Introduction

Même si l’industrie agro-alimentaire a pour objectif de fabriquer des denrées alimentaires destinées à l’Homme, elle a toujours généré simultanément des matières premières non consommables directement par l’Homme mais potentiellement intéressantes pour l’alimentation des animaux. Ainsi, dès 1892, un ouvrage de 552 pages, « Résidus Industriels dans l’Alimentation du Bétail », leur était consacré (Cornevin, 1892). Ultérieurement, les coproduits ont toujours occupé une place importante dans toutes les tables d’aliments publiées à travers le monde. Ainsi, depuis plusieurs décennies, l'utilisation des coproduits dans l'alimentation animale s'est progressivement accrue pour des raisons économiques et environnementales tout en veillant à satisfaire les contraintes réglementaires et sanitaires imposées en élevage.

Depuis les années 1970-80, les réglementations environnementales sont devenues de plus en plus exigeantes afin de réduire la charge polluante des agro-industries, se traduisant par une taxation croissante de la mise en décharge des matières organiques issues des procédés technologiques et non valorisées.

Parallèlement, la meilleure valorisation de ces « résidus » par des voies alternatives à la mise en décharge a été explorée, dont celle de l'alimentation animale, et a conduit à réfléchir à leur valeur alimentaire et, par voie de conséquence, à leur intérêt économique potentiel. En effet, la commercialisation de ces produits d'intérêt pour les productions animales pouvait générer des revenus aux structures industrielles leur permettant alors de financer, au moins partiellement, la mise en œuvre de voies d'amélioration de leur qualité. Le cercle vertueux s'installait : les « déchets » sont devenus des « sous-produits » et progressivement ces ressources ont atteint le statut de « coproduits » (voir encadré 1). Ainsi, dans toutes les filières agro-industrielles, la valorisation des coproduits selon leur prix d'opportunité est intégrée dans le modèle économique associés à la création d'une unité agro-industrielle.

Par ailleurs, les réglementations sanitaires ont pris un rôle croissant d’orientation des possibilités de valorisation des coproduits dans différentes filières animales. Les coproduits d’origine animale ont été les plus concernés par cette évolution. Ainsi au début du XIX^ème siècle, une partie des carcasses de chevaux morts à Paris était utilisée pour nourrir des porcs élevés dans le cadre de l’Ecole Vétérinaire d’Alfort (Pr. Denis, com. pers.). Plus tard dans ce siècle, des ouvrages faisaient l’apologie des « farines animales » pour nourrir des animaux ruminants (Cornevin, 1892), compte-tenu de leur intérêt nutritionnel élevé. Malheureusement, en raison de l'application inadéquate des traitements technologiques recommandés pour ces coproduits, la crise de la vache folle des années 1990 a conduit la réglementation européenne à interdire strictement l’usage des « farines animales » pour nourrir les animaux d’élevage, notamment en les valorisant au sein de la même espèce.

À l'échelle des filières animales, la recherche d’autonomie alimentaire est un thème majeur pour les élevages de demain, en lien avec les attentes sociétales. L’autonomie peut se décliner au niveau massique, énergétique et protéique, et peut être appréciée à différents périmètres géographiques : l’atelier, l’élevage, le canton, la région jusqu’à une échelle nationale (CNIEL et IDELE, 2015). Les coproduits agroindustriels sont des ressources alimentaires privilégiées en cas de sécheresse ou de récoltes fourragères insuffisantes dans les exploitations agricoles. Par ailleurs, les coproduits riches en protéines produits par les industries agroalimentaires françaises et consommés par les élevages français sont en première ligne pour favoriser l’autonomie protéique nationale, comme le montre l'étude Valoriscope 2015 du CEREOPA (Le Cadre et al., 2015) sur la fourniture en protéines du marché français de l'alimentation animale. Ainsi, de toute évidence, les coproduits représentent un facteur de compétitivité vis-à-vis des importations françaises de protéines, notamment de soja.

De plus, les démarches actuelles qui tendent à prendre en compte les impacts environnementaux des productions animales montrent que les coproduits ont un faible impact environnemental comparativement aux autres aliments, du moins lorsque les calculs sont basés sur une allocation économique des impacts du processus de fabrication comme c'est le cas dans la base de données ECOALIM (Wilfart et al., 2016). Ainsi, la prise en compte de ces nouveaux critères environnementaux lors de processus de formulation multi-objectifs conduit à favoriser l'incorporation des coproduits dans les éco-aliments (voir l'article de Wilfart et al., 2018, dans ce même numéro).

Par ailleurs, l'introduction des coproduits agroindustriels, qui ne sont pas directement valorisables par l'Homme, dans les rations des animaux permet d'améliorer l'efficience nette des systèmes de production, sur le plan protéique et énergétique. En effet, le calcul de ce nouveau critère ne prend en compte que la part des aliments consommés par les animaux qui auraient pu être utilisée en alimentation humaine. Ainsi, la valorisation des coproduits en alimentation animale est un facteur de réduction de la compétition entre alimentation animale et humaine (voir l'article de Laisse et al., 2018, dans ce même numéro).

Cependant, au-delà de l'intérêt zootechnique, économique, environnemental et sociétal des coproduits favorisant leur utilisation en alimentation animale, les délais pour conquérir facilement ces marchés peuvent varier fortement d'un coproduit à l'autre et sont parfois indépendants de leur disponibilité actuelle (Halmemies-Beauchet-Filleau et al., 2018).

La meilleure valorisation des coproduits en alimentation animale nécessite de mettre en place des actions de recherches scientifiques et techniques de façon à améliorer la connaissance de ces nouvelles ressources. C'est notamment dans cet esprit que des études spécifiques aux coproduits ont été mises en place en France dès la fin des années 1970 dans le cadre du « RNED Bovins » animé par l'Institut de l'Élevage. Puis, en 1982, le Comité National des Coproduits (CNC) s'organisait autour d'un groupe d'experts, représentants de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche agronomique, des différentes industries agroalimentaires, des structures de Développement (Instituts, Chambres Agriculture) et des prescripteurs du terrain (ingénieurs, vétérinaires, conseillers). Les travaux réalisés dans ce cadre se ont conduit à la rédaction de fiches et documents de synthèse pour de nombreux coproduits (http://idele.fr/reseaux-et-partenariats/comite-national-des-coproduits.html), ainsi que divers guides de valorisation des coproduits en élevage (Besancenot et al., 2000).

De nombreuses revues relatives aux coproduits existent dans la littérature scientifique, décrivant leurs caractéristiques chimiques, leurs valeurs nutritionnelles, leur intérêt zootechnique et les modalités d'utilisation, par exemple pour les coproduits des biofuels (Makkar et al., 2012), les coproduits de fruits et légumes (Wadhwa et Bakshi, 2013 ; Wadhwa et al., 2015 ; Bakshi et al., 2016), les coproduits humides (Orosz et Davies, 2015), etc. De plus, de nombreuses monographies par coproduit sont disponibles en ligne sur le site Feedipedia, véritable encyclopédie qui décrit les différentes ressources mondiales disponibles pour l'alimentation animale (www.feedipedia.org).

Cet article n'a donc pas l'ambition de présenter, sous forme de catalogue, une liste exhaustive de l'ensemble des coproduits disponibles à travers le monde et décrire leur intérêt zootechnique pour les différentes productions animales. A l'inverse, seront décrites ici – de façon transversale aux différentes filières agro-industrielles – les principales thématiques qu'il convient d'aborder dans une démarche de réflexion conduisant à une meilleure connaissance des coproduits en vue de leur valorisation optimale en alimentation animale. Ce raisonnement s'appuiera sur des exemples pris principalement dans le contexte français. Ainsi, seront abordés successivement : la définition des coproduits, la quantification de leurs principaux gisements et leur disponibilité, la connaissance des process qui les génère, leur caractérisation précise en termes de composition chimique et de valorisation nutritionnelle, les risques éventuels qu'ils peuvent engendrer, ainsi que l'évaluation de leur intérêt économique.

1. Qu'appelle-t-on coproduits des industries agroalimentaires ?

Les industries agroalimentaires produisent des coproduits de la première transformation et des coproduits de la seconde transformation. Les coproduits de la première transformation sont générés directement lors de la transformation d'une matière première agricole dans une filière agro-industrielle (figure 1). L'objectif de cette transformation est d'extraire certains constituants, les plus « nobles», en général des composés de réserve (sucre, huile, amidon), pour les valoriser majoritairement en alimentation humaine mais aussi de plus en plus pour d'autres usages (énergétiques, fermentaires). La filière impliquée peut être, par exemple, la sucrerie (pulpe de betterave), la meunerie (son de blé) ou l’huilerie, via la trituration de graines oléoprotéagineuses (tourteaux de colza, de tournesol ou de soja). Par ailleurs, certains coproduits, certes pour de faibles volumes, peuvent être éventuellement réorientés vers l'Homme, par ex au nom d'une alimentation plus riche en fibres végétales (ex. les sons) ou en protéines végétales (par exemple les protéines de soja).

Figure 1. Modalités d'obtention des coproduits agro-industriels.

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Les coproduits peuvent être obtenus à plusieurs étapes du process de transformation : par exemple, sons, remoulages et farines basse en meunerie ; pulpe (ou bagasse) puis mélasse en sucrerie de betterave (ou de canne) ; coques puis tourteaux pour la trituration des graines avec décorticage. Dans certaines filières, les coproduits peuvent également correspondre à un mélange de plusieurs coproduits (corn gluten feed en amidonnerie de maïs : mélange de drêches blanches, d'eau de trempe et éventuellement de brisures et/ou de tourteau de germe). Les coproduits de la seconde transformation sont issus de l’industrie de seconde transformation, industrie pouvant valoriser elle-même des coproduits de la première transformation. Par exemple, la mélasse de betterave peut servir de substrat de fermentation lors de la fabrication d'alcool, de levures ou d'acide aminés, générant au cours de ce deuxième process d'autres types de coproduits : les vinasses.

Néanmoins, au-delà de cette simple définition, il est parfois délicat de distinguer le « produit » du « coproduit ». En effet, le coproduit peut parfois correspondre au produit généré en plus grande quantité ou avec la plus forte valeur économique. C'est le cas notamment pour la trituration du soja dans laquelle le ratio tourteau/huile est de 4 ou de 1,5 environ selon qu'on raisonne respectivement en allocation massique ou économique.

2. Gisements et disponibilités des coproduits agroalimentaires en France

2.3. Disponibilité temporelle et spatiale des coproduits

a. Saisonnalité

La disponibilité des coproduits peut varier au cours de l'année. Par exemple, certains coproduits comme les tourteaux peuvent être disponibles tout au long de l'année. En effet, même si la production de graine est saisonnée, leur stockage permet une utilisation étalée en trituration, dont l'activité ne présente que peu de fluctuations temporelles, conduisant à une disponibilité quasi constante des tourteaux au cours de l'année.

En revanche, dans d'autres filières, l'activité industrielle est concentrée au moment de la production de la matière brute et les coproduits ne sont générés qu'à ces périodes (automne-hiver pour la betterave en sucrerie, fin de printemps-été pour les légumes de conserverie). Dans ce cas, lorsque les coproduits peuvent être séchés et stockés (pulpe de betterave déshydratée, par exemple), leur utilisation peut être différée dans le temps. A l'inverse, lorsque les coproduits sont présentés sous forme humides ou semi-humides (coproduits de tomates, haricots verts, petits pois ; pulpes de betterave humides ou surpressées), leur disponibilité est alors très saisonnée.

b. Disponibilité spatiale

La disponibilité des coproduits dans l'espace dépend de la répartition géographique des entreprises qui les génèrent. Il existe une grande disparité de situation selon les filières considérées : une très forte concentration des entreprises des filières sucrerie, amidonnerie et des industries cidricoles, etc., et une dispersion importante sur le territoire pour la meunerie, la conserverie, la laiterie, la boulangerie-pâtisserie, etc. Les cartes issues du rapport Réséda 2008 (figure 2) illustrent ces situations contrastées par exemple pour la sucrerie, la meunerie et l'industrie laitière.

Figure 2A. Répartition géographique et importance (nombre de salariés) des entreprises par département pour la sucrerie (Réséda/ADEME, 2008).

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Figure 2B. Répartition géographique et importance (nombre de salariés) des entreprises par département pour la meunerie (Réséda/ADEME, 2008).

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Figure 2C. Répartition géographique et importance (nombre de salariés) des entreprises par département pour l'industrie laitière (Réséda/ADEME, 2008).

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La valorisation des coproduits en alimentation animale issus de ces filières dépendra alors, d'une part, de la plus ou moins bonne superposition entre les zones de production des coproduits et les zones d'activité d'élevage et, d'autre part, de leur forme de présentation (humide ou sèche) qui conditionnera leur valorisation locale (coproduits humides disponibles dans des zones d'élevages) ou leur possibilité de transport sur des longues distances (coproduits secs générés hors zones d'élevage).

c. Variabilité des prix

Les cours des coproduits sont variables en fonction de leur disponibilité et de leur intérêt nutritionnel. Le prix de certains coproduits, comme les tourteaux, sont basés sur le marché mondial (https://ec.europa.eu/agriculture/market-observatory_fr) et peuvent varier fortement, parfois de manière imprévue, pour diverses raisons (disponibilités en surfaces, prévisions de récolte, intempéries, facteurs géopolitiques…). Le tourteau de soja fait, en général, office d’étalon pour les coproduits azotés, tandis que pour les coproduits énergétiques les céréales, et notamment le blé, servent de référence. Cependant, il est beaucoup plus difficile d’avoir des repères de prix pour les coproduits humides, disponibles plus localement, et/ou certains coproduits plus saisonniers, comme les coproduits de fruits et légumes, du vin, etc.

3. Une bonne connaissance des procédés qui permet de mieux connaître la nature des coproduits

3.2. Des process qui évoluent dans le temps et dans l'espace

Selon les process, la qualité des coproduits est variable dans l'espace et dans le temps. En effet, en raison des différences de technologie appliquée d'une usine à l'autre les coproduits peuvent présenter une variabilité de qualité dans l'espace.

Ainsi, par exemple, différents types de process sont mis en œuvre dans les usines d'éthanolerie de blé en France (figure 3), ce qui se traduit par des drêches de composition différentes (Sauvant et al., 2013a ; Sauvant et al., 2013b ; Heuzé et al., 2017b). En effet, la séparation du son en début de process puis sa réintroduction en phase finale conduit à une drêche de blé assez riche en amidon avec une teneur en Matières Azotées Totales (MAT) légèrement plus faible que dans le cas d'un process sur mouture complète, qui génère des drêches de blé plus appauvries en amidon mais à l'inverse plus concentrées en matières azotées totales. Par contre, la séparation du gluten de blé faite avant saccharification réduit la teneur en MAT et concentre la fraction amidon des drêches (wheat feed) issues de ce type de process (INRA-CIRAD-AFZ Feed tables, 2018 ; www.feedtables.com).

Figure 3. Diversité des process de distillerie de blé selon les usines en France : a. avec séparation puis réintroduction des sons ; b. sans séparation des sons ; c. avec séparation du gluten (adapté de Cristanol).

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De même, l'enquête menée il y a quelques années dans le cadre du Comité National des Coproduits a montré que la teneur en protéines et la dégradabilité enzymatique de la fraction azotée (DE1) des tourteaux de colza pouvaient varier d'une usine à l'autre, induisant des différences de valeurs nutritives azotées importantes (Chapoutot et al., 2011, Chapoutot et al., 2013). En effet, l'usine de Baleycourt produisait des tourteaux de colza moins riches en MAT et ayant des valeurs (DE1) plus élevées, contrairement à l'usine du Mériot qui générait des tourteaux plus concentrés en MAT mais présentant une DE1 plus faible, alors que les tourteaux issus de l'usine de Rouen étaient plus riches en constituants pariétaux.

Par ailleurs, les process peuvent évoluer dans le temps pour une même filière et au sein même d'une usine et conduire à une variabilité dans le temps de la qualité des coproduits. En effet, des changements de process peuvent conduire à l'apparition de nouveaux types de coproduits. En distillerie de maïs, une extraction plus poussée a fait apparaître dans les années 2005-2010 certains DDGS beaucoup plus riches en protéines (HiPro DDGS), tandis que la réincorporation des solubles de distillerie a entrainé des teneurs plus élevées en matières grasses des corn distillers (Sauvant et al., 2013a ; Sauvant et al., 2013b ; Heuzé et al., 2015c). Dans le domaine de la trituration des graines de tournesol, des traitements de décorticage poussé ont été mis en œuvre depuis quelques années dans certaines usines, en France (SAIPOL à Bassens) ou dans des pays périphériques de la Mer Noire. Cela conduit à la mise sur le marché de tourteaux de tournesol HiPro plus riches en protéines (environ 40 % MAT sur le produit sec) et moins pourvus de constituants pariétaux, mesurés par la Cellulose Brute (CB) par exemple (environ 20 % CB sur le produit sec) que les tourteaux classiques partiellement décortiqués (LoPro ou pailleux).

Ainsi, l'utilisation optimale des coproduits en alimentation animale repose sur chacun des maillons de la chaîne de valorisation et passe par :

i) la standardisation des process au niveau des fournisseurs, associé à une procédure de caractérisation précise et à un "typage" fin des coproduits générés, qui permet ainsi de réduire au maximum les plages de variation intra-classe de qualité et garantit par là-même une certaine fiabilité des coproduits pour les utilisateurs ;

ii) la mise en place régulière d'enquêtes "qualité", par les Instituts Techniques ou les structures de développement, permettant de connaître précisément la composition chimique des coproduits disponibles chaque année, par exemple pour les tourteaux de colza (Terres Univia et Terres Inovia, 2016a) ou de tournesol (Terres Univia et Terres Inovia, 2016b), mais aussi de suivre l'évolution inter- et intra-usine pour apprécier la régularité des fournisseurs ;

iii) la mise à jour régulière, à un niveau national ou international, des bases de données de composition et des Tables de valeurs nutritionnelles des aliments, comme le fait actuellement l'Association Française de Zootechnie en relation avec de nombreux partenaires professionnels (www.feedtables.com 2018). Ces tables permettent non seulement de connaître les valeurs moyennes des principaux critères mais également la variabilité de composition chimique observées intra-coproduit.

4. Une composition chimique et des valeurs nutritives à caractériser précisément pour une valorisation idéale

L'utilisation des productions agricoles par l’industrie agroalimentaire amène dans la majorité des situations à séparer les fractions de réserve (amidon, lipides) utilisées en alimentation humaine ou dans d'autres voies, et conduit à enrichir les coproduits dans les autres fractions de la matière organique (protéines et parois) et parfois en minéraux (figure 4). La bonne valorisation des coproduits en alimentation animale nécessite donc une caractérisation précise de leur composition chimique globale, mais aussi une meilleure connaissance de la qualité de ces parois et de ces protéines permettant ainsi de définir les meilleures voies de valorisation animale.

Figure 4. Teneurs moyennes en protéines et parois végétales de quelques coproduits (d'après INRA, 2018).

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4.2. Des parois végétales plus ou moins valorisables selon les familles botaniques

L'accumulation parfois importante de constituants pariétaux dans certains coproduits réduit généralement leur utilisation digestive, surtout chez les monogastriques. Cependant, certains coproduits riches en parois végétales peu lignifiées peuvent être correctement valorisés à des taux modérés (20 % environ) chez la truie en gestation, comme la pulpe de betterave (Parisini et al., 1991 ; Maupertuis et al., 2017), les coques de soja avec un effet rassasiant (Sapkota et al., 2016) ou les pulpes de citrus (O'Sullivan et al., 2003). La pulpe de betterave peut aussi être utilisée chez le porc en croissance (Vilariño et al., 2017), ou même chez le porcelet à plus faible taux d'incorporation en raison d'un effet favorable des pectines sur la santé du microbiote intestinal (Gaudré et al., 2010).

Les ruminants apparaissent a priori une cible privilégiée pour utiliser ce type de coproduits riches en parois végétales. Cependant, la dégradation de ces parois dans le rumen montre des dynamiques digestives très différentes selon les familles botaniques. La fraction pariétale non dégradable dans le rumen peut représenter moins de 20 % seulement de la paroi d'origine pour les coproduits issus de maïs, de protéagineux ou dérivés du palmier, à près de 75-80 % pour les coproduits de céréales et d'oléagineux (Chapoutot, 1998 ; Chapoutot et al., 2010 ; figure 5). La présence de lignine explique en partie ces différences de dégradabilité des parois, mais l'incidence de ces fractions polyphénoliques varie selon la famille de coproduits en raison de leur composition fine et de leur niveau d'incrustation des polymères cellulosiques et hémicellulosiques. Ainsi, alors que le ratio entre les teneurs en parois indégradables et en lignine est d'environ 1,2 pour divers coproduits de racines et pour les tourteaux de coprah, palmiste et coton, il est compris entre 2 et 3 pour les tourteaux de lin, arachide, colza et tournesol, et varie de 4 à plus de 8 pour les céréales et leur coproduits (Chapoutot et al., 2010). De ce fait, une prévision fiable de la valeur énergétique des coproduits chez les ruminants à partir des analyses nécessite de segmenter les modèles de prédiction de la digestibilité ou de la valeur énergétique selon les types de coproduits ou leurs familles botaniques (voir plus loin).

Figure 5. Variabilité de la proportion de parois non dégradables selon la famille botanique des coproduits (d'après Chapoutot et al., 2010).

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4.3. Une qualité des protéines dépendante de la famille botanique et des traitements technologiques

Indépendamment de la teneur en protéines des coproduits, la qualité de ces protéines joue un rôle déterminant dans la valeur azotée de ces ressources, que ce soit en termes de dégradabilité dans le rumen ou d’équilibre dans les différents acides aminés essentiels. Ces critères de qualité dépendent de la famille botanique et des traitements technologiques appliqués.

Il est possible de faire certaines analogies selon la famille botanique en comparant les dynamiques de dégradation de l'azote dans le rumen entre matières premières d'origine et coproduits. Ainsi, les cinétiques de dégradation de l'azote du blé et de ses coproduits présentent un taux de dégradation (kd) élevé et relativement homogène (15-20 %.h¹) et une fraction indégradable peu importante (5-10 %). À l'inverse, l'ensemble des coproduits du maïs, montrent des cinétiques de dégradation de l'azote beaucoup plus lentes (kd = 3-9 %/h) et dont l'amplitude de dégradation finale varie plus selon le procédé technologique d'obtention (8595 %) (www.feedtables.com, 2018), ce qui conduit à des valeurs de dégradabilité théorique de l'azote plus faibles et plus variables pour les coproduits du maïs (30-70 %) que pour les coproduits du blé (70-75 %) (INRA, 2018).

Par ailleurs, les teneurs en acides aminés indispensables des coproduits dépendent fortement de la nature des fractions protéiques isolées dans les différents coproduits issus d'une même matière première selon la filière agroalimentaire considérée. La figure 6 illustre ces aspects concernant la teneur en lysine des coproduits des céréales. Ainsi, le corn gluten meal est caractérisé par une faible teneur en lysine de ses protéines comparé aux autres coproduits du maïs (1,8 vs 3,0 - 3,9 g lysine/16gN, www.feedtables.com, 2017). Cependant, cette carence en lysine du gluten meal est compensée par une digestibilité iléale élevée chez le porc, comparativement à d'autres coproduits (Knabe et al., 1989).

Figure 6. Variabilité de la teneur en lysine et en protéines des coproduits de céréales (d'après INRA, 2018).

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Cependant, ces critères de qualité des protéines peuvent être également fortement influencés par les traitements technologiques, notamment les traitements thermiques appliqués à certaines étapes des process qui génèrent les coproduits.

La température de séchage de certains coproduits, ou leurs traitements thermiques en cours de process, pénalise leur valeur azotée chez les monogastriques, du fait d'une réduction de la digestibilité iléale de la lysine, acide aminé particulièrement sensible aux réactions de Maillard. Ces phénomènes ont été décrits pour les graines oléoprotéagineuses (Perrot, 1995 ; Perilla et al., 1997 ; Al-Marzooqi et Wiseman, 2009). Ils expliquent également les faibles valeurs de digestibilité iléale des protéines et des acides aminés mesurées, par exemple, dans le cas de drèches de blé en porcs et en volailles par Cozannet et al., (2010a) ; Cozannet et al., 2010b) et en porc pour des coproduits de boulangerie (Casas et al., 2018) ou certains produits issus de soja (Navarro et al., 2017). Dans le cas des protéagineux, et le tourteau de soja notamment, l'application d'un traitement de cuisson permet de réduire la teneur en facteurs antitrypsiques de ces aliments (Johnson et Smith, 2004) et ainsi améliorer leur valeur azotée chez les monogastriques. Cependant, une température excessive peut conduire à un effet contraire en réduisant la teneur et la disponibilité des acides aminés thermosensibles (van Eys, 2004).

Ces traitements technologiques peuvent également avoir une incidence sur la valeur azotée des coproduits chez les ruminants. Ainsi par exemple, l'élévation des températures appliquées dans les différentes étapes de la trituration (cuisson et pressage des graines, extraction de l'huile par solvant, désolvantation du tourteau) observée depuis près de 15 ans en France (Quinsac, comm. pers.) a induit une baisse de la dégradabilité de l'azote du tourteau de colza d'environ 25 à 30 points (Chapoutot et al., 2013 ; Chapoutot et al., 2015a). Cependant, l'excès de température de séchage appliqué aux drèches de blé peut aboutir, non seulement à une réduction de la dégradabilité ruminale de l'azote, mais aussi à une baisse de la digestibilité intestinale des protéines (Cabon et al., 2009) (figure 7). Cette incidence de la température de traitement a également été décrite pour les drèches de brasserie (Pereira et al., 1998 ; Enishi et al., 2005) ou les coproduits de distillerie (Mustafa et al., 2000). Il peut en résulter une coloration brune plus ou moins foncée caractéristique des coproduits "matraqués" thermiquement. Ce critère de colorimétrie est actuellement utilisé sur le terrain pour caractériser rapidement la qualité des drêches de blé.

Figure 7. Relation entre la couleur des drêches de blé liée à leurs traitements thermiques et le niveau de dégradation dans le rumen et de digestibilité dans l'intestin de l'azote (d'après Cabon et al., 2009).

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5. L'utilisation des coproduits induit-elle des risques sanitaires en élevage ?

Les risques sanitaires en élevage ne sont pas spécifiques aux coproduits et doivent être pris en compte pour tous les aliments utilisés dans l’alimentation des animaux d’élevage. Ces risques doivent être précisément évalués pour les deux cibles que sont les animaux utilisateurs premiers et l'Homme consommateur de produits animaux.

Trois types de risques doivent être pris en compte : le risque biologique, le risque chimique et le risque physique. Quelle que soit son origine, un risque sanitaire est jugé par le niveau d’occurrence et la gravité d’une contamination avérée sur cinq postes importants : la matière première, le process, le transport, le stockage à la ferme et la distribution. Pour limiter l'impact de ces risques, des actions de prévention et de maîtrise des contaminations sont possibles.

Le champ des contaminants réglementés pour l’alimentation animale est assez large (Renaud, 2015). On peut citer les éléments traces métalliques (plomb, mercure), certains produits phytopharmaceutiques, deux mycotoxines (aflatoxine B1, ergot). La directive 2002/32/CE, reprise par l’arrêté du 12 janvier 2001 modifié, précise les teneurs maximales en substances indésirables auxquelles sont soumises les matières premières pour aliments des animaux ainsi que les aliments. Il n’existe pas de règlement spécifique pour la microbiologie en alimentation animale mais un ensemble d’arrêtés français avec des obligations de moyens en application du règlement (CE) n°2160/2003. Un document de référence de l’analyse de risques des aliments pour animaux a été produit par l’EFSA (EFSA, 2008).

6. Des coproduits dont il convient d'évaluer l'intérêt économique

Lorsqu'un coproduit est disponible et que sa valeur alimentaire et les recommandations d'utilisation sont confirmées, il convient de vérifier la pertinence économique de son introduction dans un système alimentaire donné. La formulation des régimes à moindre coût permet d'évaluer l'intérêt économique d'un coproduit dans un contexte donné en fonction de sa valeur alimentaire, notamment à travers la notion de prix d'intérêt d'un coproduit. Ces principes sont couramment utilisés au moyen de la programmation linéaire dans le domaine de l'alimentation des monogastriques. Cependant l'optimisation économique des rations pour ruminants est moins souvent mise en œuvre du fait que leurs rations combinent des fourrages et des concentrés, dont l'association induit des phénomènes de substitution et d'interactions digestives. Or, ces phénomènes modifient les valeurs individuelles des aliments lorsqu'ils sont incorporés au sein des régimes, et les réponses induites sont rarement linéaires, ce qui rend plus délicate leur intégration dans des outils de programmation linéaire. L'application informatisée Optim'Al, réalisée par l'Association Française de Zootechnie, permet néanmoins de concevoir des rations pour vaches laitières et bovins viande par optimisation économique, en mettant en œuvre l'ensemble des concepts des systèmes INRA (Chapoutot et al., 2014 ; Chapoutot et al., 2015b) (http://idele.fr/services/outils/optimal.html). Grâce à cet outil, l'intérêt économique des coproduits dans un système alimentaire peut être testé simplement. Ainsi, la figure 8 montre, dans une conjoncture de 2015, le prix d'intérêt du corn gluten feed dans une ration pour taurillons et les variations de son niveau d'incorporation selon son prix de marché. Lorsque le prix du corn gluten feed diminue, son rapport qualité/prix augmente et son introduction dans la ration s'accroît en substitution progressive d'un mélange de maïs grain et d'urée. Ces concepts et l'application Optim'Al sont utilisés actuellement comme outil d'aide à la décision par certaines structures de développement pour proposer et assurer un conseil technico-économique en élevage (par exemple : « L'observatoire des prix d'intérêt des coproduits » du Service Agribox/GDA de la Chambre d'Agriculture de l'Eure).

Figure 8. Niveau de valorisation du Corn Gluten Feed (CGF) en substitution du maïs grain et de l'urée dans une ration pour taurillons selon son prix de marché (Chapoutot, non publié).

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Au-delà de ce prix d'intérêt sensu stricto, il convient de tenir compte des coûts supplémentaires associés aux différentes étapes de la valorisation des coproduits en élevage (investissements de stockage, procédés de conservation, matériel de distribution, pertes). C'est donc à un prix de valorisation "rendu auge" qu'il conviendra de comparer les prix de marché des coproduits permettant de décider ou non de l'opportunité de leur incorporation dans les systèmes alimentaires.

De plus, l'incorporation des coproduits dans les rations peut induire d'éventuelles modifications des performances animales, en termes de quantité et de qualité des produits élaborés. La prise en compte de lois de réponses des animaux aux régimes, telles que l'INRA les a proposées récemment (INRA, 2018) devrait permettre d'être plus précis dans l'évaluation de l'opportunité d'emploi de tel ou tel coproduit. De plus, dans ce contexte, il conviendrait d'intégrer une démarche plus large d'optimisation sur la base d'une maximisation de la marge de transformation de l'animal ou de l'atelier, ou de la maximisation du revenu de l'éleveur (Chapoutot et al., 2018).

Enfin, la formulation multi-objectif, utilisée dans la démarche ECOALIM, permet d'intégrer les impacts environnementaux des matières premières et de concevoir ainsi des "éco-aliments" en favorisant l'incorporation de coproduits (Wilfart et al., 2018).

Conclusion

Les coproduits agroalimentaires représentent des gisements importants disponibles au niveau national ou à une échelle plus locale, dont la valorisation en alimentation animale reste le mode d'utilisation préférentielle, à côté d'autres voies (méthanisation, agronomiques, autres industries). En effet, les coproduits représentent un atout majeur dans les systèmes alimentaires principalement pour ruminants, mais aussi en porcs, qu'ils soient présentés sous forme sèches ou humides, et dans une moindre mesure pour les volailles dans le cas des coproduits secs.

L'optimisation de l'utilisation des coproduits en alimentation animale nécessite de bien connaître leur nature botanique et leur composition chimique, ainsi que les différents procédés technologiques qui les ont générés, dont les variations peuvent induire des écarts importants d'efficacité d'utilisation des différents constituants. De plus, l'introduction des coproduits dans les rations doit prendre en compte les recommandations alimentaires classiques permettant de ne pas entrainer d'éventuels déséquilibres nutritionnels ou des risques de contamination et de maintenir les performances animales. Néanmoins, l'intérêt économique réel des coproduits doit être pris en compte à travers i) la détermination précise et objective de leur prix d'intérêt dans un contexte donné grâce aux outils d'aide à la décision et ii) la prise en compte des charges supplémentaires et des éventuelles baisses de performances induites par leur utilisation dans les rations.

La valorisation des coproduits en alimentation animale permet de répondre partiellement aux différents enjeux des filières de productions animales, au niveau zootechnique, économique, sanitaire, environnemental et sociétal, en contribuant à la durabilité des systèmes de production, à l'autonomie alimentaire à l'échelle locale ou nationale, à la réduction des impacts environnementaux et en limitant la compétition entre l'alimentation animale et humaine.

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