Brevet FR3022433A1 — publié le 20151225

- 1- COMPOSITION ALIMENTAIRE POUR ANIMAUX CONSERVEE PAR VOIE ANAEROBIE CONSTITUEE D'UN MELANGE D'UNE MATIERE PREMIERE HUMIDE RICHE EN PROTEINES AVEC D'AUTRES MATIERES PREMIERES RICHES EN MATIERE SECHE ETAT DE L'ART Les protéines végétales sont indispensables aux animaux pour élaborer leurs propres protéines. Les légumineuses contiennent naturellement des proportions importantes de protéines. Elles constituent donc une source naturelle privilégiée de protéines pour les animaux domestiques comme pour les humains. Dans le domaine de l'élevage, sous forme de graines ou dérivés de graines, tels que les tourteaux par exemple, les légumineuses comme le soja contribuent de manière satisfaisante à la nutrition des monogastriques comme, par exemple, les volailles, les porcs, etc... Sous forme de fourrages, c'est traditionnellement l'ensemble de l'appareil aérien, à savoir les tiges et les feuilles (voire les éventuelles fleurs ou graines), qui est consommé. Les fourrages contribuent à l'alimentation équilibrée et aux besoins physiologiques des ruminants comme les bovins, les ovins, les caprins. Ils ne sont quasiment pas digérés donc non plus valorisés par les monogastriques. En effet, ces derniers ont un tube digestif sans rumen ni microflore associée. Ils sont donc incapables d'utiliser l'énergie chimique contenue, principalement sous forme de cellulose et hémicellulose, dans les fibres végétales du fourrage. En résumé, les graines et dérivés des légumineuses dites à graines sont valorisables par tous les animaux. Les fourrages, en particulier de légumineuses dont certaines sont dites fourragères, sont adaptés aux herbivores. Les ruminants ont besoin de fibres. Classiquement, feuilles et tiges, notamment de légumineuses, sont données ensemble aux animaux. Pourtant, les feuilles sont riches en protéines (de l'ordre de 30% pour des feuilles de luzerne, par exemple) tandis que les tiges sont riches en fibres et pauvres en protéines (de l'ordre de 10% pour les tiges de luzerne, par exemple). 3022433 - 2 - Pour la conservation des fourrages préalablement à l'alimentation, deux possibilités sont connues : la voie sèche où les tiges et leurs feuilles attenantes sont séchées et la voie humide où la partie aérienne est fermentée après récolte. 5 La conservation ancestrale et la plus répandue se fait par séchage solaire au champ. Très économique et écologique, elle dépend cependant fortement de conditions météorologiques favorables plusieurs jours durant. Elle nécessite également des retournements. Dans le cas des légumineuses, de la luzerne en particulier, ces derniers entrainent une perte significative de feuilles donc, plus encore, de protéines. 10 Une autre forme importante de conservation en sec dans le cas des légumineuses fourragères, particulièrement de la luzerne, est la déshydratation. Elle permet de s'affranchir pour partie des conditions météorologiques. Apparue après-guerre, elle nécessite des investissements très conséquents, une organisation lourde et génère des consommations d'énergie énormes, tant pour le séchage que pour le transport. Pour 15 réduire ces dernières, la luzerne est maintenant le plus couramment séchée partiellement au champ (préfanée) avec au moins un retournement avant d'être ramassée et transportée à l'usine de déshydratation. Là encore, des pertes de feuilles portent péjorent la qualité protéique du fourrage. Il en va de même pour le séchage en grange. Après préfanage, le fourrage est 20 ramassé puis séché à l'abri en faisant passer un courant d'air chaud présentant une faible humidité relative au travers de la masse de fourrage jusqu'à ce que le taux de matière sèche sur masse brute soit de l'ordre de 88%. Le fourrage est ainsi stabilisé. Aucune flore fongique ou bactérienne ne se développe. Cependant, en présence d'air, les oxydations du fourrage se poursuivent. La qualité alimentaire du fourrage diminue au fil du temps. 25 Dans de rares cas, les tiges et les feuilles récoltées sont déstructurées puis pressées et, du jus obtenu, les protéines sont extraites. Là encore, il s'agit d'industrie lourde et les besoins énergétiques sont conséquents, comme c'est le cas pour, la déshydratation. Après obtention du jus, le coproduit enrichi en matière sèche et fibres par rapport à la plante fraîche est déshydraté. De plus, le rendement d'extraction des 30 protéines sous forme concentrée issues du jus ne dépasse pas 25% de la quantité de ce qui est livré à l'usine. Lorsque le fourrage n'est pas conservé par voie sèche, il est conservé humide en l'absence d'oxygène sous forme d'ensilage, de haylage ou d'enrubannage. 3022433 - 3 - Le végétal humide est tassé pour réduire au minimum la présence d'air puis confiné, par exemple, en tas sous bâche, en silos tour ou en balles enveloppées de manière étanche d'un film très peu perméable aux gaz. L'oxygène résiduel de l'air est 5 alors consommé avec les sucres par la flore microbienne aérobie et transformé en eau, dioxyde de carbone et un peu de chaleur. Les bactéries anaérobies, indigènes ou éventuellement inoculées, se multiplient ensuite et produisent nombres d'acides et d'alcools (en plus d'une éventuelle acidification à la préparation). Ainsi, le pH du milieu diminue suffisamment, ce qui assure la stabilisation du substrat en l'absence de 10 contamination par l'oxygène. Ce mode de conservation ne nécessite aucune transformation industrielle ni transport conséquent (principalement d'eau) sur des distances importantes. Il se gère dans la proximité et à l'échelle de l'exploitation agricole. Il présente cependant également des inconvénients : 1. les pertes peuvent être importantes en quantité, particulièrement avec les 15 légumineuses fourragères fraîches (de l'ordre de 15-20% de matière sèche seulement, faibles teneurs en sucres et amidon, pouvoir tampon important), 2. les pertes de qualité alimentaire pour des ruminants par protéolyse sont élevées avec un fourrage initialement riche en protéines, ce qui est le cas des légumineuses fourragères, en particulier des feuilles. 20 3 . L'ensilage, le haylage ou l'enrubannage obtenu est insuffisamment pourvu en énergie métabolisable (trop de fibres), notamment pour des animaux monogastriques. INVENTION 25 La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients inhérents aux aliments à base de plantes, préparés et conservés selon les voies connues et destinés aux animaux. Elle porte sur une composition alimentaire conservée en l'absence d'oxygène constituée d'un mélange de matière(s) première(s) humide(s) riche(s) en protéines et d'au 30 moins une matière première riche en matière sèche ; - La ou les matière(s) première(s) riche(s) en protéines étant constituée(s) principalement de feuilles humides non préalablement conservées, de préférence de luzerne ou d'autres légumineuses, 3022433 -4- - La ou les matières riches en matière sèche étant constituée(s) d'ingrédients pouvant être utilisés pour l'alimentation des animaux qu'ils soient d'origine végétale, tels que graines, farines, flocons, tourteaux, drèches, pulpes, pailles, par exemple, ou d'autre 5 origine tels que minéraux, micro-organismes, acides aminés, vitamines ou enzymes notamment. - La composition présentant une teneur massique en matière sèche comprise entre 20% et 65%, préférentiellement entre 30% et 60%, plus préférentiellement entre 40% et 50%. 10 Selon une variante, la composition comprend aussi au moins une matière première riche en fibres. L'innovation concerne aussi un procédé de préparation d'une composition pour 15 animaux d'élevage, conservée par voie anaérobie (ou éventuellement sous atmosphère modifiée), et constituée d'un mélange de matière(s) première(s) riche(s) en protéines avec d'autres matières premières riches en matière sèche, et intégrant les étapes suivantes : - Séparation à l'état frais d'une fraction riche en feuilles et d'une autre riche en tiges, 20 de préférence pendant la récolte, - Assemblage de la fraction riche en feuilles fraîches avec au moins une autre matière première pour l'alimentation des animaux, en tenant compte des humidités respectives des composantes, de sorte que le mélange présente une teneur en matière sèche minimum de 20%, préférentiellement 30% et plus préférentiellement 25 de 40%, - Fermentation à l'abri de l'air de type ensilage/haylage/enrubannage du mélange afin de permettre une diminution suffisante du pH (4,5 à 5,5 par exemple), apte à stabiliser la composition fermentée, - Stockage en l'absence d'oxygène de la composition fermentée dénommée massai. 30 Selon une variante, la seconde étape peut s'effectuer avec une ou plusieurs matières premières fibreuses. 3022433 - 5 - Lorsqu'il s'agit de légumineuses fourragères, des récoltes au bon stade, par exemple avant bourgeonnement floral pour la luzerne, garantissent une quantité de biomasse sèche dans les feuilles supérieure ou égale à celle des tiges. Ainsi, dans le cas de 5 la luzerne, par exemple, la récolte des feuilles assure la concentration de plus des deux tiers des protéines disponibles au champ. L'invention permet d'obtenir une composition de qualité constante. En effet, la composition des feuilles intactes et vertes telles que celles des légumineuses fourragères, 10 par exemple, est relativement constante, quelle que soit le stade de récolte ou le numéro de coupe. Moyennant une combinaison avec un ou plusieurs ingrédients complémentaire riches en matière sèche dont la composition est régulière, le massaï est donc stable pareillement. Les tiges, déjà naturellement pauvres en protéines, ont en revanche ont une 15 composition fort variable, dépendante notamment de la période de l'année et du stade végétatif. Dans le cas de la luzerne, les feuilles titrent de l'ordre de 30% de protéines sur masse sèche. C'est donc bien plus que les graines de pois (22 à 25%) et autant que celles 20 de féverole (28 à 32%). Les rendements de ces deux cultures sont très variables. A l'inverse, ceux des feuilles de luzerne soit beaucoup plus réguliers. En conditions normales à favorables, ils dépassent fréquemment 5 tonnes de matière sèche à l'hectare, en France par exemple. Grâce à un outillage de récolte spécial, une récolte ségrégée d'une fraction riche 25 en feuilles et d'une autre riche en tiges de légumineuses notamment est réalisable directement au champ. A défaut, les feuilles et les tiges peuvent être séparées ultérieurement à la récolte. De plus, les feuilles recèlent également l'essentiel des micronutriments (vitamines, pigments, polyphénols, minéraux...) favorables à la bonne santé des animaux. 30 Enfin, le profil en acides aminés des feuilles de luzerne est aussi particulièrement attrayant : les teneurs en lysine comme en méthionine sont au moins équivalentes à celles du soja ; l'indice chimique des protéines de luzerne est même supérieur à celui de l'oeuf, 3022433 - 6 - protéine de référence (base 100). Sur le plan qualitatif, les protéines de luzerne n'ont donc rien à envier aux protéines du soja. 5 A des fins de préservation du potentiel, la fraction riche en feuilles est judicieusement mélangée à au moins une autre matière première riche en matière sèche de nature organique naturelle (grains, farine de grains ou grains aplatis (céréales, protéagineux, oléagineux), tourteaux, drèches, paille, foin...), de synthèse (acides aminés, ...) ou minérale puis conservée en l'absence d'oxygène par fermentation 10 anaérobie (ou conservation sous atmosphère protectrice). Le cas échéant, les feuilles et la ou les matières riches en matière sèche peuvent être broyés, laminés ou pas, simultanément ou séparément. Les taux de protéines (de fibres et autres nutriments et micronutriments) variables 15 selon les matières complémentaires à la fraction humide riche en protéines ,ont très utiles. Ils permettent de créer à loisir des aliments selon les disponibilités de matières premières, les contraintes de l'élevage et les besoins des animaux, tant pour les ruminants que pour les monogastriques. 20 Il peut arriver que la combinaison de plusieurs matières des deux types puisse être nécessaire pour obtenir un aliment composé complet avec un profil biochimique, notamment en acides aminés essentiels, adapté aux besoins de l'espèce et au stade de l'animal à élever. Par ailleurs, l'étude de l'état de l'art montre que la fermentation détruirait les 25 éventuels facteurs antinutritionnels. EXEMPLES A titre d'illustration, les exemples suivants sont donnés : Si l'objectif est d'obtenir un aliment de type dit « correcteur azoté » pour vache laitière à 30 18% de MAT (Matière Azotée Totale), il suffit, entre autres multiples possibilités, de préparer et stocker un mélange comprenant 76% de la masse sous forme de feuilles de luzerne non préalablement conservées (27% MAT/MS (Masse Sèche) et 80% d'eau) avec 3022433 - 7 - 24% de triticale (11,3% de MAT et 15% d'eau). Le massaï contiendra ainsi 18% de MAT/MS et environ 64% d'eau). 5 - S'il s'agit de produire un noyau avec des protéines d'origine indigène concentré en protéines venant compléter une formule d'aliment pour monogastriques, il est par exemple possible d'assembler 80% feuilles de luzerne fraîches avec 20% de féverole (30% de MAT et 85% de MS) pour obtenir un assemblage titrant près de 29% de MAT/MS et 33% de MS. 10 - Les exemples peuvent être multipliés à l'envie. 15 REVENDICATIONS1. Composition alimentaire pour animaux conservée en l'absence d'oxygène comprenant un mélange de matière(s) première(s) humide(s) riche(s) en protéines et au moins une matière première riche en matière sèche ; - La ou les matière(s) première(s) riche(s) en protéines étant constituée(s) principalement de feuilles humides non préalablement conservées, de préférence de légumineuses, plus préférentiellement de luzerne, - La ou les matières riches en matière sèche étant constituée(s) d'ingrédients pouvant être utilisés pour l'alimentation des animaux, tels que, par exemple, graines, farines, flocons, tourteaux, drèches, pulpes, pailles ainsi que, par exemple, minéraux, micro-organismes, acides aminés, vitamines et enzymes. - La composition présentant une teneur massique en matière sèche comprise entre 20% et 65%, préférentiellement entre 30% et 60%, plus préférentiellement entre 40% et 50%. 2. Composition alimentaire selon laquelle la composition selon la revendication 1 comprend aussi au moins une matière première riche en fibres 3. Composition alimentaire pour animaux conservée en l'absence d'oxygène, selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisée en ce qu'elle comprend jusqu'à 65% de feuilles humides non préalablement conservées, préférentiellement de luzerne ou d'autres légumineuses, et au moins une autre matière première alimentaire, pouvant être utilisée pour l'alimentation des animaux. 4. Composition alimentaire pour animaux conservée en l'absence d'oxygène, selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisée en ce qu'elle comprend de 65 à 72% de feuilles humides non préalablement conservées, préférentiellement de luzerne ou d'autres légumineuses, et au moins une autre matière première alimentaire, pouvant être utilisée pour l'alimentation des animaux. 5. Composition alimentaire pour animaux conservée en l'absence d'oxygène, selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisée en ce qu'elle comprend de 72 à 85% de feuilles 3022433 - 9 - humides non préalablement conservées, préférentiellement de luzerne ou d'autres légumineuses, et au moins une autre matière première alimentaire, pouvant être utilisée pour l'alimentation des animaux. 5 6. Composition alimentaire pour animaux conservée en l'absence d'oxygène, selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins 85% de feuilles humides non préalablement conservées, préférentiellement du luzerne ou d'autres légumineuses , et au moins une autre matière première alimentaire, pouvant être utilisée pour l'alimentation des animaux. 10 7. Procédé de fabrication de préparation d'une composition pour animaux d'élevage, conservée par voie anaérobie (ou éventuellement sous atmosphère modifiée), et constituée d'un mélange de matière(s) première(s) riche(s) en protéines avec d'autres matières premières riches en matière sèche, en ce qu'il comporte les étapes suivantes : 15 - Séparation à l'état frais d'une fraction riche en feuilles et d'une autre riche en tiges, de préférence pendant la récolte, - Assemblage de la fraction riche en feuilles fraîches avec au moins une autre matière première pour l'alimentation des animaux, en tenant compte des humidités respectives des composantes, de sorte que le mélange présente une 20 teneur en matière sèche minimum de 20%, préférentiellement 30% et plus préférentiellement de 40%, - Fermentation à l'abri de l'air de type ensilage/haylage/enrubannage du mélange afin de permettre une diminution suffisante du pH (4,5 à 5,5 par exemple), apte à stabiliser la composition fermentée, 25 - Stockage en l'absence d'oxygène de la composition fermentée dénommée massai. 8. Procédé de fabrication de la composition selon la revendication 7 dans lequel la composition comprend aussi au moins une matière première riche en fibres. 9. Procédé de préparation selon la revendication 7 ou 8 caractérisé en ce que les 30 légumineuses telles que la luzerne peuvent être récoltée indépendamment de leur stade de développement.