A la recherche de nouveaux modes d’alimentation

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Face à la forte hausse de la population mondiale et aux changements de régimes alimentaires, le secteur de l’agroalimentaire cherche des moyens de production de protéines plus durables et innovants. Légumineuses, insectes, biotechnologies… autant de solutions complémentaires pour répondre à cet enjeu majeur.

L’accès aux protéines va constituer un enjeu prépondérant de l’alimentation dans un avenir proche. En effet, depuis le début des années 2000, la demande globale en protéines croît en moyenne de 7 % par an, soit une progression estimée à environ 70 % d’ici à 2050. Les protéines végétales en particulier suivent une augmentation de 10 à 20 % par an. La raison principale de cette hausse ? La croissance démographique mondiale. En effet, en 2018 nous étions 7 milliards d’habitants sur Terre, et nous devrions être environ 8,4 Mrds en 2030, voire même 9,5 Mrds en 2050, soit une augmentation de la population mondiale de 35 %. L’amplification de la consommation de protéines s’explique également par des changements de régimes alimentaires, qualifiés de transitions alimentaires. La première transition alimentaire est le résultat de l’élévation du pouvoir d’achat dans les pays en voie de développement, s’accompagnant d’une accentuation de la consommation de protéines animales et végétales. La deuxième transition alimentaire, quant à elle, concerne principalement les pays occidentaux : avec l’essor des régimes végétariens et flexitariens, on constate une hausse sensible de la consommation de protéines végétales. Les modes d’élevage et d’agriculture sont une des principales raisons de l’essor des régimes végétariens et flexitariens : « Il y a un changement de mentalité chez les jeunes générations qui veulent consommer plus responsable », raconte Olivier Rolland, directeur exécutif de TWB. En effet, l’agriculture est souvent pointée du doigt lors des constats inquiétants sur le changement climatique et l’érosion de la biodiversité.  « En France, la consommation moyenne de protéines animales est de 90 kg par an et par habitant. On estime que 2 kg/an/habitant ont déjà été substitués par des protéines alternatives », détaille Anne Wagner, présidente de Protéines France et directrice de la R&D chez Tereos. Avant d’ajouter : « Il ne faut pas oublier que l’alimentation humaine et animale vont de paires ». En effet, la production de viande nécessite une forte consommation de certains végétaux : en moyenne, on estime que les bovins sont à même de convertir 9 kg d’aliments en 1 kg de chair, tandis que pour obtenir la même production de viande de porc il faut 5 kg d’aliments, 2,3 à 2,4 kg sont nécessaires pour les poulets et 1,5 à 2 kg pour les poissons. « Il faut cependant être prudents car certains de ces animaux consomment également des végétaux qui n’auraient pas été consommés autrement (pâturage) », tempère Antoine Peeters, directeur général adjoint du pôle IAR (Industrie et Agro-Ressources), et délégué général de Protéines France. L’élevage consomme cependant de grandes quantités de légumineuses comme source de protéines végétales. La plus célèbre d’entre elles n’est autre que le soja dont la production annuelle française atteignait les 420 000 tonnes en 2019. Ce végétal, dont les tourteaux servent notamment à l’alimentation des bovins, est également très utilisé dans l’alimentation humaine, principalement comme alternative à la viande dans les régimes végétariens. Lentilles, pois, féveroles, pois chiches… les légumineuses sont plus nombreuses qu’on ne l’imagine. Ces végétaux constituent une matière première de choix. Le groupe Roquette est par exemple devenu, en moins d’une dizaine d’année, un des leaders mondiaux du pois. Cependant, la France, premier producteur agricole européen et cinquième exportateur mondial du secteur agricole, ne valorise que très peu ses protéines sur le territoire. Tous les ans, 20 millions de tonnes de blé sont exportées, sans aucune valorisation, et 40 % des protéines végétales consommées sont importées. « Aujourd’hui, nous ne sommes pas autonomes en ce qui concerne l’alimentation animale. De grandes quantités de tourteaux de soja, entre autres, sont importées : 60 % des tourteaux de soja consommés en Europe sont importés, en France ce sont 40 % », alerte Anne Wagner (Tereos et Protéines France). Face à la demande croissante en protéines animales et à l’élevage intensif, Olivier Rolland (TWB) se questionne : « Prenons l’exemple de l’Arabie saoudite qui cible d’augmenter sa production aquacole de 77 000 tonnes de poissons au début des années 2010, à 600 000 tonnes d’ici à 2030 dans le cadre de sa Vision 2030, la question de l’alimentation de tous ces poissons se pose. Comment fournir les aliments nécessaires à leur croissance dans de telles quantités ? »

Exploiter le bois et les insectes

Ynsect produits des molécules à valeur ajoutée à partir d’insectes.

C’est pour répondre à cette question que de nombreux travaux de recherche sont menés afin de développer des protéines alternatives ou du futur. Mais qu’entend-on par protéines du futur ? Pour Antoine Peeters (pôle IAR), « elles englobent tout ce qui est issu des végétaux et des nouvelles ressources telles que les algues, les biotechnologies, les insectes et autres protéines complémentaires de la viande ». « Au sens large, elles sont issues de ressources protéiques différentes de celles que l’on consomme aujourd’hui », complète Anne Wagner (Protéines France). « Quand nous considérons les protéines du futur, un des enjeux porte sur l’ensemble de la chaîne de valeur jusqu’à l’alimentation humaine in fine, chaîne de valeur qui doit être plus durable, avec des exigences d’efficacité et de rendements tout au long de la chaîne », poursuit le directeur exécutif de TWB. En effet, la production de végétaux nécessite des intrants, que ce soient des engrais ou des pesticides. La question de la consommation d’eau est également importante. « Pour nourrir 9,5 Mrds d’habitants et relever les défis du changement climatique, nous allons devoir adapter notre façon de produire, d’autant plus dans un contexte où les surfaces agricoles sont des surfaces finies », estime Olivier Rolland. Il est donc nécessaire d’explorer les opportunités pour développer des moyens de production alternatifs pour mettre au point des protéines. Pour répondre à cet enjeu, plusieurs entreprises cherchent de nouveaux procédés. C’est le cas de la société Ÿnsect, spécialisée dans l’élevage d’insectes et leur transformation en ingrédients à destination de l’alimentation des animaux domestiques et d’élevage et de la fertilisation des plantes. « Nous souhaitons participer au changement dans l’alimentation animale et donc le moyen de production animale. Nous cherchons de nouveaux ingrédients pour compléter l’offre en protéines animales utilisées notamment dans la pisciculture et suivre la croissance mondiale de manière durable », explique Antoine Hubert, p-dg de la société. L’objectif de cette société, qui utilise très peu de surface au sol pour sa production, grâce à ses fermes verticales, est de réduire la pression sur la ressource alimentaire en produisant des ingrédients à partir de scarabées. L’utilisation d’insectes comme source de protéines animales n’a rien de nouveau (comme les élevages de vers à soie), mais ils étaient consommés à plus petite échelle, et la production de ce genre de ressources était jusqu’ici difficilement rentable.

Autre exemple avec la société Arbiom qui prône le « wood-to-food ». Elle finalise la mise au point du produit Sylpro dans le cadre du projet Sylfeed. Le Sylpro est constitué d’une levure que l’on a fait se développer sur des substrats fermentescibles issus de la cellulose et de l’hémicellulose de feuillus, alors que la lignine a été auparavant écartée. La levure subit ensuite un traitement pour arrêter la fermentation et c’est l’ensemble de cette biomasse qui va constituer le produit fini, avec l’avantage de contenir plus de 60% de protéines. En février dernier la société communiquait sur le succès de ses premiers essais sur des juvéniles de saumons atlantiques.

Les laboratoires, vecteurs de l’innovation

Les biotechnologies sont une voie prometteuse pour le développement des protéines du futur. – ©TWB/Baptiste Hamousin

Mais les biotechnologies ont aussi leur place sur ce segment des nouvelles protéines. « Il ne faut pas oublier que les biotechnologies jouent un rôle important dans l’alimentation depuis des temps ancestraux. Elles interviennent dans la fabrication du fromage, du pain, des yaourts ou encore des aliments fermentés à partir du manioc », rappelle Olivier Rolland (TWB). C’est ainsi que les microalgues pourraient entrer en lice, comme le suggère la start-up toulousaine Kyanos qui cherche à produire des protéines à partir d’algues bleues. D’autres sociétés proposent même de produire de la viande en laboratoire. Pour toutes ces nouvelles sources de protéines, il apparaît de nouveaux enjeux clés : la qualité nutritive, la mise au point de formulations permettant de retrouver la sensorialité (goût, texture…). « Nous allons avoir besoin de solutions pour les arômes et les agents texturants, et les grands leaders dans ce domaine vont avoir un vrai rôle à jouer de par leur savoir-faire », projette Olivier Rolland. Il faut donc s’attendre à voir des partenariats se créer. Néanmoins Antoine Hubert (Ÿnsect) l’assure : « Il n’y a pas de compétition entre les différentes sources de protéines. Il y a beaucoup de solutions complémentaires. C’est la convergence des technologies et l’augmentation de la demande qui ont permis de développer ces solutions alternatives ».

En attendant, il faut s’atteler à la structuration de la filière. C’est justement à cette problématique que tentent de répondre le pôle IAR et Protéines France. Dans un rapport publié en 2016, les deux structures ont pointé plusieurs verrous à lever dont l’optimisation de la teneur en protéines des matières premières (végétales comme animales), et le développement des procédés de fractionnement, extraction et transformation de la matière. « La France présente de nombreux atouts : une forte production agricole, des capacités industrielles et de R&D et un très bon réseau B to B. Nous avons besoin d’une structuration de filière et de la chaîne de valeur », explique Antoine Peeters (pôle IAR). C’est sur ce point que se concentre Protéines France. Cette association de 22 entreprises – coopératives agricoles, start-up, acteurs industriels, distributeurs… – a pour rôle de représenter les différents maillons de la chaîne de valorisation des protéines et de développer une filière, « de la production à la distribution en passant par tous les maillons intermédiaires », précise la présidente de l’association, Anne Wagner. Mais même si ces innovations sont concluantes, un accompagnement des sociétés pour lancer leurs produits sur le marché peut être nécessaire. « Le sujet réglementaire est encore lourd. Nous avons enclenché une réflexion sur le type d’activités à mettre en place pour les petites structures, pour les accompagner dans leurs démarches novel food par exemple », raconte Antoine Peeters (pôle IAR). En effet, nombreuses sont les protéines alternatives qui doivent répondre à la réglementation novel food avant de pouvoir être mises sur le marché. Cette réglementation concerne les aliments qui n’étaient pas consommés avant 1997. Des entreprises, souhaitant valoriser différemment des matières premières déjà exploitées, doivent également répondre à cette règle. Un autre point d’appui est alors l’institut Improve. « Quand on fractionne une plante pour obtenir des ingrédients par des procédés qui modifient suffisamment la matière pour qu’elle ne soit plus considérée comme native, vous êtes obligés de passer par le novel food », détaille Denis Chereau, directeur général d’Improve. « Nous travaillons pour des sociétés qui cherchent à accélérer l’innovation. La plupart du temps, nos clients travaillent sur des matières premières déjà existantes qu’ils cherchent à valoriser différemment. Leur objectif est de mettre sur le marché de nouveaux produits sans partir de zéro », explique Denis Chereau. Fruit d’un partenariat public/privé français, Improve est la première plateforme européenne ouverte dédiée à la valorisation des protéines. Un lieu « designé » pour offrir aux acteurs du secteur cette ouverture sur le futur.

Des insectes riches en protéines

Les humains ne sont pas les seuls à consommer des protéines animales : poissons, volailles et porcs mangent également des sous-produits animaux, co-produits obtenus lors de la production de viande. Afin de faire face à la demande croissante en viande, la société Ÿnsect produit des ingrédients pour l’alimentation animale à base de larves de Molitor, un scarabée friand des co-produits des filières céréalières. La société a mis au point un procédé exclusif d’élevage de cet insecte commun en Europe dans des fermes verticales, les « Fermilières », produisant protéines, huiles et engrais de haute qualité. « Actuellement, nous produisons 1000 tonnes par an d’ingrédients. Notre futur site près d’Amiens, actuellement en construction, nous permettra de produire environ 50 000 tonnes par an », se félicite Antoine Hubert, p-dg de la société. L’utilisation d’insectes comme aliment pour les animaux semble plus que logique : le régime alimentaire des truites est composé à 40 % d’insectes, et la part des insectes dans l’alimentation des oiseaux est en moyenne de 50 %. Il a donc semblé naturel à la société d’intégrer des scarabées dans les rations données aux animaux d’élevage. « Pour l’instant, nos aliments sont à destination des animaux de compagnie et des poissons. Mais nous espérons pouvoir nous lancer sur le marché des volailles et porcs d’ici 2 ans quand la réglementation européenne le permettra », espère Antoine Hubert. Sachant que ces élevages représentent les trois-quarts de l’alimentation animale mondiale.

 

De la viande de laboratoire

Faire pousser de la viande en laboratoire. Un des pionniers en la matière est Mark Post, professeur à l’université de Maastricht (Pays-Bas) qui, en 2013, a créé le premier burger développé en laboratoire. La société hollandaise Meatable s’est appuyée sur les travaux du professeur, ainsi que sur la technologie développée par l’université de Cambridge (Angleterre), afin de développer de la viande de porc à partir d’une seule cellule animale. Cette cellule souche se développe par la suite en cellules musculaires ou graisseuses, qui contribuent au goût. La start-up espère passer au stade industriel à l’horizon 2025. La société israélienne Aleph Farms produit elle aussi de la viande en laboratoire, à la différence qu’elle exploite des cellules de bœuf. Cette start-up souhaite réduire l’impact environnemental de la production de viande tout en permettant un accès à une viande saine à tout le monde, n’importe où et à tout moment. Pour ce faire, l’entreprise a réalisé une expérience unique : produire de la chair dans la Station spatiale internationale (ISS), à 339 km de toute ressource naturelle.

 

Réglementation novel food

Les novel food sont des aliments ou ingrédients alimentaires non consommés dans la Communauté européenne avant 1997. Ils peuvent être d’origine végétale, animale, issus de la recherche scientifique et technologique, mais aussi de traditions ou de cultures alimentaires de pays tiers. Afin d’entrer dans cette catégorie, ces nouveaux ingrédients doivent présenter au moins une des caractéristiques suivantes :

  • Posséder une structure moléculaire primaire nouvelle ou délibérément modifiée
  • Être composés de micro-organismes, de champignons ou d’algues ou être isolés à partir de ceux-ci
  • Être composés de végétaux ou être isolés à partir de végétaux ou d’animaux en dehors (à l’exception des pratiques de multiplication ou de reproduction traditionnelles et dont les antécédents sont sûrs)
  • Résulter d’un procédé de production qui n’est pas couramment utilisé
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