Journal des troubles nutritionnels et de la thérapie

Abstrait

Food Summit 2020 : Poudres alimentaires à base de sous-produits alimentaires pour la nutrition fonctionnelle et comme agents anticancéreux - Ozlem Tokusoglu - Université Celal Bayar

Özlem Tokusoglu

Les sous-produits alimentaires de l'industrie agroalimentaire se caractérisent par une proportion élevée de déchets spécifiques de produits. Cela signifie non seulement que la production de ces déchets est inévitable, mais aussi que le niveau et le type de sous-produit, qui sont principalement constitués de résidus organiques de matières premières transformées, peuvent difficilement être modifiés si l'on veut que la qualité du produit fini reste constante. L'utilisation et l'élimination des déchets spécifiques de marchandises sont difficiles en raison de leur stabilité biologique insuffisante, de leur structure potentiellement pathogène, de leur teneur élevée en eau, de leur tendance potentielle à l'auto-oxydation et de leur forte activité enzymatique.

Dans l'industrie alimentaire, les différents types de sous-produits peuvent être évalués par différentes branches industrielles en raison des propriétés souhaitées des sous-produits alimentaires sélectionnés. Les pulpes, les drêches et les déchets de la transformation des aliments dépendent de la qualité de la gestion des sous-produits, tout en garantissant la protection de l'environnement et la durabilité dans le suivi des sous-produits.

 Les sous-produits alimentaires ou les coproduits de l'industrie alimentaire stables à température ambiante tels que les liquides, les marcs ou les poudres peuvent être obtenus à partir de fruits, de légumes, de viandes, de fruits de mer, de lait et de produits laitiers, de céréales, de noix, de graisses et d'huiles. Le séchage des sous-produits et leur conversion en poudre offrent un moyen de les conserver en tant que produits utiles et précieux. Les sous-produits mentionnés ci-dessus peuvent être évalués comme source de composés phytochimiques alimentaires, notamment d'antioxydants phénoliques, de caroténoïdes, d'autres polyphénols bioactifs, de fibres alimentaires, comme source de protéines, de peptides et d'acides aminés, comme produits extrudés, comme sources de collagène, de gélatine et comme sources de divers additifs alimentaires, et comme produits extrudés. Cependant, certains des sous-produits peuvent être utilisés comme compost pour les plantes, comme aliments pour animaux et comme matériaux industriels. Aujourd'hui, l'utilisation potentielle de ces composants majeurs a fait l'objet d'une attention particulière. 

Les études épidémiologiques ont montré que la consommation de fruits et légumes apporte des bienfaits pour la santé, notamment contre certains types de cancer et réduit le risque de maladies coronariennes. La chimioprévention est une stratégie active de prévention du cancer visant à inhiber, retarder ou inverser la cancérogénèse humaine, en particulier à l'aide d'agents chimiques naturels. Les compléments alimentaires et/ou l'enrichissement des aliments à base de sous-produits alimentaires peuvent constituer une alternative aux constituants sains mentionnés ci-dessus. Les bienfaits des fruits et légumes pour la santé sont principalement attribués aux nutriments bioactifs tels que les composés phytochimiques, les caroténoïdes, les vitamines (acide ascorbique, tocophérol, etc.), ainsi qu'aux fibres alimentaires de ces produits.

Français En raison de la forte consommation et de la transformation industrielle des parties comestibles des fruits, des déchets tels que les pelures et les pépins de fruits (pomme, poire, orange, grenade et tomate), les résidus de peaux d'agrumes, de mangues, d'ananas, d'autres fruits tropicaux exotiques (avocat, banane, goyave, jacquier et longane), les résidus de châtaignes, d'olives et la bagasse de canne à sucre sont générés en grandes quantités dans les grandes villes. De plus, les fractions d'écorce, de feuille ou de tige de chou, de chou-fleur, de céleri, de chou chinois, de coriandre, de concombre, d'aubergine, d'endive, de fenouil, de pomme de terre, de colza, d'oignon vert et d'épinard peuvent être évaluées comme des composés phytochimiques alimentaires et peuvent être utilisées comme produits extrudés, et les fibres alimentaires sont également utilisées dans les produits manufacturés sous forme de poudre.

Les méthodes actuelles de valorisation des déchets spécifiques de fruits et légumes ont été développées selon des méthodes traditionnelles et ces valorisations sont étroitement liées à l'origine agricole des matières premières.

La majorité des sous-produits de l'industrie de la viande sont produits lors de l'abattage. Les déchets d'abattoir sont constitués de la partie d'un animal abattu qui ne peut pas être vendue comme viande ou utilisée dans des produits carnés. Ces sous-produits de viande comprennent les organes internes, les graisses ou le saindoux, la peau, les pieds, le contenu abdominal du tube digestif, le sang, les os, les tendons et la poudre produite à partir de ces sous-produits. Les sous-produits de viande sont fabriqués par les abattoirs, les transformateurs de viande, les grossistes et les usines d'équarrissage.

Les sous-produits de la viande contenant de la biomasse de cendres comprennent du phosphore. On sait que certaines cendres riches en phosphore peuvent se trouver dans les cendres de boues et la farine de viande et d'os, et que le phosphore peut provenir de l'énergie de la biomasse, de l'élimination des cendres de biomasse et comme source de phosphore.

Français Les sous-produits des fruits et légumes sont des sources de ces composés sains et il a été considéré que ce sont les constituants hautement recherchés des sous-produits des fruits et légumes. Les rejets de transformation des produits de la mer représentent environ les trois quarts du poids total des prises. La transformation des fruits de mer est utilisée comme une utilisation probable des déchets. On sait que les principaux composants des rejets de fruits de mer sont la langue, les joues, l'estomac, le foie de poisson, les protéines bioactives des poissons résiduels, les composants lipidiques bioactifs marins (oméga 3,6, DHA, EPA), la peau de poisson, les caroténoïdes bioactifs et les matières chitineuses des produits à base de crustacés, les enzymes intestinales, les produits aromatisants, les protéines antigel du sang des fruits de mer. De nos jours, l'utilisation potentielle des principaux composants mentionnés ci-dessus est au centre de l'attention.

Les sous-produits de la pêche sont l'une des matières premières les plus importantes pour les applications alimentaires, nutraceutiques, pharmaceutiques et biotechnologiques. Les sous-produits comprennent les estomacs de poisson, l'ensilage de viscères et la sauce de poisson. Il a été démontré que les poissons carnivores ont une teneur élevée en pepsine gastrique et que l'ensilage est fabriqué à partir de viscères hachés ou de l'estomac séparé. Par ultrafiltration, concentration et séchage par atomisation, l'ensilage d'estomac de morue peut donner une préparation à base de pepsine.

L'huile de poisson issue des déchets de transformation du poisson et des déchets viscéraux de poissons marins et de poulets est une source riche en concentrés d'acides gras polyinsaturés, et en particulier en acides gras essentiels oméga-3. La peau du poisson, mais aussi les arêtes et les nageoires sont des sources potentielles de collagène et de gélatine.

La transformation des crevettes produit des quantités massives de déchets biologiques de crevettes et les principaux constituants des sous-produits de crevettes sont des protéines, de la chitine, des lipides, des minéraux et également de l'astaxanthine, un caroténoïde précieux. Le chitosane, un composé bioactif précieux, est largement utilisé dans l'alimentation, l'agriculture, la biotechnologie, les cosmétiques, la médecine et le traitement des déchets. Les eaux usées de cuisson des crevettes sont en outre une source authentique d'astaxanthine et de peptides bioactifs.

Le lactosérum, sous-produit laitier, est également une très bonne source de peptides aux activités biologiques remarquables. Le lactosérum est un sous-produit abondant de l'industrie laitière qui correspond à la fraction liquide restant après la coagulation du lait et l'élimination de la caséine lors de la fabrication du fromage. Le lactosérum comprend le lactose et les protéines non caséiniques du lait. De plus, la bioactivité des autres composants du lactosérum de fromage, notamment le lactose, les oligosaccharides et les minéraux, est bien connue.

Les sous-produits des céréales sont également très importants. Des composés phénoliques peuvent être extraits du son de céréales avec l'ajout d'antioxydants. Ces produits précieux offrent une résistance aux dommages causés par les radicaux libres, au cancer et aux maladies cardiovasculaires. Le gamma-oryzanol extrait du son de riz est un antioxydant puissant, un agent réducteur de cholestérol, un agent inhibiteur de tumeur et un agent de prévention dans le traitement du syndrome de la ménopause.

Récemment, les sous-produits de noix ont également gagné en importance dans la technologie alimentaire en particulier ; les noix sont uniques en raison de leur équilibre parfait d'acides gras polyinsaturés n-6 et n-3, un rapport de 4:1, qui s'est avéré diminuer l'incidence du risque cardiovasculaire.

La chimioprévention est une stratégie de prévention active du cancer (CA) visant à inhiber, retarder ou inverser la carcinogenèse humaine à l'aide d'agents chimiques naturels ou synthétiques. Des études ont montré que plusieurs nouveaux composés phytochimiques possèdent un effet préventif contre le cancer, tels que les polyphénols. Plusieurs mécanismes cellulaires contribuent aux effets préventifs globaux des composés phytochimiques alimentaires contre le cancer. Les voies de transduction du signal sont des cibles moléculaires potentielles pour la chimioprévention par les composés phytochimiques alimentaires. L'augmentation de l'expression des enzymes détoxifiantes et/ou des enzymes antioxydantes inhibe la progression du cycle cellulaire et la prolifération cellulaire, induit la différenciation et l'apoptose, inhibe l'expression et l'activation fonctionnelle des oncogènes, augmente l'expression des gènes suppresseurs de tumeurs, inhibe l'angiogenèse et les métastases en modulant les voies de signalisation cellulaire. Les compléments alimentaires et/ou les sous-produits alimentaires enrichis pourraient également constituer une alternative aux constituants sains mentionnés ci-dessus.

Ce travail est en partie présenté au 10e Congrès mondial sur la nutrition et les sciences de l'alimentation qui s'est tenu du 29 au 31 mai 2017 à Osaka, au Japon.

 

Biographie

Ozlem Tokusoglu a obtenu son doctorat à la faculté d'ingénierie de l'université d'Ege, département d'ingénierie alimentaire en 2001. Elle travaille actuellement en tant que professeure agrégée et membre du corps professoral du département d'ingénierie alimentaire de la faculté d'ingénierie de l'université Celal Bayar. Elle a été chercheuse invitée au département des sciences alimentaires et de la nutrition de l'université de Floride, Gainesville-Floride-États-Unis en 1999-2000 et professeure invitée à la School of Food Science de l'université d'État de Washington, Pullman, Washington, États-Unis en avril-mai 2010. Elle a publié de nombreux articles dans des revues à comité de lecture et a été membre du comité de rédaction de revues sélectionnées. Elle a publié et édité scientifiquement deux livres internationaux intitulés « Fruit and Cereal Bioactives: Chemistry, Sources and Applications » et « Improved Food Quality with Novel Food Processing » par CRC Press, Taylor & Francis, USA Publisher, le troisième livre « Food By-Product Based Functional Food Powders » est en cours de rédaction. Elle a également publié deux ouvrages nationaux intitulés « Science et technologie du cacao et du chocolat » et « Spécial Fruit Olive : chimie, qualité et technologie ». Elle a organisé et/ou présidé de nombreuses conférences et congrès dans différentes régions des États-Unis et d’Europe.