Les ingénieurs chimiques de l'UNSW Sydney ont créé un fromage à base de plantes qui fond, s'étire et brun sous le gril comme la vraie chose, ouvrant la voie à des alternatives de produits laitiers et de viande plus réalistes qui mélangent des protéines végétales avec des glucides complexes.
« Les couleurs et les saveurs sont la partie facile », explique le professeur Cordelia Selomulya, qui travaille sur des textures alimentaires à base de plantes à l'UNSW depuis 2019. « Mais reproduire la structure – cette traction du fromage fondu, ou la bouche juteuse de la viande – est le vrai défi. »
Alors que les alternatives à base de plantes sont sur le marché depuis de nombreuses années, certains des produits d'aujourd'hui ne sont toujours pas en mesure de se comporter étrangement sous la chaleur, ne parviennent pas à livrer efficacement la nutrition promise sur l'étiquette – y compris suffisamment de protéines – et ne manquent simplement pas les propriétés sensorielles des produits laitiers.
Le professeur Selomulya et son équipe de l'École de génie chimique de l'UNSW travaillent activement à changer, en travaillant sur la superposition de protéines à base de plantes avec des polysaccharides naturels – sucres complexes et fibres alimentaires – pour imiter la « sensation » des produits d'origine animale.
Cela permet également de garantir que les aliments tiennent sous la cuisson et les cycles de congélation de stockage à long terme, tout en libérant des nutriments pendant la digestion.
L'étude est publiée dans la revue Revues complètes de la science alimentaire et de la sécurité alimentaire.
Extensible et fondant
La percée la plus récente de l'équipe est un fromage à base de plantes qui associe des protéines de pois avec des polysaccharides pour une texture plus «à la vie».
« En nous concentrant sur les mélanges de polysaccharides, nous sommes maintenant en mesure d'atteindre le type d'élasticité et de structure que vous associez normalement au fromage laitier », explique le Dr Yong Wang, enquêteur principal du projet.
« Nous avons également progressé dans la préservation des nutriments clés, ce qui est quelque chose que la plupart des produits commerciaux ne font pas bien. »
Le mélange de protéines et de polysaccharides interagit pour créer des réseaux stables et flexibles afin que le produit alimentaire tient sa forme pendant le gel ou le chauffage.
Ce processus permet également à l'équipe de «microencapsule» des nutriments solubles en matière de graisse tels que la vitamine D et de stabiliser les nutriments solubles dans l'eau comme le calcium et les vitamines pour survivre au chauffage qui accompagne la cuisson.
« La prochaine étape consiste à trouver des partenaires commerciaux », explique le professeur Selomulya. « Nous avons maintenant un processus facilement évolutif, nous n'avons pas besoin d'équipement spécial et nous avons un brevet provisoire que nous pouvons concéder en licence. »
Une fusion des cultures
Le marché australien à base de plantes devrait atteindre 13 milliards de dollars d'ici 2030. Ceci malgré la plupart des produits actuels qui s'appuient sur le soja ou le gluten pour les protéines végétales – qui sont des allergènes courants.
L'équipe UNSW développe des alternatives à l'aide de cultures qui sont largement cultivées ici, mais sous-utilisées.
Leur travail peut également aider les personnes ayant des besoins spécifiques, y compris les consommateurs plus âgés, qui peuvent avoir du mal à digérer certaines protéines végétales dans des produits plus traditionnels à base de plantes.
« Nous voulons créer des produits délicieux et nutritifs mais qui sont également accessibles et sûrs pour encore plus de personnes », explique le Dr Wang. « Cela signifie explorer les sources de protéines au-delà du soja ou du blé. »
Avec une grande partie de l'équipe s'appuyant sur les idées de leurs propres cultures et traditions alimentaires, ils réunissent des siècles de connaissances sur l'utilisation de protéines végétales de manière créative.
« Nous sommes inspirés par les systèmes alimentaires mondiaux », explique le professeur Selomulya. « Il y a une énorme diversité de protéines végétales et nous commençons tout juste à explorer leur potentiel. »
Nourriture pour demain
Obtenir des textures juste est une partie essentielle du processus de l'équipe.
« Il est plus facile de faire quelque chose qui » ressemble « à la vraie chose », explique l'assistant de recherche et le doctorat. La candidate Canice Yiu, qui a aidé à développer les prototypes de fromage. « Mais obtenir la mastication, la richesse, la structure – c'est là que cela devient difficile.
« Le vrai défi consiste à combiner tous ces éléments dans un produit qui reflète constamment l'expérience du fromage complet. »
Le fromage n'est que le début du mélange diverses protéines végétales, chacune avec des profils nutritionnels distincts, en une structure qui imite leurs homologues réels.
Le processus de gélification contrôlée de l'équipe – qui aide à former des réseaux élastiques stables qui ressemblent à ceux trouvés dans les produits laitiers – conduit à des progrès similaires dans d'autres aliments à base de plantes.
Les mêmes techniques peuvent aider à reproduire la texture de la graisse animale et des muscles – deux des principaux défis des alternatives de viande.
« Il s'agit d'une avenue particulièrement excitante pour nous », explique le professeur Selomulya. « Nous sommes inspirés par les principes de l'ingénierie tissulaire pour créer des structures plus complexes qui reproduisent la texture de la viande et leur graisse intramusculaire – comme dans le steak marbré. »
L'ingénierie tissulaire est la science utilisée dans la recherche médicale pour développer des structures qui imitent les tissus réels.
« Au lieu de croissance des cellules, nous utilisons le gelling contrôlé pour imiter la structure tissulaire et la réponse mécanique de cet animal, avec des particules de protéines et des gouttelettes d'huile comme cellules, et le polysaccharide comme réseau de gel », ajoute-t-elle.
Le professeur Selomulya applique ce concept pour créer des textures complexes et couchées.
Une bouchée durable
Alors que le professeur Selomulya dit qu'elle ne vise pas à remplacer complètement les produits laitiers ou la viande, l'objectif de ses projets est d'utiliser des innovations à base de plantes pour réduire la pression sur l'environnement, tout en élargissant les choix alimentaires.
« Nous ne sommes pas là pour remplacer la viande et les produits laitiers », explique le professeur Selomulya. « Il y a de la place pour les deux. Notre technologie nous permet simplement de créer des produits alimentaires précieux et durables en utilisant des cultures déjà abondantes en Australie. »
Alors que l'équipe continue d'innover, ils jettent les bases d'un avenir où les aliments à base de plantes ne sont pas seulement une alternative mais un pilier de l'industrie alimentaire mondiale.
« Nous pourrions aider à réduire les déchets, à fournir plus d'options aux consommateurs à base de plantes et à contribuer à un système alimentaire plus durable. »
