OA21879A

OA21879A - Process for removing antinutritional factors from pumpkin seeds.

Info

Publication number: OA21879A
Application number: OA1202400326
Authority: OA
Inventors: Abdou Razikou YIAGNIGNI; Mercy Bih ACHU; Germaine YADANG; Elie FOKOU
Original assignee: Université de Ngaoundéré
Filing date: 2024-08-30
Publication date: 2025-05-22

Abstract

La présente invention concerne un procédé d’élimination des facteurs antinutritionnels des graines de courge. Ces graines renferment des facteurs antinutritionnels de goût et d’odeur désagréables. L’élimination des facteurs antinutritionnels permet de produire un aliment de haut potentiel nutritionnel et énergétique. Ledit procédé a deux grandes étapes : l’étape de prétraitement composée de deux opérations unitaires, le nettoyage et le triage des graines, et l’étape de traitement constituée de trois opérations unitaires : le trempage, la cuisson et le séchage des graines de courge. La complémentarité de ces opérations unitaires permet au procédé de traiter les graines de courge en vue de la production d’un aliment de qualité pour l’alimentation humaine en général et pour la prise en charge de la malnutrition protéino-énergétique chez les enfants de 6 à 59 mois en particulier.The present invention relates to a method for removing antinutritional factors from pumpkin seeds. These seeds contain antinutritional factors with an unpleasant taste and odor. The removal of antinutritional factors makes it possible to produce a food with high nutritional and energy potential. Said method has two main stages: the pretreatment stage consisting of two unit operations, cleaning and sorting the seeds, and the treatment stage consisting of three unit operations: soaking, cooking and drying the pumpkin seeds. The complementarity of these unit operations allows the method to treat pumpkin seeds with a view to producing a quality food for human consumption in general and for the management of protein-energy malnutrition in children aged 6 to 59 months in particular.

Description

PROCEDE D’ELIMINATION DES FACTEURS ANTINUTRITIONNELS DES GRAINES DE COURGE £PROCESS FOR REMOVING ANTINUTRITIONAL FACTORS FROM PUMPKIN SEEDS £

La présente invention concerne un procédé d’élimination des facteurs antinutritionnels des graines de courge afin de produire un aliment de haut potentiel nutritionnel et énergétique. Ces graines peuvent être toxiques, renfermant des facteurs antinutritionnels et sont de goût et d’odeur désagréables. Plus précisément, l’invention concerne un procédé d’élimination des facteurs antinutritionnels des graines de courge pour la production d’un aliment de qualité pour l’alimentation humaine en général et pour la prise en charge de la malnutrition protéinoénergétique chez les enfants de 6 à 59 mois, en particulier.The present invention relates to a method for removing antinutritional factors from pumpkin seeds in order to produce a food with high nutritional and energy potential. These seeds can be toxic, containing antinutritional factors and have an unpleasant taste and odor. More specifically, the invention relates to a method for removing antinutritional factors from pumpkin seeds for the production of a quality food for human consumption in general and for the management of protein-energy malnutrition in children aged 6 to 59 months, in particular.

La présente invention concerne un procédé d’élimination des facteurs antinutritionnels des graines de courge pour réduire les teneurs en facteurs antinutritionnels que contiennent ces graines. Ce procédé est constitué de deux étapes préliminaires, le nettoyage et le triage, et trois étapes de traitement à proprement parler : le trempage, la cuisson et le séchage.The present invention relates to a method for removing antinutritional factors from pumpkin seeds in order to reduce the levels of antinutritional factors contained in these seeds. This method consists of two preliminary steps, cleaning and sorting, and three actual processing steps: soaking, cooking and drying.

Pour ce qui est des étapes préliminaires, il s’agit :As for the preliminary steps, these are:

Du nettoyage qui permet de séparer les graines des corps étrangers ;Cleaning which separates seeds from foreign bodies;

Du triage qui permet de séparer les graines saines des graines pourries ;Sorting which allows healthy seeds to be separated from rotten seeds;

Concernant le traitement, il s’agit :Regarding the treatment, it is:

Du trempage, qui consiste à mettre les graines saines dans une casserole ou dans une cuve de trempage, y ajouter de l’eau distillée ou propre puis à laisser le mélange au repos, et enfin à retirer les graines de l’eau de trempage par égouttage, et à les rincer.Soaking, which involves placing healthy seeds in a saucepan or soaking tub, adding distilled or clean water, letting the mixture sit, and finally removing the seeds from the soaking water by draining and rinsing them.

De la cuisson, qui consiste à mettre les graines de courge trempées dans une marmite ou un cuiseur, ou une cuve de cuisson, à y ajouter de l’eau distillée ou propre, à les faire cuire, à les retirer du reste d’eau de cuisson, puis à les rincer.Cooking, which involves putting the soaked pumpkin seeds in a pot or cooker, or a cooking vessel, adding distilled or clean water, cooking them, removing them from the remaining cooking water, and then rinsing them.

Le séchage consiste à étaler les graines cuites sur un plateau de séchage et à les faire sécher au soleil ou à l’étuve, ou à l’aide d’un séchoir alimentaire ou d’un déshydrateur électronique.Drying involves spreading the cooked seeds on a drying tray and drying them in the sun or in an oven, or using a food dryer or electronic dehydrator.

D’après les précédentes recherches, la pénibilité et la perte de temps liées au décorticage manuel des graines de courge sont réduites grâce à un procédé utilisant un dispositif de décorticage mécanique. Ce dispositif permet le calibrage des graines, le triage et la séparation systématique des coques des amandes. Cette invention enregistrée à l’Organisation Africaine de la Propriété Intellectuelle (OAPI) depuis 2016 sous le N° : 17399 permet l’obtention facile des amandes de courge.According to previous research, the laboriousness and time loss associated with manual shelling of pumpkin seeds are reduced thanks to a process using a mechanical shelling device. This device allows the calibration of seeds, sorting and systematic separation of the shells from the almonds. This invention, registered with the African Intellectual Property Organization (OAPI) since 2016 under No. 17399, allows the easy production of pumpkin almonds.

Par la suite, les méthodes de traitement appliquées aux graines protéagineuses appartenant à la même famille des graines riches en protéines et/ou en lipides comme les graines de courge ont été évoquées dans beaucoup d’autres travaux. Lesdits travaux ont fait l’objet de protection intellectuelle soit dans la zone africaine, européenne ou internationale. Nous pouvons citer la méthode de traitement par une pression sous vide qui permet d’éliminer les bactéries, les champignons, les virus et d’autres pathogènes des graines de courge. Ce procédé de désinfection de graines consiste à placer les graines dans une solution désinfectante dans un réacteur sous vide et dans lequel les graines sont immergées avant l’application d’une pression par le vide, comprise entre 400 et 985 mbar durant 30 minutes à l heure, pour éliminer les pathogènes (brevet N0 : EP 3 016 493 B l ).Subsequently, the treatment methods applied to protein seeds belonging to the same family of seeds rich in protein and/or lipids such as pumpkin seeds have been mentioned in many other works. Said works have been the subject of intellectual protection either in the African, European or international zone. We can cite the method of treatment by vacuum pressure which makes it possible to eliminate bacteria, fungi, viruses and other pathogens from pumpkin seeds. This seed disinfection process consists of placing the seeds in a disinfectant solution in a vacuum reactor and in which the seeds are immersed before the application of vacuum pressure, between 400 and 985 mbar for 30 minutes to the hour, to eliminate pathogens (patent No.: EP 3 016 493 B l).

Les graines protéagineuses telles que les graines de féverole, pois, lupin blanc, lupin bleu et lupin jaune qui sont riches en protéines comme les graines de courge (28-38%), sont traitées par un procédé thermique avec de la vapeur et/ou de l’eau à une température entre 30 et 90°C pendant une durée comprise entre 2 à 30 minutes en vue d’améliorer leur valorisation à titre d’aliments. Ces conditions permettent d’éliminer les facteurs antinutritionnels. Ces graines présentent soit une teneur en protéine, et/ou une teneur en amidon, et/ou une teneur en matière grasse élevée (Brevet N0 : EP 3 713 422 Bl).Protein seeds such as field beans, peas, white lupin, blue lupin and yellow lupin, which are rich in protein like pumpkin seeds (28-38%), are treated by a thermal process with steam and/or water at a temperature between 30 and 90°C for a period of between 2 and 30 minutes in order to improve their use as food. These conditions make it possible to eliminate antinutritional factors. These seeds have either a protein content, and/or a starch content, and/or a high fat content (Patent No. EP 3 713 422 Bl).

De même, le document de brevet international N0: WO 2019/101751 Al, la valeur alimentaire et de conservation est améliorée. Les graines de lin sont traitées par une méthode thermique avec de la vapeur ou de l’eau à une température variant entre 80 et 150 0C pendant une durée de 30 à 2 heures. Ce traitement a pour but de désactiver les enzymes endogènes susceptibles d’endommager et de raccourcir la durée de conservation des graines stockées. De la même façon, le brevet de [Office européen des brevets sous le numéro EP 3 713 424 Bl décrit le procédé de traitement des graines de lin, par la cuisson humide avec ou sans pression, pour réduire leur teneur en acide cyanurique en vue d’améliorer leur valorisation à titre d’aliments.Similarly, the international patent document N0: WO 2019/101751 A1, the food and preservation value is improved. Flax seeds are treated by a thermal method with steam or water at a temperature varying between 80 and 150 0C for a period of 30 to 2 hours. This treatment aims to deactivate endogenous enzymes likely to damage and shorten the shelf life of stored seeds. Similarly, the patent of [European Patent Office under number EP 3 713 424 B1 describes the process of treating flax seeds, by wet cooking with or without pressure, to reduce their cyanuric acid content in order to improve their value as food.

Il est démontré dans un brevet N^u : EP 3911347 Bl que les extraits aqueux des graines de Cucurbita pepo, Cucurbita maxima et Cucurbita moschata, pris seules ou en mélange, riches en composés diurétique tels que des acides gras insaturés, des stérols, des vitamines et du zinc permettent de lutter contre l’incontinence urinaire chez les femmes.It is demonstrated in a patent N ^u : EP 3911347 Bl that aqueous extracts of the seeds of Cucurbita pepo, Cucurbita maxima and Cucurbita moschata, taken alone or in a mixture, rich in diuretic compounds such as unsaturated fatty acids, sterols, vitamins and zinc make it possible to combat urinary incontinence in women.

Les travaux enregistrés sous le N” : FR 3 090 008 Al à l’institut National de la Propriété Industrielle française, montrent que les huiles brutes des graines de courge peuvent être obtenues par un procédé d’extraction solide/liquide. Riches en polyphénols, ces huiles auraient des effets positifs sur la santé, en particulier sur la peau et contre les maladies cardiovasculaires 70 et les cancers et sont de nos jours des ingrédients recherchés dans les industries alimentaires et pharmaceutiques. De plus, d’autres documents mettent en valeur les huiles de graines de courge comme agent dermatologique ou de complément alimentaire (brevet N° : EP I 536 697 B l ). Selon le brevet enregistré à l’OAPI sous le numéro 16590, on connaît les procédés de traitement des graines de soja pour réduire les odeurs détestables, par la cuisson des graines dans l’eau 75 salée pendant 01 heure en vue d’en produire le lait instantané de soja. Ledit procédé de traitement permet d’éliminer les composés indésirables des graines de soja, qui appartiennent à la même famille des oléo protéagineux que les graines de courge. De même, un brevet de ΓOffice européen des brevets sous le numéro EP 0 667 103 Bl révèle la réduction de composés anti-trypsiques renfermés dans les graines de soja de 1800 unités à 1400 unités d’inhibiteur des 80 trypsines durant le contact des graines de soja avec de l’eau chaude à 80 °C, pulvérisée pendant le broyage des graines pour la production de lait de soja. Ce procédé de traitement permet également d’éliminer les composés indésirables des graines de soja de la zone européenne. Bien que ce procédé de traitement permette d’éliminer les composés indésirables des graines de lin, appartenant à la même famille des oléagineux que les graines de courge, il est appliqué 85 dans la zone européenne. Les graines de soja du territoire africain et celles de soja et de lin du territoire européen sont bien les graines oléo protéagineuses, mais de spéculations différentes de celles des graines de courge. Les spécificités des graines de courge doivent donc être prises en compte.The work registered under No.: FR 3 090 008 Al at the French National Institute of Industrial Property shows that crude oils from pumpkin seeds can be obtained by a solid/liquid extraction process. Rich in polyphenols, these oils are said to have positive effects on health, particularly on the skin and against cardiovascular diseases and cancers, and are now sought-after ingredients in the food and pharmaceutical industries. In addition, other documents highlight pumpkin seed oils as a dermatological agent or food supplement (patent No.: EP I 536 697 B l). According to the patent registered with the OAPI under number 16590, processes for treating soybeans to reduce unpleasant odors are known, by cooking the seeds in salted water for 1 hour to produce instant soy milk. This treatment process eliminates undesirable compounds from soybeans, which belong to the same family of oilseeds as pumpkin seeds. Similarly, a patent from the European Patent Office under number EP 0 667 103 B1 discloses the reduction of anti-trypsin compounds contained in soybeans from 1800 units to 1400 trypsin inhibitor units during contact of the soybeans with hot water at 80 °C, sprayed during the grinding of the seeds for the production of soy milk. This treatment process also makes it possible to eliminate undesirable compounds from soybeans from the European zone. Although this treatment process makes it possible to eliminate undesirable compounds from flax seeds, belonging to the same family of oilseeds as pumpkin seeds, it is applied in the European zone. Soybeans from African territory and soybeans and flax from European territory are indeed oilseeds, but from different species than pumpkin seeds. The specificities of the seeds of squash must therefore be taken into account.

Le but de la présente invention est de disposer d’un procédé d’élimination des facteurs 90 antinutritionnels des graines de courge, partiellement ou totalement, tels que des alcaloïdes, des oxalates, des tanins, des phytates et des saponines. Ce procédé consiste à traiter lesdites graines par le trempage et la cuisson à l’eau. Lors du trempage, les graines absorbent de l’eau et augmentent de volume par hydratation, laquelle rompt la dormance des graines en activant les tanases qui hydrolysent les gallotanins en oses et acides galliques, les phytases qui hydrolysent 95 les phytates en inositol et ions phosphates. L’eau, en diffusant dans la graine entraîne d’autres substances toxiques telles que les saponines, les oxalates et les alcaloïdes vers l’extérieur. Quant à la cuisson, la matrice de la graine est fragilisée par la chaleur et la diffusion de l’eau est accélérée en entraînant davantage des substances toxiques hors de la graine. La cuisson permet en même temps l’inactivation des anti-nutriments de nature protéique tels que les lectienes et les inhibiteurs des protéases. La structure tridimensionnelle des protéines alimentaires est modifiée favorisant leur digestion. En plus, les teneurs en substances thermolabiles sont réduites, certaines, responsables de fortes odeurs de courge se volatilisent et d’autres se diffusent dans l’eau de cuisson et sont éliminées.The purpose of the present invention is to provide a method for removing antinutritional factors from pumpkin seeds, partially or completely, such as alkaloids, oxalates, tannins, phytates and saponins. This method consists of treating said seeds by soaking and cooking in water. During soaking, the seeds absorb water and increase in volume by hydration, which breaks the dormancy of the seeds by activating the tanases which hydrolyze the gallotannins into oses and gallic acids, the phytases which hydrolyze the phytates into inositol and phosphate ions. The water, by diffusing into the seed, carries other toxic substances such as saponins, oxalates and alkaloids to the outside. As for cooking, the seed matrix is weakened by heat and the diffusion of water is accelerated, carrying more toxic substances out of the seed. Cooking also allows the inactivation of protein anti-nutrients such as lectienes and protease inhibitors. The three-dimensional structure of food proteins is modified, promoting their digestion. In addition, the content of thermolabile substances is reduced; some, responsible for strong squash odors, volatilize and others diffuse into the cooking water and are eliminated.

Les modes de trempage développés d’après l’invention utilisent de l’eau à température ambiante (25°C) pendant 12 heures selon le rapport l g de graines pour 5 ml d’eau. Les teneurs initiales en alcaloïdes, les oxalates, les tanins, les phytates et les saponines des graines de courge sont respectivement 41,63 ; 207,54 ; 739,12 ; 905,04 et 79,36 mg /100 g de matière sèche des graines. En laissant les graines de courge au repos dans l’eau à température ambiante (25°C), les phytases et les tanases, enzymes inactives naturellement présentes dans la matrice, sont activées. Ces enzymes amorcent la dégradation des phytates et des tanins respectivement. En même temps, une partie des saponines, oxalates et alcaloïdes se solubilise dans l’eau pour être drainée hors des graines. Ces réactions permettent la réduction des teneurs en alcaloïdes, oxalates, tanins, phytates et saponines à 25,36 ; 130,95 ; 597,81 ; 575,57 et 36,16 mg/100 g des graines respectivement.The soaking methods developed according to the invention use water at room temperature (25°C) for 12 hours according to the ratio 1 g of seeds to 5 ml of water. The initial contents of alkaloids, oxalates, tannins, phytates and saponins in pumpkin seeds are respectively 41.63; 207.54; 739.12; 905.04 and 79.36 mg /100 g of dry matter of the seeds. By leaving the pumpkin seeds to rest in water at room temperature (25°C), phytases and tanases, inactive enzymes naturally present in the matrix, are activated. These enzymes initiate the degradation of phytates and tannins respectively. At the same time, some of the saponins, oxalates and alkaloids solubilize in the water to be drained from the seeds. These reactions allow the reduction of alkaloid, oxalate, tannin, phytate and saponin contents to 25.36; 130.95; 597.81; 575.57 and 36.16 mg/100 g of seeds respectively.

Lors du trempage à chaud d’après l’invention, l’eau est préalablement chauffée à 50 °C. La durée du trempage est diminuée à 03 heures avec le rapport de 1 g de graines pour 5 ml d’eau. Par rapport aux valeurs initiales ci-haut, cette opération contribue à réduire les teneurs des alcaloïdes, oxalates, tanins, phytates et saponines à 27,01 ; 115,58 ; 402,77 ; 485,65 et 25,98 mg /100 g des graines. Ces valeurs, comparables à celles du trempage à froid, nous permettent de dire que l’augmentation de la température diminue la durée du trempage.In the hot soaking according to the invention, the water is preheated to 50 °C. The soaking time is reduced to 3 hours with the ratio of 1 g of seeds to 5 ml of water. Compared to the initial values above, this operation contributes to reducing the contents of alkaloids, oxalates, tannins, phytates and saponins to 27.01; 115.58; 402.77; 485.65 and 25.98 mg /100 g of seeds. These values, comparable to those of cold soaking, allow us to say that the increase in temperature reduces the soaking time.

La cuisson s’opère pendant 01 heure, en contrôlant la température entre 100 °C et 105 °C à intervalle de 10 minutes et selon le rapport 1 g des graines pour 20 ml. Considérant les valeurs initiales prescrites ci-dessus, le trempage suivi de la cuisson élimine davantage les alcaloïdes, les oxalates, les tanins, les phytates et les saponines des graines de courge, respectivement.Cooking is carried out for 1 hour, controlling the temperature between 100 °C and 105 °C at 10-minute intervals and according to the ratio 1 g of seeds to 20 ml. Considering the initial values prescribed above, soaking followed by cooking further eliminates alkaloids, oxalates, tannins, phytates and saponins from pumpkin seeds, respectively.

Claims

l. Process for removing antinutritional factors from pumpkin seeds, characterized in that it comprises two stages:

i. Cold soaking or hot soaking which consists of soaking the seeds in water;

ii. Cooking which allows the inactivation of protein anti-nutrients such as lectins and protease inhibitors.

2. A method for removing antinutritional factors from pumpkin seeds according to claim 1, characterized in that the cold soaking consists of using water at room temperature (25°C) for 12 hours at a ratio of 1 g of seeds to 5 ml of water.

3. A method for removing antinutritional factors from pumpkin seeds according to claim 1, characterized in that the hot soaking consists of using water heated to a temperature of 50°C for 3 hours with a ratio of 1 g of seeds to 5 ml of water.