Les feuilles de manioc pourraient jouer un rôle clé dans la sécurité alimentaire. Des recherches menées à l'université de Hohenheim étudient le meilleur moyen de traiter les feuilles
Photo: T. Wojciechowski

Manioc – étude de l'aliment « tout-en-un »

Parmi les objectifs qu'elle s'est fixée, la bioéconomie souhaite notamment faire un usage plus approprié et plus diversifié des plantes afin de mieux exploiter les ressources existantes. Comme le montre l'exemple du manioc, le processus nécessite cependant de vastes travaux de recherche préalables.

Le manioc est cultivé dans près de 105 pays tropicaux et subtropicaux avec une production estimée à 263 millions de tonnes en 2012. Cette plante est considérée comme une culture du XXIe siècle car elle satisfait aux tendances économiques mondiales et aux enjeux du changement climatique. Le manioc forme l'alimentation de base de plus d'un milliard de personnes, mais il joue également un rôle important dans l'alimentation animale, dans l'industrie et dans la production d'énergie, ce qui le rend particulièrement adapté à l'utilisation en cascade (voir l'article Améliorer l'efficacité des ressources par une utilisation en cascade de la biomasse).

Une fois transformées, les racines de manioc sont utilisées comme farine pour la consommation humaine. Cette farine permet de préparer du pain, des biscuits, des gâteaux et des cornets de glace. L'amidon des racines de manioc est un produit très apprécié dans les industries du brassage, du textile, de la pharmacie, du papier et du pétrole. L'amidon de manioc sert également à la production d'éthanol et de produits chimiques de plateforme. L'amidon d'origine est modifié par des processus physiques, chimiques ou enzymatique qui permettent d'obtenir différents types d'amidon modifié selon l'application concernée, par exemple, pour la préparation de différents types d'aliments, d'apprêt pour les textiles, de papier de qualité et d'aliments pour animaux. L'amidon et l'amidon modifié sont également utilisés pour la production de plastiques biodégradables et photodégradables. Différents adoucissants peuvent être préparés à partir de l'amidon de manioc, par hydrolyse avec des acides et des enzymes ou une combinaison des deux. L'acide acétique, l'acide citrique et les acides itaconiques préparés à base d'amidon de manioc peuvent être utilisés dans l'industrie alimentaire et pour la production de résines, de plastiques et de produits en caoutchouc synthétiques. Les feuilles de manioc sont utilisées pour l'alimentation humaine, pour l'alimentation animale et pour l'élevage des vers à soie, sans oublier les champignons qui peuvent être cultivés à partir des tiges. Et enfin, les déchets provenant des champs de manioc et de l'industrie de transformation peuvent servir à produire du biogaz.

Des déchets à l'alimentation : faire bon usage des feuilles

Le manioc possède un excellent potentiel d'utilisation en cascade. En effet, les pertes post-récolte constituent un problème important qui doit être résolu parallèlement à l'introduction de processus novateurs. La transformation du manioc après la récolte génère une grande quantité de déchets (épluchures, pulpe, eaux usées et feuilles) qui provoquent de graves problèmes environnementaux. Ces déchets vont devoir être convertis en produits à valeur ajoutée et en énergie, de manière écologique. La feuille est un des résidus les plus intéressants de la plante. Riche en protéines et en nutriments, elle pourrait participer à la lutte contre l'insécurité alimentaire et la dénutrition qui prévalent dans les pays en développement. Nous allons donc nous concentrer sur le potentiel des feuilles de manioc comme source économique et durable de protéines et de nutriments.

La demande mondiale de protéines augmente constamment. D'après la FAO (Organisation des Nations unies pour l'alimentation et l'agriculture), la consommation mondiale de viande devrait atteindre 463 millions de tonnes d'ici à 2050, ce qui équivaut à une quantité de protéines animales qu'il sera difficile de produire de manière éco-durable. Les protéines végétales (provenant principalement des légumes, céréales, noix et graines) jouent, elles aussi, un rôle important pour satisfaire la demande mondiale de protéines alimentaires. Cette demande croissante exige que l'on explore de nouvelles sources de protéines d'où l'intérêt porté aux feuilles de manioc. Généralement considérées comme des déchets ou comme un sous-produit de qualité inférieure, elles ne sont, en effet, que très peu utilisées pour la consommation humaine.

Les feuilles de manioc contiennent des quantités importantes de protéines (17,7 % à 38,1 % en poids sec). Elles sont, en outre, riches en vitamines B1, B2 et C, ainsi qu'en caroténoïdes et en minéraux. La quantité totale d'acides aminés essentiels présente dans les protéines des feuilles de manioc est similaire à celle d'un œuf de poule et plus élevée que celle des feuilles d'épinard, du soja, de l'avoine ou du riz. Les Congolais appellent le manioc « le tout-en-un » car ils peuvent utiliser ses racines pour faire du pain et ses feuilles comme « viande ». Les feuilles de manioc sont disponibles tout au long de l'année et devraient bénéficier de la même attention que les racines.

Identification d'une méthode de transformation appropriée

Les feuilles de manioc sont consommées dans plusieurs pays producteurs de manioc, lorsque les populations n'ont pas d'autre alternative. En effet, toxicité et antinutriments limitent leur consommation alimentaire. Des glucosides cyanogénétiques (linamarine et lotaustraline) sont à l'origine de la toxicité des feuilles de manioc, qui est 5 à 20 fois plus élevée que celle des racines. La consommation de feuilles de manioc peut ainsi provoquer un empoisonnement au cyanure avec des symptômes tels que maux de tête, vertiges, nausées, diarrhées et vomissements, qui peuvent parfois entraîner la mort. Ces aspects toxiques et antinutritionnels doivent être jugulés pendant la transformation et avant la consommation humaine. Plusieurs méthodes de transformation des feuilles de manioc ont été mises au point. Traditionnellement, on prépare les feuilles de manioc en les faisant sécher, en les pilant et en les faisant bouillir longtemps, sachant que la méthode la plus couramment utilisée consiste à piler les feuilles de manioc avec un pilon et un mortier en bois pendant 15 minutes puis à les faire bouillir dans l'eau pendant 10 à 120 minutes. Mais, les études montrent que 10 minutes de cuisson réduisent de 60 pour cent la teneur en vitamine C et entraînent des pertes considérables de vitamine A et de vitamine B. La cuisson risque également de dénaturer les enzymes d'origine (linamarase et hydroxynitrile lyase) qui sont responsables de la décomposition des composants toxiques (linamarine et cyanhydrine d'acétone, respectivement). La plupart des méthodes de transformation ne parviennent pas à éliminer suffisamment la toxicité des feuilles de manioc pour qu'elles puissent être consommées en toute sécurité. Des travaux doivent encore être menés pour trouver des méthodes de transformation efficaces, simples et peu coûteuses permettant de gérer non seulement la toxicité mais aussi le caractère antinutritionnel, la mauvaise digestibilité et le mauvais goût du produit tout en lui conservant ses principaux nutriments.

L'utilisation des protéines des feuilles de manioc est également limitée par la présence de niveaux élevés de chlorophylle, de xanthophylles et de fibres. Ce problème peut toutefois être surmonté en extrayant le jus des feuilles, puis en le coagulant pour obtenir de l'extrait foliaire. Les feuilles de manioc émincées et pilées sont pressées et coagulées avec injection de vapeur. Plusieurs études se sont penchées sur la préparation de l'extrait foliaire, mais de grandes variations ont été observées en termes d'efficacité de l'extraction, de valeur nutritionnelle et de teneur en méthionine et en lysine, différences qui sont probablement dues aux méthodes d'extraction et aux variations de la teneur en tanins selon les variétés et les cultivars. Toutes les tentatives de préparation d'extrait foliaire à l'échelle industrielle ont, pour l'instant, échoué, car elles aboutissent toujours à faible niveau de récupération de protéines associé à une forte teneur en tanins et à une mauvaise digestibilité de la fibre résiduelle. D'autres travaux vont devoir être menés pour tenter de mettre au point des technologies permettant de récupérer un bon niveau de protéines et de produire des sous-produits dignes d'intérêt. Une autre méthode consiste à préparer de la pâte de feuilles de manioc ou des granulés de manioc en pressant du tourteau ou des feuilles entières et des tiges et en réduisant le niveau d'humidité (15 % à 20 %) soit par séchage au soleil, soit au moyen d'une presse mécanique.

L'insécurité alimentaire concerne non seulement les 842 millions d'habitants de la planète qui souffrent de la faim, mais aussi les 3 milliards de personnes qui parviennent à couvrir leur apport calorique minimum, mais qui souffrent de diverses maladies dues à la dénutrition (ou à la malnutrition). Une fois que des méthodes de transformation adaptées auront été mises au point, les feuilles de manioc représenteront une source de protéines et de nutrition essentielle pour la vaste majorité de la population et pourront ainsi favoriser la sécurité nutritionnelle et alimentaire.

Protéine de manioc pour un régime alimentaire nutritifEn fonction des préférences des consommateurs, il est possible d'utiliser les feuilles de manioc pour préparer des aliments équilibrés (en-cas) ou des aliments traditionnels modifiés, afin d'apporter la quantité nécessaire de protéines, de minéraux et de vitamines. Des travaux de ce genre ont déjà été menés au Brésil pour lutter contre la malnutrition, particulièrement chez les femmes enceintes et les enfants. Un complément alimentaire appelé « multimistura » et contenant, entre autres, de la poudre de feuilles de manioc a ainsi été créé. Au Sierra Leone, un plat typique à base de feuilles de manioc associe poisson, poivron, arachide et oignon. Un travail de promotion de ces produits alimentaires doit être réalisé pour éliminer l'image négative (pauvreté) associée à la feuille de manioc et encourager sa consommation en tant que composante utile du régime alimentaire. Le renforcement d'aliments courants avec des feuilles de manioc riches en protéines et en nutriments peut constituer une approche durable et rentable pour lutter contre les carences en protéines et en micronutriments chez des millions de personnes.

Sajid Latif
s.latif@uni-hohenheim.de

Joachim MüllerInstitut de génie agricole
Université de Hohenheim
Stuttgart, Allemagne