FR3124928A1 - Amelioration de l’enrichissement en vitamine d3 des larves de coleopteres transformees par un traitement ultraviolet et poudre alimentaire associee - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé de préparation d’une poudre de coléoptères comprenant une étape de traitement lumineux au cours de laquelle au moins une source lumineuse émet des rayons ultraviolets du type UVB en direction de larves de coléoptère transformées, lesdits rayons ultraviolets du type UVB présentant une irradiance au niveau de la poudre supérieure à 80 µW/cm².
Description
La présente invention concerne le domaine de l’industrie alimentaire.
L’objet de la présente invention concerne plus précisément la préparation d’une poudre alimentaire à base de coléoptères.
Un des objets de la présente invention est d’améliorer l’enrichissement en vitamine D3 d’une poudre issue de larves de coléoptères.
La présente invention trouvera ainsi de nombreuses applications notamment dans l’industrie alimentaire, et notamment pour l’alimentation humaine, l’alimentation de reptiles, l’alimentation animale (PetFood / PetCare / Complément alimentaire) ou encore la pisciculture.
Art antérieur
La vitamine D3 a des propriétés importantes pour l’organisme.
Par vitamine D3, on entend ici le cholécalciférol.
Chez l’espèce humaine, cette vitamine D3 participe notamment au maintien des niveaux sanguins normaux de calcium et de phosphore absorbés par l’intestin. Elle renforce le système immunitaire et améliore la fonction cognitive.
La vitamine D3 joue aussi un rôle essentiel dans le maintien des os et des muscles squelettiques chez les humains et les animaux de compagnie comme le chien.
Elle est par exemple utilisée en complément du calcium pour prévenir l’ostéoporose chez les personnes âgées.
Chez les reptiles, la vitamine D3 permet une assimilation optimale du calcium et la minéralisation des os.
On sait aujourd’hui que 50% des adultes en bonne santé souffrent d’un déficit en vitamine D3.
Les besoins journaliers en vitamine D3 sont de 15 μg pour les adultes et peut grimper à 20 µg chez les personnes âgées de plus de 70 ans.
Classiquement, les sources alimentaires contenant de la vitamine D3 proviennent essentiellement des poissons à travers notamment les huiles, le filet ou les foies de poisson. Les poissons sont cependant une ressource en déclin, qui devient donc de plus en plus chère.
On peut aussi trouver sous forme de compléments de la vitamine D3 extraite du lichen boréal ou synthétisée à partir de la lanoline.
Les aliments riches en vitamine D3 sont donc présents en quantité réduite ; la demande en vitamine D3 est quant à elle en croissance forte.
Les acteurs de l’industrie alimentaire concentrent donc beaucoup d’énergie pour trouver des solutions permettant de fabriquer cette vitamine D3 de façon durable et raisonnée.
On connaît dans l’état de la technique le document WO2019229332 A1 appartenant au Demandeur.
Ce document propose une fabrication de poudre alimentaire riche en vitamine D3 à base de coléoptères.
Dans ce document, il est plus particulièrement proposé un traitement ultraviolet, dit traitement UV, pendant la phase de croissance des larves de typeTenebrio Molitor ou Alphitobius Diaperinus.
Un tel traitement UV pendant la phase de croissance des larves permet une synthèse importante de vitamine D3.
En effet, les résultats obtenus avec la technologie d’enrichissement proposée dans le document WO2019229332 A1 mettent en évidence que, sans traitement UV, les larves contiennent peu ou pas de vitamine D3 (entre 0 et 2 µg / 100 g sur poids sec) tandis qu’avec un traitement UV pendant la phase de croissance des larves on obtient un taux maximal moyen de vitamine D3 dans la larve d’environ 50 µg / 100 g sur poids sec en moyenne. Ces larves vivantes riches en vitamine D3 permettent ensuite après la phase de transformation d’obtenir des poudres de coléoptères ou des larves de coléoptères riches en vitamine D3.
Le Demandeur soumet cependant que, sur le plan industriel, la mise en œuvre de la solution proposée dans le document WO2019229332 A1 reste complexe.
En effet, d’après l’enseignement technique de ce document, le traitement UV est réalisé directement sur des larves vivantes pendant leur phase de croissance larvaire.
Ceci engendre plusieurs problématiques qui peuvent fortement nuire à la productivité d’un élevage et rendre difficile l’industrialisation du procédé de traitement UV.
Le Demandeur soumet en premier lieu qu’un traitement UV sur les larves vivantes peut engendrer un taux de mortalité des larves dix fois supérieures à celui observé sur des larves en absence de traitement UV notamment quand la source lumineuse est placée à une distance inférieure à 25 centimètres des larves vivantes.
Des tests montrent en effet que le taux de mortalité des larves âgées de 12 semaines ayant subi un traitement UV (Lampe 25 W, indice UVB 200) pendant 10 jours à une distance de 25 centimètres de la source lumineuse est de 0.1% alors qu’elle est de 0.01% sans ce traitement lumineux.
Le Demandeur soumet en second lieu que la surface nécessaire pour réaliser ce type de traitement UV est importante.
Pour obtenir une synthèse de vitamine D3 de 50 µg / 100 g sur poids sec de larves, il faut placer une lampe UVB de 25W (Indice UVB 200) à une distance de 25 centimètres du bac contenant les larves pendant 10 jours. Ces bacs ont une dimension de 56 centimètres x 38 centimètres x 17 centimètres. Cette configuration permet de minimiser le taux de mortalité en maximisant le taux de synthèse de vitamine D3.
Elle est donc très couteuse en temps mais également en surface puisque, dans les conditions décrites ci-dessus, une structure de 125 centimètres x 200 centimètres x 30 centimètres permet de produire seulement 10.5 kilogrammes de larves vivantes (soit 3.75 kilogrammes de poudres) tous les 10 jours.
Le Demandeur soumet donc que les solutions de l’état de la technique ne sont jusqu’à présent pas pleinement satisfaisantes pour une industrialisation de la fabrication d’une poudre de coléoptères alimentaire riche en vitamine D3. Il serait en effet intéressant de trouver un solution industrielle fiable permettant d’augmenter significativement la concentration en vitamine D3 sur les larves transformées de coléoptères tout en réduisant les coûts de fabrication.
Objet de l‘invention
La présente invention vise à améliorer la situation décrite ci-dessus.
La présente invention vise plus particulièrement à remédier aux différents inconvénients mentionnés ci-dessus en proposant une solution efficace et facile à mettre en œuvre sur le plan industriel pour augmenter significativement le taux de vitamine D3 dans une poudre de coléoptères, le tout en limitant les coûts industriels.
L’objet de la présente invention concerne selon un premier aspect un procédé de préparation d’une poudre de coléoptères enrichie en vitamine D3 comprenant une étape de traitement lumineux au cours de laquelle au moins une source lumineuse émet des rayons ultraviolets de type UVB en direction de larves de coléoptères transformées.
Selon l’invention, les rayons ultraviolets du type UVB présentent une irradiance au niveau de la poudre supérieure à 80 µW/cm².
En émettant de tels rayons UVB avec une irradiance supérieure à 80 µW/cm², on a constaté qu’il était possible de réduire de façon significative la période de traitement UV et d’obtenir une augmentation surprenante du taux de vitamine D3.
Cette réduction de la durée d’exposition permet d’optimiser le process, d’en réduire les coûts et d’en faciliter l’industrialisation.
De préférence, l’irradiance des rayons UVB émis est comprise entre 80 et 1000 µW/cm².
De préférence, l’irradiance des rayons UVB émis est comprise entre 150 et 250 µW/cm².
De préférence, l’irradiance des rayons UVB émis est comprise entre 170 et 200 µW/cm².
Etapes de pré-traitement UV (la transformation) :
Ici, par larves transformées, on entend les larves de coléoptères qui ont subi au minimum un procédé d’abattage.
Avantageusement, le procédé selon la présente invention comprend, préalablement à l’étape de traitement lumineux, une étape de transformation des larves de coléoptères comprenant un abattage desdites larves.
De préférence, l’étape de transformation est réalisée sur des coléoptères en phase larvaire.
Selon une première variante, cet abattage est réalisé par un traitement thermique froid.
Par traitement thermique froid, on entend par exemple une exposition des larves de coléoptères à des températures inférieures à 4°C pendant une durée supérieure à 10 minutes.
Selon une deuxième variante, cette étape de transformation est réalisée par un traitement thermique chaud.
Par traitement thermique chaud, on entend par exemple une exposition des larves de coléoptères à des températures supérieures à 40 °C pendant une durée supérieure à 15 secondes dans de l’eau (ébouillantage) ou supérieure à 30 minutes à l’air chauffé.
Dans un mode de réalisation particulier, on peut prévoir que, lors de l’étape d’abattage, les larves sont positionnées dans une eau présentant une température comprise entre 50 et 120°C, préférentiellement entre 85°C et 110°C, encore préférentiellement entre 90°C et 100°C.
On parle aussi d’un ébouillantage.
Une telle technique d’abattage par ébouillantage s’avère efficace et permet de conserver les propriétés nutritionnelles des coléoptères et de réduire la charge bactérienne des larves.
De préférence, cet ébouillantage est réalisé pendant une durée d’ébouillantage comprise entre 30 secondes et 10 minutes, préférentiellement entre 1 et 5 minutes.
Selon une troisième variante, l’étape d’abattage peut également se faire par une exposition des larves de coléoptères à des micro-ondes par exemple pendant au moins 10 secondes.
Avantageusement, la phase de transformation comprend après abattage une étape de déshydratation (ou de cuisson) visant à obtenir un taux d’activité de l’eau (AW, Activity of Water) de la poudre < 0.7.
Pour cette déshydratation, on peut prévoir un traitement micro-onde.
Par traitement micro-onde, on entend l’exposition des larves de coléoptères à des micro-ondes par exemple pendant au moins 10 secondes.
Pour cette déshydratation, on peut aussi prévoir de façon alternative ou complémentaire un traitement thermique des larves abattues.
Lors de ce traitement thermique des larves pour la déshydratation, les larves abattues sont donc placées dans un environnement compris entre 40 et 250 °C, préférentiellement entre 50 et 150°C, et ce de préférence pour une durée de traitement comprise entre 1 heure et 24 heures, de manière à ce que les larves abattues présentent :
- entre 2 et 15% d’eau, plus préférentiellement entre 3 et 8% d’eau, et/ou
- une activité de l’eau inférieure (AW) à 0.7.
- entre 2 et 15% d’eau, plus préférentiellement entre 3 et 8% d’eau, et/ou
- une activité de l’eau inférieure (AW) à 0.7.
De préférence, pendant le traitement thermique, les larves transformées sont disposées sur une épaisseur comprise entre 1 et 100 millimètres, préférentiellement entre 5 et 15 millimètres.
Optionnellement, les larves transformées peuvent subir un broyage et/ou un pressage.
De préférence, l’étape de transformation comprend, après abattage, un broyage des larves pour obtenir une poudre de coléoptères.
On notera ici que le broyage des larves après déshydratation permet d’améliorer les performances de synthèse en vitamine D3 après traitement UV. Cette étape après déshydratation reste toutefois optionnelle.
On obtient après déshydratation et broyage une poudre de coléoptères.
Par poudre de coléoptères, on entend une poudre sèche (AW < 0.7) constituée par exemple :
- soit de larves entières deTenebrio molitorayant subi un procédé thermique de séchage et un broyage ;
- soit de larves entières d’Alphitobius diaperinusayant subi un procédé thermique de séchage et un broyage ;
- soit d’un mélange de larves de ces deux espèces ayant subi un procédé thermique de séchage et un broyage ;
- soit d’une fraction de larves entières deTenebrio molitorayant subi au préalable un procédé de pressage puis un procédé thermique de séchage et un broyage ;
- soit d’une fraction de larves entières d’Alphitobius diaperinusayant subi au préalable un procédé de pressage puis un procédé thermique de séchage et un broyage ;
- soit d’un mélange de fraction de larves de ces deux espèces ayant subi au préalable un procédé de pressage puis un procédé thermique de séchage et un broyage.
- soit de larves entières deTenebrio molitorayant subi un procédé thermique de séchage et un broyage ;
- soit de larves entières d’Alphitobius diaperinusayant subi un procédé thermique de séchage et un broyage ;
- soit d’un mélange de larves de ces deux espèces ayant subi un procédé thermique de séchage et un broyage ;
- soit d’une fraction de larves entières deTenebrio molitorayant subi au préalable un procédé de pressage puis un procédé thermique de séchage et un broyage ;
- soit d’une fraction de larves entières d’Alphitobius diaperinusayant subi au préalable un procédé de pressage puis un procédé thermique de séchage et un broyage ;
- soit d’un mélange de fraction de larves de ces deux espèces ayant subi au préalable un procédé de pressage puis un procédé thermique de séchage et un broyage.
Dans un mode de réalisation particulier, l’étape de transformation comprend un premier tamisage des larves pour éliminer les résidus comme les excréments ou les restes éventuelles de nourriture.
Un tel tamisage reste toutefois optionnel. Il a pour simple objectif de nettoyer les larves avant abattage.
De préférence, l’étape de transformation comprend un jeun pendant 24 à 48 heures. Un tel jeun évite l’apparition de nouveaux excréments. Un tel jeun reste donc optionnel à mettre en œuvre dans le cadre de la présente invention.
Optionnellement, l’étape de jeun est suivie d’un deuxième tamisage.
Avantageusement, l’étape de transformation comprend préalablement à l’abattage un étourdissement au froid entre -18°C et + 4°C.
De préférence, l’étape d’étourdissement au froid est mise en œuvre pendant une durée d’étourdissement comprise entre 1 et 5 minutes. L’abattage peut être réalisé sans étourdissement ; un tel étourdissement reste donc optionnel à mettre en œuvre dans le cadre de la présente invention.
Etapes du traitement UV (synthèse de la vitamine D3):
Avantageusement, les rayons ultraviolets émis par l’au moins une source lumineuse en direction des larves transformées de coléoptère lors de l’étape de traitement lumineux sont :
- du type UVB et consistent en des rayonnements électromagnétiques dont la longueur d’onde est comprise entre 280 nm et 320 nm, et/ou ;
- du type UVA et consistent en des rayonnements électromagnétiques dont la longueur d’onde est comprise entre 320 nm et 400 nm.
- du type UVB et consistent en des rayonnements électromagnétiques dont la longueur d’onde est comprise entre 280 nm et 320 nm, et/ou ;
- du type UVA et consistent en des rayonnements électromagnétiques dont la longueur d’onde est comprise entre 320 nm et 400 nm.
De préférence, il est envisagé, lors de l’étape de traitement lumineux, que l’au moins une source lumineuse est positionnée à une distance déterminée des larves de coléoptères comprise entre de l’ordre de 1 à 100 centimètres de préférence comprise entre de l’ordre de 5 à 20 centimètres.
L’intensité des sources lumineuses UV décroit au fur et à mesure que l’on s’écarte de celle-ci. La quantité de vitamine D3 synthétisé est dépendante de la quantité d’UVB reçu par unité de temps.
Avantageusement, l’au moins une source lumineuse présente une puissance de rayonnement comprise entre 13 et 125 Watts, de préférence entre 20 et 50 Watts.
Avantageusement, il est envisagé que, pendant l’étape de traitement lumineux, l’au moins une source lumineuse émet les rayons ultraviolets en direction des larves de coléoptère transformées selon une plage de traitement comprise entre 10 secondes et 24 heures, de préférence entre 1 et 7 minutes, de préférence entre 2 et 5 minutes.
Avantageusement, cette plage de traitement est réalisée en continue ou en cumulée .
On comprend ici qu’un traitement UV de 3 minutes peut être réalisé par exemple sur 3 minutes en continue ou selon 3 périodes successives de 1 minutes espacées chacune par exemple par des périodes de repos de quelques minutes. Avantageusement, il est envisagé que, pendant toute ou partie de l’étape de traitement lumineux, les larves de coléoptères transformées sont maintenues dans un environnement présentant une température sensiblement constante comprise entre 15 et 35°C, de préférence entre 22 et 26°C.
La synthèse de vitamine D3 est optimisée en présence de température supérieure à 20 °C.
L’objet de la présente invention concerne selon un deuxième aspect une poudre de coléoptères obtenue par la mise en œuvre du procédé de préparation tel que décrit ci-dessus.
L’objet de la présente invention concerne selon un troisième aspect une utilisation d’une poudre de coléoptères telle que décrite ci-dessus pour l’alimentation humaine ou animale.
De préférence, la poudre est utilisée en tant qu’ingrédient ou complément alimentaire.
D’autres utilisations avantageuses pourront être envisagées comme par exemple l’alimentation des reptiles ou celle des poissons.
Figures
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description ci-dessous, en référence aux figures 1 à 4A-4D annexées qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif et sur lesquelles :
La est un graphe représentant la concentration en vitamine D3 de plusieurs échantillons de larves de coléoptères ayant subi un traitement lumineux UV d’une durée d’exposition de huit heures ;
La est un graphe représentant l’évolution de la concentration en vitamine D3 de plusieurs échantillons de larves de coléoptères ayant subi un traitement lumineux UV en fonction du temps ;
La est un graphique représentant l’évolution dans le temps de la concentration en vitamine D3 pour plusieurs échantillons de poudre de coléoptères différents soumis à des sources UV ayant une irradiance en UVB spécifique ;
La comprend un graphique illustrant un premier exemple de réalisation de l’évolution d’un indicateur d’oxydation de la poudre de coléoptères en fonction de la durée de traitement UVB et du niveau d’irradiance en UVB ;
La comprend un graphique illustrant un deuxième exemple de réalisation de l’évolution d’un indicateur d’oxydation de la poudre de coléoptères en fonction de la durée de traitement UVB et du niveau d’irradiance en UVB ;
La comprend un graphique illustrant un troisième exemple de réalisation de l’évolution d’un indicateur d’oxydation de la poudre de coléoptères en fonction de la durée de traitement UVB et du niveau d’irradiance en UVB ;
La comprend un graphique illustrant un quatrième exemple de réalisation de l’évolution d’un indicateur d’oxydation de la poudre de coléoptères en fonction de la durée de traitement UVB et du niveau d’irradiance en UVB
Claims (15)
- Procédé de préparation d’une poudre de coléoptères comprenant une étape de traitement lumineux au cours de laquelle au moins une source lumineuse émet des rayons ultraviolets du type UVB en direction de larves de coléoptère transformées,
ledit procédé étant caractérisé en ce que les rayons ultraviolets du type UVB présentent une irradiance au niveau de la poudre de coléoptères supérieure à 80 µW/cm². - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’irradiance des rayons UVB émis est comprise entre 80 et 1000 µW/cm².
- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l’irradiance des rayons UVB émis est comprise de préférence entre 150 et 250 µW/cm², de préférence entre 170 et 200 µW/cm².
- Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les larves transformées présentent une épaisseur comprise entre 1 et 100 millimètres.
- Procédé selon la revendication 4, dans lequel les larves transformées présentent une épaisseur comprise entre 5 et 15 millimètres.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les rayons ultraviolets émis par ladite au moins une source lumineuse en direction des larves de coléoptère lors de l’étape de traitement lumineux sont :
- du type UVB et consistent en des rayonnements électromagnétiques dont la longueur d’onde est comprise entre 280 nm et 320 nm, et/ou
- du type UVA et consistent en des rayonnements électromagnétiques dont la longueur d’onde est comprise entre 320 nm et 400 nm. - Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, lors de l’étape de traitement lumineux, ladite au moins une source lumineuse est positionnée à une distance déterminée des larves de coléoptères comprise entre de 1 et 100 centimètres, de préférence comprise entre 5 et 20 centimètres.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, pendant l’étape de traitement lumineux, ladite au moins une source lumineuse émet les rayons ultraviolets en direction des larves de coléoptère transformées selon une plage de traitement comprise entre 10 secondes et 24 heures.
- Procédé selon la revendication 8, dans lequel la plage de traitement est réalisée en continue ou en cumulée.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, pendant toute ou partie de l’étape de traitement lumineux, les larves de coléoptères transformées sont maintenues dans un environnement présentant une température sensiblement constante comprise entre 15 et 35°C, de préférence entre 22 et 26°C.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, pendant toute ou partie de l’étape de traitement lumineux, les larves de coléoptères transformées sont maintenues dans un environnement présentant une hygrométrie sensiblement constante comprise entre 20 et 80 % d’humidité relative.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les coléoptères sont sélectionnés parmi les espèces suivantes :Tenebrio Molitor,Alphitobius Diaperinus.
- Poudre de coléoptères obtenue par la mise en œuvre du procédé de préparation selon l’une quelconque des revendications 1 à 12.
- Utilisation d’une poudre de coléoptères selon la revendication 13 pour l’alimentation humaine ou animale.
- Utilisation selon la revendication 14, dans laquelle la poudre est utilisée en tant que complément alimentaire.
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| WO2016108037A1 (fr) * | 2014-12-31 | 2016-07-07 | Ynsect | Poudre de coléoptères |
| FR3081288A1 (fr) * | 2018-05-28 | 2019-11-29 | Nutri'earth | Elevage de coleopteres pour la preparation d'une poudre comprenant la mise a disposition d'un support alimentaire absorbant imbibe notamment d'un liquide nutritif d'origine vegetale |
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- 2022-06-15 JP JP2024500279A patent/JP2024525573A/ja active Pending
Patent Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| JPS63177767A (ja) * | 1987-01-19 | 1988-07-21 | Taiyo Fishery Co Ltd | 魚肉中の天然ビタミンｄ↓３の増強方法 |
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| D. G. A. B. OONINCX ET AL: "Evidence of vitamin D synthesis in insects exposed to UVb light", SCIENTIFIC REPORTS, vol. 8, no. 1, 17 July 2018 (2018-07-17), XP055697659, DOI: 10.1038/s41598-018-29232-w * |
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