitation de ce qui se passe dans le système digestif du corps où les enzymes décomposent les molécules de protéines plus grosses en peptides et acides aminés plus petits.

Le corps a besoin de peptides pour fabriquer des protéines. Les peptides sont constitués de chaînes d'acides aminés. Ils servent de blocs de construction dans toutes les cellules vivantes et jouent un rôle important dans la croissance et la réparation des tissus dans le corps.

Après environ une heure, le processus se termine et le mélange est séparé en trois fractions différentes : des graisses, des protéines hydrosolubles et un sédiment riche en minéraux.

"La particularité de ce processus est que toute la matière première est convertie en produits de valeur - rien n'est gaspillé. Dans les tests actuels, nous nous concentrons sur la partie protéique", déclare Nils Kristian Afseth, scientifique principal à Nofima.

Les protéines hydrosolubles obtenues à partir du procédé sont appelées un hydrolysat. C'est une substance qui contient principalement des peptides et des acides aminés.

Il est important pour Bioco qu'autant de protéines que possible dans la matière première finissent dans l'hydrolysat. Cela produit des rendements élevés. De plus, il est important que l'hydrolysat ait la bonne composition nutritionnelle et ait bon goût. Les experts testent actuellement différentes enzymes pour voir si et comment elles affectent à la fois la composition et le rendement.

"Les objectifs des essais que nous menons actuellement sont d'analyser comment les changements dans la matière première et les enzymes affectent les hydrolysats", a déclaré Ingrid Måge, scientifique principale et analyste de données à Nofima.

Elle est chargée de compiler et d'analyser toutes les données des tests. Marco Cattaldo fait également partie de l'équipe d'analyse des données. Il est chercheur doctorant chez DigiFoods et étudie comment les mesures NIR peuvent être utilisées pour ajuster le processus afin que le rendement soit élevé tandis que l'hydrolysat est toujours de la bonne qualité.

Il y a un test majeur qui se déroulera sur plusieurs semaines en cours. Chaque semaine, une nouvelle enzyme est testée, tandis que les opérateurs du procédé procèdent à des changements contrôlés de matières premières et à l'ajout d'eau.

Pour voir comment l'hydrolysat est affecté par ces changements, des échantillons doivent être extraits du procédé. Cela signifie que quelqu'un de Bioca ou de Nofima doit mettre un équipement de protection, ouvrir une trappe dans un réservoir et remplir un petit tube en plastique avec un liquide chaud fumant.

Pendant les semaines de test, cela se fait plusieurs fois par jour, 24 heures sur 24. Pendant certaines périodes, il peut être aussi fréquent que toutes les dix minutes.

Les échantillons sont transportés au laboratoire de Nofima où ils sont analysés en profondeur à l'aide de nombreuses méthodes de mesure différentes pour caractériser à la fois la composition des protéines et d'autres propriétés.

L'une des méthodes de mesure qui s'est avérée bien adaptée pour mesurer la qualité des protéines est la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR). En utilisant ce rayonnement infrarouge, les chercheurs peuvent identifier des molécules. Le rayonnement crée des vibrations spécifiques dans les liaisons chimiques entre les molécules.

Le transport des échantillons vers un laboratoire externe est fastidieux, c'est pourquoi les scientifiques de SINTEF et Nofima travaillent au développement d'un instrument FTIR portable qui peut être utilisé pour mesurer directement la qualité des protéines dans l'usine.

Un instrument comme celui-ci permettra à l'industrie de contrôler rapidement et facilement la qualité des produits, ce qui n'est pas possible aujourd'hui. C'est l'un des objectifs de la thèse de doctorat de Bijay Kafle.

Après séchage par pulvérisation, l'hydrolysat devient une poudre de protéines. Atteindre un goût neutre a été difficile.

Plusieurs facteurs affectent le goût - les enzymes, le processus et la composition des matières premières. La poudre peut parfois avoir un goût amer ou brûlé. Le but est que la poudre de protéines ait un goût neutre.

La poudre de protéines de tous les différents lots fera l'objet de plusieurs évaluations gustatives par les juges sensoriels professionnels de Nofima.

Le personnel de Bioco a visité le laboratoire sensoriel de Nofima et a reçu une formation sur l'évaluation du goût.

Ils procèdent maintenant à une série de leurs propres évaluations de la qualité de la poudre de protéines en utilisant une échelle de notation de 1 à 9, où 7 à 9 représente une bonne qualité.

Il existe des différences majeures entre la façon dont les diverses enzymes affectent le processus d'hydrolyse. Dans les tests actuellement en cours, le processus d'hydrolyse est exécuté dans les mêmes conditions de processus, quelle que soit l'enzyme utilisée.

Pour les experts de Bioco et de Nofima, les tests offrent de bonnes opportunités d'acquérir de nouvelles connaissances.

"Nous apprenons comment différentes enzymes fonctionnent en termes de pourcentage de rendement, de goût et de conditions de traitement. La prochaine étape consistera à analyser quelles seront les conditions de traitement optimales pour les enzymes avec lesquelles nous choisissons de procéder. Par exemple, cela pourrait inclure l'extension de l'hydrolyse processus », explique Jonathan Fjällman, directeur des opérations chez Bioco.

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