L’avenir de l’alimentation – avons-nous besoin de re-concevoir des aliments?

Dr Julian McClements a un resumé impressionnant. Il est professeur émérite au Département des sciences de l’alimentation de l’Université du Massachusetts; professeur adjoint, School of Food Science and Bioengineering de l’Université Zhejaing Gongshang, Chine; professeur invité à l’Université Harvard. Il a publié plus de 1 000 articles, dont 80 000 citations dans des documents d’autres peuples, ainsi que 12 brevets. Il a également publié le livre Future Foods: How Modern Science is Transforming the Way We Eat. Quand il parle, les gens écoutent.

Lors d’un récent séminaire sur l’avenir de l’alimentation, M. McClements a clairement indiqué qu’être dans le domaine des sciences de l’alimentation est maintenant le moment le plus excitant qu’il ait vu dans l’industrie au cours de ses plus de 30 ans d’expérience.

Quels sont les problèmes?
Toutefois, il se rend compte qu’il y a beaucoup de problèmes dans la chaîne d’approvisionnement alimentaire pour ce qui est de savoir qui reçoit quoi et cela fait partie du mémoire d’un praticien en sciences alimentaires pour aider à résoudre ces problèmes.

« Premièrement, il y a plus de deux milliards de personnes dans le monde qui ont la malnutrition ou la sous-nutrition », a-t-il dit. « Il y a plus de deux milliards de personnes souffrant de maladies chroniques dues à une surnutrit nutrition avec des maladies comme le diabète et les maladies cardiaques. C’est un énorme problème où nous devons réingénier le système alimentaire pour essayer de résoudre.

Il y a des problèmes de salubrité des aliments. Les humains ont un approvisionnement alimentaire mondialisé, qui s’étend à travers le monde et nous obtenons des ingrédients de partout et de les réunir, at-il dit. Nous devons nous assurer que les aliments sont sécuritaires et que nous avons de nouvelles technologies pour tester ces aliments.

« Ensuite, il y a aussi les questions de durabilité alimentaire », a-t-il dit. « La population mondiale augmente et les gens s’enrichissent, ce qui met davantage à rude épreuve l’approvisionnement alimentaire parce que nous devons nourrir tout le monde. Nous essayons de rendre nos aliments plus sains et durables, mais comme nous le faisons, nous devons nous assurer qu’ils ont bon goût parce que personne ne va les manger s’ils n’ont pas bon goût ou ne sont pas abordables et s’ils ne sont pas pratiques. Nous devons combiner toutes ces choses ensemble.

McClements croit que littéralement les concepteurs d’aliments et les technologues seront plonger dans les domaines de ce qui était autrefois la science-fiction pour devenir des faits scientifiques. Au cours des 10 dernières années, les façons de créer et de faire de la nourriture qu’il a vu à l’écran de télévision comme un enfant se concrétisent. Il cite Star Trek à titre d’exemple.

« Quand j’étais grand, vous aviez le capitaine Kirk sur le Starship Enterprise et une partie des machinations intérieures du vaisseau était une machine réplicateur de nourriture, dit-il. « Vous pouvez taper dans la nourriture que vous vouliez, et il serait l’imprimer pour vous. À l’époque, il semblait vraiment tiré par les cheveux, mais qui pensait à l’époque que vous auriez des téléphones où vous pourriez voir quelqu’un sur l’interface téléphonique. Vous pensiez que cela n’arriverait jamais et maintenant nous avons tous des téléphones portables. C’est la même chose avec les réplicateurs de nourriture.

Ce qui a fait réfléchir McClements à la conception alimentaire, c’est lorsqu’il a été invité à une rencontre à Boston il y a 10 ans avec le mathématicien Eric Bonabeau. Bonabeau était un théoricien de la complexité, et il a obtenu une subvention de la NASA pour faire une imprimante 3D comme le réplicateur, pour créer de la nourriture pour les astronautes.

« Il a réuni, Leroy Chow, qui était commandant sur la station spatiale internationale, ainsi qu’un chef gastronomique, un auteur qui avait écrit un livre sur la nourriture et la cuisine, et j’étais là pour fournir des informations sur les émulsions et des choses comme ça », a déclaré McClements. « C’était une réunion vraiment excitante. Ils ont réuni tous ces ingénieurs, scientifiques et chefs, mais je me souviens avoir quitté la réunion et pensé: « C’est une idée folle. Ça ne marchera jamais. Ce ne sera jamais pratique ». Puis 10 ans plus tard, les gens impriment tout en 3D.

Il y a même un restaurant à Londres, Food Ink, qui a des chaises imprimées en 3D, des tables, des couverts et de la nourriture. Les clients peuvent taper ce qu’ils veulent et la nourriture est imprimée en 3D.

« Si vous étiez une formation pour être un chef et a passé des années et des années de formation pour faire ces structures vraiment sophistiquées pour mettre sur les gâteaux dans un restaurant haut de gamme, vous pourriez être mieux d’être une formation en tant qu’ingénieur logiciel. Si vous pouvez programmer une imprimante 3D pour fabriquer ces structures, vous n’avez plus besoin des compétences de chef », a déclaré McClements.

L’une des plus grandes questions posées à haute voix par McClements était la suivantes : « Comment pouvons-nous utiliser les principes de conception alimentaire pour résoudre des problèmes réels? »

Un autre gros problème, selon lui, est la pérenniser de l’approvisionnement alimentaire.

La population mondiale augmente, les gens s’advenissent, une plus grande fraction de la population s’installe dans des environnements urbains, et les gens essaient d’entrer dans une alimentation plus occidentalisée et cela implique souvent de manger plus de viande. Il a dit qu’on estime que nous pourrions avoir à produire jusqu’à 70 pour cent plus de nourriture d’ici 2050.

« Cela va être un énorme problème et quelque chose que les scientifiques de l’alimentation doivent résoudre.

« Il y a beaucoup de solutions différentes. Certains d’entre eux impliquent d’être en mesure de redessiner les aliments », a déclaré McClements.

L’une des questions est d’essayer d’équilibrer l’utilisation des terres agricoles. Selon le numéro de juin 2018 de Science Magazine, dans un article écrit par les universitaires Joseph Poore et Thomas Nemecek, ils ont déclaré que l’élevage d’animaux occupe 83 pour cent des terres agricoles mondiales, mais ne fournit que 18 pour cent de notre apport calaire. Cela ne signifie pas que ceux d’entre nous qui aiment un steak ou un seau de poulet frit doivent y renoncer, mais pour nourrir le monde, les scientifiques de l’alimentation ont besoin de commencer à penser différemment, selon McClements. Cela signifie plus d’aliments à base de plantes et même d’autres formes de protéines comme les insectes, et ce qu’on appelle les aliments à base de culture – c’est-à-dire la viande cultivée dans une boîte de Pétrie.

Aliments à base de plantes
Dans le cas des aliments à base de plantes, il ne s’agit pas seulement de gens qui se tournent vers le végétarisme parce qu’il est plus sain (et parfois pas, ce à quoi nous arriverons plus tard), mais parce qu’ils aiment le goût des légumes en termes de remplacement des protéines. Et c’est là que la science alimentaire a vraiment besoin de se lever et d’être compté », a déclaré McClements.

« C’est plus facile à dire qu’à faire. La plupart d’entre nous ont grandi en mangeant des aliments à base de viande », a déclaré McClements. « Il est souvent considéré comme un symbole de statut pour manger de la viande et des produits d’origine animale. Alors, comment pouvons-nous essayer d’améliorer le monde? Nous pouvons utiliser la déconstruction du hamburger comme exemple.

Selon McClements, l’une des premières choses que les consommateurs et les fabricants doivent comprendre est ce qui fait un goût de hamburger comme il le fait, puis essayer d’imiter cela afin que les consommateurs qui aiment habituellement hamburgers à la viande sera au moins essayer la variété à base de plantes. Et c’est là que réside la question – faire des plantes à base de « viande » goût comme la vraie chose n’est pas facile. Pourtant, certaines entreprises sont très proches de reproduire l’odeur, la texture et le goût. McClements a dégusté un Impossible Burger pour la première fois en 2018.

« C’était très semblable à un hamburger au bœuf », a-t-il dit. « Il a la même couleur lorsque vous mordez dedans et il a une texture similaire à un hamburger de bœuf. C’était un peu pâteux quand tu l’as mâché pendant longtemps. Une partie de la raison pour laquelle ce hamburger avait si bon goût était que l’Impossible Food Company avait identifié l’heme, qui est habituellement présent dans la viande, a un rôle vraiment important dans la détermination de la saveur et la couleur des hamburgers de bœuf.

« Ils ont constaté que dans les racines des fèves de soja, vous avez cette protéine heme, qui lie les fers et donne la couleur souhaitable et la saveur dont vous avez besoin. Le seul problème était qu’il n’y avait pas assez d’hème dans les racines de ces fèves de soja pour isoler efficacement. Ce qu’ils ont fait était d’utiliser des cuves de fermentation et de le concevoir génétiquement afin qu’ils puissent obtenir suffisamment d’hème pour mettre dans les quantités qu’ils faisaient.

L’un des principaux facteurs à cet égard est que si vous mangez des plantes directement, elles ont un rendement protéique beaucoup plus efficace que la consommation de bœuf. Ils ont moins d’effet sur l’environnement.

« De mon vivant dans le domaine des sciences alimentaires, ce sont l’un des changements les plus spectaculaires que j’ai vus. Je viens d’découvrir qu’Impossible Foods est en expansion et d’investir de l’argent dans la recherche. Ils viennent d’obtenir 50 nouvelles embauches où ils sont à la recherche de personnes pour travailler dans leur entreprise à San Francisco pour faire la prochaine génération de leurs hamburgers à base de plantes. Il y a énormément d’argent investi dans ce domaine.

On demande souvent à McClements de consulter dans le domaine alimentaire. Il a dit que beaucoup de gens à qui il parle des ingrédients à base de plantes veulent savoir comment les rendre meilleurs et plus durables.

« Il y a eu une analyse du cycle de vie effectuée à l’Université du Michigan », a-t-il dit. « Ce qu’ils ont fait, c’est comparer un burger Beyond Meat à un hamburger de bœuf traditionnel et ils ont fait une analyse complète du cycle de vie. Ils ont constaté qu’il fallait beaucoup moins d’eau, beaucoup moins de terres, ce qui signifiait qu’il y avait moins de gaz à effet de serre et beaucoup moins d’énergie pour le hamburger à base de plantes.

« Ce qui m’étonne, c’est que la plupart des Américains mangent trois hamburgers par semaine. Si l’Américain moyen changeait un de ses hamburgers pour un hamburger à base de plantes qui équivaudrait à prendre 12 millions de voitures hors de la route, ou d’alimenter 2,3 millions de maisons. Ce faisant, il est étonnant de voir l’impact que nous pouvons avoir sur l’environnement.

Profil nutritionnel
Un autre aperçu intéressant que McClements a mis en avant était le profil nutritionnel des aliments à base de plantes, qui est qu’ils doivent être plus sains pour les consommateurs que leurs homologues de la viande. Pas nécessairement, a-t-il dit.

« L’Impossible Burger et Beyond Burger de viande sont des aliments très hautement transformés. Ils contiennent beaucoup d’ingrédients. En outre, leur profil nutritionnel n’est pas beaucoup mieux un hamburger de bœuf traditionnel, et à certains égards sont pires », at-il dit. « Lorsqu’ils vendaient un de ces hamburgers à base de plantes dans l’une des chaînes de restauration rapide en Amérique, le [on of their plant-based burgers] avait plus de calories, plus de gras saturés, plus de sodium et moins de protéines qu’un hamburger de bœuf traditionnel. Si vous regardez l’étiquette est semble moins sain. C’est vraiment un travail en cours.

Comme mentionné précédemment, l’une des choses les plus excitantes à ce sujet est la complexité de la science impliquée afin de faire ces hamburgers à base de plantes, selon McClements. À certains égards, il est plus difficile de les rendre plus savoureux parce que nous essayons de les fabriquer à partir de protéines végétales.

« L’un des scientifiques en chef d’Impossible Burgers est venu nous parler à l’université et elle était ingénieure et elle a parlé de la façon dont ils font le produit », a déclaré McClements. Certaines des choses qu’ils ont dû concevoir en elle étaient incroyables. Il y avait des choses comme.la façon dont la lumière était absorbée et dispersée. Vous êtes passé d’une couleur rose à une couleur brune, donc vous aviez besoin d’un peu de chimie et de physique pour comprendre cela. Vous aviez besoin du bon profil aromatique pour que la bonne concentration de molécules volatiles – vous auriez à savoir ce qui était au-dessus d’un produit de bœuf, mais aussi comment imiter cela dans le produit à base de plantes. Ensuite, il fallait obtenir la bonne texture et la bonne sensation de bouche.

Viandes de culture
Une autre innovation future qui est plus proche d’être une réalité sont les hamburgers de culture, qui sont des hamburgers où la viande est cultivée dans une boîte de Pétri ou un réservoir de fermentation. Cela a d’abord été testé par la NASA dans les années 1990, où ils essayaient de cultiver du poisson dans un plat de culture afin qu’ils puissent nourrir les astronautes dans l’espace. En Europe, au cours de la dernière décennie, les technologues en alimentation ont été en mesure de cultiver une cellule à partir d’une vache dans un réservoir de fermentation, et étant donné les bons nutriments, et les températures et les facteurs de croissance, il se développera en cellules de viande.

« Vous devez exercer ces cellules de viande afin qu’ils obtiennent la bonne structure. On les a, on peut les moudre et en faire un hamburger », a déclaré McClements. « Le premier test de goût avec ces hamburgers a été fait en 2013 et ils ont eu quelques chefs les goûter et ils ont dit qu’ils étaient trop secs. C’était surprenant parce qu’il en a coûté près de 330 000 $ d’investissement. C’était un hamburger très cher pour quelque chose qui avait un goût sec.

Mais les gens vont-ils les manger ? McClements croit que les applications commerciales sont proches et il cite une société près de San Francisco appelée Just Foods qui utilisent la technologie afin de créer différents types de produits de poulet.

« Sur leur site Web, ils ont une vidéo vraiment agréable où ils ont certains des membres du personnel de l’entreprise qui ont un pique-nique, dit-il. « Et ils mangent ces pépites de poulet. Et ces pépites venaient d’un poulet appelé Ian. Et Ian est en cours d’exécution autour de la table comme ils mangent les pépites, ce qui est vraiment bizarre que vous pouvez manger quelque chose qui est encore en vie. Je pense qu’ils ont pris les quelques cellules des plumes pour avoir les pépites de poulet. Ils disent qu’ils vont avoir quelques produits sur le marché assez bientôt.

Insectes
Une autre alternative, au lieu d’avoir de la viande de culture, est d’avoir des hamburgers bug. Les insectes sont de plus en plus populaires, selon McClements. Il ya un restaurant au Royaume-Uni appelé grub kitchen où ils servent un menu à base d’insectes. L’une des principales choses qui a motivé cette région est que les insectes sont considérés par beaucoup comme plus durables. Ils deviennent populaires en Europe, vous pouvez acheter des hamburgers bug dans les supermarchés.

Pourquoi les consommateurs mangeraient-ils des insectes? L’une des raisons est qu’ils ont un bon profil nutritionnel et qu’ils ont une teneur en protéines plus élevée que la viande et le poisson. Ils ont une teneur en matières grasses inférieure, et la graisse qu’ils ont est riche en acides gras oméga 3.

« Et nous savons tous que les acides gras oméga-3 sont bons pour la santé », a déclaré M. McClements. « Ils ont également une bonne teneur en fibres. En passant du bœuf à différents types d’insectes comestibles, nous pouvons améliorer le profil nutritionnel.

Cependant, l’un des plus grands problèmes autour de la consommation de bugs, selon McClements, est d’avoir à surmonter est le « facteur yuk ». Les gens dans le monde occidental ne pensent pas à manger des insectes et ne veulent pas manger des insectes. Le plus grand défi dans ce domaine est de savoir comment obtenir plus de gens à l’aise avec manger des insectes.

« Si vous regardez le monde, il y a déjà deux milliards de personnes qui mangent des insectes », a déclaré M. McClements. « Il est une partie commune de leur alimentation. Regardez certaines des choses que nous mangeons en Occident – des choses comme les homards qui sont comme un cafard géant de l’océan, ou les crevettes qui sont comme un criquet de mer, ou les anguilles qui sont comme un grand ver de rivière.

« Entre 100 et 200 yIl y a quelques oreilles, en Nouvelle-Angleterre, les homards étaient considérés comme un aliment qui était vraiment pour les pauvres ou les prisonniers. Ils étaient abondants sur la côte de la Nouvelle-Angleterre et personne ne voulait les manger à part les plus pauvres et maintenant c’est une délicatesse en Nouvelle-Angleterre. Ils sont très chers à acheter. Peut-être que ce sera la même chose pour les cafards et les grillons ou les criquets à l’avenir.

Une des façons de contourner le facteur yuk est, selon McClements, est au lieu de manger l’insecte entier comme les gens le font dans le monde entier, peut-être qu’ils peuvent être transformés en produits comme la farine, et les gens peuvent utiliser ces farines pour faire différents types d’aliments tels que les barres protéinées, gâteaux ou pain.

« Pour ce faire, vous avez vraiment besoin de connaître la science alimentaire pour comprendre ce qui est dans ces farines et comment ils se comportent dans différents types de produits alimentaires afin que nous obtenons la bonne apparence, la texture et le goût afin que les gens veulent manger le produit, dit-il. « En collaboration avec un groupe au Canada, nous avons isolé des protéines provenant de bogues et en avons fabriqué des nanoparticules pour encapsuler des types de bioagents diffidents afin de pouvoir les stabiliser et les incorporer dans les aliments.

« Il y a maintenant des entreprises qui cultivons des insectes. Une entreprise basée aux Pays-Bas dispose d’une énorme installation où ils sont des insectes agricoles. Il y a sept milliards d’insectes dans une de ces usines. C’est le même nombre de personnes sur terre dans une usine. Ils les prennent et les transforment en nourriture animale, mais aussi en nourriture humaine.

« L’un des avantages est que vous pouvez prendre des déchets qui seraient normalement jetés et les nourrir aux insectes qui les convertiront en une source élevée de protéines, de minéraux et de vitamines. »
Dans l’ensemble, McClements s’attend à des choses plus grandes et meilleures du point de vue de la technologie alimentaire au cours de la prochaine décennie.

« Il se passe tellement de choses passionnantes dans différents types de technologie – de l’édition génétique, de l’architecture alimentaire, de la nanotechnologie et de la nutrition personnalisée », a-t-il dit. « Il y a beaucoup de science à faire dans des systèmes incroyablement compliqués avec qui nous travaillons. »