Combler le retard de la production de protéines alternatives

Le 21 mai 2024

A bowl of pasta with cultivated meat

Crédit : Mosa Meat

Les conditions technologiques et règlementaires devenant plus élastiques, les consommateurs ont aujourd’hui accès à une plus vaste sélection de nouveaux aliments intéressants et de meilleure qualité. GEA aide ses clients à mettre ces produits sur le marché grâce à ses compétences dans le domaine de l’ingénierie et ses solutions process innovantes. Les entreprises auront bientôt accès aux services de développement de procédés pour les nouveau aliments de GEA dans de nouvelles installations à l’avant-garde en matière de technologie au cœur-même des États-Unis.

La croissance de la population mondiale et la consommation de viande continuent à grimper. Cette dynamique augmente les émissions de CO2 nocives et met davantage en danger les ressources terrestres et hydriques. Ajoutez le changement climatique e la sècheresse endémique, et vous obtenez au final moins de terres arables disponibles pour les animaux et les cultures nécessaires pour les alimenter.

La hausse du nombre de personnes qui se disent « flexitariennes », c’est-à-dire qui remplacent certains de leurs repas par des protéines alternatives, relâche un peu la pression. La viande, le poisson et les produits laitiers, qui restent des aliments de base plébiscités lors des repas, sont à l’origine de la demande d’agriculture animale. En 2015, l’Organisation pour l’alimentation et l’agriculture (FAO) des Nations a estimé que l’élevage était à l’origine de 12 % du total des émissions anthropiques de gaz à effet de serre. En l’absence d’interventions, la FAO estime que ce chiffre atteindra près de 15 % en 2050. Pour manger de manière plus durable, le monde doit repenser ses modèles de production d’aliments.

De nouvelles méthodes de production de protéines sont requises

Les consommateurs connaissent déjà bien les aliments à base de plantes. Vu que les coûts à l’unité diminuent et que le goût et la richesse nutritive augmentent, l’appeal de ces aliments va augmenter. Plus récemment, la fermentation – qui utilise des microbes pour produire de délicieux aliments riches en nutriments – se développe en tant que méthode de production de choix pour de nombreux innovateurs dans l’écosystème des protéines alternatives à la viande, aux poissons et fruits de mer, aux œufs et aux produits laitiers. Méthode de production d’aliments ancienne, la fermentation se développe aujourd’hui bien au-delà de ses usages traditionnels, y compris via la fermentation de précision, une technologie fascinante qui utilise des microbes tels que des levures pour produire des ingrédients fonctionnels et spécifiques de grande valeur, tels que des protéines, des vitamines, des parfums et des matières grasses.

La viande cultivée – la viande qui est produite directement à partir de cellules, sans devoir élever l’ensemble de l’animal – a le potentiel, si elle passe à l’échelle commerciale de nourrir avec satisfaction des personnes qui aiment la viande et le poisson, sans présenter les inconvénients des méthodes traditionnelles de production et de transformation des protéines. Un autre avantage est que ce type de protéines peut être fabriqué sans antibiotiques, stéroïdes ou autres additifs, ce qui atténue la résistance aux antibiotiques, qui est en hausse et pose de sérieux risques pour la santé dans le monde. La viande à base de cellules est également produite dans les installations où règnent des conditions plus propres que dans les sites de transformation de viande traditionnels, ce qui réduit le risque de maladies transportées par les aliments et d’autres maladies transmises par les animaux qui pourraient engendrer de futures pandémies. La viande de culture et les autres protéines alternatives peuvent offrir aux consommateurs un plus vaste choix, en leur fournissant les aliments qu’ils aiment, faits de manières qui réduisent nettement les risques pour la santé et l’impact sur l’environnement.

Les USA sont à l’avant-garde des protéines alternatives

Terre célèbre pour son culte des fast-foods, les USA sont actuellement le plus gros contributeur au secteur des protéines alternatives dans le monde. Cela s'explique par leur forte culture du capital-risque, un environnement règlementaire relativement positif et la taille impressionnante du marché intérieur. Selon le rapport sur l’état de l’industrie sur les aliments à base de plantes de 2023 du Good Food Institute (GFI), en dépit des coûts élevés des aliments et de l’inflation, 36 % des consommateurs US ont rapporté avoir mangé de la viande à base de plantes en 2023, 25 % ont même précisé en manger tous les mois ou plus fréquemment.

Gea precision fermentation dairy imagindairy cream cheese

Ce fromage blanc sans lactose, hormone ni cholestérol a les mêmes goût, valeur nutritionnelle et sensation en bouche que le fromage blanc traditionnel. C‘est un produit à base de protéines de lactosérum sans matières animales produit par fermentation de précision. (Image : ImaginDairy/Sarit Goffen)

Dans le secteur des nouveaux aliments, selon le GFI, un tiers de toutes les sociétés travaillant dans la fermentation des protéines et la viande de culture ont leur siège aux États-Unis et près de 80 % des investissements mondiaux sont issus des USA (calculs effectués entre 2014 et 2023). Pour ce qui est de la viande cultivée, les USA contribuent à plus de 50 % de l’investissement global. L’Amérique du Nord, et en particulier les États-Unis, semblent parés pour rester aux manettes du développement et de la production des nouveaux aliments. Dopés par les approbations de la viande cultivée par la FDA et l’USDA en 2023, de gros investissements dans des installations de production de viande cultivée ont également été effectuées. À travers tout le pays, les universités investissent elles aussi en R&D dans le domaine des nouveaux aliments et nouent des partenariats avec l’industrie pour développer encore le secteur.
Les investissements de GEA dans le domaine des nouveaux aliments sur un marché US en croissance

Les États-Unis ne sont pas une terre inconnue pour GEA. L’entreprise a déjà un portefeuille en expansion de clients du secteur des protéines alternatives, qu’elle soutient dans le pays. Ce qui est nouveau, c’est que GEA a investi 20 millions de dollars pour construire un centre technologie flambant neuf dédié aux essais et au développement de nouvelles protéines à Janesville dans l’état du Wisconsin. D’ici l’automne 2025, les entreprises engagées de manière active dans le secteur des protéines alternatives seront en mesure de développer et d’essayer leurs concepts – avec le soutien de GEA – pour préparer le passage à la production à l’échelle industrielle.

Le futur Centre technologique de GEA pour les protéines alternatives sera installé à proximité du site dédié aux technologies de séparation et de flux déjà opérationnel. Pour GEA, l’emplacement est idéal. Il est proche de Chicago et d’autres grandes villes, à un jet de pierre des principales sociétés biotechnologiques, pharmaceutiques et agroalimentaires, et des universités de sciences agroalimentaires, et permet donc d’accéder à un solide vivier de talents.

« Notre nouveau centre technologique arrive à un moment critique pour l’industrie », explique Arpad Csay, Directeur Senior Nouveaux aliments pour l’Amérique du Nord chez GEA. « Les investisseurs en capital-risque du secteur ont mis un point d’arrêt aux dépenses en installations et biens d’équipement des entreprises de leurs portefeuilles. Les start-up doivent désormais trouver de nouvelles manières de développer et commercialiser leurs produits. Compte tenu de cette évolution, notre centre technologique tombe à pic, car nous offrons justement les services de développement de procédés sur lesquels ces investissements en capital se seraient orientés. Les compétences disponibles en interne chez GEA concernant les technologies nécessaires pour les étapes de production et une connaissance poussée des applications, assureront un développement de procédé rapide pour chaque client. »

Les futurs clients bénéficieront de chaînes GEA dédiées pour tester et piloter les processus microbiens, à base de cellules et à base de plantes. Réussir la montée en échelle des nouveaux aliments pour passer à une capacité de production commerciale reste un défi, en particulier en ce qui concerne l’amélioration de la densité des cellules et la réduction du coût du milieu de culture pour la viande cultivée. Ici, GEA associe ses compétences dans le domaine des bioréacteurs et de la séparation pour améliorer nettement les densités cellulaires et, par là, les coûts unitaires du processus de production. Cette innovation est essentielle pour atteindre la parité des prix entre les aliments traditionnels et les nouveaux aliments. « Une fois que nous avons optimisé le process, notre équipe peut définir un cahier des charges de conception de base et fournir au client un devis ferme pour une installations de production », explique A. Csay.

Les compétences disponibles en interne chez GEA concernant les technologies nécessaires pour les étapes de production et une connaissance poussée des applications, assureront un développement de procédé rapide pour chaque client.

Arpad Csay

Directeur Senior Nouveaux aliments pour l’Amérique du Nord, GEA

« Chaque nouvelle installation de production de protéines alternatives est une opération win-win-win pour l’économie locale, l’industrie alimentaire et la planète », explique Caroline Bushnell, Senior Vice-présidente de l’engagement d’entreprise chez GFI. « Alors que la demande de viande augmente dans le monde et que la production de protéines traditionnelles contribue à accentuer un des défis les plus urgents pour le monde, nous avons besoin de davantage d’installations en mesure d’aider les ceux qui innovent dans le domaine des protéines alternatives à passer à l’échelle industrielle de manière durable, de nourrir plus de monde avec moins de ressources et d’offrir aux consommateurs les aliments qu’ils aiment à des prix abordables. »

S’inscrivant dans la lignée des engagements forts de GEA pour le climat, le nouveau centre de technologie intègrera la technologie des pompes à chaleur et exploitera l’électricité générée par le parc solaire installé par GEA sur le site. L’électricité verte couvrira les besoins du bâtiment et tous les processus de production, le surplus d’électricité étant injecté dans le réseau de distribution. « Avec notre investissement de Janesville, GEA comblera un manque important de l’écosystème des nouveaux aliments et démontrera comment cela pourra être fait en utilisant de l’énergie renouvelable, » explique Csay.

Chaque nouvelle installation de production de protéines alternatives est une opération win-win-win pour l’économie locale, l’industrie alimentaire et la planète.

Caroline Bushnell

Senior Vice-présidente de l’engagement d’entreprise, GFI

Cultiver les relations pour supprimer les barrières de production

Notre système alimentaire global actuel repose sur un réseau de chaînes d’approvisionnement complexe et une main d’œuvre extrêmement compétente pour amener les produits jusqu’aux consommateurs. La même chose est vraie pour le secteur des protéines alternatives. Alors que l’écosystème permettant de commercialiser des aliments et des boissons à base de plantes connaît des débuts légèrement plus tonitruants que les méthodes de production d’autres protéines alternatives, l’ensemble du secteur en est encore à ses balbutiements.

Pour la viande cultivée, une capacité de bioréacteurs bien plus importante est nécessaire pour atteindre l’échelle commerciale. Dans cette application, les bioréacteurs doivent être de conception similaire à ceux utilisés dans les processus biomédicaux avec des bouillons de nutriments sur mesure pour cultiver des cellules. « GEA étudiera plusieurs options pour résoudre ce challenge pour les producteurs, soit en utilisant nos ressources à nous soit en étudiant des partenariats, » explique Csay.

Construire des relations avec le monde académique est un autre pilier important de la stratégie de la branche nouveaux aliments de GEA. GEA est en train d’officialiser un accord de partenariat industriel avec l’iAMP (Integrated Center for Alternative Meat and Proteins) qui a son siège à l’Université de Californie, à Davis, une des universités d’agriculture et de sciences alimentaires les plus importantes au monde. « Ensemble avec l’iCAMP et son réseau de partenaires, nous avons pour objectif de construire un écosystème d’entités de recherche, d’études, de formation et d’installations physiques pour faire progresser les protéines alternatives, » indique Csay. « C’est une excellente occasion pour notre groupe de profiter de la base de connaissances, du réseau et des ressources de l’UC Davis et de continuer à être un des moteurs du développement de l’industrie des protéines alternatives. » Un second partenariat avec une autre université du secteur des sciences alimentaires tout aussi prestigieuse est à l’étude et aidera à assurer que les nouveaux aliments aient un futur lumineux aux USA et pas seulement.
Gea alternative protein production solar panels renewable energy

L’énergie renouvelable et les protéines alternatives : un duo qui marche

L’utilisation d’énergie renouvelable dans la production de protéines alternatives est un levier important pour réduire encore les émissions liées aux aliments. Pour GEA, il était nécessaire que le nouveau Centre technologique pour les protéines alternatives de Janesville soit en résonance avec son ambition d’atteindre zéro émission nette d’ici 2040. Par conséquent, le nouveau site :

  • fabriquera sa propre électricité grâce à un parc photovoltaïque solaire installé au sol qui couvrira 100 % des besoins en électricité du site ;
  • incorporera la technologie des pompes à chaleur à la place du gaz naturel ;
  • utilisera l’isolation du bâtiment qui sera 40 % plus efficace sur le plan thermique que la valeur de référence ;
  • utilisera des systèmes CVCA efficaces et incorporera des éclairages LED, tous avec des systèmes de commande automatiques ;
  • aura à régime une consommation énergétique régulée du bâtiment qui sera 43 % plus basse que la valeur de référence.

L’installation satisfera les critères pour les investissements durables définis par le Règlement Taxonomie de l’UE, ainsi que par les objectifs climatiques de GEA.

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