La technologie des nanoparticules offre une alternative saine aux gras trans et saturés

Le vieil adage selon lequel l’huile et l’eau ne se mélangent pas n’est pas tout à fait exact. S’il est vrai que les deux composés ne se combinent pas naturellement, il est possible de les transformer en un seul produit final. Vous avez juste besoin d’un émulsifiant, un ingrédient couramment utilisé dans l’industrie alimentaire.

Yangchao Luo, professeur agrégé au Collège d’agriculture, de santé et de ressources naturelles de l’UConn, utilise un procédé d’émulsification innovant pour le développement d’une graisse de longue conservation plus saine pour la fabrication d’aliments.

Luo travaille avec ce que l’on appelle des émulsions de Pickering à phase interne élevée (HIPE). Une phase interne élevée signifie que le mélange est composé d’au moins 75 % d’huile. Les émulsions de Pickering sont celles qui sont stabilisées par des particules solides.

Les recherches antérieures sur les émulsions de Pickering se sont concentrées sur les particules non comestibles, mais Luo souhaite apporter les HIPE à l’industrie alimentaire comme alternative aux graisses trans et saturées.

Cette nouvelle approche pourrait avoir un impact majeur sur la façon dont les aliments sont produits et pourrait permettre aux fabricants de produits alimentaires d’inclure plus facilement des graisses plus saines.

De nombreux aliments transformés sont chargés de graisses saturées et trans pour la saveur et pour prolonger la durée de conservation d’un produit. La consommation de ces graisses peut augmenter le risque de maladies cardiovasculaires, de diabète de type 2 et de cholestérol LDL.

Cependant, toutes les graisses ne sont pas mauvaises. Nous avons besoin de matières grasses dans notre alimentation pour soutenir la fonction cellulaire normale et des alternatives saines, comme les huiles d’olive, d’avocat et de tournesol, existent.

Les graisses saturées et les graisses trans sont solides à température ambiante, ce qui signifie qu’un substitut approprié devrait également être solide. Les huiles saines sont liquides à température ambiante. Luo relève ce défi en utilisant des nanoparticules comestibles pour transformer ces huiles en gels.

Luo a travaillé sur la combinaison d’huiles saines, comme l’huile de tournesol, de soja ou d’avocat, avec de l’eau et des nanoparticules pour créer des HIPE comestibles. Les nanoparticules que Luo utilise pour créer cette émulsion proviennent de sources alimentaires telles que les jaunes d’œufs, les protéines de soja et les protéines de lait. Une fois l’huile stabilisée, elle devient un bloc semblable à un gel.

« Ce qui est cool, c’est que nous avons des nanoparticules comestibles de qualité alimentaire dans ce système », déclare Luo, membre du Département des sciences de la nutrition. « Nous essayons d’extraire et de purifier ces nanoparticules de la nourriture, puis de les réutiliser dans ce type de structure d’émulsion afin qu’elles puissent fournir des avantages nutritionnels maximisés et également une qualité alimentaire aux consommateurs. »

Les nanoparticules avec lesquelles Luo travaille doivent pouvoir être extraites de la source alimentaire sans utiliser de solvants chimiques non comestibles. Ils doivent également être digestes et avoir une structure très homogène. Ce dernier est essentiel pour s’assurer qu’ils enroberont complètement les molécules d’huile afin que le gel puisse se former, sinon il peut être trop liquide pour imiter la texture des graisses saturées et trans.

Luo teste la fluidité des émulsions, ou leur degré de liquide par rapport au solide. Luo travaille actuellement à trouver le juste équilibre entre le pétrole et les nanoparticules stabilisatrices.

« Si vous avez trop d’huile là-bas, le gel peut être très rigide et difficile à mâcher », explique Luo. « Mais s’il y en a trop peu, il peut être assez fluide, donc il n’imite pas la texture de la graisse solide. »

Dans une étude récente, publiée dans Hydrocolloïdes alimentairesLuo a déterminé la température de cuisson et le pH optimaux pour ces émulsions.

La température de cuisson idéale, a découvert Luo, est de 80 degrés Celsius, la température à laquelle les produits alimentaires sont souvent exposés pendant la pasteurisation. Le pH idéal est légèrement acide, entre 4 et 5.

L’un des défis que lutte Luo est que, contrairement aux graisses saturées et trans, les huiles avec lesquelles il travaille sont sujettes à l’oxydation. L’ajout d’antioxydants naturels comme les vitamines E et C à l’émulsion aide à contrecarrer cela.

L’une des considérations les plus importantes pour faire des HIPE une option attrayante pour l’industrie alimentaire est de s’assurer que les produits dans lesquels ils sont utilisés auront une longue durée de conservation, y compris la possibilité d’être congelés et décongelés. De plus, de nombreux produits alimentaires utilisent beaucoup de sodium, ce qui peut déstabiliser une émulsion.

Surmonter ces défis est la prochaine étape dans le développement des HIPE en tant qu’alternative viable pour l’industrie alimentaire.

En plus des avantages inhérents pour la santé du remplacement des graisses trans et saturées par des options plus saines, Luo dit que les chercheurs peuvent également ajouter des nutriments aux HIPE.

Luo travaille avec des professeurs de l’École d’ingénierie pour imprimer en 3D des HIPE afin de créer un produit alimentaire autonome rempli de nutriments essentiels. Cela pourrait être une aubaine pour ceux qui ont du mal à avaler, comme les jeunes enfants ou les personnes âgées.

Ce développement pourrait également avoir des applications pour la nutrition de précision, puisque les teneurs en eau et en huile sont facilement réglables pour enrichir les nutriments hydrosolubles et liposolubles dans un seul produit alimentaire.

« Nous espérons que dans un proche avenir, nous pourrons vraiment le faire en imprimant en 3D et en assemblant différents nutriments afin de pouvoir personnaliser ce produit pour différentes populations », a déclaré Luo.