Impression 3D et agroalimentaire : un potentiel réel pour l’innovation au service de la nutrition et de l’alimentation personnalisée

Notre directeur, Christophe Breuillet, nous présentait dans cet article sa vision sur le potentiel de l’impression 3D comme outil au service du rapprochement entre producteurs et consommateurs grâce au rôle à jouer par l’industrie agroalimentaire. Une vision prospective qui s’intéresse aux enjeux entre impression 3D et produits alimentaires. Car au-delà des applications en architecture, ameublement, technologie, la technique de l’impression 3D mérite en effet d’être également explorée par l’industrie agroalimentaire. Bien plus qu’une utilisation anecdotique, il s’agit d’un potentiel réel d’applications « sérieuses ».  C’était d’ailleurs la thématique d’un Vitagora Café, où un expert de la question, Philippe HEINRICH, Consultant en nouvelles technologies, systèmes d’information et Innovation nous livrait des clés de réponses.

Des applications « process » et « développement de produits »

Tout d’abord, l’impression 3D joue le rôle d’un vrai catalyseur d’innovation au niveau même des procédés de développements de produits. Personnalisation de produits, prototypage rapide et moins couteux (jusqu’à un gain de 10 fois le temps par rapport à un prototypage classique) : l’impression 3D est un outil indéniable pour l’innovation, et ce pour tous les secteurs d’activité. Car Philippe HEINRICH nous le confirme : les matières alimentaires sont également concernées par la technologie de l’impression 3D. Il s’agit alors de donner la forme, et non pas de créer la matière. Chocolat, sucre, toute matière réduite en pâte, etc. sont ainsi imprimables par la technologie dite « FDM » (c’est-à-dire, l’impression 3D qui fonctionne par dépôt de matière fondue) (en savoir plus sur cette technologie sur ce lien).

Le groupe POULT s’est ainsi associée récemment à Artilect, un FabLab situé à Toulouse, pour tester les produits et pratiques de demain intégrant la technologie de l’impression 3D (en apprendre plus sur ce lien).

L’impression 3D présente également un intérêt sur la conception d’outillage industriel : moules, emballages, imprimés en juste quantité, ou pour un prototype rapide avant de se lancer dans l’industrialisation à grande échelle.

Face à ces avantages, le frein majeur reste malgré tout le coût d’acquisition des imprimantes 3D industrielles (parfois jusqu’à 2 ou 3 millions d’euros). Mais il existe des solutions face à cela : aux Etats-Unis par exemple, les entreprises et laboratoires de développement mutualisent leurs moyens dans des « manufacturing hubs », centres d’expérimentation et de prototypage collaboratifs.

Texturer l’alimentation « santé » destinée à des cibles spécifiques

Cela va sans dire : l’imprimante 3D présente l’avantage évident de réaliser des produits « en 3D ». Mais si je me permets de le reformuler ici, c’est que pour l’agroalimentaire, cela est synonyme d’une avancée très prometteuse pour les produits « mixés » - ces produits de type soupes ou purées destinés notamment aux cibles spécifiques (Seniors, malades, etc.) et dont la problématique principale est d’être « appétissants ».

Désormais, il devient possible d’imaginer de la purée de carotte servie en EHPAD en forme de carottes, ou du jambon mixé « imprimé » en jambon, pour susciter l’envie et le plaisir de manger chez les personnes âgées ou dénutries.

Le projet collaborative européen PERFORMANCE (pour « PERsonnalized FOod using Rapid MAnufacturing for the Nutrition of elderly ConsumErs ») a justement pour objectif de mettre au point une chaîne d'approvisionnement holistique et personnalisée pour l'alimentation des personnes âgées vivant dans des maisons de retraite ou chez elles, et qui sont confrontées à des problèmes de mastication et/ou de déglutition, et ce, entre autres, grâce à la technologie de l’impression 3D.

Dans ce projet industriel, qui regroupe des PME, des laboratoires mais également des maisons de retraite, l’idée est de traiter individuellement les besoins nutritionnels des personnes âgées. Les données recueillies sont remontées jusqu’à l’usine où sont produits les plats (aux recettes personnalisées) par des imprimantes 3D à 48 têtes d’impression. La texture des aliments est adaptée aux attentes des Seniors : un gélifiant est utilisé pour pouvoir former les couches du plat qui visuellement va ressembler à un repas classique. A noter que ce projet intègre également l’aspect logistique pour pouvoir ravitailler les EHPAD.

Les perspectives d’applications de ce projet sont très nombreuses. On pourrait même imaginer l’ajout de médicaments directement dans les extrudeuses afin de limiter la prise des cachets dans les maisons de retraite en fonction du profil du patient.

Personnaliser l’alimentation : visuel, nutrition, recettes…

La personnalisation sur-mesure est le débouché très tendance de l’impression 3D. Au-delà d’applications anecdotiques, comme les biscuits Oréo réalisés par les consommateurs eux-mêmes selon leurs idées et préférences à l’occasion d’un festival américain, cette personnalisation regorge d’applications : visuelles, d’une part, mais également nutritionnelles.

Très proche de notre quotidien, une start-up allemande a dévoilé il y a quelques jours son imprimante 3D (la « Bocusini ») destinée au secteur culinaire (en savoir plus ici). Elle fonctionne avec des cartouches de produits alimentaires (des sauces, des colorants, mais également de la purée de pommes de terre ou de la viande) et vise notamment les restaurateurs et artisans (confiseurs, pâtissiers, etc.) à la recherche d’une sophistication visuelle de leurs plats.

Pour un marché complètement différent, la NASA réfléchit à utiliser des imprimantes 3D dans les navettes spatiales pour diversifier l’alimentation des cosmonautes et diminuer la quantité de déchets. En parallèle, l’armée américaine est en train de concevoir des capteurs placés sur les soldats pour remonter des informations nutritionnelles concernant les déficiences en vitamines et nutriments à des imprimantes 3D, qui fabriqueront alors, sur-mesure et instantanément des aliments complémentés. Des barres énergétiques sur ce modèle sont d’ailleurs attendues pour 2025. Une technologie qui présente un double intérêt pour des applications militaires : l’intérêt du sur-mesure, mais également la non-nécessite de réaliser du stock dans des zones sensibles.

Enfin, comme le proposait Christophe BREUILLET dans cet article, la personnalisation de l’alimentation par l’imprimante 3D pourrait également avoir lieu à domicile de chaque consommateur dans la réalisation, guidés par des entreprises du domaine, de plats préparés.

Pour aller plus loin

La technologie de l’impression 3D est très prometteuse pour de nombreux secteurs d’activité – agroalimentaire inclus. Aux trophées Pasteur, concours d’innovation agroalimentaire destiné aux étudiants, un projet créatif faisait appel à cette technologie pour réaliser des bonbons salés apéritifs : un projet récompensé par le 3e prix du concours et encouragé d'aller plus loin dans son aboutissement - à retrouver dans cet article.