Optimiser la fermentation avec l’oxygène, le CO2 et l’azote

La fermentation de précision révolutionne le monde de l’industrie en permettant de produire des protéines alternatives et d’améliorer le goût et la texture des aliments. Si le procédé est ancien, il fait l’objet de nombreuses innovations.

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Optimiser la fermentation avec l’oxygène, le CO2 et l’azote - Snack

Découvrez dans cet article comment les gaz alimentaires tels que l’oxygène (0₂), dioxyde de carbone (CO₂) et l’azote (N₂) permettent d’optimiser les procédés de fermentation de précision.

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Comprendre la fermentation de précision

Définition

La fermentation de précision est une technique qui utilise des micro-organismes, tels que les bactéries, levures ou champignons, pour produire des ingrédients spécifiques. Contrairement à la fermentation traditionnelle, qui repose sur des processus naturels de culture pour transformer les aliments, la fermentation de précision produit avec une grande efficacité des molécules d’intérêt.

Principes

La méthode repose sur des micro-organismes où les gènes responsables de la production des molécules d'intérêt sont insérés dans des micro-organismes hôtes. Par exemple, pour produire des protéines de lait sans utiliser de vaches, les gènes qui codent ces protéines sont introduits dans des levures ou des bactéries. Sous bonnes conditions, elles produisent les protéines de lait avec une précision remarquable.

Applications dans l'alimentation

La fermentation de précision révolutionne de nombreux secteurs en offrant des solutions innovantes pour produire des protéines et autres ingrédients :

  • Protéines alternatives : La production de caséine peut désormais être réalisée sans utiliser d'animaux. Cela permet de créer des produits laitiers alternatifs, comme le fromage et le yaourt, avec des caractéristiques identiques à ceux d'origine animale.
  • Ingrédients fonctionnels : En utilisant des micro-organismes modifiés, il est possible de produire des enzymes, des vitamines et d'autres molécules d'intérêt comme des protéines d'œuf sans poule, offrant des solutions alternatives pour les industries de la boulangerie et des substituts de viande.
  • Saveurs et textures améliorées : La fermentation de précision permet également d'améliorer le goût et la texture des aliments en créant des ingrédients spécifiques qu’il ne serait pas possible de produire de manière naturelle.

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Avantages de la fermentation de précision

La fermentation de précision offre plusieurs avantages significatifs par rapport aux méthodes traditionnelles de production alimentaire :

  • Efficacité et Durabilité : En produisant directement les molécules d'intérêt, la fermentation de précision réduit considérablement les besoins en ressources et les impacts environnementaux associés à l'élevage et à l'agriculture intensive.
  • Qualité et Consistance : Les procédés de fermentation de précision permettent une production sous des conditions strictement contrôlées, assurant ainsi une qualité constante des produits fabriqués. Les variations naturelles rencontrées dans l'élevage et l'agriculture sont ainsi éliminées.
  • Flexibilité et Innovation : Cette technologie offre une grande flexibilité en permettant la production de nouvelles molécules qui n'étaient pas disponibles auparavant. Cela ouvre la porte à une innovation continue dans le développement de produits alimentaires, répondant ainsi aux besoins changeants du marché et des consommateurs.

Rôle essentiel des gaz dans la fermentation de précision

Dans la fermentation de précision, la maîtrise des conditions environnementales est essentielle pour assurer une production optimale et stable des ingrédients alimentaires. Les gaz tels que l'oxygène, le dioxyde de carbone et l'azote jouent des rôles essentiels dans ce processus. Ils permettent de créer des conditions idéales pour la croissance des micro-organismes et développer des molécules d'intérêt.

  • L’oxygène (O2): vital pour la respiration cellulaire
    L’oxygène est fondamental pour la respiration aérobie des micro-organismes utilisés dans la fermentation de précision. La concentration d’oxygène dissous doit être précisément contrôlée pour maintenir un environnement optimal pour la croissance et l'activité métabolique des cellules.
  • Le dioxyde de carbone (CO2): régulateur clé du pH et de l’environnement
    Le dioxyde de carbone est un acide faible, très facile à doser et sûr à manipuler pour ajuster le pH dans les bioréacteurs. Il assure ainsi un environnement idéal de croissance et de production des molécules d'intérêt.
  • L'azote (N2) : protection et stabilisation de l’environnement
    L’azote est principalement utilisé pour créer une atmosphère inerte, minimisant les réactions indésirables et stabilisant l'environnement de fermentation. Il protège ainsi les micro-organismes et les produits contre les dommages oxydatifs.

Mise en œuvre des gaz : des équipements de mise en œuvre sont nécessaires pour gérer efficacement l'utilisation de ces gaz dans les procédés de fermentation. Consultez notre catalogue de matériels ou contactez nos experts pour faire les bons choix de systèmes de diffusion, systèmes de dégazage, contrôle de pression ou encore équipements de purge.

Avec la fermentation de précision, les industries alimentaires et de la good food bénéficient d’une avancée technologique pour produire des ingrédients de haute qualité tout en répondant aux préoccupations croissantes en matière de durabilité et d'empreinte écologique. Mais la production à grande échelle est encore freinée par la réglementation dans de nombreux pays, l’acceptation des consommateurs et des coûts de fabrication plus élevés.
Nos experts en agroalimentaire et les chercheurs de nos Campus Innovation sont prêts à vous accompagner pour travailler avec vous à lever ces verrous.

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