Une équipe de recherche a transformé les protéines végétales sèches en protéines juteuses et grasses en créant des microgels qui retiennent l'eau et améliorent la texture et la sensation en bouche sans ajouter de produits chimiques. Les résultats devraient accroître l’intérêt des consommateurs pour les protéines végétales et contribuer aux objectifs mondiaux en matière de changement climatique en réduisant la dépendance à l’égard des produits d’origine animale.
L’un des principaux obstacles à l’adoption de substituts de viande à base de plantes est qu’ils ont souvent un goût sec et astringent lorsqu’ils sont consommés. Une équipe de scientifiques, dirigée par le professeur Anwesha Sarkar de l'Université de Leeds, est pionnière avec l'idée de modifier la texture des protéines végétales. Ils s'efforcent de changer la perception des protéines végétales, passant d'une sensation visqueuse et sèche à une sensation juteuse et riche, semblable à la graisse. Et la seule chose qu’ils ajoutent aux protéines végétales est de l’eau.
Microgel de protéines végétales
Pour réaliser ce changement, les scientifiques ont créé des microgels de protéines végétales grâce à un processus appelé microsolisation.
La protéine végétale est initialement sèche et a une texture rugueuse, elle est mise dans l'eau et chauffée. Cela modifie la structure des molécules de protéines afin qu'elles s'agglutinent, formant un réseau ou un gel interconnecté qui emprisonne l'eau autour des protéines végétales.
Le gel est ensuite homogénéisé, décomposant le réseau protéique en minuscules particules invisibles à l’œil nu. Sous pression, comme lors de leur consommation, les microgels suintent de l'eau, créant un effet lubrifiant similaire à celui d'une crème liquide.
L’analyse au microscope à force atomique a révélé que les microgels de protéines végétales ne s’agglutinaient pas mais étaient remplis d’eau. Source de l'image : Ben Kew, Université de Leeds
Le professeur Sarkar a déclaré : « Ce que nous faisons, c'est convertir les protéines végétales sèches en protéines végétales hydratées, en utilisant la protéine végétale pour former une toile d'araignée qui retient l'eau autour de la protéine végétale.
Revitaliser l’intérêt des consommateurs
L'équipe a publié ses conclusions dans la revue scientifique Nature Communications et a déclaré que la sécheresse des protéines végétales constituait "... un goulot d'étranglement majeur dans l'acceptation des consommateurs".
Avec cette avancée majeure, l’équipe espère raviver l’intérêt des consommateurs pour les protéines d’origine végétale et encourager les gens à réduire leur dépendance à l’égard des produits d’origine animale pour leur apport en protéines, une étape nécessaire pour atteindre les objectifs mondiaux en matière de changement climatique.
Plus de la moitié des 18 milliards de tonnes d’équivalent dioxyde de carbone produites chaque année par la production alimentaire proviennent de l’élevage et de la transformation de produits d’origine animale. Les chercheurs affirment que les microgels protéiques "... fournissent une plate-forme unique pour concevoir la prochaine génération de produits alimentaires sains, savoureux et durables".
Tout au long de l’étude, l’équipe a modélisé mathématiquement le comportement des microgels de protéines végétales et était convaincue que leur approche fonctionnerait.
Mais les visualisations produites par la suite de microscopie à force atomique de l'école d'ingénierie et des sciences physiques de Leeds le prouvent. La microscopie à force atomique utilise une minuscule sonde pour scanner la surface d'une molécule afin d'obtenir une image de sa forme. Ces images constituent une preuve de concept.
Les protéines végétales sont initialement grumeleuses et mal hydratées. Ajoutez de l'eau et faites-la chauffer. La protéine change de forme et emprisonne l’eau autour d’elle, formant un gel. Le gel est décomposé en microgels de protéines végétales, avec des particules de protéines végétales entourées d'eau. Source de l'image : Ben Kew, Université de Leeds
Le professeur Sarkar a ajouté : « Voir les images de microscopie à force atomique a été un moment passionnant pour nous. La visualisation a montré que les microgels de protéines étaient essentiellement de forme sphérique et ne s'agrégeaient pas ou ne s'agglutinaient pas. Nous pouvions voir des microgels de protéines végétales espacés indépendamment.
Le Dr Mel Holmes, professeur agrégé à l'École des sciences alimentaires et de la nutrition de l'Université de Leeds et l'un des auteurs de l'article, a déclaré : « Cette recherche révèle l'ingéniosité et la profondeur de la science impliquée dans la technologie alimentaire moderne, depuis la chimie des protéines et la façon dont les aliments sont détectés dans la bouche jusqu'à la compréhension de la tribologie - la friction entre les matériaux et les cellules sensorielles dans la bouche. Résoudre les grandes questions en science alimentaire nécessite une science interdisciplinaire. »
Compte tenu du pouvoir lubrifiant des microgels (semblable à celui d’une crème liquide), cela signifie qu’ils pourraient être utilisés à d’autres fins dans l’industrie agroalimentaire, comme remplacer les graisses retirées des aliments pour développer des aliments plus sains.
Ben Kew, doctorant à l'École des sciences alimentaires et de la nutrition de l'Université de Leeds et chercheur principal du projet, a déclaré : « Il s'agit d'une découverte vraiment remarquable. Étonnamment, les microgels ont un pouvoir lubrifiant similaire à celui d'une émulsion à 20 % de graisse sans ajouter une goutte de graisse, et nous sommes les premiers à le signaler.
"Nos données expérimentales sont étayées par une analyse théorique, ce qui signifie également que nous pouvons commencer à utiliser ces microgels de protéines végétales dans des aliments où les graisses doivent être éliminées, reformulant ainsi des aliments protéinés végétaux de nouvelle génération plus sains."