Review

Solvent solutions: comparing extraction methods for edible oils and proteins in a changing regulatory landscape. Part 6: Impacts on meal quality^☆

Solvants d’extraction : comparaison des méthodes d'extraction pour les huiles et protéines alimentaires dans un contexte réglementaire en évolution. Partie 6 : Impacts sur la qualité des tourteaux

¹ Terres Inovia, 11 rue G. Monge, 33610 Canéjan
² PPM, Berliner Chaussee 66, 39114 Magdeburg

^* Corresponding author:  p.carre@terresinovia

Received: 25 September 2024
Accepted: 17 March 2025

Abstract

This article constitutes the sixth part of a series dedicated to the comparative analysis of extraction solvents for oilseeds. This section examines the effects of various solvent extraction methods on the quality of oilseed meals, particularly focusing on antinutritional factors and protein value. The study discusses the impact of these solvents on glucosinolates (GLS) in rapeseed meal, trypsin inhibitors in soybean meal, phytic acid and phosphorus digestibility, gossypol in cottonseed, and phenolic compounds. Alternative solvents with higher water miscibility may lead to more effective reduction of GLS in rapeseed meal due to increased moisture in the desolventizer. They also could denature trypsin inhibitors in soybeans before desolventization, but this effect is negligible due to sufficient toasting conditions in the desolventizer. The intensity of heat treatment can affect phosphorus digestibility, but this intensification often comes with undesirable effects on protein digestibility. For cottonseed, ethanol with added acids has been shown to be able to extract gossypol, while isopropanol was less effective. Phenolic compound extraction with more polar solvents has the potential to improve meal taste and appearance, but without major effect on the feed value of the proteins. Desolventization conditions significantly impact protein value, with mild cooking potentially improving digestibility, while excessive heat treatment can lead to Maillard reactions, reducing protein and the digestibility of sensitive amino acids. Non-hexane solvents have water miscibility, latent heat of vapourisation and solvent hold-up in the marc that lead to increasing the temperature, moisture and residence time required for effective desolventization likely to promote stronger reduction in protein digestibility. Further experimental data would be necessary to better assess this issue.

Résumé

Cet article constitue la sixième partie d’une série consacrée à l’analyse comparative des solvants d’extraction pour les graines oléagineuses. Cette section examine les effets de diverses méthodes d’extraction par solvant sur la qualité des tourteaux oléagineux, en se concentrant particulièrement sur les facteurs antinutritionnels et la valeur protéique. L’étude discute de l’impact de ces solvants sur les glucosinolates (GLS) dans le tourteau de colza, les inhibiteurs de trypsine dans le tourteau de soja, l’acide phytique et la digestibilité du phosphore, le gossypol dans le coton, et les composés phénoliques. Les solvants alternatifs présentant une miscibilité à l’eau plus élevée peuvent conduire à une réduction plus efficace des GLS dans le tourteau de colza en raison d’une humidité accrue dans le désolvanteur. Ils pourraient également dénaturer les inhibiteurs de trypsine dans le soja avant la désolvantation, mais cet effet est négligeable en raison de conditions de toastage suffisantes pendant la désolvantation. L’intensité du traitement thermique peut affecter la digestibilité du phosphore, mais cette intensification s’accompagne souvent d’effets indésirables sur la digestibilité des protéines. Pour le coton, il a été démontré que l’éthanol avec ajout d’acides peut extraire le gossypol, tandis que l’isopropanol était moins efficace. L’extraction des composés phénoliques avec des solvants plus polaires a le potentiel d’améliorer le goût et l’apparence du tourteau, sans effet majeur sur la valeur alimentaire des protéines. Les conditions de désolvantation ont un impact significatif sur la valeur protéique, une cuisson douce pouvant potentiellement améliorer la digestibilité, tandis qu’un traitement thermique excessif peut conduire à des réactions de Maillard, réduisant la digestibilité des protéines et des acides aminés sensibles. Les solvants non hexaniques ont une miscibilité à l’eau, une chaleur latente de vapourisation et une rétention de solvant dans le marc qui conduisent à augmenter la température, l’humidité et le temps de séjour nécessaires pour une désolvantation efficace, susceptibles de favoriser des pertes plus importantes de digestibilité des protéines. Des données expérimentales supplémentaires seraient nécessaires pour mieux évaluer cette question.