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Un steak végétal à base de protéines de pois
Saucisses de tofu, hamburgers à base de champignons fermentés ou poulet à base de protéines de pois - les alternatives à la viande deviennent si populaires qu'il est désormais difficile d'imaginer un supermarché sans elles. Cependant, jusqu'à présent, les alternatives végétales aux produits carnés de haute qualité comme le steak n'étaient pas facilement disponibles.
Martin Hofmann est convaincu que cela est sur le point de changer. Ce spécialiste des matériaux a mis au point une méthode pour produire du steak végétal à partir de graisse et de protéines de pois. Ces produits s'adressent principalement aux personnes comme lui: les non-végétariens et non végétariennes qui ont l'intention de réduire leur consommation de viande et de passer à une alimentation plus végétale.
«J'aimerais contribuer au lancement d'un substitut sain, respectueux de l'environnement et des animaux, qui remplacerait la viande de haute qualité et aurait le même goût que la viande d'origine animale», explique Martin Hofmann.
La cuisine comme laboratoire initial
On pourrait dire que Martin Hofmann était prédestiné à devenir un spécialiste des sciences naturelles. 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 pour les autres familles. «Après tout, chaque cuisine est comme un petit laboratoire», explique le chercheur de l'ETH Zurich.
Martin Hofmann a étudié la chimie et la science des matériaux à l'EPFL. Pour son doctorat, il a rejoint Jan Vermant, professeur de matériaux mous à l'ETH Zurich, où il a étudié les propriétés d'écoulement et le comportement de mélange des émulsions. Le chercheur a pu démontrer qu'il est possible de contrôler de très fines couches d'huile et d'eau lorsqu'elles s'écoulent l'une devant l'autre afin de produire une émulsion à la structure cohérente. Il s'est rapidement rendu compte que cette méthode pouvait être utilisée pour recréer artificiellement la texture de la viande.
La texture tendre en bouche, le goût juteux et la teinte rose - deux choses rendent unique le fait de mordre dans un steak: La texture fibreuse et la répartition du tissu adipeux, également appelé marbrage. «La nature a pris son temps pour créer le tissu musculaire bovin. Le recréer demande beaucoup de recherche», explique Martin Hofmann.
La seule façon de donner à une alternative végétale une sensation de viande est de modifier biochimiquement sa structure protéique pour imiter celle de la viande. Pour son steak à base de plantes, Martin Hofmann traite les protéines de pois dans son laboratoire, avec des arômes et des épices, afin de reproduire la structure fibreuse de son homologue animal. À cette fin, la pâte protéinée est introduite dans un appareil spécialement conçu à cet effet, tandis que des fibres de carotte, de pois et de blé hachées sont ajoutées, ainsi qu'un peu d'huile et d'eau.
L'alternative végétale de Martin Hofmann remplace le tissu adipeux qui caractérise le steak par une simple émulsion huile dans l'eau à laquelle on peut ajouter des additifs tels que des vitamines et des oligo-éléments. Comme la teneur en graisse de l'émulsion peut être réduite de manière significative, le steak végétal est non seulement plus écologique que l'original animal, mais aussi plus sain.
Fibres grasses chaotiques
Les marbrures sont une caractéristique de qualité importante des steaks. S'il est très prononcé - comme dans le bœuf japonais de Kobe - la viande est considérée comme étant de la plus haute qualité. Toutefois, recréer artificiellement des marbrures est tout sauf simple.
«Il faut imiter quelque chose de très irrégulier. Car lorsque nous regardons une moitié de steak, cela ne nous dit rien sur ce à quoi ressemble l'autre moitié», explique le chercheur. 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, Martin Hofmann a mis au point une méthode par laquelle les protéines de pois et la graisse sont mélangées pour recréer les marbrures typiques d'une viande de qualité. Il appelle cette méthode «traitement advectif». Contrairement aux techniques d'impression 3D classiques, cette méthode force en permanence la pâte de protéines et la graisse dans un accessoire et les mélange.
Pour ce procédé, il combine deux composants: Le matériel consiste en deux filières d'extrusion pour la protéine de pois et une pour la graisse. Le second composant est le logiciel propre à Martin Hofmann qui contrôle le processus de fusion.
Prêt pour le marché d'ici un an
Martin Hofmann a maintenant pour objectif de commercialiser sa méthode et de fonder une spin-off dans le cadre d'une bourse Pioneer Fellowship, qui est soutenue par la Fondation Alcea. Il s'agirait de sa deuxième start-up: en 2014, il a fondé avec un camarade de promotion une entreprise appelée Technis, spécialisée dans le développement de capteurs au sol pour les sols intelligents, qui emploie aujourd'hui 51 personnes.
Mais aujourd'hui, Martin Hofmann se voit plutôt comme un fournisseur. Plutôt que de produire et de vendre lui-même des steaks végétaux, il envisage 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 de renoncer à la viande bon marché issue de l'élevage industriel.»