ALIMENTS EN GRANULÉS OU EXTRUDÉS DANS L’AQUACULTURE AFRICAINE ? COMPRENDRE LES DIFFERENCES.
Par : Dr Mustapha ABA. Expert Scientifique en Aquaculture. Nutrition des poissons. Rabat. Maroc.
Les techniques de transformation des aliments jouent un rôle vital dans l’aquaculture Africaine, puisqu’il est important d’appliquer la technique de transformation appropriée pour maximiser l’efficacité de la production au coût le plus bas possible. L’alimentation des poissons est l’un des facteurs les plus importants de la pisciculture commerciale en Afrique, étant donné que le régime alimentaire peut avoir des conséquences à la fois sur les performances de croissance, la qualité de la chair et sur le gaspillage d’aliments. Au cours de la dernière décennie, l’utilisation d’aliments extrudés pour l’alimentation des poissons a fortement augmenté en Afrique, car ces régimes présentent une stabilité hydrique supérieure, de meilleures propriétés de flottaison et une teneur énergétique plus élevée que les autres régimes sous forme de granulés. Par conséquent, les principaux effets de l’alimentation des poissons avec des régimes extrudés sont suivis par une augmentation de la croissance des poissons, une meilleure efficacité de rétention des protéines et de digestibilité, une qualité de la chair riche en acides gras, une amélioration de l’indice de conversion alimentaire, un gain économique avec moins de rejets de polluants dans les systèmes aquatiques.
Introduction
Avec l’expansion de l’aquaculture dans le monde, la production d’aliments pour l’aquaculture industrielle devrait également augmenter, avec 73,15 millions de tonnes d’aliments composés qui devraient être utilisés d’ici 2025 (Tacon, 2020). Or, suite à l’augmentation rapide de la production d’aliments pour animaux aquatiques dans le continent Africain, certains problèmes sont devenus plus préoccupants, notamment la faible efficacité alimentaire et la mauvaise stabilité de l’eau, qui entraînent des déchets alimentaires et la pollution de l’eau. Les recherches en nutrition des poissons se concentrent principalement sur les formulations diététiques et les régimes alimentaires afin d’améliorer les taux de conversion alimentaire pour avoir un gain économique, sur les modes de substitutions de la farine de poisson, et moins sur la transformation des aliments (Aba , 2020).
Le coût de l’alimentation est le plus grand défi auquel l’aquaculture est confrontée, et les efforts sont orientés vers la réduction des coûts de production occasionnés par l’alimentation (Abanikannda et al., 2021) . En Afrique les pratiques et les études sur l’aquaculture ont montré que les coûts des aliments représentent la moitié ou plus des coûts de production et cela détermine en grande partie la viabilité et la rentabilité de l’entreprise piscicole (El-Sayed 2006 ; Aba et al., 2012 ; Khalil et al. 2019 ; Orimaye et al., 2019 ; Regupathi, 2019 Allam et al. 2020 ; Musa et al., 2021).
La production durable d’aliments pour l’aquaculture s’inscrit dans le cadre des objectifs fondamentaux de la « Transformation bleue » dans le développement de l’aquaculture, suggérés par l’Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture (FAO) en 2022 (FAO, 2022). En tant que base importante pour une aquaculture durable, les aliments pour l’aquaculture durables doivent être produits en termes de nouvelles matières premières ou ingrédients, d’efficacité énergétique, de compatibilité environnementale et sociale (Cheng et al., 2023).
Le développement et la gestion des aliments jouent un rôle très important dans la croissance et l’expansion de l’aquaculture. En fait, c’est un facteur majeur qui détermine la rentabilité d’une entreprise aquacole (Aba, 2020). Dans la formulation d’un régime d’aliments pour poissons, plusieurs combinaisons d’ingrédients peuvent être utilisées pour atteindre un profil nutritionnel cible particulier pour les acides aminés, les lipides, glucides, les minéraux et vitamines (Aba et al., 2012)
Or, la technologie des aliments pour poissons est l’un des secteurs les moins développés de l’aquaculture, en particulier en Afrique (Aba, 2020 ; Malgwi et al., 2020). Certains paramètres alimentaires doivent être pris en compte lors du choix du meilleur aliment pour une espèce donnée. Parmi ces caractéristiques, nous pouvons souligner, le niveau de protéines, la concentration énergétique, la digestibilité, la composition des ingrédients, la taille des particules alimentaires et le type de transformation (Aba, 2020).
Les techniques de transformation des aliments jouent un rôle essentiel en aquaculture, car il est important d’appliquer la technique de transformation appropriée pour maximiser l’efficacité de la production au coût le plus bas possible, de plus, la technologie de transformation des aliments a fait l’objet d’une attention croissante ces dernières années. (Wan et al., 2022), et c’est l’un des défis fondamentaux auxquels est confronté le développement et la croissance de l’aquaculture en Afrique (Malgwi et al., 2020).
La granulation et l’extrusion sont les deux principales méthodes de granulation des aliments pour animaux (Kamarudin et al., 2018), ces deux processus sont décrits soigneusement par Dr El Abd et Dr Abo Shady dans leurs articles de ce numéro du magazine.
La Granulation
La granulation est l’approche la plus courante pour préparer des granulés d’aliments, un processus relativement peu coûteux qui contribue à accroître l’efficacité de la gestion opérationnelle, tout en réduisant les frais de stockage et de transport, vu que la granulation se fait localement dans la ferme aquacole (Olusegun et al., 2017 ; Mircea et al., 2020). Les aliments granulés sont denses et lourds et donc ils coulent, car le processus de la granulation est incapable de réduire la densité apparente de la matière première entrante, en d’autres termes, il est incapable de gélatiniser l’amidon au point d’affecter la densité apparente (Michael, 2021). Les avantages de l’utilisation d’un équipement de granulation ne consistent pas seulement à réduire les coûts d’acquisition mais aussi à réduire la dépendance vis-à-vis des commerçants des aliments des poissons (Nenciu et al., 2022).
Un granulateur est constitué d’une pompe à vis semblable à une presse à vis ou à un convoyeur à vis dans laquelle l’aliment est comprimé et travaillé pour former une masse semi-solide (Ikedudu et al., 2015 ; Malgwi et al., 2020). L’aliment est forcé à travers une ouverture restreinte (la filière) à l’extrémité de décharge de la vis. La granulation est l’approche la plus courante pour préparer des granulés d’aliments, un processus relativement peu coûteux qui augmente l’utilisation des nutriments et contribue à accroître l’efficacité de la gestion opérationnelle, tout en réduisant les frais de stockage et de transport, vu que la granulation se fait localement dans la ferme aquacole (Olusegun et al., 2017 ; Mircea et al., 2020).
Le processus de granulation consiste à créer des aliments granulés par compression de la matière première, qui se présente sous forme de poudre. Cette compaction se produit en présence d’humidité, de température et de pression. Les aliments granulés sont denses et lourds et donc ils coulent, car le processus de la granulation est incapable de réduire la densité apparente de la matière première entrante, en d’autres termes, il est incapable de gélatiniser l’amidon au point d’affecter la densité apparente (Michael, 2021).
Les avantages de l’utilisation d’un équipement de granulation ne consistent pas seulement à réduire les coûts d’acquisition mais aussi à réduire la dépendance vis-à-vis des commerçants des aliments des poissons (Nenciu et al., 2022).
L’Extrusion
L’adoption du processus d’extrusion pour fabriquer des aliments pour poissons est le principal moyen de garantir la production de produits aquatiques de haute qualité et sûrs pour la santé humaine, ce qui constitue également une tendance pour le progrès de l’industrie de l’alimentation animale à l’avenir (Abou-Zied et al., 2015). L’extrusion est un processus dans lequel les aliments sont non seulement comprimés, comme dans la granulation, mais également « cuits », c’est pourquoi elle nécessite des niveaux d’humidité, de température et de pression plus élevés que la granulation. Au cous de ce processus, l’amidon gélatinisé agit comme une colle et permet d’augmenter l’intégrité des aliments pendant le stockage, la manipulation et la stabilité dans l’eau ( Michael, 2021). Les protéines et les fibres contribuent également à la liaison des granulés, bien que dans une mesure bien moindre que l’amidon.
Par rapport aux régimes alimentaires en granulés, les aliments extrudés augmentent la stabilité et la durabilité de l’eau (Adedeji et al., 2017), diminuent la teneur en facteurs antinutritionnels, améliorent l’utilisation des nutriments et réduisent l’eutrophisation de l’eau en raison d’une évacuation plus faible de l’azote et du phosphore (Ma et al., 2017), tous ces facteurs étant dus aux niveaux plus élevés de chaleur, d’humidité et de pression utilisés pendant le processus d’extrusion qui contribuent aussi à une meilleure sécurité microbiologique des aliments (Okelo, 2006 ; Adedeji et al., 2017).
L’utilisation d’aliments extrudés en aquaculture est connue pour être plus respectueuse de l’environnement et plus efficace que les granulés coulants pressés classiques (Aba et al., 2012 ; Abanikannda et al., 2021). La qualité des deux aliments extrudés et granulés en plus des bassins, peut également affecter l’impact environnemental de l’aquaculture en cage (Wu et al. 1999 ; Musinguzi et al. 2019).
Aujourd’hui, nous disposons de connaissances et d’ingrédients qui nous permettent de fabriquer des aliments pour poissons et crevettes sans farine d’origine marine, avec des résultats égaux à ceux des régimes traditionnels, de plus, par rapport à la granulation, l’extrusion permet l’utilisation d’une plus grande variété d’ingrédients avec une plus grande inclusion de certains d’entre eux, sachant que chaque type d’aliments extrudés est efficace pour des espèces spécifiques de poissons en fonction de leurs habitudes alimentaires (Xie et al., 2018), ce qui contribue à la durabilité en aquaculture.
Les aliments extrudés renferment une énergie élevée du fait de la grande teneur des lipides dans l’aliment, ce qui a une incidence sur les performances de croissances des poissons (Aba et al., 2012), avec une meilleure utilisation des carbohydrates (amidon gélatinisé) surtout chez les poissons carnivores (Krogdahl, 2005).
Les aliments extrudés restent à la surface de l’eau plus longtemps, offrant ainsi un avantage nutritionnel plus important que les aliments granulés (Welker et al., 2018). Afin de stabiliser les aliments dans l’eau et de prolonger la durée de flottaison des aliments, les aliments pour poissons fabriqués doivent contenir des agents liants de haute qualité (Muo et al., 2016 ; Nenciu et al., 2022). Si la stabilité dans l’eau des granulés est atteinte, il y aura moins de déchets que dans les techniques conventionnelles, ce qui est très bénéfique pour les systèmes aquacoles.
Comparaison des aliments granulés et extrudés en aquaculture
Le tableau suivant résume la comparaison des aliments granulés et extrudés basé sur divers aspects pertinents pour l’aquaculture.
| Aliment Granulé | Aliment Extrudé | |
| Processus de production | Broyage, mélange, compression, refroidissement et ensachage | Broyage, mélange, rebroyage, conditionnement, cuisson haute pression, expansion, séchage, refroidissement et ensachage |
| Caractéristiques physiques | Granulés denses, coulent rapidement | Flottants généralement |
| Dimensions | Limites sur les diamètres plus petits avec les coupes inégales | Permet d’avoir toutes les granulométries |
| Mode de Formulation | Inclusion d’ingrédients limitée | Inclusion d’une grande diversité d’ingrédients |
| Flottabilité | Coule Généralement | Flotte |
| Stabilité | Se désintègre rapidement | Intégrité dure longtemps |
| Digestibilité | Moyenne à faible en raison du temps de cuisson | Excellente en raison la gélatinisation de l’amidon |
| Performance des Poissons | Moyenne à Bonne croissance | Meilleure croissance |
| Conversion Alimentaire | Moyenne à Bonne CA | Meilleure CA |
| Ajout de lipides | Limité, l’excès peut entrainer la désintégrité du granulé | Elevé, permet l’incorporation de grandes quantités de lipides |
| Teneur énergétique | Faible par la teneur faible en lipides | Forte par l’incorporation de grande teneur en lipides |
| Lessivage des Nutriments | Peut être élevé | Mineur |
| Transport et Stockage | Peut être affecté par l’humidité | Excellent, résistant à l’humidité |
| Coût de Production | Inférieur | Elevé en raison de l’équipement |
| Usure de l’Equipement | Plus rapide | Lent |
Résultats des recherches sur les aliments extrudés
Les résultats obtenus de plusieurs études montrent que les performances de croissance des poissons nourris avec les granulés extrudés étaient significativement supérieures à celles des poissons nourris avec les régimes granulés.
L’aliment extrudé a donné de meilleures performances pour plusieurs espèces de poissons ; Clarias gariepinus (Abanikannda, 2021). Chez le tilapia au Kenya, au cours d’une étude sur l’élevage en cage du tilapia du nil (Musa, et al., 2021), l’aliment extrudé a permis de meilleurs gains économiques avec un impact environnemental plus faible que l’aliment granulé.
L’utilisation d’aliments extrudés chez la truite arc en ciel en plus d’avoir de meilleures performances de croissance, améliore l’élimination des déchets et réduit la contribution à la pollution dans les effluents, (Aba et al., 2012, Aba et al., 2014, Welker, et al., 2018). La gélatinisation élevée de l’amidon résultant de l’extrusion, contribue à augmenter l’utilisation de l’amidon et améliore la durabilité dans l’eau et l’intégrité des nutriments de l’aliment (Aba et al., 2014, Wan et al., 2022).
L’utilisation des nutriments par les animaux aquatiques est largement déterminée par le niveau d’activité des enzymes digestives dans l’intestin, qui peut être affecté par des facteurs exogènes et endogènes, et le régime alimentaire est l’un des principaux facteurs exogènes (Lu et al., 2020). Ainsi la libération d’enzymes est liée au temps d’évacuation gastrique, qui est prolongé pour l’aliment extrudé (Gao et al., 2019 ; Wan et al., 2022).
Plusieurs études indiquent que le microbiote intestinal est étroitement lié à la croissance, à l’absorption des nutriments et à l’immunité des organismes (Xiong et al., 2017, Hoseinifaret al., 2018, Wan et al., 2022). En outre, l’aliment extrudé a améliorr la richesse du microbiote intestinal et réduit la proportion de taxons microbiens nuisibles, d’où la valeur d’application bénéfique de l’alimentation extrudée dans l’aquaculture des poissons (Wan et al., 2022). De plus, l’extrusion conduit à une digestion plus élevée et améliorent l’absorption des aliments ce qui affecte les performances des poissons (Barreto-Curiel et al., 2018, Hasyimi et al., 2020).
Un des grands avantages de l’extrusion est la possibilité de fabriquer des aliments de différentes granulométries selon la taille de la bouche des poissons qui est proportionnelle à celle des tailles des poissons. En outre, la taille des granulés peuvent affecter la quantité d’aliments qu’un poisson peut ingérer sur une période donnée. La taille des granulés s’est également avérée être un facteur limitant permettant aux poissons d’ingérer suffisamment de granulés pour maintenir une croissance maximale (Aba, 2024).
Conclusion
La sélection des types d’aliments qui seront utilisés au cours du cycle de l’élevage des poissons guideront la stratégie de gestion alimentaire adoptée et, par conséquent, améliore l’efficacité de l’utilisation des régimes par les poissons. Or, la tendance est qu’à l’avenir, tous les aliments seront extrudés, car les machines deviennent chaque jour plus efficace et les coûts sont plus proches. Dans ce contexte les aquaculteurs Africains à petite échelle peuvent se regrouper sous forme d’association ou de coopérative afin de s’équiper des machines extrudeuses pour rentabiliser leur production en aquaculture, ces machines vont permettre aussi à ces fermiers d’utiliser une diversité d’ingrédients locaux dans la fabrication des aliments et contribuer ainsi la durabilité de l’aquaculture en Afrique.
