CUISSON - EXTRUSION

NOUS NOUS PROPOSONS DE REALISER UNE VEILLLE TECHNOLOGIQUE SUR LA CUISSON EXTRUSION EN ALIMENTS DU BETAIL

IL S'AGIT LA D'UNE TECHNIQUE PARTICULIERMENT INTRESSANTE NOTAMMENT EN ALIMENT VOLAILLE

Veille technologique 1 : du nouveau pour

FABRICANTS ALIMENTS BETAIL.

D. Belaid 23.04.2014

Une information qui peut intéresser les investisseurs en aliment bétail et notamment aliments volailles. Sous le titre « Ekoranda, une nouvelle usine dédiée aux oléo-protéagineux » le 1er avril dernier Véronique Bargain (www.Revue Réussir-Lait.fr) note que « Terrena, Valorex et Sofiprotéol ont inauguré le 11 février dernier à Ingrandes-sur-Vienne un site dédié à la cuisson-extrusion de graines d’oléo-protéagineux ». Cette technique mérite toute l'attention des investisseurs Algériens. En effet, elle permet d'utiliser en aliments du bétail des produits locaux en remplacement des produits importés.

UNE TECHNIQUE QUI ELIMINE LES FACTEURS ANTI NUTRITIONNELS

L'INRA* note tous les bienfaits qu'on peut attendre de l'extrusion-cuisson: « L'extrusion consiste à forcer un produit à s'écouler à travers un orifice de petite dimension, la filière, sous l'action de pressions élevées obtenues, dans un conduit cylindrique, grâce à une ou plusieurs vis de type vis sans fin. L'échauffement qui en résulte provoque une cuisson du produit, d'où le terme de cuisson-extrusion. » (…) L'exploitation prédominante de la fonction de cuisson est surtout développée pour améliorer les propriétés nutritionnelles et fonctionnelles des produits amylacés et des graines de légumineuses. Le traitement de courte durée à haute température peut en effet permettre : un fractionnement des grosses molécules (amidon, protéines) qui accroît leur digestibilité et modifie la consistance des produits, une dénaturation des facteurs antinutritionnels (ralentissant la croissance de l'animal) et des substances toxiques ou répulsives présentes dans certaines graines, une insolubilisation des protéines (utilisée en alimentation des ruminants pour limiter la dégradation par les micro-organismes du rumen)... » .

PROCESS TECHNOLOGIQUE: CUISSON JUSQU'A 140 °C

Selon Anne Nail de la Revue le Petit Meunier (voir également notre rubrique "Cuisson-Extrusion"), le process technologique est le suivant. Les matières premières sont d'abord finement broyées « pour permettre une meilleure imprégnation de la vapeur d'eau ». Le mélange passe ensuite dans un matureur, où il va être soumis à une première injection de vapeur d'eau, qui va grimper de 55 à 80 °C. Le produit est de nouveau mélangé avant d'entrer dans un pré-conditionneur où les apports d'eau et de vapeur vont monter jusqu'à 100 °C. Après cela, la matière est transformée en pâte. Les nouvelles injections d'eau et de vapeur vont faire cuire la pâte « à une température pouvant atteindre 140 °C ». La pâte est ensuite découpée selon l'aspect (taille des composants) que l'on veut donner au produit final. Ce dernier est, enfin, envoyé vers un sécheur/refroidisseur où la température redescend à 15 °C.

Certaines pièces des extrudeurs soumises à de fortes contraintes sont particulièrement sensibles à l'usure. Différentes techniques permettent de réduire cette usure. Des contrôles réguliers sont nécessaires afin de s'assurer de la qualité des produits malgré cette usure.

Sociétés proposant du matériel: Clextral, Farmet.

Un spécialiste de l'extrusion: Alain Quinsac Direction scientifique CETIOM, Pessac E-mail : quinsac@cetiom.fr

CUISSON-EXTRUSION DANS LES USINES SIM?

Pour rappel, c'est avec le groupe français Sofiprotéol que SIM se prépare à construire 3 usines d'aliments du bétail. L'utilisation de la cuisson-extrusion pourrait permettre de valoriser l'orge à la place du maïs en aviculture. Quant aux oléo-protéagineux, avec cette méthode, il serait possible de mieux valoriser féverole et tourteaux de colza (2 plantes bien adaptées à notre climat) en remplacement du soja importé. Cette technique relativement simple est donc STRATEGIQUE. Pour en savoir plus nous vous conseillons le site www.maurice.legoy.free.fr/extrusion/cuisson_extrud/‎ . M. Legoy note que cette technique permet "de valoriser des productions végétales locales (oléagineux, protéagineux, céréales et sous produits) et d'envisager une amélioration des performances sur les animaux d'élevage des ingrédients ainsi transformés, en permettant des économies sur les achats réalisés à proximité et sur les frais d'approche des matières premières transformées sur place".

L'extrusion permet, selon ce spécialiste "la destruction des germes contaminants, de certains facteurs antinutritionnels (facteurs anti-trypsique des graines entières de soja, glucosinolates du colza) ou enzymatiques (lipases et lipo-oxydases intervenant sur l'oxydation des huiles par exemple). Il faut y ajouter la destruction des parois cellulaires permettant une meilleure digestibilité de l'énergie contenue dans le produit (huile, amidons gélatinisés) et le traitement thermique des protéines permettant une insolubilisation des protéines, en particulier dans les aliments destinés aux ruminants". Selon Maurice Legoy¹ la présence de plus d'énergie dans les graines permet d'utiliser de l'urée dans certaines formulations d'aliments destinées aux ruminants. Pour rappel l'urée est disponible en Algérie.

CUISSON-EXTRUSION MADE IN DZ?

Il nous semble que des étudiants devraient s'orienter vers cette technique pour leur mémoire de fin d'études. Ils trouveraient des débouchés dans l'industrie de l'aliment du bétail. Petits et grands fabricants algériens ont tout intérêt à se renseigner sur cette technique et à recruter des cadres maîtrisant cette technologie. A l'heure de la volonté d'adhésion de l'Algérie à l'OMC, la seule solution pour survivre au déferlement à venir est de se fédérer entre industriel de consolider la filière aliment du bétail et d'accéder à un niveau technologique compétitif. Aux fabricants par exemple d'encourager la culture locale de féverole, colza et pois protéagineux pour alimenter leur usine en matière première valorisable par cuisson-extrusion.

Certes, actuellement à l'évocation de la production locale de tourteaux de colza ou de pois protéagineux, des fabricants d'aliments du bétail font la moue. Et pour cause, les produits d'importation sont moins chers. En sera-t-il toujours ainsi? Et est de cette façon qu'on peut bâtir une filière durable?

Dans le cas du projet Ekoranda, la coopérative Terrena projette de cultiver 500 ha de lupin protéagineux. Notons, qu'en Algérie, les sols calcaires sont défavorables au lupin. Il faut préférer la culture de féverole.

Nous ne manquerons pas de suivre ce sujet ô combien important.

(*) www7.inra.fr/internet/Directions/DIC/presinra/.../cuissonextru.htm

L'extrusion

L’extrusion est le procédé qui consiste à soumettre le soja à une pression et à une température élevées, dans un

système à vis sans fin appelé cuiseur-extrudeur. Au cours de l’extrusion, de la chaleur est créée dans le système

par friction et pression.

L’extrusion est une opération rapide qui dure de 30 secondes à trois minutes et ne nécessite que peu de

matériel. Au cours de l’extrusion, l’humidité est maintenue dans la fève, ce qui réduit le degré et la durée du

traitement par la chaleur requis. L’extrusion produit aussi un effet de cisaillement et de pression qui contribue à

éroder les parois des cellules, ce qui augmente la disponibilité des nutriments pour les animaux. La digestibilité

du soja ayant été traité à la chaleur de façon appropriée est intrinsèquement élevée, même sans extrusion,

mais l’opération d’extrusion est reconnue comme ayant un effet positif qui rehausse le traitement par la chaleur.

Toutefois, l’extrusion réduit sensiblement la taille des particules à cause du cisaillement se produisant dans le

système. En raison de la petite taille des particules et du contact dir

ect avec les sources de chaleur, le traitement

par la chaleur se fait potentiellement de manière plus uniforme.

Wiriyaumpaiwong et al. (2004) ont comparé les effets du traitement par la chaleur du soja par extrusion à ceux

résultant du chauffage à l’air de fèves entières et ont conclu que le produit extrudé, bien que plus coûteux à

obtenir, bénéficiait d’un traitement par la chaleur plus homogène. Au contraire, les fèves entières grillées sont

plus cuites à l’extérieur qu’à l’intérieur, en raison du temps mis par la chaleur pour se propager dans la fève.

Bien que cette opération à forte intensité ne nécessite que relativement peu d’espace, en raison de la nature

technique de l’extrudeuse et des pressions élevées produites, les systèmes sont relativement coûteux. Les

extrudeuses les plus simples et par conséquent les moins onéreuses s’appellent des extrudeuses à vis unique.

Ces machines comportent une vis rotative unique, enfermée dans un carter spécialement conçu, qui force les

fèves à passer par une ouverture restreinte, consistant souvent en un culot conique pouvant être ajusté pour

modifier les conditions à l’intérieur du système. Cette vis est conçue pour pr

oduire spécifiquement de la pression,

de la chaleur et un cisaillement. La vis est généralement composée d’un certain nombr

e d’éléments entraînés

par un arbre unique. Il est possible de modifier ou de réarranger ces éléments pour créer des conditions de

transformation déterminées. C’est un gros moteur électrique qui fait tourner la vis, créant ainsi mouvement et

pression. À cause du frottement intense se produisant dans la machine, la vis et le fût s’usent et doivent être

remplacés régulièrement. La qualité du produit doit être surveillée attentivement car la chaleur produite risque

de diminuer à mesure que les pièces du système s’usent. Le chauffage des fèves avant leur entrée dans

l’extrudeuse permet de réduire le degré de pression et de friction requis pour leur traitement par la chaleur et, par

conséquent, minimise le taux d’usure ainsi que la puissance requise pour faire fonctionner le système.

Il existe des extrudeuses à deux vis agissant en co-rotation appelées extrudeurs double-vis. Ces systèmes

étant bien plus complexes et plus coûteux à produire, on ne les utilise pas couramment pour le traitement par

la chaleur du soja destiné à l’alimentation du bétail. Dans certains cas, lorsque des pr

opriétés uniques sont

requises, l’extrudeur double-vis offre plus de flexibilité et de contrôle pour créer des produits inédits. Cette

machine est généralement destinée à la production d’aliments pour la consommation humaine ou pour des

spécialités utilisées en aquaculture ou pour animaux de compagnie

sources:

Guide de l'industrie de l'alimentation animale - Cigi

cigi.ca/wp-content/.../2010-Soybean-Feed-Industry-Guide_French.pdf‎

EXTRAITS DU SITE DE  MAURICE LEGOY

Les transformations provoquées par l'extrusion

Le passage à l'extrudeur provoque un certain nombre de transformations des matières premières alimentaires qui, soit seules, soit en combinaison, permettent de fabriquer une gamme étendue de produits finis.

1) Gélatinisation des amidons

L'élévation de température couplée à l'action de l'eau ajoutée sous forme de vapeur permet l'éclatement des grains d'amidon et leur gélatinisation. Le traitement des céréales, des protéagineux et de leurs sous-produits par cuisson-extrusion améliore la digestibilité des glucides qu'ils contiennent et leur efficacité chez les animaux jeunes et chez les espèces où la production d'amylase est peu développée.

Le traitement hydrothermique par cuisson-extrusion permet de fabriquer des ingrédients utilisables dans la formulation des aliments porcelets, les pet-foods, les aliments pour poissons et crevettes. Un préconditionnement avant extrusion facilite l'opération et améliore considérablement le rendement des extrudeurs.

2) Destruction des parois cellulaires

Elle permet la mise à disposition plus facile des nutriments dans l'intestin de l'animal, rendant plus efficace l'action l'action des enzymes digestifs, avec une augmentation de la digestibilité de l'énergie et des protéines.

La meilleure digestibilité des acides aminés des graines oléagineuses (soja) extrudées se traduit par une diminution de l'indigéré dans les caecums et permet une meilleure tenue des litières (dindes).

Le temps très court pendant lequel le produit à extruder est soumis à de très fortes température ne provoque pas une diminution de la digestibilité des protéines due à la réaction de Maillard.

3) Insolubilisation des protéines

L'extrusion provoque l'insolubilisation des protéines natives contenues dans les protéagineux et les oléagineux. Cette transformation est particulièrement intéressante pour l'utilisation de ces matières premières dans l'alimentation des ruminants, car elle diminue la proportion d'azote soluble de ces ingrédients (PDIN) et augmente la teneur en azote non dégradable dans le rumen (PDIA).

Cette propriété est mise à profit pour la fabrication de suppléments à base d'urée et de céréales cuites (correcteurs azotés des rations à base d'ensilage de maïs) et celle de suppléments azotés riches en PDIA pour les vaches laitières à haute production et en début de lactation. Elle peut aussi être à la base d'aliments destinés à augmenter la teneur en acides linoléïques conjugués des matières grasses du lait grâce à l'utilisation de graines de soja extrudées dans l'alimentation des ruminants.

3) Désactivation des molécules anti-nutritionnelles ou toxiques thermolabiles

L'extrusion à haute température permet la destruction de 90% des facteurs antitrypsiques et de l'uréase contenus dans le soja et les protéagineux.. Elle réduit la teneur en glucosinolates des graines et tourteaux de colza, celle en aflatoxines des tourteaux d'arachides et des ingrédients contaminés par ces moisissures.

Elle permet aussi l'inactivation des systèmes enzymatiques responsables de la libération de l'acide cyanhydrique des graines et tourteaux de lin, ainsi que celle des lipases et des lipoxydases présentes dans les graines oléagineuses, prévenant ainsi le rancissement et l'oxydation de l'huile qu'elle contiennent.

4) Stérilisation des produits par passage à l'extrudeur

Les hautes températures et les fortes pressions mises en oeuvre dans le fût de l'extrudeur permettent la destruction des microbes, de la plupart des spores de moisissures et des oeufs d'insectes.

5) Formage

Le passage dans des filières à la sortie de l'extrudeur donne des produits de taille et de formes aussi variées qu'on puisse imaginer, à condition que le mélange extrudé ait la consistance pâteuse appropriée.

L'incorporation de taux de graisses élevés (20%) est possible sans affecter la présentation du produit fini.

6) Texturisation

Sous l'influence de l'élévation de la température et de la pression, de nouvelles liaisons apparaissent dans les chaines protéïques et entre plusieurs chaînes de protéines. Cela se traduit par une texturisastion du produit fini et permet la production de substituts de viandes à partir de protéines végétales (meat-analogues);

Couplée avec la gélitination des amidons, cette faculté permet la production d'aliments de densité variable, mis à profit en aquaculture (aliments flottants, aliments à descente lente ou progressive dans l'eau, aliments résistants au délitement dans l'eau), et dans les pet-foods (aliments réhydratables avant distribution, bases pour aliments humides en boite, etc).

L'application de fortes température pendant un temps très court, avec une chute brutale grâce à l'évaporation de l'eau sous pression à la sortie de l'extrudeur est sans incidence sur la qualité des protéines.

7) Diminution de la teneur en eau

L'évaporation de la vapeur sous pression à la sortie de la filière permet une diminution de la teneur en eau de l'ordre de 5 à 7%. On peut ainsi sécher des céréales et des graines à taux élevé d'humidité nécessitant autrement un séchage, ou se servir de l'extrudeur pour le traitement de sous-produits de la préparation des denrées (parage des viandes, filetage, utilisation de sang liquide) mélangés à des céreales et d'autres ingrédients pour la production d'aliments finis.

L'utilisation de l'une ou de plusieurs de ces transformations permet la production d'une gamme de produits très variés, grâce à des modifications de la conformation de la vis et du fût d'un extrudeur avec des modules appropriés. Cette flexibilité est le gage d'une utilisation maximum de la ligne d'extrusion tout au long de l'année, ainsi que la possibilité de transformer des matières premières disponibles localement pour la production d'aliments de grande valeur biologique

Concentrés extrudés pour vaches laitières

Particularités de la digestion chez les vaches laitières

Les vaches laitières, tout comme d'autres animaux tels que les moutons, les chèvres ou les buffles, sont des ruminants. Les ruminants sont des herbivores qui mastiquent leurs aliments non seulement pendant les repas, mais aussi entre les repas. Après avoir été avalés, les aliments reviennent dans la bouche (régurgitation) où ils sont mélangés avec de la salive et mastiqués à nouveau. Cette activité, qui s'appelle rumination, fait partie du processus d'adaptation qui permet aux ruminants d'obtenir de l'énergie des parois cellulaires végétales, ou fibres alimentaires.

L'estomac des ruminants est constitué de 4 poches : la panse (ou rumen), le réseau (ou réticulum), le feuillet (ou omasum) et la caillette (ou abomasum). Chez la vache laitière, la panse est un grand réservoir d'environ 250 litres où les aliments sont stockés pour y subir une fermentation par des bactéries et des protozoaires en absence d'oxygène. Le rumen fournit un environnement idéal pour ces micro-organismes (température, teneur en eau) avec, en général, une quantité d'aliments quasi illimitée pour la croissance et la reproduction bactérienne.

L'absence d'air dans le rumen favorise la croissance de certaines espèces de bactéries, en particulier celles capables de dégrader les fibres végétales. Ces microbes fermentent les sucres de la paroi cellulaire végétale pour en obtenir de l'énergie. Durant ce processus, ils produisent les acides gras volatils (AGV) qui sont les produits finaux de leur fermentation. Les AGV qui sont sans valeur pour les microbes traversent la paroi du rumen et deviennent la source d'énergie principale dans les cellules du corps de la vache.

L'azote dans la ration des non-ruminants ne peut provenir que d'acides aminés préfabriqués et assemblés en protéines. Par contre, les ruminants peuvent utiliser à la fois les protéines et d'autres sources d'azote non-protéique (ANP). L'énergie disponible aux bactéries du rumen leur permet d'utiliser l'urée et l'ammoniac pour synthétiser les acides aminés et leurs propres protéines. La plupart des protéines bactériennes ainsi formées dans le rumen sont digérées dans la caillette et l'intestin grèle, où elles deviennent la source principale d'acides aminés dont la vache a besoin. Les protéines alimentaires insolubles, en particulier les protéines traitées par la chaleur, le formol et les tannins ne sont pas dégradées par les micro-organismes de la panse et passent intactes (protéines by-pass) dans l'intestin grèle où elles sont digérées.

Les huiles et les graisses de l'alimentation subissent dans le rumen des modifications importantes, en particulier la transformation des acides gras poly-insaturés en acides gras mono-insaturés qui sont des précurseurs d'acides gras particulièrement intéressant dans les produits laitiers, les CLA.

Utilisation de différentes sources d'énergie et de protéines chez le ruminant et le non-ruminant.

Exemple d'aliments Non- ruminant Ruminant

(Porc) (Vache)

L'ÉNERGIE

Sucres simples Mélasse + +

Amidon Racines + +

Cellulose Pailles 0 +/-

L'AZOTE

ANP1 Urée 0 +

Protéine Soja + +

1 ANP = azote non-protéique

+ complète, +/- partielle, 0 nulle

EN PRATIQUE

Les ruminants peuvent utiliser une variété d'aliments plus grande que les non-ruminants. Les microbes qui vivent dans le rumen leur permettent d'utiliser des aliments fibreux (fourrages, résidus de récoltes et sous-produits industriels) et l'azote non-protéique (ammoniac, urée). L'énergie et les protéines ainsi produites peuvent servir pour faire du travail (traction, portage, etc.) et pour la synthèse d'aliments nutritifs et de saveur désirés par beaucoup d'humains (produits laitiers).

Les aliments fibreux sont nécessaires pour la bonne santé de la vache parce qu'ils provoquent la rumination et la production de salive, deux aspects essentiels du bon fonctionnement du rumen.

Une vache peut manger des fourrages (aliments pauvres en énergie) et des concentrés (en général, aliments riches en énergie). Cependant, l'addition de grandes quantités de concentrés dans la ration doit être très progressive et étalée sur une période de transition de 4 à 5 jours pour permettre aux bactéries du rumen de s'adapter à la nouvelle ration.

Les matières fécales des ruminants sont des engrais riches en matières organiques (débris microbiens non digérés) et en matières minérales (azote, phosphore et potassium).

Origine des composants du lait

La mamelle n'est pas un filtre banal qui laisserait passer dans le lait les éléments nutritifs présents dans le sang. C'est un véritable tissu glandulaire formé par les cellules des acinis, dont la partie apicale se déverse dans les canaux galactophores entre 2 traites. Le lait est le résultat de la fonte de la partie distale des cellules qui constituent les "acinis" mammaires. Sa composition est intimement liée aux caractéristiques génétiques de l'animal producteur.

Le lait est donc un mélange complexe d'une multitude de substances de nature variée : c'est à la fois une solution vraie (ensemble de molécules de lactose, d'urée, d'ions sodium, potassium, chlorure de calcium, protéines solubles, enzymes) , une solution colloïdale (ensemble de protéines ou caséines assemblées en micelles), enfin une émulsion de matières grasses et même une suspension de micro-organismes et de macrophages.

Les composants organiques principaux du lait sont synthétisés dans les cellules de la mamelle, qui est une véritable glande deversant sa sécrétion vers l'extérieur de l'organisme (glande exocrine, comme les glandes de la digestion par exemple) :

Les protéines du lait ont pour origine les acides aminés du sang. 90% d'entre elles sont synthétisées par la mamelle et sont spécifiques du lait, les caséines étant entièrement synthétisées par la mamelle, les lacto globulines étant des protéines du sang modifiées par la mamelle. 10 % des protéines du lait proviennent directement du sang (lactalbumines, immunoglobulines).

La synthèse des graisses du lait est très complexe. Certains acides gras sont synthétisés de novo dans la mammelle. D'autres y sont apportés par le sang et reconditionnés en triglycérides spécifiques au lait.

Les acides gras à courte et à moyenne chaîne, qui constituent jusquà 50% de la matière grasse du lait, sont synthétisés "de novo"dans la mamelle à partir de l'acétate et du beta-hydroxybutyrate provenant des fermentations microbiennes dans le rumen.

Les acides gras à longue chaîne de la graisse du lait sont puisés dans le sang par extraction des triglycérides contenus dans les lipoprotéines, en provenance essentiellement de l'alimentation de l'animal

Les acides gras de la matière grasse du lait sont moins saturés que ceux contenus dans les triglycérides des lipoprotéines du sang. Une désaturase dans la glande mammaire convertit l'acide stéarique (C18:0) en acide oléique (C18:1 cis). Ce même enzyme est aussi capable de désaturer les acides gras saturés en C14 et C16, ainsi que de désaturer l'acide oléique C18 cis au niveau du carbone 11 de la molécule en donnant un acide linoléique conjugué C18 cis9-trans11 (CLA).

Le premier stade de la biohydrogénation de l'acide linoléique donne d'acide ruménique, que l'on trouve dans les graisses du lait. On pensait au premier abord que que tous les CLA du lait provenaient directement des transformations dans le rumen. A présent, il semble que jusqu'aux 3/4 des CLA présents dans le lait soient synthétisés par la glande mammaire par désaturation de l'acide vaccénique.

Il semble y avoir des compensations entre les groupes d'acides gras présents dans la graisse du lait, de sorte que le point de fusion de ces graisses reste au dessous de la température du corps de la vache (39°C).

La plupart des 400 et quelques acides gras qui ont été trouvés dans la graisse du lait proviennent du métabolisme microbien dans le rumen. Bien qu'on les ait identifiés, on n'a pas encore expliqué le mécanisme de leur formation, les incidences de l'alimentation et des conditions dans le rumen qui peuvent influencer les quantités produites, leur influence potentielle sur la synthèse des graisses du lait et leurs effets biologiques éventuels.

Dans la "nature", les quantités des principaux constituants trouvés dans un litre de lait d'une vache individuelle peuvent varier, en particulier selon la race des animaux producteurs, le stade de la lactation, la saison, l'alimentation des animaux, la quantité journalière produite :

de 30 à 48 grammes de matières grasses;

de 47 à 54 grammes de lactose;

de 27 à 33 grammes de caséine;

de 4 à 6 grammes d'albumine.

Les concentrés et les aliments extrudés dans la production laitière

En élevage extensif, l'alimentation à base d'herbe et de fourrages suffit à la vache pour produire les quelques litres de lait nécessaires à l'alimentation de son veau, à partir de végétaux qui sont sans intérêt pour d'autres animaux. Mais l'homme a domestiqué les ruminants producteurs de lait au moins autant pour s'approprier une partie du lait destiné au veau que pour leur viande. La sélection a permis d'obtenir des individus produisant des quantités de plus en plus importantes de lait, les produits laitiers étant des aliments très recherchés par les hommes en raison de leur valeur nutritive, de leur diversité (lait, laits fermentés, yaouts, crème, beurre, fromages) et de leur goût agréable.

Il a donc fallu apporter dans l'alimentation des vaches laitières des modifications de leur alimentation traditionnelle, en distribuant des suppléments pour couvrir les nouveaux besoins découlant de l'augmentation considérable des productions individuelles. Ces "concentrés" ont pour objectif :

De permettre la production maximum, par les micro-organismes de la panse, de substances énergétiques et de protéines destinées à la production des composants du lait. Par conséquent de favoriser le développement microbien en lui fournissant des éléments et des conditions de fermentation adéquates, ce qui nécessite la fourniture d'une alimentation riche en fibres et en azote dégradable (protéines solubles et azote non protéique);

D'apporter au niveau de l'intestin des protéines digestibles fournissant à l'organisme les acides aminés indispensables à la production des protéines du lait en grande quantité. En fait, cette exigence ne peut être remplie qu'en supplémentant l'alimentation des vaches laitières hautes productrices avec des protéines non fermentescibles dans la panse, les protéines "by-pass".

D'influencer autant la nature des composants du lait (taux protéique, taux butyreux, % de caséine, nature des acides gras dans les produits laiters) que la quantité brute de lait produit. Cette notion est de plus en plus prise en compte à la fois pour des raisons nutritionnelles et pour des raisons tehnologiques (tartinabilité du beurre, teneur en oméga-3, en CLA, fabrication de fromages au lait cru, etc).

La nature des transformations réalisées par l'extrusion permet de satisfaire ces besoins et de palier les conséquences négatives sur la production et sur l'état de santé des animaux à forte production, recevant pour couvrir leurs besoins de production, de grandes quantités de concentrés trop riches en amidon et en protéines solubles ayant une action négative sur la vie microbienne du rumen.

Techniquement et commercialement, on peut imaginer plusieurs types de concentrés extrudés pour la production laitière :

un concentré destiné à favoriser la vie microbienne dans le rumen, utilisant l'urée combiné l'amidon gélatinisé des céréales et des protéagineux extrudés avec des facteurs stimulant le développement microbien (levures liquides concentrées, lactosérum concentré, etc)

un concentré riche en protéines "by-pass", riche en acides aminés essentiels, élaboré à partir de protéagineux et de graines oléagineuses et de tourteaux

un concentré riche en matières grasses destiné à influencer la teneur en divers acides gras des matières grasses du lait (teneur en CLA et en omega-3)

On peut aussi songer à associer les trois idées développées ci-dessus et élaborer un concenté unique, en particulier pour les vaches hautes-productrices en début de lactation.

On peut aussi extruder un produit destiné à entrer dans un concentré VL classique granulé.

L'extrusion permet donc de valoriser certaines productions végétales produites localement comme les protéagineux, dont l'utilisation dans l'alimentation des vaches laitières est limitée en raison de la solubilité de l'azote qu'ils apportent. Elle peut, en matière d'alimentation des ruminants, réduire notre dépendance à l'égard du tourteau de soja importé en combinant de façon appropriée des ingrédients comme l'urée avec des sous-produits de céréales et pois, feverolles et lupin, pour fabriquer des correcteurs de rations à base d'ensilages de maïs par exemple.

La cuisson-extrusion, bénéfique aux animaux et aux consommateurs

Mardi 18 février 2014 La Dépêche Le Petit Meunier

Le 11 février, Terrena, Valorex et Sofiprotéol ont conjointement inauguré une usine de cuisson-extrusion de graines oléo-protéagineuses, dans la Vienne. Un investissement de 2 M€ pour un objectif de production de 25.000 t d'aliments par an.

«En 2013, Terrena, Valorex et Sofiprotéol ont créé la société Ekoranda, dont elles détiennent respectivement 51, 25 et 24 % des parts. Il s'agit d'une usine d'aliments du bétail, spécialisée dans la cuisson-extrusion. L'outil de production, qui a nécessité un investissement de 2 M€, permet d'obtenir des produits plus digestes pour les animaux et « d'améliorer le profil nutritionnel des viandes et du lait en préservant, notamment, les acides gras oméga 3 », selon un communiqué. En marche depuis octobre l'année dernière,“ le site a déjà la capacité de produire plus de 10.000 t. « Avec sa montée en puissance, il devrait rapidement atteindre les 15.000 t par an », estime Alexandre Charron, chargé des relations presse chez Terrena.

Des matières premières majoritairement françaises

La majorité des matières premières sont d'origine française. Les fibres (sons, luzernes, pulpes de betterave) viennent de Cham-pagne-Ardennes. Les céréales (blé, maïs) et les graines oléagineuses (lin, féverole) sont collectées aux alentours du site. Et les tourteaux de tournesol arrivent des Pays de la Loire et de Bretagne. Seul le tourteau de soja est importé du Brésil, garanti non OGM (<0,9 %).

Une cuisson jusqu'à 140 °C

Les matières premières sont d'abord finement broyées « pour permettre une meilleure imprégnation de la vapeur d'eau ». Le mélange passe ensuite dans un matureur, où il va être soumis à une première injection de vapeur d'eau, qui va grimper de 55 à 80 °C. Le produit est de nouveau mélangé avant d'entrer dans un pré-conditionneur où les apports d'eau et de vapeur vont monter jusqu'à 100 °C. Après cela, la matière est transformée en pâte. Les nouvelles injections d'eau et de vapeur vont faire cuire la pâte « à une température pouvant att e i n d r e 140 °C ». La ” pâte est ensuite découpée selon l'aspect (taille des composants) que l'on veut donner au produit final. Ce dernier est, enfin, envoyé vers un sécheur/refroidisseur où la température redescend à 15 °C.

Les produits sont plus digestes pour les animaux, et le profil nutritionnel des viandes et du lait est amélioré.

Quatre gammes de produits

L'outil de cuisson-extrusion fournit quatre gammes de produits. Les noyaux riches en matière grasse représentent 25 % de la production actuelle. Ils sont vendus à Valorex et Terrena, qui vont les commercialiser sous leurs marques propres. Les noyaux de céréales, à base d'un mélange de blé, orge et maïs, sont achetés par l'usine de Ceaux-en-Couhé (86) pour entrer dans la préparation d'aliments pour veaux. Cette gamme est minoritaire, comptant pour seulement 5 % des volumes. Une partie de l'outil de production est dédiée à l'extrusion de graines de soja bio, soit 15 % de la production. Ces dernières sont ensuite réorientées vers l'usine de nutrition animale bio de Terrena à Teillé (44). La dernière gamme est un produit fini, qui représente la majorité des volumes (55 %). C'est un aliment composé avec de forts taux de protéines et jusqu'à 11 % de matières grasses. Il est destiné aux vaches et chèvres laitières. Une nouvelle gamme devrait bientôt être lancée pour les bovins viande.

Les trois industriels ont créé la société Ekoranda afin, notamment, de renforcer l'indépendance protéique de la France. Les objectifs futurs consistent à atteindre une production annuelle de 25.000 t, ainsi que développer les cultures de lin et lupin, avec des surfaces respectives de 3.000 et 500-600 ha. « Nous espérons avoir une première récolte de lupin cette année ».

Anne Le Nail

Pour en savoir plus

www.tgcextrusion.com

www.extrusion-reactive.com

Banc de cuisson-extrusion faible-coût

Descriptif d'installation artisanales idéales pour

un jeune qui souhaite démarrer ce genre d'acticités.

pfeda.univ-lille1.fr/Docs/ExtruF.pdf‎

Plans du banc de cuisson-extrusion ... production à la ferme d'aliments pour le bétail

Le Grenier de l'Albigeois mise sur le lin et le soja

Publié le 23/06/2012  La dépêche.fr

 

L'unité de transformation d'aliments pour bétail du grenier coopératif 

Il soufflera bientôt ses 80 bougies. Le grenier coopératif de l'Albigeois a résisté au temps qui passe. Créé par des producteurs de blé qui avaient des problèmes de prix et de débouchés, il se diversifie en rachetant, à Saint-Juéry, l'usine Alidoc et démarre son activité de nutrition animale. Le Grenier propose alors, dans les années 2000, des mélanges simples alliant soja, blé, orge, luzerne. Il développe parallèlement son activité approvisionnement avec un gros point de collecte à Cadalen. Le Grenier s'informatise et s'automatise en 2008. « Ce qui nous a permis, assure Daniel Maurel, le directeur, de garantir la composition des aliments et la traçabilité des matières premières. Nous proposons ainsi à nos adhérents, des formules à la carte. Nous en avons 235 différentes. »

L'alimentation du bétail représente désormais 50 % de l'activité du Grenier coopératif qui a décidé, dans la foulée de se lancer, dans la culture du lin, qui provenait auparavant du Nord. 400 ha sont cultivés actuellement dans le droit fil d'un projet de développement durable avec un circuit d'approvisionnement bien plus court.

Une unité d' extrusion l'an dernier

Ce n'est pas tout. L'an dernier, la coopérative s'est dotée d'une unité d'extrusion avec deux lignes pour le soja et le lin. L'unité, inaugurée lundi matin à Saint-Juéry, représente un investissement de 690 000 €.

Après cuisson des graines à 120° dans l'extrudeur et refroidissement, le soja sort sous forme de farine grossière et le lin sous forme de pellets.

« C'est un grand jour pour nous qui fait suite à une réflexion, poursuit le directeur, aux côtés de son président, Thierry Roch. Comment diversifier les productions végétales, les transformer et les valoriser de façon durable ? »

La coopérative a trouvé sa réponse avec cette nouvelle unité qui devrait transformer 1 000 à 1 500 t de produits cette année pour atteindre 5 000 t d'ici 3 à 4 ans.

Ses aliments ont acquis leurs lettres de noblesse chez les adhérents mais aussi chez les fabricants d'aliments pour bétail qui apprécient de plus en plus la qualité des mélanges.

P S.

Le tannage thermique des tourteaux de colza, alternative au traitement chimique

Dans le cadre du programme de recherche en faveur des oléagineux financé par

l'ONIOL*, le CETIOM et l'ONIDOL* utilisent l'atelier pilote de Pessac (CREOL)

pour réaliser une étude qui porte sur les alternatives possibles au traitement chimique des tourteaux de colza

L'alimentation des ruminants en début de lactation nécessite une complémentation par des protéines. Ces protéines sont apportées le plus souvent par des tourteaux de soja ou de colza dont l’efficacité nutritionnelle est sensiblement accrue par un traitement au formol qui réduit leur dégradation dans le rumen.

L’inocuité du formol justifie son usage depuis de nombreuses années et 60 % des tourteaux de colza utilisés actuellement par les vaches laitières le sont sous forme tannée. On mesure les conséquences négatives que pourrait avoir une remise en cause de ce traitement. Des traitements alternatifs de tan-

nage par la chaleur sont donc étudiés sur le colza, en remplacement du tannage chimique. La solubilité des protéines est jugée convenable lorsqu'elle est comprise entre 20 et 35 %.

Quatre procédés testés Quatre procédés sont en cours d'étude : la cuisson des graines par micro-ondes, et trois procédés technologiques plus classiques, la cuisson avant aplatissage, la désolvantation à haute température et la prépression-extrusion (figure 1).

Les micro-ondes :Le pilote pour le traitement par micro-ondes dispose d'une puissance totale égale à 8,4 kW. Les deux paramètres réglables sont la puissance de chauffe et le temps de séjour. Le débit de l'appareil est inversement proportionnel au temps de séjour. Un temps de séjour de 3 minutes

correspond à un débit de 60 kg/h.

La cuisson avant aplatissage : Elle a lieu en continu à 135°C pendant 90 minutes avec un débit de 200 kg/h. Après aplatissage, les graines sont cuites de nouveau à 90°C pendant 90 minutes puis pressées et extraites à l'hexane.

La désolvantation du tourteau est réalisée à 110°C pendant 90 minutes.

La désolvantation à haute température : Elle est appliquée sur le tourteau d'extraction pendant 75 ou

105 minutes avec deux débits de vapeur (6 et 12 kg/h).

La prépression-extrusion : Une cuisson préalable à 90°C est suivie d'une pression et d'une extrusion à 170°C.

 

L'étude du procédé micro-ondes a montré que l'insolubilisation des protéines est effectuée à un niveau convenable et avec un bon rendement énergétique. L'homogénéité du traitement ainsi que l'impact sur la qualité de l'huile restent à déterminer.

La cuisson avant aplatissage s'est avérée efficace pour tanner les protéines (solubilité d'environ 16 %). La qualité de l'huile est améliorée au niveau des phospholipides qu'un dégommage à l'eau permet d'éliminer presque complètement. En revanche, les paramètres d'oxydation sont mauvais. Les conditions doivent être optimisées pour réduire les inconvénients du procédé (friabilité des écailles) tout en conservant le degré d'insolubilisation des protéines requis (solubilité d'environ 35 %).

Dans la prépression-extrusion, la teneur en huile résiduelle après la prépression est suffisamment basse (< 20 %) pour autoriser l'emploi de l'extrudeur. Les insolubilisations obtenues (solubilité proche de 18 %) sont largement suffisantes. L'intérêt de l'extrusion réside dans le contrôle aisé des conditions (température, temps de séjour) qui permettront d'optimiser plus facilement l'obtention d'un tourteau ayant des caractéristiques précises. Par rapport à un procédé traditionnel, la qualité de l'huile est légèrement améliorée.

La désolvantation haute température paraît la moins efficace pour l'insolubilisation des protéines. De plus le procédé doit, mais cela reste à vérifier, produire un tourteau moins homogène que les autres procédés. La qualité de l'huile n'est pas améliorée.

Les prochains travaux consisteront à vérifier et compléter ces résultats. Pour les micro-ondes, le passage à un échelon supérieur est nécessaire afin de disposer de quantités suffisantes de produits pour tester l'extractibilité de l'huile. Pour chacun des procédés, l'homogénéité des produits fabriqués

devra être mesurée ainsi que son impact au niveau de l'animal. De plus, la qualité de l'huile devra être améliorée, car elle constituera le bonus nécessaire pour compenser la complication du process lié au tannage. Les essais ont montré également que la désolvantation des tourteaux devait être améliorée, ce qui permettrait d'extraire plus d'huile. D'abord focalisée sur l'optimisation des procédés, de manière à se rapprocher des spécifications requises tout en assurant un niveau de qualité convenable de l'huile, l'étude sera complétée par une évaluation économique de ces traitements thermiques.

Contact : Alain Quinsac Direction scientifique CETIOM, Pessac E-mail : quinsac@cetiom.fr

 

Encadré: Tannage des graines de colza et filière tracée de production laitière en Pays de Loire

Afin de substituer des oléo-protéagineux domestiques (colza ou lupin) au soja importé dans le cadre d'une filière tracée en Pays de Loire, deux procédés de tannage-déshuilage des graines de colza ont été mis au point. Les deux procédés, cuisson avant aplatissage et la prépression-extrusion sont étudiés pour produire des tourteaux partiellement déshuilés et tannés dans des unités de transformation de taille limitée (<10 000 t/an).

Ces deux procédés ont des performances similaires pour le déshuilage des tourteaux (résidu < 8 %) et l'insolubilisation des protéines (solubilité dans la soude < 25 %). L'évaluation sur vaches laitières des tourteaux produits par CREOL et la comparaison à un tourteau de soja industriel est en cours à la Ferme des Trinottières dans le Maine-et-Loire. Une évaluation économique et environnementale sera ensuite réalisée. Ce projet co-financé par l'ACTA* et piloté par le CETIOM regroupe aussi CREOL, l'Institut de l'élevage, l'UNIP*, Tecaliman et l'INRA