Alternatives à la viande : comment la viande artificielle est fabriquée à partir de plantes

Les protéines alternatives sont l’un des sujets tendance dans la construction de machines et d’équipements pour l’industrie alimentaire, et donc également à la POWTECH. Mais comment sont-elles fabriquées ? Et quels défis doivent relever les développeurs de produits et les concepteurs de machines ? Une brève plongée dans un segment technologique fascinant.

Sans protéines, rien ne fonctionne. Elles constituent la base de tous les êtres vivants et fournissent à notre corps des acides aminés, à partir desquels sont construits muscles, cellules et tissus ainsi que des anticorps et hormones. Les œufs, la viande, le poisson et les produits laitiers sont traditionnellement des sources importantes de protéines, mais les protéines végétales – qui gagnent de plus en plus d’importance pour l’alimentation mondiale – jouent également un rôle croissant. Pourtant, du soja, lupin ou grain de blé jusqu’au substitut végétalien de la saucisse, le chemin est long et implique beaucoup de technologie. En effet, la protéine doit d’abord être extraite et traitée à partir des matières premières avant de pouvoir être « texturisée » pour devenir un substitut de viande ou de saucisse.

Le processus commence par le tri et le nettoyage des matières premières, qu’il s’agisse de légumineuses, de graines ou d’autres, qui sont ensuite broyées. Ce processus de traitement encore relativement classique est suivi par l’extraction de la protéine, qui peut varier selon la matière première. Cela se fait souvent par un processus en plusieurs étapes avec de l’eau ou des solutions salines, mais des solvants organiques sont également utilisés. Les matières premières sont d’abord trempées pour séparer les protéines des glucides et autres composants. Ensuite, la protéine séparée est précipité (coagulation de la protéine) et séparée. Enfin, la solution (concentré ou isolat) est traitée directement ou séchée en poudre dans un séchoir à spray. Cette poudre constitue la base pour la texturation – un processus qui conduit finalement à un produit ressemblant à de la viande.

De la purification des soja aux protéines en poudre

Une simple vue d’ensemble indique que dans chaque étape, différents types de machines et d’appareils sont nécessaires. Prenons l’exemple de la fabrication de l’isolat de soja : les graines de soja sont nettoyées, moulues et trempées dans l’eau. Ensuite, elles sont chauffées pour libérer les protéines. Lors de l’extraction de la protéine, les centrifugeuses ou décanteurs jouent un rôle clé : dans leurs tambours coniques tournants, les particules solides sont expulsées vers l’extérieur par la force centrifuge et forment une couche sur la paroi intérieure du tambour. Le liquide s’accumule au centre et est évacué par une sortie. Cela permet de séparer en continu la solution de protéines des résidus végétaux. Après que la protéine initialement dissoute a été précipitée en flocons de protéines par l’ajout d’acide ou de sel, ceux-ci sont également concentrés dans un décanteur. Pour rendre la protéine aussi entièrement utilisable que possible et réduire la charge en eaux usées, les flocons de protéines non séparés sont également séparés dans un séparateur à plateaux supplémentaire ; cela fonctionne parce que la machine utilise à la fois la force centrifuge et la gravité.

Enfin, les protéines coagulées sont lavées et les restes d’acide neutralisés, puis à nouveau centrifugées ou filtrées. L’isolat de soja est finalement séché à basse température – par exemple dans des séchoirs à spray. Comme son nom l’indique, la solution riche en protéines est pulvérisée du haut dans une chambre de séchage où elle rencontre un flux d’air chaud, ce qui évapore le liquide et la substance dissoute se dépose sous forme de poudre sèche.

Ce n’est qu’en texturisant que l’on obtient un substitut de viande compétitif

Toutes ces étapes ne constituent que la préparation préalable sur le chemin du substitut de viande ! Car à la fin, pour le consommateur, ce ne sont pas seulement le contenu et le goût qui comptent, mais aussi la sensation en bouche et la texture. Pour atteindre une « expérience client » aussi fidèle que possible à l’original, les protéines végétales doivent être texturées. Cela se fait généralement dans des extrudeuses spéciales, où d’abord différents ingrédients et épices de la recette sont mélangés et moulus pour obtenir une consistance homogène. Ce mélange est dosé dans une extrudeuse et de l’eau est ajoutée via des buses. Dans la machine allongée, une ou deux vis tournent, transportant le matériau vers une ouverture (moule) à l’extrémité d’une chambre cylindrique. Le matériau est soumis à une haute pression, à des forces de cisaillement définies et à des températures, ce qui entraîne la denaturation de la protéine – on parle du processus d’extrusion thermique. À la fin de l’extrudeuse, le produit est expulsé par une buse, formant de fines fibres qui sont coupées à la longueur souhaitée. Selon le procédé, il est possible de produire soit des protéines végétales texturées sèches (TVP), soit celles avec une forte teneur en eau (HMMA). Ces dernières ressemblent le plus à de la viande, tandis que la TVP doit être trempée dans l’eau avant d’être transformée.

Exigences élevées pour la technique des machines

Les exigences pour la technologie utilisée sont élevées : les machines doivent d’une part être suffisamment flexibles pour traiter différentes recettes et matières premières. La propreté joue également un rôle crucial – toutes les composants doivent être sans zones mortes et faciles à nettoyer. Étant donné que les centrifugeuses utilisées dans la première étape doivent mettre en mouvement de grandes masses, l’efficacité énergétique est également essentielle. De plus, il est important, lors de l’étape de séparation, de produire des solides avec une humidité aussi faible que possible, car le séchage suivant est une étape énergivore.

Lors de la texturation, la précision des composants utilisés, notamment en ce qui concerne la précision du dosage ainsi que les paramètres du procédé tels que la pression et la température, est d’une importance capitale. Avec l’augmentation des besoins et du volume de production, les processus intégrés deviennent également de plus en plus importants, où toute la ligne est optimisée pour fonctionner en harmonie. L’automatisation joue également un rôle clé ici. Elle garantit non seulement une haute productivité, mais aussi des processus reproductibles et une documentation complète des paramètres de production.

Lors de la POWTECH, des machines et des solutions pour toute la chaîne de processus – du grain à la granulé – seront présentées. La nouvelle gamme, qui comprend non seulement des poudres et des produits en vrac, mais aussi des liquides, répond à la vision intégrée et holistique des chaînes de processus.