Défis à relever pour la mise au point d`aliments riches

Moringa et autres végétaux à fort potentiel nutritionnel : Stratégies, normes et marchés pour un
meilleur impact sur la nutrition en Afrique. Accra, Ghana, 16-18 novembre 2006
Défis à relever pour la mise au point d’aliments riches en micronutriments à
base de soja et de feuilles de Moringa
Leonard M. P. Rweyemamu
Department of Chemical & Process Engineering
University of Dar es Salaam, Dar es Salaam, Tanzania
Résumé
Contexte: les approches basées sur l’alimentation, utilisant les ressources alimentaires locales
riches en micronutriments, constituent les stratégies les plus adaptées et les plus durables pour
lutter contre les carences alimentaires. En particulier, l’association des graines de soja et des
feuilles de Moringa oleifera constitue une approche peu coûteuse et durable pour lutter contre les
carences en micronutriments dans les pays en développement, y compris en Tanzanie. Ces deux
sources d’aliments sont riches en protéines, avec un profil d’acides aminés équilibré (dont tous
les acides aminés essentiels), riches en vitamines (en particulier A et C), et en minéraux
(notamment calcium, manganèse, fer, cuivre, zinc, phosphore, iode, soufre et sélénium).
L’incorporation de Moringa aux préparations alimentaires à base de soja permet de compléter les
apports en vitamine A et C et en fer, nutriments pour lesquels le soja n’est pas très riche.
Objectif : le but de ce projet est de mettre au point des produits alimentaires et des ingrédients à
base de soja et de Moringa, riches en micronutriments, en particulier fer et vitamine A pour
l’alimentation des enfants en âge préscolaire, les femmes enceintes et allaitantes, et les patients
atteints du VIH/SIDA. Méthodes : il s’agit d’étudier la stabilité d’aliments à base de soja et
Moringa, sous forme de poudre ou de boisson, afin de déterminer les paramètres de contrôle de
la chaîne de transformation (manutention, transformation, stockage) nécessaires pour maintenir
la valeur nutritionnelle des aliments du producteur au consommateur. Les méthodes de
transformation investiguées incluent : le séchage, le trempage des graines de soja, le
blanchiment, le broyage, le mélange, la pasteurisation. Afin de faciliter le transfert des résultats
de la recherche au secteur industriel agro-alimentaire, le projet est mené en collaboration avec le
Groupe sur les Aliments Fonctionnels et les Nutraceutiques de Dar es Salaam. Résultats : les
résultats montrent que les process influent sur les qualités nutritionnelles et organoleptiques des
produits finaux. Le stabilité microbiologique et physico-chimique des produits est également
prise en compte.
Introduction
Les micronutriments sont des éléments nutritionnels dont le corps a besoin en petites quantités
pour la croissance, le développement et le fonctionnement du système immunitaire et
reproductif. Parmi les micronutriments, on distingue les vitamines telles que A et C, et les
minéraux, tels que le fer, l’iode, le zinc, le sélénium. Les carences en micronutriments touchent
près de 2 milliards de personnes dans le monde. Les pays en développement sont les plus
touchés, les carences en vitamine A, fer et iode étant les plus répandues. En Tanzanie, on estime
à 45% le taux d’enfants de moins de 5 ans touchés par l’anémie (carence en fer) et à 37% ceux
souffrant d’une déficience en vitamine A. Près de 80% des femmes enceintes et allaitantes
souffrent d’anémie.
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meilleur impact sur la nutrition en Afrique. Accra, Ghana, 16-18 novembre 2006
Les approches basées sur l’alimentation sont considérées comme des stratégies durables pour
lutter contre les carences nutritionnelles. Cependant, il n’existe aucun aliment qui contienne à lui
seul, en quantité suffisante, tous les nutriments dont l’organisme a besoin. Les céréales, racines
et tubercules, qui constituent l’aliment de base en Tanzanie tout comme dans la plupart des pays
africains, sont généralement pauvres en micronutriments.
L’utilisation du soja et du Moringa, en tant que légumes disponibles localement à moindre coût,
est considérée comme une approche adaptée à la lutte contre les carences nutritionnelles. Les
graines de soja sont riches en protéines de bonne qualité, en minéraux et en composés
phytochimiques, de même que les feuilles de M. oleifera sont particulièrement riches en
vitamines, minéraux et composés phytochimiques. L’association des deux ingrédients peut donc
produire un aliment de très bonne qualité nutritionnelle, stimulant le système immunitaire, et
réduisant ainsi l’incidence de nombreuses maladies liées à l’alimentation.
Ces deux ingrédients sont largement disponibles en Tanzanie, bien que leur production et leur
consommation ne soient pas encore très développées. Les graines de soja sont généralement
utilisées pour la fortification des farines infantiles, des mères ou des personnes atteintes de
maladies. L’utilisation des feuilles de Moringa est un phénomène totalement nouveau. Les arbres
sont généralement utilisés pour former des haies vives, surtout dans les régions côtières. Il y a
quelques années, la société « Optima of Africa » s’est installée en Tanzanie et a commencé à
promouvoir la production de graines de Moringa. Malheureusement, le projet n’a pas abouti et
les agriculteurs qui s’étaient engagé dans la production se sont retrouvés avec leurs arbres sans
savoir quoi faire de leur production.
Du fait de leur composition variée, les aliments à base de soja et de Moringa posent des
problèmes techniques pour l’obtention de produits à haute valeur nutritionnelle, de bonne qualité
organoleptique, et à longue conservation.
Protein
Proteines
Soya
Graines
de soja
Moringa
leaves
feuilles
ca. 40% with
dont all
les88
essential
amino
Acides
aminés
acids
essentiels
(fresh);
.ca. 6.7% (fraîches);
27% (sèches)
(dry leaves)
8
allacides
8 essential
aminés
amino acids
essentiels
 10 acides
non - aminés
essential
Non
essentiels
amino
acids
Fat
Lipides
Vitamins
Vitamines
Minerals
Minéraux
Phytochemicals
chimiques
ca. 20% avec
fat with
highfort
% -ge
%
polyunsaturated
D’A.G.
polyinsaturés
FAs
Vitamin
Vitamine
AA
( -carotene), B vitamins, E and
K
sodium, potassium,
magnesium,
manganese, iron,
copper, zinc,
phosphorus, iodine,
and selenium
Phyto -estrogens,
isoflavones
.ca. 1.7%
(fresh);
(fraiches)
2.3% (sèches)
2,3%
(dry
leaves)
 fort
high%% -D’AG
ge
polyunsaturated
polyinsaturés
fatty acids ( FAs )
Vitamin A ( carotene), B vitamins - B1,
B2, B3, B6,
choline , vitamin
C, D, E and K
potassium
,magnesium,
calcium,
manganese, iron,
copper, zinc,
phosphorus, iodine,
sulphur and
selenium
Phenolic
antioxidants, e.g.
flavonoids
Figure 1: Principaux nutriments présents dans les graines de soja et les feuilles de Moringa
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Protein per Calorie (g/kcal)
0.14
0.12
0.10
0.08
0.06
0.04
0.02
Sweet
potatoes
Round
potatoes
Plantain
(banana)
Cassava flour
Maize flour
Wheat flour
Finger millet
flour
Ground nuts
Egg
Milk
Meat
MORINGA
leaves (dry)
SOYBEANS
Pigeon peas
Peas
Common
beans
0.00
Figure 2: Taux de protéines par calorie des feuilles de Moringa et des graines de soja, en comparaison
avec d’autres aliments
Les recherches du département d’ingénierie agro-alimentaire sur le développement
d’aliments riches en micronutriments
Le projet vise à développer des aliments fonctionnels et des « nutraceutiques » à partir de plantes
locales qui sont riches en micronutriments, protéines et composés phytochimiques. Ici, on
s’intéressera au développement d’aliments à base de soja et Moringa sous forme de farines et de
liquides.
Figure 3: Feuilles de Moringa oleifera (à gauche) et graines de soja (à droite)
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Le potentiel des graines de soja et des feuilles de Moringa à satisfaire les besoins quotidiens
en micronutriments
Les besoins en nutriments varient en fonction des individus : enfants, femmes, hommes,
personnes malades. Des besoins spécifiques sont particulièrement requis pour les jeunes enfants,
les femmes enceintes et allaitantes et les personnes atteintes du VIH/SIDA. Le tableau 1 indique
les besoins nutritionnels des enfants de 1 à 3 ans et ceux des femmes enceintes et allaitantes,
comparés aux teneurs en nutriments du soja et du Moringa. Seulement 100g de feuilles de
Moringa peuvent couvrir les besoins quotidiens en vitamine A de 17 enfants, ou 10 femmes
enceintes, ou 7 femmes allaitantes. Cette même quantité fournit aussi la quantité requise de
vitamine C à un enfant pour 7 jours, 4 jours pour une femme enceinte, 3 jours pour une femme
allaitante.
Table 1: Apports journaliers recommandés pour différents groupes et teneurs en
micronutriments des graines de soja et des feuilles de Moringa
1 - 3 ans Enceintes Allaitantes
Soja
Moringa
(AJR*) (AJR*) (AJR*)
(100g)
(100g)
Fer
10mg
27mg
15mg
7- 8.6mg
7mg
Vitamine A
400mg 700mg
950mg 263 -380mg 6800mg
Vitamin C
30mg
50mg
70mg
0
220mg
*AJR: apports journaliers recommandés
Possibilité d’utiliser les graines de soja et les feuilles de Moringa pour produire des
aliments riches en micronutriments
Afin de produire des aliments de qualité, il convient de prendre en compte les facteurs
influençant la perte de nutriments. Par exemple, la transformation des graines de soja en lait de
soja conduit à la perte de 93% du fer et 99,2% de la vitamine A. Plus de 90% des pertes ont lieux
pendant le processus de transformation. Le procédé de transformation est donc très important au
regard de la qualité du produit final. Le tableau 2 compare les teneurs en nutriment de l’aliment
brut et après transformation.
Table 2: Influence des conditions de transformation sur la qualité des produits à base de
soja et Moringa
Soja
Moringa Lait de soja Aliment à base de
(100g)
(100g)
(100g)
soja-Moringa
(100g)
Fer
7- 8.6mg
7mg
0.58mg
???
Vitamine
263 6800mg
3mg
???
A
380mg
Vitamine
0
220mg
0
???
C
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Le consommateur exige un produit qui soit sain, nutritif, goûteux et qui se conserve. On peut
utiliser différentes méthodes pour éliminer les facteurs anti-nutritionnels du soja.
Impact des opérations de transformation sur la qualité de l’aliment
Les opérations de transformation peuvent avoir différents effets sur la qualité des aliments à base
de soja-Moringa :
•
•
•
•
Perte de qualité organoleptique (texture, odeur, arôme, forme, couleur)
Perte de nutriments solubles (minéraux, vitamines solubles, sucres)
Dégénérescence des lipides vers des composés indésirables, voire toxiques
Destruction des vitamines sensibles à la chaleur et à l’oxygène
Défis pour la transformation des produits à base de soja-Moringa
Les défis à relever sont de différents ordres:
• Variabilité de la matière première
• Interaction des composés du soja et du Moringa
• Formulation du produit et procédé de transformation
• Emballage
• Acceptabilité par le consommateur
Tableau 3: effet de la transformation sur la stabilité des micronutriments
Stabilité des minéraux
Stabilité de la vitamine A
Stabilité de la vitamine C
• Les minéraux sont
• La vitamine A est sensible • Instable à l’air en présence
relativement stables
à l’oxygène atmosphérique
d’humidité et de métaux (Cu, Fe,
• Leur biodisponibilité est
en présence des minéraux
Zn)
affectée par la chaleur, la
traces
• Instable en conditions alcalines
lumière, l’air
• Elle est instable en
(pH>7) ou acides (pH<4)
• Le cuivre, le fer et le zinc
conditions acides (pH<5)
• Pertes durant le blanchiment
réagissent avec les
• Sujette à l’oxydation
• Pertes durant la pasteurisation
protéines et les hydrates
• Inactivée par les rayons UV
de carbone
• Relativement stable à la
• Il y a une perte de
chaleur
minéraux au cours des
procédés de trempage et
de blanchiment
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Approches pour le développement d’aliments à base de soja-Moringa et leur
commercialisation
• Etudier les effets de la méthode de transformation sur les qualités nutritionnelles et
organoleptiques des farines et boissons à base de soja-Moringa
• Etudier l’influence de l’acidité (pH) sur la stabilité des vitamines dans les boissons
• Initier une collaboration entre des PME, le gouvernement et les universités pour le
transfert de technologie et la commercialisation
Résultats
Nous avons étudié les méthodes de tranformation suivantes : séchoir de biomasse, trempage et
blanchiment des graines de soja, conditions de broyage et de mélange, pasteurisation.
Les résultats montrent la variabilité des caractéristiques des produits obtenus en fonction de la
méthode de transformation utilisée. Les figures 4 et 5 illustrent comment les conditions de
transformation peuvent affecter les qualités organoleptiques des produits (texture, odeur, arôme,
couleur). Nous étudions actuellement la stabilité des propriétés microbiologiques et physicochimiques afin de déterminer la durée de conservation du produit. Nous analysons également la
composition nutritionnelle des produits obtenus.
Figure 4: Effet des méthodes de
transformation sur la qualité des boissons à
base de soja-Moringa
Figure 5: Effet des méthodes de
transformation sur la qualité des farines
Afin de transférer les résultats de la recherche auprès des communautés, le projet collabore avec
le Groupe sur les Aliments Fonctionnels et les Nutraceutiques de Dar es Salaam (Dar es Salaam
Functional Foods and Nutraceuticals Cluster). Ce groupe comprend des micro, petites et
moyennes entreprises agro-alimentaires, des agriculteurs, des représentants du gouvernement
central, des autorités gouvernementales locales (conseils municipaux), et des fabricants
d’équipement.
Les types d’aliments produits par les membres du groupe comprennent des aliments fonctionnels
(ex : farines de soja-Moringa, jus, milkshakes, céréales de petit déjeuner, pâtes, porridge
instantané, barres nutritives). Les produits nutraceutiques comprennent des extraits foliaires de
Moringa, des comprimés, des capsules et de la teinture.
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Moringa et autres végétaux à fort potentiel nutritionnel : Stratégies, normes et marchés pour un
meilleur impact sur la nutrition en Afrique. Accra, Ghana, 16-18 novembre 2006
Opportunités pour les produits à base de soja-Moringa:
• Les consommateurs sont de plus en plus concernés par leur santé et leur régime
alimentaire ;
• Nouvelles recherches sur les liens entre santé et alimentation, y compris dans la
prévention des maladies chroniques ;
• La population vieillissante de nombreux pays rend les populations plus exposées aux
risques dégénératifs tels que cancers, maladies cardiaques, ostéoporose, diabète ;
• Pression croissante sur les dépenses de santé publique, accent mis sur la prévention et la
responsabilisation individuelle ;
• Evolution du cadre réglementaire.
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