Protéines végétales : fonctionnalités « de pois » au service de l’innovation agroalimentaire

L’année 2016 a été proclamée par les Nations Unies comme l’année internationale des légumineuses. Objectif : sensibiliser l’opinion publique, mais également les industries agroalimentaires, aux avantages nutritionnels et environnementaux des légumineuses. Au-delà de ces bénéfices, elles présentent un véritable intérêt pour l’innovation agroalimentaire : grâce à des fonctionnalités remarquables en termes de texturation et de propriétés de surface, les légumineuses – et plus largement, l’ensemble des protéines végétales – apparaissent comme des ingrédients de premier choix dans les recettes. Pourquoi s’intéresser aux protéines végétales comme ingrédient fonctionnel ? Émulsions, gélifications, texturations… : quelles fonctionnalités offrent-elles aux industries agroalimentaires ? On fait le point ci-dessous.

Un ingrédient « clean » disponible pour l’industrie

Tendance marquante de ces dernières années, les « clean labels » continuent à susciter l’intérêt. Si cette terminologie est utilisée uniquement dans un cadre professionnel, elle évoque les produits sans additifs plébiscités par les consommateurs. Une tendance qui va dans le sens de la recherche de l’authentique, du naturel, et qui se traduit entre autres par la croissance durable du bio : les ventes de produits bio ont augmenté de 10% entre 2013 et 2014, et en 2015, au moins 90% des Français consomment du bio occasionnellement (source : Agence Bio).

Solubles, foisonnantes, texturantes, non allergènes, les protéines végétales représentent une alternative très prometteuse à l’utilisation d’additifs chimiques. Au-delà de leurs bienfaits nutritionnels et environnementaux, leurs propriétés physico-chimiques permettent effectivement de répondre aux problématiques de process des industries de l’agroalimentaire : comment obtenir des produits savoureux et agréables à manger sans user d’additifs de type « E » (code européen) ?

Pois qui roule, la masse qui mousse

Première fonctionnalité des protéines végétales : la propriété émulsifiante (les amateurs de bière n’auront pas besoin d’être convaincus !). Les matières protéiques végétales de pois, de lupin, ou de colza, sont d’excellents émulsifiants. Jacques Guéguen, de l’INRA de Nantes, exposait justement aux Premières Rencontres Francophones des Légumineuses, les différences importantes de propriétés émulsifiantes entre les familles de protéines végétales. Il invitait les chercheurs et les industriels à intensifier leurs travaux pour améliorer les valeurs d’usages de ces protéines.

Exemples d’émulsions à base de protéines végétales :

• Les « laits » végétaux : à partir de graines, la plupart du temps. Lorsque l’on utilise des végétaux contenant peu de matière grasse (l’isolat de pois, par exemple, n’en contient que 2%), il est nécessaire d’ajouter à sa formulation des huiles végétales pour obtenir une émulsion de type « lait ». (NDLR juin 2017 : la dénomination "lait" n'est plus autorisée en Europe pour les produits d'origine végétale. Lire également cet article)
• Un substitut de mayonnaise : à partir de protéines de pois, il est tout à fait possible d’émulsifier de l’huile pour obtenir une sorte de mayonnaise… sans œufs. C’est le projet de la société Beyon Eggs, qui travaille actuellement sur la mise au point de substituts d’omelettes… toujours sans œufs !
• Les mousses grasses (crèmes glacées, etc.), où la stabilité de la mousse provient des globules.
• Les mousses type « blancs d’œufs » : ici, se pose la question de la fixation de la mousse sans cuisson. Les protéines utilisées doivent être petites, flexibles pour se déployer aux interfaces, et hydrophobes non chargées pour rigidifier un film continu autour des bulles d’air. Les protéines de pomme-de-terre sont d’excellents candidats à l’obtention de mousse type blanc d’œuf… tout comme celles de pois-chiches, d’ores et déjà très réputées et utilisées chez les consommateurs vegan pour la cuisine quotidienne (quiches aux légumes, crêpes, gâteaux, ou « omelettes »).

On se les gèle !

Est-il possible de réaliser un gel à partir de protéines végétales, tout comme on en obtient à partir de protéines de lait ou d’œuf ? Bien sûr ! Avec des concentrés de soja, des algues… L’agar-agar est le gélifiant naturel le plus plébiscité. Il remplace facilement les gélatines animales (8 fois plus gélifiant que la gélatine !) dans les terrines, desserts, entremets, flans, glaces ou bonbons : inodore, il ne modifie pas les saveurs d’une recette.

Petits souvenirs d’école : la gélification des protéines est possible à partir de deux types de protéines :

• des protéines solubles (protéines de soja, par exemple) – les gels à froid peuvent être structurés et obtenus par un abaissement de pH ou un ajout de calcium.
• ou des protéines insolubles, grâce au procédé de chauffage puis refroidissement (parfois, il est également nécessaire d’acidifier les protéines). C’est le cas pour l’agar-agar par exemple (qui doit être chauffé à 85°C pour développer cette propriété).

Le pouvoir gélifiant des protéines végétales s’accompagne souvent d’une propriété épaississante : ainsi, les protéines du soja se transforment aisément en blocs de type « fromage » (le tofu).

Pour aller plus loin

Même si les fonctionnalités des protéines végétales sont en général inférieures à celle des protéines animales, les verrous de leur exploitation en formulation commencent à être levés. Pour en savoir plus sur les avancées technologiques et scientifiques sur cette question, télécharger ici notre compte-rendu ainsi que le livret des abstracts des Premières Rencontres Francophones sur les Légumineuses (exclusivité adhérents).