Substituts de viande formulés et analyse en laboratoire

Les substituts de viande d’origine végétale utilisent généralement des céréales ou des légumes secs. Les céréales utilisées comprennent le blé, l’avoine et le maïs. Les légumes secs comprennent les graines comestibles des légumineuses, comme les lentilles, les haricots noirs, le soja et les pois.

Les légumes secs/légumineuses sont riches en protéines, vitamines, minéraux, fibres alimentaires et glucides complexes, et les consommateurs préfèrent généralement les substituts à base de soja et de pois. Ces substituts sont vendus sous forme de concentrés contenant environ 65 % de protéines ou d’isolats contenant environ 85 % de protéines. Le soja et le pois fixent l’azote et contribuent à la santé des sols et à la biodiversité, et font donc partie des des légumineuses ayant le plus faible impact environnemental.

Des prix bas, peu ou pas de problèmes d’allergènes et des investissements tout au long de la chaîne de valeur font des protéines d’origine végétale l’un des meilleurs substituts de viande pour les consommateurs vigilants.

Bien que les insectes constituent une source de nourriture courante pour 2 milliards de personnes dans le monde, les produits à base d’insectes sont toujours considérés comme nouveaux dans les pays occidentaux. Le concentré de protéines d’insectes a une empreinte environnementale inférieure à celle des protéines animales, mais supérieure à celle des sources de protéines végétales. En raison de leur faible solubilité et de leurs propriétés nutritionnelles variables, les protéines d’insectes sont idéales comme source supplémentaire de protéines dans les analogues de la viande lorsqu’elles sont, par exemple, associées à des protéines de soja ou végétales. Bien qu’ils constituent une source intéressante de protéines, les aliments dérivés d’insectes présentent également des risques de réactions allergiques ou de contamination par des métaux lourds ou des bactéries sporulantes.

Bien que les protéines végétales et d’insectes soient généralement extraites de cultures ou d’insectes, les champignons, les algues et les substituts de viande de culture cellulaire sont principalement produits dans des bioréacteurs par le biais de bioprocédés.

Les substituts de viande à base de champignons utilisent généralement des mycoprotéines comme composant principal. Mycoprotéine est le nom donné à une source de protéines de qualité alimentaire issue du champignon Fusarium venenatum, qui a été trouvé dans la nature et développé pour produire des protéines de qualité alimentaire.

Les mycoprotéines peuvent être converties en une large gamme de produits alimentaires analogues. La longueur des fibres des champignons peut être contrôlée durant la fermentation : plus le champignon se développe longtemps, plus les fibres s’allongent, ce qui donne une texture plus grossière au produit final.

Les mycoprotéines sont idéales comme substituts de viande, car leur poids sec contient environ 50 % de protéines, ce qui est comparable à la composition d’un steak grillé. De plus, ils contiennent moins de matières grasses que les steaks, avec seulement 13 % de matières grasses végétales, pas de cholestérol et une teneur en fibres de 25 %.

Substitut de viande à base d’algues – Bien que plusieurs espèces d’algues aient été utilisées comme additifs alimentaires par le passé, les microalgues attirent désormais l’attention des fabricants de produits alimentaires en tant que nouvel ingrédient prometteur pour la formulation d’analogues de la viande. Des microalgues telles que la chlorella et la spiruline ont un taux de croissance supérieur, une teneur en protéines plus élevée et une meilleure qualité nutritionnelle que les cultures terrestres utilisées pour les protéines végétales. En plus de leur teneur élevée en protéines, les microalgues contiennent également des micronutriments, des acides gras polyinsaturés, des caroténoïdes et des composés bioactifs dont les propriétés fonctionnelles offrent des avantages supplémentaires pour la santé.

Bien que les concentrés de protéines d’algues aient une couleur verte ou jaune et une odeur de poisson généralement peu attrayante, ils peuvent augmenter la valeur nutritionnelle des analogues de viande d’origine végétale lorsque les conditions de traitement appropriées sont réunies.

La viande cultivée est une autre alternative aux produits à base de viande d’élevage. Contrairement à d’autres offres, cette approche n’est pas une imitation à base de protéines, mais un produit d’origine animale qui évite de reproduire, d’élever et d’abattre un grand nombre d’animaux.

Avec la viande cultivée, les entreprises visent à produire des viandes à base de cellules biologiquement équivalentes à la viande d’élevage grâce à la culture de cellules animales. La viande est produite en cultivant des cellules souches animales dans des bioréacteurs avant d’induire la différenciation dans les cellules musculaires qui se transforment en tissu sur un échafaudage spécifique.

Bien que les viandes cultivées restent chères à l’heure actuelle, les procédés cellulaires sont optimisés en termes de coûts pour devenir compétitifs sur le marché des substituts de viande.

La formulation de substituts de viande est un défi en termes de goût, de texture, de sensation en bouche et de valeur nutritionnelle.

La viande et le poisson contiennent un large éventail de nutriments, notamment des vitamines et des minéraux essentiels, qui peuvent manquer dans leurs homologues « sans viande ». La sensation grasse en bouche, le caractère juteux, la fermeté et le caractère moelleux du produit à base de viande peuvent également être difficiles à reproduire.Par conséquent, lorsqu’ils travaillent au développement de substituts de viande, les formulateurs de produits alimentaires doivent ajouter d’autres ingrédients pour compléter les protéines afin de donner au produit l’apparence, la saveur, la consistance et le profil nutritionnel appropriés. D’autres préoccupations existent, telles que réduire au maximum la teneur en sodium.

Pour répondre aux préoccupations sanitaires dans le cadre du développement de substituts de viande, il est essentiel de s’assurer que les produits fabriqués sont homogènes et répondent aux normes d’étiquetage locales, notamment de garantir l’exactitude du contenu nutritionnel indiqué sur les emballages. C’est pourquoi les analyses en laboratoire, le contrôle en cours de fabrication et le contrôle qualité des substituts de viande sont importants.

Plusieurs méthodes d’analyse sont utilisées pour évaluer le goût et le comportement des substituts de viande, et déterminer si les exigences en matière de nutrition, de texture et de sensation en bouche sont respectées.

• Le pesage est important dans la formulation de recettes, la préparation des milieux de culture ou le contrôle qualité lors de la préparation d’échantillons ou d’étalons pour des analyses telles que HPLC/GC (pesticides, traces de métaux), la détermination des protéines, le pesage de la matière sèche, la détermination de la teneur en matières grasses avant et après l’extraction Soxhlet ou l’évaluation de la teneur totale en minéraux après incinération.
• L’analyse de la teneur en humidité et en eau utilise l’analyse de la teneur en humidité des halogènes, la perte à la dessiccation ou le titrage Karl Fisher pour mesurer la teneur en eau ou en humidité des matières premières ou d’un produit au cours des différentes étapes de formulation. L’analyse de la teneur en humidité des halogènes permet de garantir la qualité des ingrédients et des produits, et de déterminer leur durée de conservation.
• La détermination du pH peut être importante pendant le développement du produit pour garantir la solubilité des protéines alternatives dans la formulation. Par exemple, bien que les protéines de soja soient solubles à un pH de 4,5 à 6,0, les protéines de chlorelle sont solubles à un pH de 2,0 à 12,0. La détermination du pH est également importante dans le contrôle qualité pour s’assurer que le produit final n’est pas altéré.
• Les analyses quantitatives, telles que le titrage pour la détermination de la teneur en sodium ou en protéines selon Kjeldahl, les mesures UV/Vis pour la teneur en glucose/fructose et en vitamines, le pesage pour la teneur en graisses selon Soxhlet, ainsi que la teneur en cendres et en fibres, sont généralement réalisées dans le contrôle qualité de substituts de viande.
• Les analyses physiques, telles que la densité, l’indice de réfraction, le point de fusion ou UV/Vis, donnent des indications sur la pureté des ingrédients et des matières premières.
• Les études microbiologiques sont importantes pour évaluer la nature et l’étendue de la contamination bactérienne potentielle, ainsi que la durée de conservation d’un produit final. Des instruments tels que des pipettes, des balances et des pH-mètres sont couramment utilisés pour préparer les milieux gélosés.
• Les analyses thermiques permettent d’évaluer la durée de conservation du produit, ainsi que le comportement des additifs alimentaires tout au long de la fabrication. L’analyse TGA (analyse thermogravimétrique) peut être utilisée pour étudier la masse et la décomposition d’un substitut de viande lorsqu’elle est chauffée, tandis que l’analyse DSC peut être utilisée pour évaluer la dénaturation des protéines, le comportement de cristallisation des graisses ou les changements thermiques subis par les additifs au cours des procédés de chauffage et de refroidissement utilisés lors de la production de substituts de viande.
• La surveillance des cultures cellulaires est importante pour les alternatives aux protéines de viande biotransformées. Des paramètres tels que le pH et l’oxygène dissous évaluent la croissance cellulaire et doivent être surveillés en ligne tout au long de la culture.

La gamme d’instruments de laboratoire de METTLER TOLEDO est conçue pour vous aider tout au long du cycle de développement des substituts de viande et du contrôle qualité. Nos produits vous aident du laboratoire à l’atelier de production en facilitant l’évaluation précise des matières premières et des nouveaux ingrédients. Ils vous permettent notamment de quantifier les nutriments individuels pour un étiquetage précis.