Quinten Masijn, doctorant à la KU Leuven, étudie comment les protéines globulaires des végétaux peuvent être utilisées dans des analogues de viande émulsionnés, tels que les saucisses végétales. Cette étude s’intéresse tout particulièrement à la perte au goutte à goutte et à la texture.

Dans le cadre d’une enquête menée auprès des consommateurs en 2021, la moitié des Belges indiquaient que les analogues de viande n'avaient pas la texture et le goût qu’ils attendaient des produits ainsi imités. « En d'autres termes, la texture et le goût des analogues de viande ne sont pas encore au point et doivent donc être améliorés afin de mieux répondre aux attentes des consommateurs », explique Quinten Masijn, doctorant. Il mène ses travaux de recherche au sein du groupe de recherche Meat Technology and Science of Protein-Rich Foods de la KU Leuven.

Interactions

Quinten souligne tout particulièrement l'importance, dans ces analogues de viande émulsionnés, des interactions stabilisantes entre les protéines végétales d'une part et l'huile et l'eau d'autre part. Le produit ne devrait exsuder ni eau ni huile lorsqu'il est stocké au réfrigérateur, car cela se fait au détriment de sa texture et de son goût, et c’est tout sauf appétissant. La première question qui se pose ici est : quelles protéines, ou quelles combinaisons de protéines, ont un bon effet stabilisateur sur l'analogue de viande, et lesquelles le stabilisent moins bien ? La deuxième question est la suivante : pouvons-nous augmenter ou diminuer cette stabilité par une étape de chauffe, et comment cela peut-il s’expliquer ?

Analogues de viande émulsionnés

Les analogues de viande émulsionnés, tels que les saucisses, se caractérisent par une structure de gel riche en matières grasses. « Cette structure peut être considérée comme une émulsion d'huile et d'eau, stabilisée par des protéines », explique Quinten. « Dans le cadre du projet Tetra ‘MeatMimicMatrix’, nous avons développé un système modèle d’analogue de viande émulsionné (protéine, sel, eau et graisse) pour mener des recherches ciblées sur l'influence des protéines végétales et des graisses en tant que composants structuraux.

Une première phase de mes travaux doctoraux a porté spécifiquement sur la formation de la structure des protéines, donc sans l'influence de la graisse ou d'autres ingrédients structurants, tels que l'amidon », poursuit le doctorant. Six sources commerciales de protéines végétales (pois chiche, féverole, haricot mungo, pois jaune, pomme de terre et soja) ont été sélectionnées pour leur influence sur la structure et la stabilité des systèmes modèles d’analogues de viande. Nous avons également travaillé avec trois concentrations de protéines différentes : 17,5 %, 20 % et 22,5 %. » 

Ces systèmes sont chauffés et refroidis et, à divers moments, la stabilité du produit (perte au goutte à goutte après centrifugation) a été vérifiée. La stabilité à long terme a également été contrôlée en évaluant la synérèse, la perte au goutte à goutte, après trois semaines de stockage, ainsi que la stabilité au gel-dégel. Troisièmement, la texture du système modèle au stade du gel a été évaluée au regard, entre autres, de sa fermeté.

Résultats

Le traitement thermique a conduit à une augmentation de structure et de stabilité pour toutes les sources de protéines. Ainsi, avant le chauffage, tous les échantillons – à l'exception des protéines de soja – perdaient beaucoup de liquide après centrifugation. Or, ce phénomène a considérablement diminué après la chauffe, et plus encore après chauffe et refroidissement. C'est la preuve de l'augmentation de la stabilité de ces systèmes grâce à la dénaturation des protéines d'une part (lors de la chauffe) et, vraisemblablement, au renforcement des ponts hydrogène et des liaisons ioniques d'autre part (lors du refroidissement). La protéine de pomme de terre a montré la plus forte augmentation de stabilité, et la protéine de soja la plus faible, mais cette dernière était déjà très stable non chauffée. L'effet de la concentration sur la stabilité était fortement tributaire de la source de protéines, avec un effet significatif sur les pois chiches, les haricots mungo et les pois, mais pas sur les féveroles, les pommes de terre et le soja.

L'effet des protéines et de la concentration en protéines sur la texture (fermeté) des gels formés est plus manifeste. D'une part, la pomme de terre affichait la fermeté la plus élevée, suivie par le soja, et ensuite par les pois chiches, les féveroles, les haricots mungo et les pois. D'autre part, une concentration plus élevée en protéines conduit à des fermetés plus élevées, c'est-à-dire des gels plus fermes, pour toutes les sources de protéines.

Perte au goutte à goutte

La stabilité des gels diminue dans le cas d’un stockage à long terme à 5 °C, ce qui entraîne une perte au goutte à goutte supplémentaire. La perte au goutte à goutte après un cycle de gel-dégel était semblable à la perte au goutte à goutte après un stockage prolongé pour la plupart des produits. Seules les protéines de pomme de terre semblent afficher une perte au goutte à goutte sensiblement plus élevée après un cycle de gel-dégel. Pendant la congélation, les cristaux de glace peuvent « perforer » les structures protéiques, augmentant ainsi leur perte au goutte à goutte et diminuant leur stabilité. Il semble donc que les structures des protéines de pomme de terre soient plus sensibles à la dégradation due à la formation de ces cristaux de glace associée au processus de congélation-décongélation que d'autres sources de protéines. L'effet de la concentration est significatif, mais dépend de la source de protéines, sauf pour les pois chiches. La perte au goutte à goutte peut ainsi être contrôlée.

Conclusion

La chauffe augmente considérablement la stabilité des systèmes modèles de protéines, ce qui réduit la perte au goutte-à-goutte, sauf dans le cas des protéines de soja, qui montrent déjà une grande stabilité non chauffées. L'effet de la concentration en protéines dépend fortement de la source de protéines. La fermeté des gels protéiques est aussi très tributaire de la source de protéines, mais pour toutes les sources de protéines, une concentration plus élevée en protéines conduit à des gels plus fermes.

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