Utilisations alimentaires et non-alimentaires des graines

En général, les graines matures de la plupart des espèces végétales présentent l’avantage par rapport aux autres organes (fruits charnus, tiges, feuilles) d’avoir un taux de matière sèche très élevé et d’être très concentrées en constituants de réserve (amidon, protéines, lipides,…). Faciles à transporter, à stocker et à conserver, elles constituent ainsi depuis toujours des matières premières de choix pour les usages alimentaires.
Ainsi les graines de céréales (blé, maïs, riz, sorgho, mil,…), légumineuses (haricot, pois, lentille,…) et d’oléagineux (soja, colza, tournesol, coton,…) sont des ressources majeures pour l’alimentation humaine et animale. Les graines de plantes se caractérisent toutefois par des teneurs en amidon, lipides, protéines, fibres et micronutriments très variables selon leur origine botanique et les conditions dans lesquelles elles se sont développées sur la plante mère. Une telle diversité de composition mais aussi de la structure des constituants explique leur utilisation dans de multiples applications. En alimentation humaine, elles sont consommées traditionnellement en l’état après trempage et cuisson ou après une première transformation (broyage, fractionnement…). Les produits dérivés (farine, huile, amidon, protéines,…) constituent les ingrédients de très nombreux aliments dans la plupart des régions du monde. En alimentation animale, les graines et produits dérivés (farines, issues de meunerie, drèches, tourteaux..) représentent aussi un apport essentiel en énergie et en protéines, que ce soit pour les monogastriques (porcs, volailles) ou les ruminants (bovins).
Les réserves accumulées dans les graines sont optimisées chez les plantes pour assurer, grâce a leur mobilisation, l’installation des plantules suite à la germination. Cependant la nature de ces réserves peut poser problème en nutrition animale ou humaine. On peut citer par exemple les carence en certains acides aminés, notamment les acides aminés essentiels (UMR102 Génétique et Ecophysiologie des Légumineuses à Graines, Dijon), la teneur en antioxydants (Laboratoire de Biologie des Seemences, Versailles), ou la présence de composés antinutritionnels, par exemple les glucosinolates (UMR118 Amélioration des Plantes Biotechnologie Végétales, Rennes) et diverses questions liées à la santé (présence d’allergènes, UMR1095 Génétique, Diversité et Ecophysiologie des Céréales, Clermont-Ferrand). Des progrès importants ont été obtenus grâce à la génétique et plus récemment grâce aux biotechnologies.
Les travaux récents ont également démontré le potentiel des graines et de leurs constituants comme matière première pour des usages non-alimentaires, pour la production de biocarburants (éthanol à partir d’amidon, biodiesel à partir des huiles), de matériaux (films à base d’amidon) et de manière plus prospective de biolubrifiants et de tensioactifs. Les progrès de la génétique et les efforts engagés dans le domaine de la bioraffinerie et des propriétés des biopolymères devraient permettre de relever ces nouveaux enjeux, notamment dans le cadre du développement de la Chimie Verte.

Quelques liens

UMR1019 Unité de Nutrition Humaine, Clermont-Ferrand-Theix

UMR102 Génétique et Ecophysiologie des Légumineuses à Graines, Dijon

UR1268 Biopolymères Interactions Assemblages, Nantes

UMR204 Biologie des Semences, Versailles

UMR206 Chimie Biologique, Versailles

UMR118 Amélioration des Plantes Biotechnologie Végétales,, Rennes

UMR1095 Génétique, Diversité et Ecophysiologie des Céréales, Clermont-Frerrand

UMR1208 Ingénierie des Agropolymères et Technologies Emergentes, Montpellier

Ecole Nationale Supérieure des Ingénieurs en Arts Chimiques Et Technologiques

Institut Polytechnique La Salle Beauvais, Beauvais