Production, caractérisation et propriétés fonctionnelles d’un concentré protéique issu des graines de Momordica cochinchinensis

Des déchets de cuisine à l’alimentation du futur

Alors que de plus en plus de personnes cherchent des façons plus respectueuses de la planète d’obtenir suffisamment de protéines sans recourir à la viande ni aux produits laitiers, des aliments autrefois traités comme des déchets font l’objet d’un regain d’intérêt. Cette étude se concentre sur les graines du fruit de Gac, un fruit tropical rouge et épineux populaire en Asie du Sud-Est. La pulpe colorée autour des graines est déjà reconnue pour ses nutriments, mais les graines elles‑mêmes finissent généralement à la poubelle. Les chercheurs montrent ici comment ces graines jetées peuvent être transformées en un ingrédient protéique concentré dont les propriétés le rendent intéressant pour les substituts de viande, les boissons santé et d’autres produits alimentaires contemporains.

Une valeur cachée à l’intérieur des graines de Gac

Les graines de Gac sont un sous‑produit agricole : après transformation de la pulpe rouge vif, les graines sont généralement éliminées. Pourtant, des travaux antérieurs laissaient entendre que ces graines sont riches en protéines et en composés bioactifs, y compris de petites protéines aux effets potentiels anti‑tumoraux et neuroprotecteurs. Ce qui n’avait pas été exploré, c’était la possibilité de récupérer efficacement la protéine de la graine entière et de l’utiliser comme ingrédient alimentaire fonctionnel, et pas seulement comme source de composés médicaux isolés. L’équipe a commencé par sécher soigneusement, dégraisser partiellement et moudre les graines, confirmant que la farine obtenue contenait des niveaux de protéines comparables voire supérieurs à ceux de nombreux résidus d’oléagineux courants, tels que le tourteau de soja ou de tournesol.

Trouver le point optimal pour l’extraction

Pour transformer cette farine en un concentré protéique utilisable, les chercheurs ont mis au point un procédé d’extraction par étapes. Ils ont suspendu la farine de graine dans de l’eau, ajusté le mélange selon différentes conditions et utilisé des ondes sonores à haute énergie — des ultrasons — pour favoriser l’extraction des protéines de la matrice. En modifiant systématiquement la quantité d’eau, l’acidité ou l’alcalinité (pH), l’intensité des ultrasons et la durée du traitement, ils ont identifié la combinaison qui donnait le rendement protéique le plus élevé avec des dommages minimaux. Les meilleures conditions étaient un mélange relativement dilué, un environnement fortement alcalin, une intensité d’ultrasons modérée et environ vingt minutes de traitement. Après cette étape, ils ont ramené le pH à un point légèrement acide où les protéines s’agrègent naturellement et peuvent être séparées puis séchées en poudre.

Ce qui rend cette protéine particulière

Le concentré protéique obtenu à partir des graines de Gac contenait plus de 81 % de protéines, un saut important par rapport à la farine initiale, et présentait des taux bien plus faibles de lipides, d’amidon et de sucres. Lorsqu’ils ont analysé la protéine par des techniques de laboratoire séparant les molécules selon leur taille, ils ont constaté qu’elle était dominée par des unités protéiques relativement petites. Ces protéines de faible masse ont été associées, dans des recherches antérieures, à des activités antioxydantes et d’autres effets bénéfiques. La composition en acides aminés montrait un mélange d’acides aminés essentiels et non essentiels, incluant des quantités substantielles d’acide glutamique, d’acide aspartique et d’arginine. Des tests utilisant un essai standard de radicaux libres ont révélé que le concentré possédait une capacité antioxydante mesurable croissant avec la dose, suggérant qu’il pourrait aider à protéger les aliments — et éventuellement l’organisme — contre certains dommages oxydatifs.

Comment la protéine se comporte dans les aliments

Au‑delà de la valeur nutritionnelle, les industriels se préoccupent du comportement d’une protéine lorsqu’elle est mélangée, chauffée, fouettée ou associée à de l’huile et de l’eau. La protéine de graine de Gac s’est bien comportée sur de nombreux plans. Sa solubilité dans l’eau diminuait près de sa zone « neutre » naturelle mais augmentait fortement en milieu acide comme en milieu alcalin, un schéma fréquent chez les protéines végétales. Elle retenait efficacement l’eau, particulièrement à pH élevé, ce qui est important pour obtenir des textures juteuses dans les viandes végétales et les produits de boulangerie. Sa capacité de liaison aux lipides était supérieure à celle de la farine de départ, grâce à des régions hydrophobes exposées à la surface des protéines, ce qui la rend utile dans des aliments gras comme les saucisses, les tartinables et les vinaigrettes. La protéine formait également des émulsions huile‑dans‑eau stables et générait des mousses dont la stabilité s’améliorait en conditions alcalines. De manière remarquable, elle pouvait former des gels fermes à faibles concentrations, ce qui laisse entrevoir des usages dans des produits nécessitant une texture élastique et structurée.

D’un sous‑produit local à un ingrédient global

Au total, ces résultats montrent que les graines de Gac — autrefois considérées comme des déchets — peuvent être converties en un ingrédient protéique de haute pureté doté d’un mélange utile de qualités nutritionnelles et fonctionnelles. Le procédé optimisé à base d’ultrasons augmente non seulement la quantité de protéine récupérée, mais semble aussi améliorer son comportement dans les systèmes eau‑huile‑mousse qui sous‑tendent de nombreux aliments familiers. Si des travaux supplémentaires sont nécessaires pour confirmer la digestibilité et l’assimilation de cette protéine par l’organisme, ainsi que ses performances dans des recettes commerciales réelles, l’étude fournit une preuve de concept claire : un sous‑produit tropical négligé peut contribuer à répondre à la demande mondiale croissante en protéines végétales durables tout en réduisant les déchets alimentaires.

Citation: Nguyen, A.V., Nguyen, K.K., Le, U.N.T. et al. Production, characterization, and functional properties of protein concentrate from Momordica cochinchinensis seeds. Sci Rep 16, 10598 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-46377-1

Mots-clés: protéine d’origine végétale, graine de Gac, extraction par ultrasons, valorisation des déchets alimentaires, ingrédients alimentaires fonctionnels