L'application et l'innovation technologique de la protéine de fève dans l'industrie alimentaire
2025-11-06
1.Analyse de la composition protéique et de la valeur nutritionnelle
La teneur en protéines dansfèvela teneur en graines est d'environ 25 à 35 %, ce qui est nettement supérieur à celui des céréales comme le blé et le maïs, et similaire à celui du soja. Sa composition en acides aminés présente des caractéristiques typiques des protéines de légumineuses : elle contient en abondance des acides aminés essentiels, notamment de la lysine (Lys), avec une teneur de 6,5 à 7,2 %, nettement supérieure à celle des protéines de céréales, qui peuvent compenser efficacement le manque d'acides aminés limitants dans les alimentations à base de plantes.
Comparée à la protéine de soja, la teneur en méthionine (Met) de la protéine de fève est relativement faible. Cependant, grâce à une conception appropriée de la formulation, une complémentation en acides aminés peut être obtenue. La teneur en précurseurs peptidiques bioactifs des protéines de fèves est relativement élevée, comme les inhibiteurs de trypsine et les lectines, qui sont des facteurs anti-nutritionnels. Ceux-ci doivent être modérément contrôlés par des techniques de traitement pour améliorer le taux d’utilisation de la digestion.
Des études protéomiques ont montré que la protéine de fève est principalement composée de globuline (70 % à 80 %) et d'albumine (15 % à 20 %), la globuline étant principalement constituée de globuline 11S (globuline de haricot) et de globuline 7S (globuline de haricot associée). La globuline 11S a un poids moléculaire d'environ 320 kDa et est formée de six sous-unités acides (A) et de six sous-unités basiques (B) reliées par des liaisons disulfure, formant une structure hexamère ; la globuline 7S a un poids moléculaire d'environ 180 kDa et présente une configuration trimérique. Cette structure à plusieurs niveaux confère à la protéine de fève des propriétés colloïdales et une activité de surface uniques, jetant ainsi les bases moléculaires de son application dans les systèmes alimentaires.
Les propriétés fonctionnelles de la protéine de fève sont fortement influencées par la valeur du pH, la force ionique, la température et les conditions de traitement. Près du point isoélectrique (pH 4,5-5,0), la solubilité des protéines chute au niveau le plus bas (<10 %), alors qu'elle augmente considérablement lorsqu'on s'éloigne du point isoélectrique. En régulant la valeur du pH, la protéine peut être précipitée de manière hiérarchique. Cette propriété a été appliquée à l’extraction industrielle de protéines de fèves. En termes de performances émulsifiantes, la protéine de fève peut former une émulsion stable avec une taille de particule d'environ 200 nm à pH 7,0, et son indice d'activité émulsifiante (EAI) peut atteindre 15 à 20 m²/g, ce qui est supérieur à la protéine de pois mais inférieur à l'isolat de protéine de soja.<10%), while it significantly increases when far from the isoelectric point. By regulating the pH value, the protein can be hierarchically precipitated. This property has been applied in the industrial extraction of broad bean protein. In terms of emulsifying performance, broad bean protein can form a stable emulsion with a particle size of approximately 200 nm at pH 7.0, and its emulsifying activity index (EAI) can reach 15-20 m²/g, which is superior to pea protein but lower than soy protein isolate.
Le traitement thermique améliore considérablement les propriétés fonctionnelles de la protéine de soja. Des études ont montré qu'après un traitement thermique humide (80-100°C, 15-30 min), les molécules de protéines se déplient partiellement et les groupes hydrophobes exposés augmentent, entraînant une augmentation de 30 à 50 % de l'hydrophobie de la surface, améliorant ainsi ses propriétés émulsifiantes et moussantes. Le traitement assisté par ultrasons (20 kHz, 400 W, 15 min) peut réduire efficacement la taille des particules des agrégats de protéines, améliorer la solubilité à plus de 90 %, tout en maintenant une résistance enzymatique supérieure à 85 %, offrant ainsi une voie technique pour le développement d'ingrédients alimentaires hautement stables.
Les propriétés du gel sont des indicateurs clés pour le développement de substituts de produits carnés à base de protéines de soja. Sous l'effet combiné de NaCl (2,0 %) et de CaSO₄ (0,3 %), les protéines de soja peuvent former un réseau de gel dense avec un module d'élasticité (G') allant de 800 à 1 200 Pa, et ses caractéristiques de texture sont similaires à celles des protéines de gel d'origine animale. Grâce à la réticulation catalysée par la transglutaminase (TGase), la force du gel peut être encore améliorée de 40 à 60 %, offrant ainsi une solution pour l'amélioration de la texture des jambons à base de plantes, des galettes sans viande et d'autres produits.
3. Technologie innovante d’extraction et de purification des protéines de fèves
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