Screening, Caractérisation et Intégration des Protéines Végétales dans les Aliments

La demande de produits sans viande signifie que les fabricants de produits alimentaires et les formulateurs sont soumis à une pression croissante pour développer de nouvelles formulations et de nouveaux produits exempts de produits d'origine animale. Les protéines de la viande ayant fait leurs preuves et jouant une variété de rôles, y compris l'émulsification et la stabilisation, leur remplacement par des alternatives d'origine végétale n'est pas toujours une tâche aisée. Le Turbiscan DNS permet aux formulateurs de caractériser les performances d'émulsification, de stabilisation et de solubilisation des protéines, accélérant ainsi le développement de formulations à base de protéines végétales de manière rapide et précise. Il est bien établi que manger moins de viande est meilleur pour l'environnement.^1,2 Comparé à la culture de plantes destinées à la consommation, l'élevage de bétail pour l'alimentation est extrêmement gourmand en ressources et énergétiquement inefficace. Par conséquent, l'empreinte carbone par calorie de la viande est, en général, beaucoup plus élevée que celle des aliments d'origine végétale tels que les fruits, les légumes et les noix. De nombreuses preuves suggèrent également que la réduction de la quantité de viande dans le régime alimentaire d'une personne au profit de produits à base de plantes entières peut réduire de manière significative le risque de maladies cardiométaboliques telles que les maladies cardiovasculaires et le diabète de type 2.³ En conséquence, une proportion croissante de consommateurs choisissent de réduire la quantité de viande qu'ils consomment - ou de l'éliminer complètement de leur régime alimentaire.⁴ Dans une enquête réalisée en 2019 auprès de 3 627 adultes américains, 41 % ont déclaré manger moins de viande pour des raisons environnementales - tandis qu'au Royaume-Uni, la consommation totale de viande a diminué d'environ 17 % entre 2008 et 2018.⁵

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L'Avènement des Protéines Végétales

Les fabricants de produits alimentaires industriels sont contraints de répondre à la demande d'une production alimentaire plus responsable, avec moins d'émissions de carbone, et de tenir compte des préférences alimentaires des végétariens et des végétaliens. Pour ce faire, ils réduisent l'utilisation d'additifs d'origine animale et optent pour des matières premières d'origine végétale. C'est particulièrement vrai pour les protéines - et nous ne parlons pas seulement des substituts de viande à base de plantes. Les protéines constituent une catégorie d'additifs incroyablement vaste et polyvalente dans l'industrie alimentaire, remplissant divers rôles en tant qu'émulsifiants, stabilisateurs, agents moussants et agents de texture. En outre, les protéines sont une composante essentielle de notre alimentation et jouent un rôle important dans le sentiment de satiété.⁶
Par rapport aux protéines animales, les protéines végétales présentent de nombreux avantages : elles consomment moins de ressources, leur empreinte carbone est réduite et elles sont adaptées aux végétaliens et aux végétariens. Toutefois, reproduire les caractéristiques des protéines d'origine animale en utilisant des protéines végétales peut constituer un défi pour les fabricants de produits alimentaires. Les protéines végétales présentent généralement une solubilité faible ou médiocre et un niveau de performance considéré comme inférieur à celui des émulsifiants conventionnels, tant en termes d'efficacité que de stabilité du produit fini.

Le Défi des Protéines Végétales

La composition et le comportement des protéines d'origine végétale peuvent varier considérablement en fonction des plantes dont elles sont issues. Parmi les choix les plus populaires figurent le soja, les pois, les pois chiches et d'autres légumineuses. En outre, les qualités des additifs d'origine végétale peuvent varier en fonction du lieu de récolte, de la méthode de purification et de la fonctionnalisation chimique éventuelle. Cela signifie que, pour les fabricants de produits alimentaires, remplacer un additif protéique animal par un additif d'origine végétale est une tâche complexe. Après avoir sélectionné la bonne protéine, les fabricants doivent déterminer la formulation optimale utilisant cette protéine (et tenir compte de l'impact sur le coût de la formulation), puis adapter les processus pour qu'ils fonctionnent avec le nouvel ingrédient. Cette dernière étape constitue un défi particulier, notamment en ce qui concerne la solubilisation, qui est souvent beaucoup plus difficile et plus longue lorsqu'il s'agit de protéines végétales.

Caractérisation Rapide et Facile des Performances des Additifs à Base de Protéines Végétales

Cependant, il n'existe pas de méthodes normalisées pour tester et caractériser les performances des protéines dans des processus tels que la solubilisation, l'émulsification et la stabilisation.⁷ Néanmoins, même s'il n'existe pas de tests "normalisés", tous ces éléments peuvent être évalués, les fabricants de produits alimentaires concevant généralement les tests qui leur permettent d'évaluer et de comparer les formulations en interne. Malheureusement, ces tests requièrent généralement une expérimentation longue et fastidieuse à l'aide de plusieurs équipements coûteux. En outre, nombre de ces tests (tels que l'évaluation de la turbidité) reposent sur une observation visuelle longue et imprécise plutôt que sur des mesures numériques rapides et reproductibles de manière fiable. Le Turbiscan DNS est la première plateforme tout-en-un pour les études de dispersibilité et de stabilité, permettant d'évaluer l'efficacité des protéines en une seule expérience réalisée avec un seul instrument. En utilisant la technologie Static Multiple Light Scattering (SMLS), le Turbiscan DNS permet une quantification rapide en ligne des propriétés de solubilisation, d'émulsification et de stabilisation.

Vers la gamme de produits

L'analyse de la diffusion de la lumière à travers un échantillon permet au Turbiscan DNS de détecter de petites variations de taille et de concentration des particules avec une grande sensibilité, ce qui permet un contrôle rapide et quantitatif de l'état de dispersion et de la déstabilisation. Conçu pour une facilité d'utilisation maximale, le Turbiscan DNS permet de mesurer la taille des particules en ligne sans nécessiter d'échantillonnage ou d'intervention humaine - éliminant ainsi les échantillonnages et les tests manuels qui prennent du temps. L'acquisition de données à haute fréquence signifie que l'analyseur tout-en-un fournit un aperçu à haute résolution de la cinétique au sein de votre échantillon, avec des données qualitatives robustes pour des comparaisons significatives entre les formulations. Pour en savoir plus sur la façon dont le Turbiscan DNS peut aider les formulateurs à gagner du temps et à prendre de meilleures décisions, contactez-nous pour demander une démonstration ou un devis.

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En fin de compte, le choix d'utiliser une solution de tamisage simple ou d'investir dans la diffraction laser ou l'analyse dynamique d'images dépendra du volume d'essais, du budget et du personnel disponibles, ainsi que des normes internationales spécifiques ou des exigences des clients auxquelles vous devez faire face.

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