Martin Hofmann, membre pionnier de l’ETH, a développé une méthode pour produire des substituts de viande à base de plantes de haute qualité. Ses recherches sur les propriétés d’écoulement des matériaux tendres lui permettent d’imiter le persillage de vrais steaks.
Saucisses au tofu, burgers à base de champignons fermentés ou poulet à base de protéines de pois, les substituts de viande deviennent si populaires qu’il est désormais difficile d’imaginer un supermarché sans eux. Jusqu’à présent, cependant, les alternatives à base de plantes pour les produits à base de viande de haute qualité tels que le steak n’étaient pas facilement disponibles.
Martin Hofmann est convaincu que cela est sur le point de changer. Le spécialiste des matériaux a mis au point une méthode pour produire un steak à base de plantes à partir de graisse et de protéines de pois. Ces produits s’adressent avant tout à des gens comme lui : des non-végétariens qui ont l’intention de réduire leur consommation de viande et de passer à une alimentation plus végétale.
« J’aimerais aider à lancer un substitut sain, respectueux de l’environnement et des animaux pour une viande de haute qualité qui a le goût de l’original d’origine animale », déclare Hofmann.
La cuisine comme laboratoire initial
On pourrait dire que Hofmann était prédestiné à devenir naturaliste. Sa mère est biochimiste, son père botaniste et sa sœur géologue. Pour les Hofmann, les expériences scientifiques étaient aussi normales que le football et les jeux de société l’étaient pour les autres familles. « Après tout, chaque cuisine est comme un petit laboratoire », explique le chercheur de l’ETH.
Hofmann a étudié la chimie et la science des matériaux à l’EPFL. Pour son doctorat, il a rejoint Jan Vermant, professeur de matériaux souples à l’ETH Zurich, où il a étudié les propriétés d’écoulement et le comportement de mélange des émulsions. Hofmann a pu démontrer qu’il est possible de contrôler de très fines couches d’huile et d’eau lorsqu’elles s’écoulent l’une sur l’autre afin de produire une émulsion structurée de manière cohérente. Très vite, il s’est rendu compte que cette méthode pouvait être utilisée pour recréer artificiellement la texture de la viande.
De la protéine de boeuf à la protéine de pois
La sensation en bouche tendre, le goût juteux et la teinte rosée : deux choses rendent le steak unique : la texture fibreuse et la répartition du tissu adipeux, également connu sous le nom de persillage. « La nature a pris son temps pour créer du tissu musculaire bovin. Le recréer nécessite beaucoup de recherche », déclare Hofmann.
La seule façon de donner à une alternative à base de plantes une sensation de viande est de modifier biochimiquement sa structure protéique pour imiter celle de la viande. Pour son steak à base de plantes, Hofmann traite la protéine de pois dans son laboratoire, ainsi que des arômes et des épices, pour reproduire la structure fibreuse de son homologue animal. À cette fin, la pâte protéinée est forcée dans un accessoire spécialement conçu tandis que des fibres de carotte, de pois et de blé hachées ainsi que de l’huile et de l’eau sont ajoutées.
L’alternative végétale Hofmann remplace le tissu adipeux qui caractérise le steak par une simple émulsion huile dans eau à laquelle peuvent être ajoutés des additifs tels que des vitamines et des oligo-éléments. Étant donné que la teneur en matières grasses de l’émulsion peut être réduite de manière significative, le steak à base de plantes est non seulement plus écologique que l’original à base d’animaux, mais aussi plus sain.
Fibres grasses chaotiques
Le persillage est une caractéristique de qualité importante des steaks. S’il est très fort, comme dans le cas du bœuf de Kobe japonais, la viande est considérée comme de la plus haute qualité. Cependant, recréer artificiellement la marbrure est tout sauf simple.
« Vous devez imiter quelque chose de très irrégulier. Parce que lorsque nous regardons la moitié d’un steak, cela ne nous dit rien sur ce à quoi ressemble l’autre moitié », explique Hofmann. Seuls les produits qui tiennent compte du caractère aléatoire de la nature peuvent reproduire le goût et la sensation en bouche uniques du steak.
Sur la base de ses recherches sur le comportement de mélange des matériaux mous, Hofmann a développé une méthode dans laquelle la protéine de pois et la graisse sont mélangées pour recréer le persillage typique d’une viande de haute qualité. Il appelle cette méthode « traitement advectif ». Contrairement aux techniques d’impression 3D conventionnelles, cette méthode force en continu la pâte protéinée et la graisse dans un accessoire et les mélange.
Pour ce procédé, il combine deux composants : Le matériel se compose de deux filières d’extrusion pour la protéine de pois et une pour la graisse. Le deuxième composant est le propre logiciel de Hofmann qui contrôle le processus de fusion.
Commercialisation en un an
Hofmann vise maintenant à mettre sa méthode sur le marché et a trouvé une spin-off dans le cadre d’une bourse Pioneer. Il s’agira de sa deuxième start-up : en 2014, avec un condisciple, il fonde une société appelée Technis, spécialisée dans le développement de capteurs de sol pour sols intelligents et qui emploie aujourd’hui 51 personnes.
Mais aujourd’hui, Hofmann se considère davantage comme un fournisseur. Plutôt que de produire et de vendre lui-même des steaks à base de plantes, il prévoit d’aider d’autres entreprises à produire d’authentiques alternatives végétales à la viande de haute qualité grâce à sa technologie de production. Son objectif : « Je veux qu’il soit un peu plus facile pour les gens d’abandonner la viande bon marché et d’élevage industriel. »