La composition nutritionnelle de la graine de soja

La méthodologie des plans d’expériences

La modélisation statistique doit être différenciée de la modélisation physique. Dans le second cas les physiciens (c’est aussi vrai pour les chimistes, les biologistes, ou tout autre scientifique), cherchent à construire un modèle explicatif d’un phénomène, qui est soutenu par une théorie plus générale décrivant comment les phénomènes ont lieu en exploitant le principe de causalité. Dans le cas de la modélisation statistique, le modèle va être construit à partir des données disponibles, sans aucun à priori sur les mécanismes entrant en jeux. Ce type de modélisation s’appelle aussi modélisation empirique. Bien entendu, compléter une modélisation statistique par des équations physiques (souvent intégrées dans les prétraitements des données) est toujours positif. Un modèle est avant tout un moyen de relier une réponse Y à des variables explicatives Xi, par une relation fonctionnelle : Y = F(Xi) A partir de ce modèle les expérimentateurs peuvent déterminer les valeurs des facteurs influents et prédire une réponse dans le but d’optimiser les deux méthodes d’analyses.

Historique

La méthode des plans d’expériences n’est pas une technique nouvelle. Elle date en fait du début du siècle avec les travaux de FISHER (1925). Les premiers utilisateurs de ces méthodes furent des agronomes qui ont vite compris l’intérêt des plans d’expériences et, notamment, la réduction du nombre d’essais lorsqu’on étudie de nombreux paramètres. En effet, les essais en agronomie nécessitent beaucoup de paramètres, l’étude du rendement d’un blé nécessite la prise en compte du type de terrain, des différents traitements, de l’ensoleillement. De plus, dans ce type d’expérimentation, il faut attendre un an avant de connaître les résultats. Il était donc indispensable de réduire le nombre d’essais sans perdre en précision et d’être capable de planifier d’une façon formelle la campagne d’essais. Mais cette technique est restée relativement confidentielle et n’a pas réussi à pénétrer de façon significative les industries occidentales avant les années soixante dix. Une des raisons de ce manque d’intérêt des industriels pour la méthode était probablement l’aspect trop théorique de l’approche proposée. Il a fallu les travaux du Docteur TAGUCHI dans les années soixante au Japon pour que les plans d’expériences pénètrent les usines. TAGUCHI, avec le pragmatisme qui caractérise les japonais, a su simplifier et clarifier l’utilisation des plans d’expériences.Son apport est considérable et la diffusion à grande échelle de ses travaux aux Etats- Unis date de la fin des années soixante dix. Aujourd’hui, les plans d’expériences représentent un outil indispensable à tout industriel, du plus petit au plus grand, soucieux d’améliorer la qualité de ses produits. Au cours de ces dernières années, la méthode des plans d’expériences s’est imposée à l’ensemble des industriels. Autrefois confidentielle, elle connaît aujourd’hui un développement spectaculaire. La précision des résultats obtenus, la pertinence des informations apportées par cette méthode contribuent à son développement actuel dans tous les secteurs d’activités. La méthode, une fois comprise, constitue une étape irréversible dans la carrière du technicien qui ne pourra plus envisager de réaliser des essais sans utiliser un plan d’expérience.Graine de soja : Le soja, ou soya, est une plante grimpante classé dans la catégorie des légumineuses, proche du haricot, largement cultivée pour ses graines oléagineuses qui fournissent la principale huile alimentaire consommée dans le monde. Le tourteau, issu de la trituration des graines de soja est la principale matière riche en protéines employée en alimentation animale. Il en existe plus de 100 variétés différentes qui se distinguent par la taille, la couleur, la teneur en protéines et la consistance huileuse. La variété à graine jaune est la plus fréquemment utilisée car elle contient une combinaison optimale de protéines, lipides et goût. Le soja est cultivé à grande échelle aux États-Unis, au Brésil, en Argentine et en Chine. Avec une production mondiale de 221 millions de tonnes en 2007/08, le soja domine et continuera à dominer le marché mondial des huiles et des protéines végétales : il représente plus de 50 % en masse de la production mondiale d’oléagineux. En tant qu’oléoprotéagineux, le soja constitue une matière première de choix pour une multitude d’industries utilisatrices de la graine entière de soja, de sa composante protéique ou de l’huile.

Conclusion générale

Dans le cadre du projet de fin d’études, réalisé à la société ALF AL Maghreb, nous avons travaillé sur le contrôle et l’optimisation des deux méthodes clés pour le contrôle de qualité du tourteau de soja. l’indice de distensibilité des protéines L’IDP Indice de solubilité des protéines dans le KOH à 0,2% En effet les méthodes utilisées jusqu’à présent à la société ALF AL Maghreb, donnent des résultats très différents de ceux trouvés par le laboratoire de référence. Nous avons utilisé, pour ces deux méthodes, la méthodologie des plans d’expériences pour contrôler leurs paramètres. Les résultats des plans de criblage réalisés dans ce projet ont permis de minimiser l’écart entre les résultats trouvés dans les deux laboratoires. Nous avons ainsi mis à disposition du laboratoire de la société ALF AL Maghreb deux méthodes alternatives pour le contrôle de la qualité du tourteau de soja. Cependant, pour une utilisation réglementée il faut valider statistiquement ces deux méthodes.

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Table des matières

Introduction générale
Chapitre I présentation de la société ALF AL Maghreb et ses activités
I.Présentation de la société
I.1. Fiche techniques de la société
I.2. Organigramme de la société ALF AL Maghreb
II.Alimentation animale et processus de production
II.1. A chaque animal son aliment composé
II.2. Contrôle qualité au laboratoire de la société
II.2.a. Les analyses physico-chimiques
II.2.b. Les analyses bactériologiques
II.2.c. Les analyses de sérologie
II.3. Processus de fabrication
II.3.a. Formulation et recherche de la meilleure recette
II.3.b. réception des matières premières au sein de l’entreprise
II.3.c .Le broyage et le prémélange
II.3.d. Le mélange
II.3.e. Fabrication des granules
II.3.f. L’acheminement de l’aliment jusqu’en élevage
Chapitre II La partie bibliographique
I . La méthodologie des plans d’expériences
I.1. Introduction
I.2. Historique
I.3. Terminologie
I.3.a. Notion d’expérience
I.3.b. Facteurs
I.3.c. Réponse
I.3.d. Matrice d’expérience
I.3.e. Domaine expérimentale
I.3.f. Effet d’un facteur
I.4. Les plans d’expériences : Un outil pour résoudre un problème
I.5. les paramètres responsables des variations observées dans un système
I.6. Avantages des plans d’expériences
I.7. Catégories des plans d’expériences
I.8. Démarche méthodologique
I.9. Matrices et plans d’expériences
I.10. Conclusion
II.Les indicateurs de contrôle de la qualité de cuisson du soja
II.1. Graine de soja, ses qualités et méthodes d’extraction
II.1.a. Graine de soja
III.1.b. La composition nutritionnelle de la graine de soja
II.2. Les tourteaux de soja définition et présentation
II.2.a. Définition
II.2.b. Obtention des tourteaux après extractions des huiles
II.2.b.i. Par pression continue à chaud
II.2.b.ii. Par extraction
II.3. Le soja : Un aliment incontournable pour les animaux
II.3.a. Optimisation des qualités des protéines de soja par traitements technologiques
II.3.b. Les substances anti-nutritionnelles préexistantes dans les graines de soja
II.3.b.i. Définition de facteur antinutritionnel
II.3.b.ii. Les facteurs anti-nutritifs du soja
II.3.c. Tests indicateurs de la qualité de cuisson
II.3.c. i. Indice de solubilité des protéines dans la soude
II.3.c.ii. Indice de dispérsibilité des protéines ou IDP
Chapitre III Mise en place et optimisation de la méthode de détermination des Indicateurs de cuisson du soja par la méthodologie des plans d’expériences
I.Les indicateurs de contrôle de qualité de la cuisson des tourteaux du soja
I.1. Solubilité des protéines dans le KOH 0.2%
I.1.a. Champs d’application
I.1 .b. Appareillage
I.1. c. Réactifs
I.1.d. Mode opératoire
I.1.e. Expression de résultats
I.2. Indice de dispérsibilité des protéines IDP
I.2.a. Champs d application
I.2.b. Appareillage
I.2.c. Réactifs
I.2.d. Mode opératoire
I.2.e. Expression de résultats
I.2.f. Validation des resultats
II.Optimisation de la méthode de détermination des indicateurs de cuisson des tourteaux de soja par la méthodologie des plans d’expériences
II.1. Travaux préliminaires
II.2. Objectif de l’étude
II.3. Résultats de l’étude de criblage
II.3.a. Solubilité des protéines dans le KOH 0.2%
II.3.a.i. Choix des facteurs et du domaine de variation
II.3.a.ii. Plan de criblage
II.3.a.iii. Modèle mathématique
II.3.a.iv. Matrice d’expérience
II.3.a.v. La réponse étudiée
II.3.a.vi. Plan d’expérimentation
II.3.a.vii. Matrice des résultats
II.3.a.viii. Les résultats obtenus
II.3.b. Analyse de l’indice de dispersibilité des protéines dans l’eau avec un malaxeur de type Hamilton Beach Drink master
II.3.b. i. Choix des facteurs et du domaine de variation
II.3.b.ii. plan de criblage
II.3.b.iii. Modèle mathématique
II.3.b.iv. Matrice d’expérience
II.3.b.v. La réponse étudiée
II.3.b.vi. Plan d’expérimentation
II.3.b.vii .Matrice des résultats
II.3.b.viii. Les résultats obtenus
II.3.c. Analyse de l’indice de dispersibilité des protéines dans l’eau avec un malaxeur de type Waring Blender
II.3.c. i. Choix des facteurs et du domaine de variation
II.3.c.ii. plan de criblage
II.3.c.iii. Modèle mathématique
II.3.c.iv. Matrice d’expérience
II.3.c.v. la réponse étudiée
II.3.c.vi. Plan d’expérimentation
II.3.c.vii. Matrice des résultats
II.3.c.viii. Les résultats obtenus
conclusion générale
Références bibliographiques