Les corps lipidiques de la graine de chanvre : vers la valorisation d’une nouvelle source de lipides pour une alimentation saine et durable

Un intérêt croissant pour de nouvelles sources végétales naturelles, peu transformées, durables et à haute qualité nutritionnelle.

La demande des consommateurs pour des régimes diversifiés à base de matières premières végétales contenant des protéines, des lipides riches en acides gras polyinsaturés (AGPI ; principalement des acides gras omega-3) et d’autres composés bioactifs d'intérêt nutritionnel, est en pleine croissance. Pour satisfaire cette demande, la recherche de nouvelles sources alimentaires d’origine végétale est indispensable.

Les oléagineux font partie des sources alimentaires végétales les plus prometteuses car ils contiennent des protéines et des lipides d’excellente valeur nutritionnelle. Protéines et lipides peuvent être isolés par des procédés d’extraction simples et respectueux de l’environnement. Ces procédés de bioraffinerie qui permettent de générer de nouveaux ingrédients alimentaires fonctionnels, sains et durables, sont un des nouveaux enjeux de l’industrie agroalimentaire. En particulier, les lipides peuvent être isolés en préservant leur organisation naturelle dans les graines. Ils se présentent sous forme de microgouttelettes d’huile (également appelés corps lipidiques ou oléosomes) qui sont entourées d’une monocouche de phospholipides et de protéines spécifiques appelées oléosines. Ces oléosomes possèdent des propriétés originales pour structurer les systèmes alimentaires tels que les émulsions et les gels à base d'émulsions.

Dans ce contexte de transition alimentaire favorisant les régimes durables, le chanvre (Cannabis sativa L.) a suscité un intérêt croissant au cours de la dernière décennie pour son faible impact sur l'environnement (faible demande en eau et en produits phytosanitaires). De plus, la plante entière (tige, feuille, graines) peut être valorisée et les graines de chanvre présentent un intérêt nutritionnel et des bénéfices potentiels pour la santé.

De nouveaux ingrédients fonctionnels à base de graines de chanvre

Les applications des oléosomes comme ingrédients fonctionnels sont étroitement liées à leur stabilité physico-chimique dans les aliments. Les émulsions alimentaires huile-dans-eau peuvent être exposées à différentes valeurs de pH et à des conditions de stress salin qui pourraient affecter leur stabilité physique par plusieurs mécanismes, comme le crémage, la floculation et la coalescence.

Mieux comprendre la stabilité physico-chimique des émulsions contenant des oléosomes de graines de chanvre, dans des conditions variables de pH et de salinité, faciliterait leur incorporation dans des systèmes alimentaires. Dans cet objectif, un procédé minimal a été développé comprenant une extraction aqueuse par broyage de graines de chanvre, suivie d’une centrifugation pour isoler les oléosomes naturels. Leur composition lipidique, leur microstructure, et l'impact de la pression d'homogénéisation, du pH et des sels sur leurs propriétés de surface et la stabilité physique des émulsions ont, pour la première fois, été déterminés.

Les oléosomes des graines de chanvre ont un diamètre moyen d’environ 2 µm avec des teneurs élevées en AGPI bien équilibrés (rapport optimal omega-6/omega-3 de 2,9) et des teneurs intéressantes en micronutriments bioactifs tels que le γ-tocophérol, la lutéine et les phytostérols. En modifiant les propriétés de surface des oléosomes, les valeurs de pH inférieures à 6 et le chlorure de sodium induisent leur agrégation, alors que le calcium provoque à la fois l'agrégation et la coalescence médiée probablement par la monocouche de phospholipides et d’oléosines.

En apportant de nouvelles connaissances sur la composition chimique, les propriétés de surface et la stabilité physico-chimique des oléosomes de graines de chanvre en fonction de leur environnement ionique et de procédés technologiques tels que l’homogénéisation, cette étude est une première étape vers la valorisation économique des corps lipidiques et ouvre des perspectives pour le développement d'émulsions à base de graines de chanvre, saines et durables.

Partenaires scientifiques : Plateforme BIBS (INRAE) (Nantes) et Institut Jean-Pierre Bourgin (INRAE-AgroParisTech) (Versailles)