National Institute of Agronomic Research Morocco - INRA Morocco

Overview: Légumineuses .AXE3 - Qualité et valorisation des produits issus des légumineuses alimentaires pour une meilleure valeu

Légumineuses .AXE2 - Légumineuses .AXE4


Leader: Rachid Aboutayeb, National Institute of Agronomic Research Morocco - INRA Morocco

Team members: 4
Partner organizations: 2

Budget 2025
MAD : 0

Results: 2

  Axis Description
    
3.1 Résumé : Au Maroc, un intérêt croissant pour une alimentation saine et équilibrée est relevé au cours des dernières décennies suite à une malnutrition due aux carences en micronutriments. Les graines de légumineuses alimentaires (lentille, pois chiche et fève) constituent une bonne source de macro et micronutriments, de vitamines et de composés bioactifs à effet bénéfique sur la santé humaine. Elles peuvent être utilisées en tant qu’ingrédient dans la formulation et l’élaboration de nouveaux produits technologiques pour améliorer leur qualité nutritionnelle. Ainsi, un regain d’intérêt pour la production et la valorisation des graines de légumineuses alimentaires est attendu. Le présent projet de recherche vise l’évaluation de la Qualité nutritionnelle et organoleptique des graines du matériel génétique sélectionné des programmes d’amélioration des légumineuses alimentaires ainsi que la valorisation des graines de légumineuses alimentaires à travers leur utilisation comme élément de fortification et de substitution de la farine de blé pour la production de nouveaux produits fortifiés en vue de contribuer à la réduction des carences en micronutriments. A cet effet, le pain et le couscous sont des aliments de base qui pourraient être des produits potentiels pour la bio-fortification. L’étude concerne (i) la caractérisation des traits physico-chimiques des légumineuses alimentaires issues des programmes d’amélioration (ii) farines fortifiées et des produits technologiques élaborés, (iii) l’analyse sensorielle des nouveaux produits technologique fortifiés où la farine de blé est substituée à différents taux par celle des graines de légumineuses alimentaires, (iii) Détermination du taux d’incorporation optimale des farines de légumineuses , (iv) l’élaboration de nouveaux produits technologique à l’échelle des coopératives féminines. Mots clés : graines de légumineuses alimentaires, pois chiche, lentilles, fève, valeur nutritionnelle, technologique et organoleptique, valorisation.   3.2 Contexte et point de situation 4.2.1 Orientations stratégiques Les nouvelles études ont permis de mettre en évidence l’intérêt des aliments fonctionnels pour une alimentation saine qui peuvent favoriser la santé et la longévité des consommateurs. Les légumineuses alimentaires sont dotées de plusieurs vertus nutritionnels et contiennent beaucoup de composés bioactifs, chose qui impose une réflexion profonde à les intégrer dans le régime quotidien des marocains, en particulier, la population à revenus limités tenant compte du fait que les aliments à base des légumineuses peuvent contribuer considérablement aux apports en besoins nutritionnels importants comme notamment les protéines, le fer, le zinc et autres composés bioactifs. Consommées seules, les légumineuses peuvent être une bénédiction mitigée en raison de leur carence en acides aminés essentiels. Cette carence peut être équilibrée, par l’introduction des céréales, dans une alimentation variée contenant des composants plus riches en tryptophane et en acides aminés soufrés méthionine et cystéine. Les légumineuses à grains font partie d'une alimentation équilibrée avec les céréales. En général, les graines de ces deux familles végétales donnent ensemble une source complémentaire d'acides aminés essentiels (Lysine et acides aminés soufrés). Les légumineuses sont des facteurs importants dans le cycle naturel de l'azote, pouvant réduire azote atmosphérique en symbiose avec les bactéries Rhizobium. Cela permet aux légumineuses plantes pour se développer sur un sol pauvre, ce qui en fait des partenaires essentiels dans le maintien de la fertilité des sols, et pour produire des graines riches en protéines. Bien que les légumineuses aient de nombreuses propriétés bénéfiques, elles ne constituent pas un aliment bien équilibré par eux-mêmes en raison de carences en certains acides aminés essentiels, et ne devrait pas être le seul composant du panier alimentaire. En combinaison avec des céréales plus riches en acides aminés essentiels déficients en légumineuses comme la méthionine, la cystéine et tryptophane. Par ailleurs, certaines protéines qui agissent comme des facteurs anti-nutritionnels tels que l'inhibiteur de la trypsine, de la chymotrypsine et d’alpha-amylase sont détruits par simple cuisson (traitement thermique humide). Un autre volet qui mérite aussi plus d’investigations est celui de la valorisation du savoir-faire des femmes rurales qui ont accumulé une longue expérience dans l’utilisation de la farine des légumineuses alimentaires comme matière première. Surtout que les légumineuses alimentaires présentent une importance nutritionnelle élevée et ont des effets positifs sur la santé humaine. Cet aspect est relié directement aux nouveaux objectifs de la nouvelle stratégie agricole (Génération Green). Cette stratégie qui fixe comme objectif principal la pérennité du développement des filières agricoles et la promotion de la qualité ainsi que l’innovation des produits. En déclinaison des objectifs stratégiques du plan Génération Green qui fixe deux grandes priorités : la première est liée au capital humain avec l’accompagnement des jeunes agriculteurs en vue de les insérer dans le monde professionnel et leur offrir des débouchés générateurs de revenus. Ce qui aurait un impact direct sur la régénération des organisations professionnelles agricoles (OPA) ; la seconde à la continuité de la dynamique du développement agricole dont l’objectif de valoriser 70% de la production nationale constitue l’un des piliers de la consolidation des filières agricoles nationales. En relation avec ce qui précède et en réponse à la nouvelle stratégie sectorielle, on peut se fixer à travers cet axe deux orientations stratégiques : La première : Etudier la qualité des légumineuses alimentaires nationales et quantifier leur apport nutritionnel en matière des principes nutritifs et des composés bioactifs ; La seconde : Valorisation des légumineuses produites en ayant recours aux technologies alimentaires en vue de générer de la valeur ajoutée et répondre ainsi à l’objectif du maintien de la dynamique de développement. 3.2.2 Etat de l’art : Les légumineuses occupent une place importante dans l'alimentation humaine, en particulier dans le cas des groupes de personnes à faibles revenus dans les pays en développement. Les légumineuses sont reconnues comme une excellente source des principaux nutriments (amidon, protéines, minéraux) ainsi que des composants présentant des effets pro-santé multidirectionnels (par exemple, les tocophérols, les composés phénoliques) (Messine, 2014 ; Swieca et al, 2019). Les légumineuses ont récemment suscité l'attention en tant qu'ingrédients dans l'alimentation quotidienne pour améliorer la qualité nutritionnelle (Jeong et al, 2019).Plusieurs rapports affirment que l'inclusion des légumineuses dans le régime alimentaire a de nombreux effets physiologiques bénéfiques en le contrôle et la prévention de diverses maladies métaboliques tels que le diabète, les maladies coronariennes et le cancer du colon (Tharanathan&Mahadevamma, 2003). Elles sont considérées comme la viande des populations pauvres. Elles sont généralement de bonnes sources de carbohydrates à libération lente (c'est-à-dire les fibres alimentaires) et sont riches en protéines (18-25%) ((Tharanathan&Mahadevamma, 2003). Les légumineuses à grains sont importantes pour l'alimentation humaine et contiennent des glucides lents.Le principal glucide des légumineuses est l'amidon, qui représente 40 à 50 % de leur poids total, le taux de digestion de l'amidon dans les légumineuses est inférieur à celui des céréales (Jeong et al, 2019).Les légumineuses, en tant que bonnes sources de glucides à libération lente, les fibres alimentaires et les amidons digestifs lents, peuvent réduire la réponse glycémique (VazPatto et al., 2015).Les amidons de légumineuses ont un indice glycémique (IG) inférieur à celui des amidons de céréales. Un IG faible des amidons de légumineuses signifie qu'ils libèrent lentement du glucose dans le flux sanguin, ce qui est particulièrement bénéfique pour les personnes atteintes de diabète (VazPatto et al., 2015).Les amidons de légumineuses en contiennent généralement 30 à 40 %, alors que la plupart des autres amidons alimentaires en contiennent 25 à 30 % (Hoover &Sosulski, 1991). Les amidons de légumineuses ont une viscosité finale nettement plus élevée et un recul et une plus grande stabilité au cisaillement, ce qui indique une meilleure application en tant qu'agent épaississant dans l'industrie alimentaire (VazPatto et al., 2015).Ils sont également de bonnes sources de minéraux et de vitamines. Il a été a indiqué que les légumineuses germées sont riches en vitamine C et dans certains cas, on observe également une augmentation de la riboflavine comme la teneur en niacine lors de la germination (Swaminathan, 1988).Les légumineuses sont des composants courants des régimes alimentaires partout dans le monde. Ils sont utilisés dans une variété de préparations alimentaires, soit en tant que tels, soit en combinaison avec des céréales, car les protéines des céréales sont généralement déficientes en certains acides aminés essentiels. Pendant des siècles, les probiotiques ont joué un rôle important dans la nutrition (Al-Sheraji et al., 2013). Ils déterminent la valeur nutritionnelle, la qualité des aliments et leurs propriétés organoleptiques et assurer la sécurité fournir une microflore appropriée des produits finaux. La consommation de probiotiques a un effet positif sur la santé (par exemple, l'immunomodulation, l'amélioration de l'accessibilité aux nutriments) et les personnes en mauvaise santé (par exemple, l'obésité, maladies gastro-intestinales, maladies allergiques, diabète de type 2, hypercholestérolémie) (Markowiak&Śliżewska, 2017 ; Swieca et al, 2019).L'utilisation de légumineuses prend de l'importance en tant que source de protéines concentrée et bon marché, en raison du coût élevé des protéines d'origine animale qui demeurent inaccessibles aux populations pauvres. Par ailleurs, la malnutrition due aux carences en micronutriments (Fer, Vitamine A, Iode..) a de nombreux effets indésirables sur la santé humaine. Les plus répandues sont les carences en fer (Fe) qui touchent plus 2 milliards de personnes ; soit plus de 30% de la population mondiale dans les régions défavorisées (OMS, 2020). Au Maroc, elle est largement répandue et constitue un facteur de risque pour de nombreuses maladies ; elle représente un problème majeur de santé publique (OMS/FAO, 2011). Elle touche 45 % des femmes enceintes, 35 % des enfants âgés de 5 à 6 ans et 31 % des femmes en âge de procréer (Aguenaou H., 2012). A la lumière des répercussions de la malnutrition par carence en micronutriments sur la santé publique, sur le développement économique et sur la productivité, notamment en termes de coûts pour la santé publique et de pertes au niveau de la formation du capital humain, une stratégie nationale de lutte contre la malnutrition et les carences en micronutriments bénéficie de l’engagement des partenaires du secteur privé et public actifs dans l’alimentation et la santé humaine. Les institutions de recherche, les organisations non gouvernementales et le secteur de l’industrie agroalimentaire peuvent jouer un rôle essentiel dans la lutte contre les principales carences en micronutriments. La stratégie de cette lutte contre les carences en micronutriments peut être basée sur l’alimentation telle que la diversification et l’enrichissement des aliments en vue d’améliorer le statut nutritionnel des populations vulnérables pour un coût raisonnable en s’appuyant sur les technologies et les circuits de distribution locaux existants. L’enrichissement des aliments en micronutriments est une approche nutritionnelle intéressante pour réduire la malnutrition par carence en micronutriments. Au Maroc, La base des habitudes alimentaires est dominée par les céréales avec une consommation annuelle moyenne par habitant de 147 à 150 kg par personne. Le pain préparé principalement à partir du blé tendre a une faible qualité alimentaire, riche en gluten et ayant des problèmes de digestibilité. Le couscous est plus consommé en milieu rural. En revanche, la consommation de pâtes alimentaires devient de plus en plus courante notamment en milieu urbain (FAO, 2011). Quant aux graines des légumineuses alimentaires, leur consommation sollicite un intérêt croissant particulièrement en rapport avec leur valeur nutritionnelle et leur bienfait sur la santé humaine. Elles contribuent à la sécurité alimentaire et nutritionnelle des populations à revenu limité en fournissant une bonne source de protéines peu couteuse, des nutriments et antioxydants à bienfaits sur la santé. De plus, elles sont sans gluten, ont un faible indice glycémique, un potentiel antioxydant et de nombreuses propriétés fonctionnelles telles que la capacité de rétention d'eau et l'absorption des graisses (Itagi et al, 2012). Un régime alimentaire à base de graines de lentilles peut satisfaire les besoins du corps en protéines, en fibres, en minéraux et en vitamines nécessaire pour une croissance et un développement harmonieux du corps humain et au bon fonctionnement de l’organisme. Par ailleurs, les graines de lentilles comparées aux autres légumineuses, renferment la plus haute teneur en composés phénoliques totaux (TPC) à activité anti-oxydante, utile dans la prévention de multiples maladies chroniques, notamment les maladies cardiovasculaires et les cancers (Han, (2007); Oomah et al., (2011)). Le pain, le couscous et les pâtes seraient potentiels pour les utiliser comme des véhicules alimentaires aux éléments nutritifs naturels pour prévenir la malnutrition. L’élaboration de nouveaux produits technologiques de haute valeur nutritionnelle et de bonne qualité technologique et organoleptique en utilisant les aliments communément consommés (pain, couscous, et pates) comme élément vecteur pour les véhiculer. Un tel travail peut être réalisé en étroite collaboration, surtout, avec les coopératives agricoles féminines ; ce qui va permettre de donner lieu à des produits de haute valeur nutritionnelle et de valoriser le savoir-faire des femmes rurales. Dans ce contexte, des études préliminaires de bio-fortification de la farine de blé par celle des graines de légumineuses alimentaires pour l’élaboration de nouveaux produits technologiques fortifiés (pain et couscous) ont conduit avec succès, à l’augmentation de la teneur en protéines, de la concentrations en éléments minéraux particulièrement le Fer et la Zinc, en polyphénols et en flavonoïdes et de l'activité anti-oxydante (Benayad et al., 2018 ; Bouhlal et al., 2019). Cependant, d’autres études sont nécessaires pour améliorer davantage la qualité technologique et la diversification des produits élaborés. Il importe de signaler que plusieurs recherches ont été réalisées par les chercheurs de l’INRA qui ont développé des produits comme plats cuisinés, conserves et farine à base de légumineuses. Ces produits sont préparés par des méthodes traditionnelles sans recours aux conservateurs. A cet effet, plusieurs produits ont vu le jour telle une gamme de couscous et une gamme de gâteaux marocains, à base de blé renforcé en légumineuses. Il est devenu évident que l’association des légumineuses à d’autres aliments peut rehausser leur valeur nutritive et contribuer à garantir que l’organisme dispose de tous les aminoacides nécessaires à son bon fonctionnement. En outre, plusieurs procédés de transformation des légumineuses ont été développés, ce qui a permis de mettre en place une 20 de produits alimentaires : farine ou de la semoule, conserves, plats cuisinés (Bissara, Laâdas, Loubia, Hamous), Couscous renforcé aux légumineuses, gateaux (Fekkas..etc). (Projet IMILA 2016-2020). Cependant, de nombreuses légumineuses contiennent des facteurs antinutritionnels tels que les inhibiteurs de protéase, hémagglutinines et croissance les inhibiteurs, qui sont partiellement ou totalement éliminées par différentes méthodes de traitement comme l'autoclavage. Le traitement thermique en général, améliore la valeur nutritive des protéines de légumineuses, par l'inactivation de la trypsine et des inhibiteurs de croissance et des hémagglutinines (Swaminathan, 1974). Or, les méthodes traditionnelles de traitement et de cuisson des légumineuses ont été développées pour donner des produits acceptables et appétissants et des produits nutritifs. La transformation des légumineuses augmente la digestibilité et améliore l'arôme, les qualités sensorielles et les attributs nutritionnels. La transformation n'améliore pas seulement l'appétence des aliments mais augmente également la biodisponibilité des nutriments.Par ailleurs, le trempage pratiquée à l’échelle ménagère, est une étape préliminaire commune à presque tous les méthodes de préparation des légumineuses, avant la cuisson. Trempage aide à enlever le tégument de la graine pour raccourcir le temps de la cuisson.Quant aux traitements thermiques, ils inactivent les enzymes et améliore la saveur et l'acceptabilité générale des aliments préparés ce qui implique une amélioration de la qualité nutritionnelle des légumineuses consommées. Dans l’objectif de contribuer à la sécurité alimentaire des populations vulnérables et promouvoir les activités génératrices de revenus dans le milieu rural, cet axe de recherche vise de : - Caractériser les traits physico-chimiques des farines fortifiées et des produits technologiques élaborés ; mener les analyses sensorielles des nouveaux produits technologiques fortifiés où la farine de blé est substituée à différents taux par celle des graines de légumineuses alimentaires ; - Identifier les taux d’incorporation optimale pour une prévalue en qualité nutritionnelle ; - Elaborer de nouveaux produits technologiques à l’échelle des coopératives féminines. Listes des références bibliographiques : - Aboussaleh Y, Farsi, M, El Hioui M, Ahami, A., 2009. Transition nutritionnelle au Maroc: Coexistence de l’anémie et de l’obésité chez les femmes au Nord-Ouest marocain. Antropo, 19, 67-74. - Aguenaou H., 2012. Stratégie Nationale de Nutrition 2011-2019. vol. 46. - Al-Sheraji, S. H., Ismail, A., Manap, M. Y., Mustafa, S., Yusof, R. M., & Hassan, F. A.(2013). Prebiotics as functional foods: A review. Journal of Functional Foods, 5(4),1542–1553. - Benayad A., M. Taghouti, C. El Moukrifi, S. Ajmani, Y. Aboussaleh, N. Benbrahim. 2018. The EffectS of adding lentil semolina on the nutritional quality of fortified Couscous. Proceeding of IX International Scientific Agricultural Symposium “Agrosym 2018” Jahorina - Bosnia and Herzegovina. October 04-07. Dusan Kovacevic (Editor). P 482-488. - Bouhlal O., M. Taghouti, N. Benbrahim, A. Benali, A. Visioni and J. Benba. 2019. Wheat-lentil fortified flours: health benefits, physicochemical, nutritional and technological properties. J. Mater. Environ. Sci., Vol. 10. 9p. - FAO, 2011. Profil Nutritionnel du Maroc. Division de la nutrition et de la protection des consommateurs. - Han, X., Shen, T., et Lou, H. (2007). Dietary Polyphenols and Their Biological Significance. Int. J. Mol. Sci., 8, 950-988. - Hoover, R., &Sosulski, F. W. (1991). Composition, structure, functionality and chemicalmodification of legume starches—a review. Canadian Journal of Physiology andPharmacology, 69, 79–92. - Itagi HBN, Singh V, 2012. Preparation, nutritional composition, functionalproperties and antioxidantactivities of multigrain composite mixes. J Food Sciences Technology. 49(1):74–81 - Jeong, D., Han, J. A., Liu, Q., & Chung, H. J. (2019). Effect of processing, storage, and modification on in vitro starch digestion characteristics of food legumes: A review. Food Hydrocolloids, 90, 367-376. - Markowiak, P., &Śliżewska, K. (2017).Effects of probiotics, prebiotics, and synbiotics onhuman health.Nutrients, 9(9), 1021. - Messina, V. (2014). Nutritional and health benefits of dried beans: Discovery service for endeavour college of natural health library. The American Journal of Clinical Nutrition, 100(1), 437. - OMS and FAO, 2011. Directives sur l’enrichissement des aliments en micronutriments. - OMS, 2020. Rapport mondial sur la nutrition 2018 - Oomah B.D., F. Caspar, L. Malcolmson, A.S. Bellido. 2011. Phenolics and antioxidant activity of lentil and pea hulls. Food Research International 44(1):436-441. - Swaminathan, M. (1974).Pulses-essentials of food and nutrition(pp. 355–356). Madras: Ganesh and Co. - Swieca, M., Gawlik-Dziki, U., Jakubczyk, A., Bochnak, J., Sikora, M., &Suliburska, J. (2019).Nutritional quality of fresh and stored legumes sprouts–Effect of Lactobacillus plantarum 299venrichment. Food chemistry, 288, 325-332. - Tharanathan, R. N., &Mahadevamma, S. (2003). 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Les légumineuses permettent de relever les défis de la durabilité des systèmes de production en réduisant le recours aux intrants agricoles synthétiques (engrais), et les émissions en GES, amélioration du bilan environnemental, offrir des aliments riches en protéines et composés bioactifs permettant d’améliorer le statut nutritionnel de la population et lutter contre les malnutritions protéiques (MNP) et l’anémie ferriprive due aux carences en fer. De nos jours, la consommation en protéines végétales commence à prendre de l’ampleur et exprime une tendance de transition alimentaire mondiale en faveur des protéines végétales. Ce qui implique un regain d’intérêt des légumineuses alimentaires l’une des sources très riches en protéines, fibres, minéraux et vitamines. On note aussi que l’association des légumineuses aux céréales dans un régime alimentaire permet de parfaire l’apport en acides aminés et notamment la lysine. Les céréales ont des teneurs basses en lysine mais élevées en acides aminés soufrés (méthionine et cystéine) tandis que les légumineuses ont le profil complémentaire : elles sont déficitaires en acides aminés soufrés mais relativement riches en lysine. Pour mettre en évidence tout ce qui précède, vient cet axe faisant partie du Mégaprojet « Légumineuses alimentaires » pour étudier les aspects qualitatifs et les technologies de valorisation des légumineuses alimentaires nationales (Lentilles, pois-chiche, fève & fèverole) en vue de répondre aux deux questions principales afférentes à la qualité des légumineuses alimentaires nationales et leur valorisation technologique. Dans cet axe l’accent sera mis sur les produits traditionnels de grande consommation (pain, couscous et pâtes alimentaires) qui demeurent potentiels pour les utiliser comme des véhicules alimentaires aux éléments nutritifs naturels pour prévenir la malnutrition. L’élaboration de nouveaux produits technologiques de haute valeur nutritionnelle et de bonne qualité technologique et organoleptique en utilisant les aliments communément consommés comme élément vecteur.
  Atlas
    
  Results
    
Code Type Result Name Leader Co-leader Activities Commodity View
Légumineuses .AXE3.Résultat 1 : Résultat 1 : Qualité nutritionnelle, technologique et organoleptique des graines du matériel génétique sélectionné des programmes d’amélioration et de pré-amélioration génétique déterminée et améliorée Omar Idrissi 3
Légumineuses .AXE3.Résultat 2 : Résultat 2 : Produits issus des légumineuses alimentaires valorisés par diverses technologies agroalimentaires susceptibles d’améliorer leur valeur ajoutée selon les besoins/demandes des consommateurs et industriels Omar Idrissi Rachid Aboutayeb 2
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