AU-DELÀ DU LOCAL : Comment les scientifiques font en sorte que les aliments à base de plantes ressemblent davantage à de la viande

La science derrière essayer de construire la viande végétale parfaite est pleine d’essais et d’erreurs et une équipe multidisciplinaire

Cet article, écrit par Mariana Lamas, Northern Alberta Institute of Technology, a été initialement publié sur The Conversation et a été republié ici avec autorisation :

En 2019, Burger King Sweden a sorti un hamburger à base de plantes, le Rebel Whopper, et la réaction a été décevante. Ainsi, l’entreprise a mis ses clients au défi de goûter la différence.

Burger King Sweden a créé un élément de menu où les clients auraient 50 à 50 chances d’obtenir un hamburger à la viande ou à base de plantes. Pour le savoir, ils ont dû scanner la boîte à hamburgers dans l’application de Burger King. Les résultats : 44 % d’entre eux ont mal deviné : les clients ne pouvaient pas faire la différence.

Les viandes végétales sont des produits conçus pour imiter la viande. Alors que les produits antérieurs comme le tofu et le seitan étaient destinés à remplacer la viande, les nouveaux produits tentent d’imiter son goût, sa texture, son odeur et son apparence. Burgers végétaux, viande hachée, saucisses, nuggets et fruits de mer sont désormais présents dans les épiceries et sur les menus des restaurants. Ils visent à redéfinir notre compréhension de la viande.

Atteindre de telles normes n’est pas une tâche facile. Il a fallu plus de six ans à Beyond Meat pour développer le Beyond Burger. Et depuis sa sortie en 2015, il a subi trois reformulations. La science derrière essayer de construire la viande végétale parfaite est pleine d’essais et d’erreurs – et implique une équipe multidisciplinaire.

La réaction de Maillard

L’apparence, la texture et la saveur sont les trois principaux défis auxquels les scientifiques de l’alimentation sont confrontés lorsqu’ils développent une viande végétale convaincante. C’est ce qui donne à la viande ses caractéristiques et son essence.

Lorsque la viande cuit, sa texture change. La température de la poêle ou du gril affecte la structure des protéines. Au fur et à mesure que les protéines commencent à se décomposer, à coaguler et à se contracter, la viande attendrit et raffermit.

Ce que l’on appelle la réaction de Maillard est responsable de cet arôme « charnu » distinctif et de cette saveur savoureuse. Le comprendre aide les équipes de recherche et développement alimentaire à le reproduire dans les produits carnés à base de plantes.

Les ingrédients influencent également l’apparence, la texture et la saveur. Les protéines de soja, de blé, de pois et de fève, ainsi que les amidons, les farines, les hydrocolloïdes (glucides non digestibles utilisés comme épaississants, stabilisants et émulsifiants, ou comme agents de rétention d’eau et gélifiants) et les huiles, peuvent faire une viande d’origine végétale plus ou moins semblable à la viande animale qu’il essaie de reproduire.

Enfin, la méthode de transformation influence les caractéristiques finales du produit. Les technologies « d’extrusion à haute humidité » et « à cellules de cisaillement » sont deux des processus les plus couramment utilisés pour transformer les protéines végétales en une structure fibreuse en couches qui correspond étroitement à l’apparence et à la texture de la viande. L’extrusion à haute humidité est la technique la plus utilisée et fournit une bouchée semblable à de la viande, mais le traitement par cellule de cisaillement est plus économe en énergie et a une empreinte carbone plus faible.

Couleur et texture

Les scientifiques de l’alimentation sont désormais capables de simuler la couleur de la viande avant, pendant et après la cuisson. L’extrait de betterave, la poudre de grenade et la léghémoglobine de soja ont été utilisés pour imiter la couleur rouge du bœuf frais ou saignant.

La texture des protéines animales est difficile à copier avec des ingrédients à base de plantes car les plantes n’ont pas de tissu musculaire. Les muscles sont élastiques et flexibles, tandis que les cellules végétales sont rigides et inflexibles. Les plantes n’ont pas le caractère mordant et moelleux de la viande, c’est pourquoi les hamburgers végétariens peuvent souvent sembler friables et pâteux.

Une variété de plats Impossible Pork de Impossible Foods, la société californienne de viande à base de plantes. (Photo AP/Ross D. Franklin)

Un ingrédient clé de toute viande à base de plantes est la protéine végétale. En plus d’être fondamental pour la structure, il est également important pour l’identité et la différenciation du produit. Une formulation peut utiliser un type de protéine ou un mélange de différents types.

La protéine de soja est toujours la protéine végétale qui offre le goût et la texture les plus proches de la viande. Depuis qu’il est utilisé depuis des décennies, de nombreuses recherches ont été effectuées et son processus de texturation a encore été amélioré.

La protéine de pois, rendue populaire par Beyond Meat, est le segment à la croissance la plus rapide sur le marché à base de plantes en raison de son profil complet d’acides aminés.

Il y a neuf acides aminés qui sont essentiels dans notre alimentation. Les aliments d’origine animale en contiennent tous et sont considérés comme des protéines complètes. La plupart des aliments végétaux sont des protéines incomplètes, ce qui signifie que certains acides aminés manquent, mais la protéine de pois contient les neuf.

La protéine de pois manque également d’allergènes. Les protéines de riz, de fève, de pois chiche, de lentille et de haricot mungo ont également suscité beaucoup d’intérêt parmi les scientifiques de l’alimentation, et d’autres produits incorporant ces plantes devraient arriver sur le marché à l’avenir.

Créer de la saveur

Les entreprises n’ont pas à divulguer les ingrédients aromatisants – seulement s’ils sont naturels ou artificiels – il est donc difficile de savoir exactement ce qui donne aux hamburgers à base de plantes cette saveur de viande.

Le gras est un acteur majeur de la saveur et de la sensation en bouche. Il offre une richesse en bouche, de la jutosité et est responsable de la libération des saveurs. Il active certaines zones du cerveau qui sont responsables du traitement des mécanismes du goût, de l’arôme et de la récompense.

La norme de l’industrie a été d’utiliser l’huile de noix de coco pour remplacer la graisse animale. Cependant, l’huile de noix de coco fond à une température beaucoup plus basse que la graisse animale. En bouche, cela se traduit par des bouchées au départ riches et juteuses, mais qui s’estompent rapidement. Certaines viandes à base de plantes utilisent une combinaison d’huiles végétales, telles que les huiles de canola et de tournesol, pour augmenter la température de fusion et prolonger la jutosité.

De nouveaux substituts aux graisses animales utilisant des émulsions d’huile de tournesol et d’eau et des graisses animales cultivées (cellules graisseuses cultivées en laboratoire) sont en cours de développement pour résoudre ce problème. Mais clairement, tous ne conviendraient pas à un régime végétarien ou végétalien.

Une formulation de viande à base de plantes peut fonctionner sur du papier, contenir le nombre recommandé d’ingrédients et atteindre les objectifs nutritionnels correspondant à la viande, mais elle peut ne pas avoir bon goût ou avoir la bonne texture ou la bonne bouchée. Par exemple, la protéine de pomme de terre crée une excellente texture, mais elle est très amère. Les scientifiques de l’alimentation doivent trouver un équilibre entre la teneur en protéines, la texture et la saveur.

L’avenir des aliments formulés

Les scientifiques de l’alimentation n’ont fait qu’effleurer la surface lorsqu’il s’agit de libérer le potentiel des viandes à base de plantes. Il y a encore beaucoup à explorer et à améliorer.

Les ingrédients de protéines végétales actuellement disponibles dans le commerce proviennent de deux pour cent d’environ 150 espèces de protéines végétales utilisées pour l’approvisionnement alimentaire.

Des recherches en cours explorent l’optimisation des cultures via la sélection ou l’ingénierie pour augmenter la teneur en protéines afin de soutenir le développement et l’amélioration des isolats de protéines végétales et, finalement, des viandes à base de plantes.

Les technologies des méthodes de traitement sont toujours en cours de développement et nous voyons de nouvelles technologies telles que l’impression 3D et la viande cultivée être adoptées et raffinées. Attendez-vous à voir augmenter les produits carnés à base de plantes et les coupes entières, comme les steaks de bœuf, seront bientôt disponibles dans le commerce.

Mariana Lamas, Assistante de recherche, Centre d’innovation culinaire, Institut de technologie du Nord de l’Alberta

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l’article original.