Impact de l'extrusion sur la valeur énergétique du soja entier

Lorsque le soja entier est intégré à l'alimentation animale, sa valeur nutritionnelle intrinsèque, en particulier sa teneur en énergie, est fortement influencée par son mode de transformation. Le soja cru contient des facteurs anti-nutritionnels (FAN) qui limitent l'utilisation des nutriments. Les traitements thermiques sont essentiels pour désactiver ces facteurs, mais le choix de la méthode de transformation affecte également la disponibilité des nutriments clés comme les lipides et les protéines. L'extrusion, un processus thermomécanique, est l'une de ces méthodes largement utilisées pour affecter le profil nutritionnel du soja entier. Cet article examine les changements biochimiques et physiques spécifiques qui se produisent pendant l'extrusion du soja entier, et comment ces altérations contribuent à sa valeur énergétique métabolisable pour les espèces animales, en se concentrant sur la digestibilité des lipides et des protéines, avec des résultats spécifiques pour les truies.

Cropenta Insight

Comprendre les changements spécifiques induits par l'extrusion dans le soja entier est crucial pour optimiser la nutrition animale. Ce traitement thermomécanique influence les structures des graisses et des protéines, impactant la disponibilité des nutriments et la valeur énergétique. Pour les fournisseurs d'ingrédients alimentaires et les formulateurs, la reconnaissance de ces mécanismes aide à évaluer les propriétés fonctionnelles du soja traité, en particulier dans les formulations où la digestibilité est une préoccupation majeure.

Technologie d'extrusion et ses effets sur le soja entier

L'extrusion est un traitement thermomécanique où la température, l'humidité, la pression, le temps de résidence, la configuration de la vis et les forces de cisaillement agissent ensemble lorsque le matériau est forcé à travers une filière. Ce processus diffère des autres traitements thermiques comme le grillage, qui implique principalement un traitement thermique avec de la vapeur ou de la chaleur sèche, ou la torréfaction, qui est un traitement à chaleur sèche des graines entières, généralement dans un tambour ou sur un tapis. L'extrusion vise à réduire les facteurs anti-nutritionnels thermosensibles tout en modifiant simultanément la structure physique et chimique du soja ^[1].

Pour le soja entier, qui conserve sa teneur en huile, le processus d'extrusion est critique. Le cisaillement mécanique intense et la chaleur à l'intérieur de l'extrudeuse peuvent rompre les cellules oléagineuses, rendant l'huile de soja plus accessible à la digestion. Simultanément, la dénaturation des protéines se produit, ce qui peut entraîner des changements dans la digestibilité des protéines si le traitement n'est pas excessif ^{[1, 2]}. Une chaleur excessive, cependant, peut endommager la qualité des protéines par des réactions de Maillard, affectant la lysine réactive et la digestibilité globale.

Mécanismes d'altération de la valeur énergétique dans le soja entier extrudé

La principale façon dont l'extrusion affecte la valeur énergétique du soja entier est d'influencer la digestibilité et la disponibilité de ses principaux nutriments contribuant à l'énergie : les lipides et les protéines ^[2]. Cela implique plusieurs mécanismes :

Disponibilité de l'huile et digestibilité des lipides

Le soja cru contient de l'huile encapsulée dans les parois cellulaires. L'extrusion soumet le soja à des pressions et des forces de cisaillement élevées, qui peuvent rompre efficacement ces parois cellulaires, libérant l'huile et la rendant plus accessible aux enzymes digestives dans le tractus gastro-intestinal de l'animal. Une étude sur les régimes alimentaires des truies a rapporté que le soja entier extrudé présentait une digestibilité apparente totale des graisses brutes (DAT) distincte par rapport au soja non extrudé ^[2].

Dénaturation des protéines et digestibilité des acides aminés

Le traitement thermique pendant l'extrusion provoque la dénaturation des protéines, déroulant leurs structures complexes. Cela peut exposer les liaisons peptidiques aux enzymes protéolytiques, affectant potentiellement la digestibilité des protéines et des acides aminés ^[1]. Cependant, l'étendue de la dénaturation est cruciale ; un sous-traitement laisse les facteurs anti-nutritionnels actifs, tandis qu'un sur-traitement peut entraîner des réactions de Maillard, où les sucres réducteurs se lient aux groupes amino libres (en particulier la lysine), affectant sa disponibilité. Des indicateurs comme l'activité de l'inhibiteur de trypsine (AIT) sont des mesures directes d'un traitement thermique adéquat pour les monogastriques, tandis que l'activité de l'uréase fournit une indication indirecte que la chaleur a été appliquée, mais ne prouve pas un traitement optimal. L'indice de dispersibilité des protéines (IDP) et la solubilité des protéines au KOH sont également utilisés pour évaluer l'adéquation du traitement thermique, chacun ayant une plage optimale ^[2].

La recherche montre que l'extrusion peut réduire efficacement les facteurs anti-nutritionnels, tels que les inhibiteurs de trypsine, affectant ainsi la digestibilité des protéines. Une étude évaluant le soja entier extrudé dans les régimes alimentaires des truies a trouvé un traitement optimal pour produire une teneur en énergie métabolisable ^[2].

Résultats nutritionnels pour les espèces animales

La conséquence directe de la digestibilité affectée des graisses et des protéines est une valeur énergétique métabolisable (EM) altérée du soja entier pour les animaux. L'étude principale de Wang et al. (2023) a examiné la composition chimique, la teneur en énergie et la digestibilité apparente totale (DAT) des nutriments dans le soja entier extrudé pour les truies ^[2]. Ce changement est attribué aux effets combinés de la réduction des FAN, de la rupture des cellules oléagineuses et de la dénaturation des protéines, affectant l'accessibilité de l'énergie pour l'animal.

Alors que l'étude de Wang et al. (2023) s'est concentrée sur les truies, les principes de la digestibilité affectée des graisses et des protéines par l'extrusion sont pertinents pour diverses espèces monogastriques.

Implications pour la formulation d'aliments

Pour les formulateurs d'aliments, comprendre l'impact précis de l'extrusion sur le soja entier permet des attributions de valeurs énergétiques plus précises dans les formulations alimentaires. La disponibilité des graisses et des protéines signifie que le soja entier extrudé peut contribuer à l'énergie métabolisable dans les régimes animaux par rapport à des homologues insuffisamment traités ^[2]. Cette connaissance soutient l'utilisation rationnelle du soja entier extrudé comme ingrédient protéino-énergétique, en particulier chez les espèces où la densité énergétique et la digestibilité des nutriments sont critiques, comme chez les truies très productives ou les jeunes animaux. Un contrôle attentif des paramètres de traitement (température, humidité, cisaillement) est essentiel pour maximiser la disponibilité énergétique tout en évitant le sur-traitement, qui pourrait entraîner des dommages aux protéines et une réduction de la valeur nutritionnelle.

Résumé technique

L'extrusion a un impact significatif sur la valeur énergétique du soja entier en affectant la digestibilité des graisses et des protéines. Le processus thermomécanique rompt les cellules oléagineuses, influençant la disponibilité de l'huile, et dénature les protéines, les rendant plus accessibles aux enzymes tout en réduisant les facteurs anti-nutritionnels. Pour des espèces telles que les truies, des études indiquent que le soja entier extrudé peut contribuer à l'énergie digestible et métabolisable, ce qui est important pour une formulation précise des aliments et l'utilisation des nutriments dans les régimes animaux.

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