Votre chaîne de production est-elle prête pour l’avenir de l’alimentation à base de plantes ?

L’industrie alimentaire : un avenir tourné vers les plantes

Au regard des événements récents, il apparaît de plus en plus clairement que l’état actuel du secteur de l’élevage industriel n’est pas durable. La prise de conscience de plus en plus affirmée des répercussions environnementales, des risques en matière de biosécurité, des conditions de travail dangereuses et des questions liées au bien-être animal dans le cadre de la production de protéines animales inspire des changements profonds dans les habitudes alimentaires des consommateurs.

La montée en force des flexitariens

Si les alternatives végétales aux protéines animales existent depuis de nombreuses années déjà, elles étaient jusqu’à récemment principalement destinées à un marché de niche : les consommateurs véganes et végétariens. Or, quoique le nombre de véganes et de végétariens ait incontestablement augmenté au cours de ces dix dernières années, ce sont bel et bien les flexitariens qui sont à l’origine des changements les plus importants dans l’industrie alimentaire. De fait, cette population de consommateurs, en forte croissance dans les pays industrialisés, cherche à réduire, mais non à éliminer, les produits d’origine animale de son régime alimentaire. Selon une enquête menée en 2019 auprès de consommateurs sur quatre continents, 27 % des personnes interrogées étaient d’accord avec l’affirmation suivante : « J’essaie de réduire ma consommation de viande. » Ces consommateurs ont invoqué diverses raisons motivant cette décision, allant des questions de santé aux préoccupations environnementales, en passant par le bien-être animal (cf. Euromonitor 2019).

• 1/3 des foyers américains comptaient au moins un membre suivant délibérément un régime végane, végétarien, pescétarien ou flexitarien en 2019 (cf. Food Marketing Institute 2019). 
• 19,2 % d’augmentation des ventes de substituts de viande d’origine végétale ont été enregistrés aux États-Unis entre 2018 et 2019 (cf. Food Marketing Institute 2019). 
• 240 % de produits supplémentaires portant un label végane étaient disponibles dans les épiceries allemandes en 2018 par rapport à 2013 (cf. Mintel 2018). 
• 16 % des nouveaux produits alimentaires commercialisés au Royaume-Uni en 2018 étaient véganes (cf. Deloitte 2019).

Les aliments d’origine végétale : bien plus qu’un effet de mode

Le pouvoir d’achat des flexitariens constitue sans aucun doute l’un des facteurs incitant les entreprises alimentaires à développer leur production d’aliments d’origine végétale. Néanmoins, d’autres considérations économiques sous-tendent également cette démarche. Les experts tirent la sonnette d’alarme : le modèle actuel d’élevage requiert beaucoup trop de ressources par calorie produite pour nourrir durablement la population mondiale grandissante. Ainsi, au lieu de défricher des terres pour y planter, arroser et récolter des cultures destinées à nourrir du bétail, ces mêmes ressources pourraient être exploitées pour y faire pousser des cultures fournissant directement à l’homme entre trois et cinq fois plus de calories (cf. GRAIN & IATP 2018). Compte tenu de la raréfaction des ressources naturelles, de nombreux producteurs alimentaires voient dans le développement de leur offre de produits d’origine végétale un moyen d’assurer leur pérennité. Par ailleurs, la pandémie de COVID-19 a mis en lumière à la fois les lignes de faille de nos économies et les risques que comporte l’élevage industriel sur le plan de la sécurité. Entre la propagation galopante de l’infection parmi les travailleurs dans les usines de transformation de viande et les interruptions de la chaîne d’approvisionnement, l’élevage est devenu l’un des secteurs les plus vulnérables de l’économie actuelle. En outre, la production et la transformation de viande présentent des risques bien connus en matière de biosécurité, tels que les zoonoses et la résistance aux antibiotiques, susceptibles de déclencher une nouvelle pandémie mondiale (cf. FAIRR 2020).

Investir dans une production non animale

Entre la demande croissante en aliments à base de plantes, les avantages d’une utilisation durable des ressources et les menaces liées à la biosécurité, tout porte à croire que le végétal représente l’industrie alimentaire de demain. Et cela n’échappe pas aux investisseurs. Ces dernières années, nombre de startups véganes se sont associées à certains des plus grands noms de la restauration dans le monde et ont connu un succès retentissant. Des burgers « saignants » à base de plantes aux substituts d’œufs véganes, en passant par des fromages artisanaux exempts de produits laitiers, ce secteur est un terreau fertile pour l’innovation. Ces jeunes entreprises bénéficient du soutien financier de prestigieux investisseurs et de gouvernements (cf. Deloitte 2019).

Mais les startups ne sont pas les seules à participer au développement constant du secteur de l’alimentation à base de plantes. Des marques d’envergure internationale telles que Danone, Nestlé et Unilever ont racheté des entreprises véganes plus petites afin d’élargir leur gamme de produits (cf. Deloitte 2019). Certains des plus grands noms du secteur de la viande saisissent eux aussi la balle au bond pour s’étendre aux produits d’origine non animale.

Quinze des 60 plus grands producteurs mondiaux de protéines animales investissent d’ores et déjà dans leur propre production d’alternatives végétales, une démarche que leurs investisseurs estiment nécessaire, en ceci qu’elle permet de stimuler leur croissance et leur rentabilité, de réduire les risques de zoonoses et de maladies résistantes aux antibiotiques, et de garantir leur compétitivité à une époque où les ressources s’amenuisent (cf. FAIRR 2020).

Des burgers « saignants » à base de plantes aux substituts d’œufs véganes, en passant par des fromages artisanaux exempts de produits laitiers, ce secteur est un terreau fertile pour l’innovation.

Les défis de la production d’alternatives végétales à la viande

Bien que la production de substituts d’origine végétale présente bon nombre d’avantages économiques par rapport aux protéines animales, les producteurs et les transformateurs qui cherchent à se développer sur ce marché en plein essor doivent compter avec un certain nombre de défis. Il leur faut investir des ressources considérables dans le développement de nouveaux produits et dans des essais de transformation dans le but de créer des produits qui respectent les divers critères associés au label « végane », qui satisfont aux attentes des consommateurs et qui peuvent être commercialisés à des volumes rentables.

Attirer une clientèle flexitarienne

Les consommateurs qui cherchent à réduire leur apport en produits d’origine animale sans pour autant les éliminer recherchent généralement des alternatives véganes et pratiques aux produits auxquels ils sont habitués. Pour remplir ce rôle, les substituts végétaux doivent idéalement répondre à chacune des caractéristiques suivantes :

Un goût, une texture et une apparence semblables aux protéines animales

Pour inciter davantage de personnes à consommer moins de viande, les substituts végétaux doivent leur procurer une expérience gustative à la hauteur de leurs attentes. Cela étant, la création d’un produit végane qui a l’apparence, le goût et la consistance de la viande est généralement un processus long, nécessitant de nombreuses étapes et des dizaines d’ingrédients. Au-delà de l’élaboration et du perfectionnement de ces recettes, les producteurs doivent également posséder les machines de transformation adéquates pour parvenir aux résultats visés. 

Un mode de préparation identique à celui des aliments d’origine animale

Si les véganes et les végétariens engagés prennent plus volontiers le temps de faire tremper, de concasser, d’assaisonner et de préparer leurs sources de protéines alternatives en suivant des recettes particulières, la plupart des flexitariens recherchent des alternatives végétales qu’ils peuvent facilement cuisiner selon leurs méthodes habituelles. Ainsi, le hachis végétal, qui peut remplacer le hachis de bœuf dans de nombreuses recettes, est mieux accueilli par certains groupes de consommateurs que des produits comme le tofu. Lorsqu’ils développent des produits à base de plantes, les fabricants doivent s’intéresser à la façon dont ils peuvent s’intégrer aux habitudes alimentaires existantes des flexitariens. Les produits à base de plantes prêts à cuire exigent généralement un degré de transformation plus élevé. 

Sains sur le plan nutritionnel

La recherche d’une alimentation saine est l’une des principales motivations qui incitent de nombreuses personnes à réduire leur consommation de produits d’origine animale. Si les produits portant le label végane sont en règle générale réputés plus sains que les sources de protéines animales, certains consommateurs émettent de sérieuses réserves quant à la valeur nutritionnelle des produits alternatifs d’origine végétale. Certains acheteurs pourraient écarter les produits qu’ils jugent trop transformés, qui renferment des ingrédients inconnus, contiennent trop de sel ou manquent de vitamines et de minéraux essentiels.

Abordables

Quel que soit le niveau de revenu des consommateurs, le prix demeure un facteur déterminant dans leurs décisions d’achat. Les aliments d’origine végétale doivent pouvoir concurrencer les produits d’origine animale traditionnels peu coûteux du fait de leur fabrication dans des installations hautement industrialisées. Pour réduire le prix des aliments d’origine végétale, il est essentiel de disposer d’un approvisionnement fiable et efficace en matières premières et de méthodes de transformation de pointe.

Augmenter les volumes de production de manière rentable

Ce ne sont ni les innovateurs passionnés ni la demande de la part des consommateurs qui manquent dans le secteur de l’alimentation à base de plantes. Pour percer sur ce marché, la principale difficulté à surmonter consiste plutôt à accroître la production de manière à répondre à la demande du moment. Voici ce que disent les leaders du secteur des aliments d’origine végétale au sujet du défi que pose l’augmentation des volumes de production :

« Nous proposons tous d’excellents produits et l’innovation ne cesse de progresser. Mais tout est une question de mise à l’échelle. Il doit y avoir de grandes usines capables de suivre l’évolution du marché. »
- Heather Mills, fondatrice de VBites (citée dans Ridler 2019)

« Ça s’est avéré beaucoup plus difficile que je ne le pensais. Et ça a coûté beaucoup plus d’argent que je ne le pensais. Finalement, il aura fallu plus de quatre ans pour trouver [une plante] capable de reproduire la texture des œufs brouillés, et encore deux ans pour trouver un moyen de produire des volumes commercialisables en supermarché. »
- Josh Tetrick, fondateur de JUST Egg (cité dans Watrous 2020)

« Si nous ne prenons pas garde, notre chaîne d’approvisionnement risque de se retrouver bloquée et notre production s’en retrouverait interrompue. »
- Laith Wahbi, directeur technique mondial de la branche des produits salés de Firmenreich (cité dans Ridler 2019)

Les transformateurs de produits alimentaires d’origine animale, actifs sur un secteur de longue date, disposent déjà de l’infrastructure d’approvisionnement, de transport, de transformation et de livraison de gros volumes de viande, d’œufs et de produits laitiers. Inversement, les producteurs de nourriture d’origine végétale, relativement nouveaux sur le marché, éprouvent davantage de difficultés à s’approvisionner efficacement en ingrédients et à les transformer à grande échelle. D’une manière générale, les producteurs d’aliments véganes ont l’avantage de disposer d’un plus grand choix de sources de protéines végétales que ce n’est le cas pour les protéines animales. Si, en théorie, cette diversité de protéines végétales peut rendre la chaîne d’approvisionnement végane plus résiliente en cas de perturbations soudaines et généralisées, il existe pour l’heure très peu de sources de protéines végétales dont le volume de production mondial et le prix peuvent rivaliser avec le secteur colossal de l’élevage industriel.

À court terme, il peut être tentant pour les producteurs d’aliments d’origine végétale de se reposer sur les pois et le soja, deux sources de protéines polyvalentes déjà produites à grande échelle, plutôt que d’investir dans la mise sur pied d’une chaîne d’approvisionnement sûre et diversifiée en plantes (cf. Ridler 2019). 

Toutefois, pour que ce secteur maximise sa viabilité environnementale et économique sur le long terme, cette diversification est incontournable (cf. Askew 2019).

En plus de diversifier leurs chaînes d’approvisionnement, les producteurs d’aliments d’origine végétale doivent également développer leurs processus de fabrication. Les recettes à base de plantes nécessitent à la fois un développement minutieux et un équipement performant permettant de répliquer le goût, la texture, l’apparence et les propriétés de cuisson des produits d’origine animale. Étant donné que les différentes matières premières exigent des traitements différents pour un résultat final homogène, les processus de production de ces aliments peuvent varier considérablement d’une recette à l’autre.

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Le manque de normes unifiées

Investir dans une chaîne d’approvisionnement et dans des équipements de transformation fonctionnels est une excellente chose, mais il en est une autre à laquelle les producteurs d’aliments d’origine végétale doivent également songer : les modifications profondes en matière de réglementation que ce jeune secteur en plein essor est amené à connaître dans les années à venir. 

Actuellement, les principaux marchés mondiaux ne disposent d’aucune définition juridiquement contraignante ni de normes unifiées pour des termes tels que « végétarien », « végane » et « à base de plantes ». De ce fait, de nombreuses questions subsistent quant à ce qui définit un produit « végane ». La présence de traces d’ingrédients d’origine animale rend-elle caduque cette appellation ? Les produits portant l’allégation « végane » doivent-ils être préparés dans des installations dédiées ? Et si non, quels contrôles doivent être mis en place pour garantir la conformité de ces produits ? 

De plus en plus de producteurs et de transformateurs de produits alimentaires à base de plantes travaillent en partenariat avec des organismes de certification internationaux, comme V-Label ou la Vegan Society, qui contrôlent leurs procédés et délivrent un logo déposé pour leurs produits. Mais jusqu’à présent, dans bon nombre de cas, les allégations « végane » ou « végétarien » sur les emballages ne sont pas soumises aux mêmes procédures de qualification que des termes tels que « bio » ou « maigre ». Ce manque de clarté est source de confusion et d’inquiétude chez les consommateurs et les défenseurs de la cause animale. Au cours de ces dernières années, divers cas inquiétants ont été révélés où des produits labellisés véganes se sont avérés être contaminés par des ingrédients dérivés d’animaux (cf. Union végétarienne européenne 2019). Outre les questions éthiques qu’ils soulèvent, ces cas attirent également l’attention sur le fait que certains consommateurs se fient dangereusement aux labels véganes ou végétariens pour esquiver des allergènes alimentaires courants comme les produits laitiers et les œufs (cf. Sage 2019). 

L’Union européenne s’emploie actuellement à élaborer des définitions uniformisées pour ces labels. Entre-temps, les experts en sécurité alimentaire recommandent d’ores et déjà aux marques qui proposent des aliments d’origine végétale d’évaluer rigoureusement les allégations qu’elles apposent sur ces derniers ainsi que leurs procédés de fabrication (cf. Sage 2019). Les marques qui entendent continuer d’utiliser les allégations « végane » et « à base de plantes » devraient dès à présent songer à contrôler tous les facteurs de risque dans leurs installations susceptibles d’invalider ces allégations. Les marques qui utilisent actuellement des installations mixtes pourraient bientôt se voir contraintes d’investir dans des usines et des installations spécifiquement dédiées à leurs produits à base de plantes.

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Le rôle des mélangeurs dans la production d’aliments à base de plantes

Les appareils de mélange à haute performance sont essentiels à la fois pour le développement de recettes et la production de nombreux produits à base de protéines végétales. Les mélangeurs utilisés dans la production d’aliments à base de plantes doivent non seulement être efficaces, mais aussi flexibles et d’une hygiène irréprochable. Choisir le bon mélangeur ou la bonne série de mélangeurs pour la production d’aliments véganes permet d’une part de garantir la sécurité et la qualité des produits et, d’autre part, d’aider au développement de recettes innovantes à base de plantes. 

Le mélange est l’une des étapes les plus déterminantes du processus de production, puisqu’il influe directement sur la qualité du produit final.

Le mélange et la qualité du produit

La production de substituts de viande d’origine végétale requiert généralement de nombreuses étapes de transformation. Le mélange en est l’une des plus déterminantes, puisqu’il influe directement sur la qualité du produit final. 

La plupart des substituts de viande sont produits en mouillant puis en extrudant un mélange de protéines sèches. Ce mélange de base comporte souvent plus de 30 composants différents, chaque ingrédient remplissant une fonction spécifique dans la préparation, qu’il s’agisse d’épices, d’exhausteurs de goût, d’agents de conservation, de liants, de vitamines et de minéraux, d’épaississants, de texturants, d’émulsifiants, de lipides, d’arômes, d’agents de levage, de colorants ou encore de stabilisants, pour n’en citer que quelques-uns. Lorsque l’un de ces ingrédients n’est pas mélangé de façon homogène au reste du produit, il peut considérablement en affecter la qualité. 

En réalité, parvenir à un mélange homogène est un défi à part entière. En effet, les ingrédients qui composent les mélanges utilisés dans la production d’aliments d’origine végétale possèdent des propriétés physiques très différentes en matière d’humidité, de densité, de taille des particules, de rhéologie et de stabilité. Un procédé de mélange entraînant trop de cisaillement ou d’agitation peut briser les structures fragiles des particules qu’il convient pourtant de préserver afin que le produit coagule correctement et parvienne à la texture fibreuse et consistante recherchée. 

Les mélangeurs amixon^® sont spécialement conçus pour les recettes complexes de ce genre. Par exemple, le mélangeur à deux arbres HM d’amixon^® offre une solution de mélange particulièrement douce tout en assurant une efficacité optimale pour les grands volumes de production d’aliments à base de plantes. La cuve du mélangeur HM se compose de deux cylindres soudés. Chaque cylindre comprend un outil de mélange en spirale avec une légère inclinaison de 30 degrés. Les hélices inclinées permettent aux poudres en périphérie de la cuve de circuler vers le haut. Une fois au sommet, les poudres redescendent le long des arbres des outils de mélange. Cette conception génère un mouvement dans les trois dimensions au niveau des espaces entre les flux ascendant en périphérie et descendant au centre.

Le mélange à proprement parler, c’est-à-dire le déplacement des particules les unes par rapport aux autres, se produit entre ces deux macro-flux. Ce processus de mélange, qui ne laisse aucun espace mort, est particulièrement doux et peu énergivore. Il permet d’obtenir des qualités de mélange optimales d’un point de vue technique en seulement 20 à 90 rotations.

Processus flexibles et développement de nouveaux produits

Alors que le marché des produits d’origine végétale prend de l’ampleur, les consommateurs véganes, végétariens et flexitariens réclament désormais un vaste choix de produits. Dans leur quête de substituts de viande, d’œufs et de produits laitiers, nombreux sont les consommateurs désireux d’essayer de nouvelles formulations de produits. Il suffit de penser, par exemple, à la gamme impressionnante de laits végétaux à base de noix, de graines et de céréales que l’on trouve aujourd’hui sur le marché. Pour commercialiser une telle diversité d’aliments à base de plantes, les producteurs doivent disposer de machines capables de s’adapter à leurs besoins. Les mélangeurs amixon^® sont exemplaires sur ce point, car ils sont capables de s’adapter à des matières premières et à des conditions de production des plus variées :

• Une large gamme de fonctionnalités de traitement : Nombre de modèles de mélangeurs amixon^® peuvent effectuer toute une série de tâches différentes, telles que le séchage, la réaction, l’enrobage, l’homogénéisation, la dispersion, le conditionnement, la désagglomération et l’agglomération. 

• Des réglages précis : De la durée de séjour à la vitesse de mélange, en passant par la pression atmosphérique, pratiquement tous les aspects du processus de mélange peuvent être calibrés en fonction des exigences exactes de la tâche à accomplir. De ce fait, les modèles de mélangeurs amixon^® conviennent à des matériaux présentant des caractéristiques très variées, qu’il s’agisse de poudres sèches fines ou de pâtes visqueuses. 

• Des niveaux de remplissage variables : Les mélangeurs amixon^® réalisent des mélanges parfaitement uniformes à partir d’un niveau de remplissage de 10 % de la contenance totale. Ainsi, les fabricants peuvent produire différents volumes de différents produits en utilisant le même équipement de mélange.

Du point de vue du développement de nouveaux produits à base de plantes, l’adaptabilité des mélangeurs amixon^® représente un atout précieux pour les producteurs, puisqu’elle leur permet de tester facilement de petits lots de recettes à titre expérimental. Et pour les usines qui produisent un nombre important de produits avec des recettes différentes, un seul mélangeur amixon^® permet de traiter efficacement toutes les formulations.

Production continue de substituts de viande d’origine végétale

Les producteurs d’aliments d’origine végétale qui traitent de gros volumes privilégient généralement les systèmes automatisés de production en continu à des fins de rentabilité. Cependant, pour les usines qui produisent divers substituts de viande réalisés à partir de différentes recettes, la mise en œuvre d’un système entièrement continu peut s’avérer difficile. En effet, selon la fréquence des changements de recettes et le nombre de composants individuels à mélanger, le mélange en continu peut se révéler particulièrement complexe à coordonner. 

La difficulté réside dans le fait que, selon leur nature, les différentes poudres puissent présenter des comportements extrêmement différents lorsqu’elles sont déversées, rendant pratiquement impossible l’automatisation de cette étape du processus tout en garantissant un résultat constant d’une recette à l’autre. Pour cette raison, il est souvent plus judicieux de préparer des mélanges intermédiaires à partir des poudres de protéines en vrac en recourant à une méthode de production par lots. 

Pour relever ce défi unique, amixon^® propose un système de mélange en continu à la pointe de la technologie qui fait également office de mélangeur de précision : le mélangeur en continu AMK.

L’AMK est un mélangeur à spirale monté verticalement qui produit des mélanges de qualité optimale. Il peut aussi bien servir au mélange de lots qu’au mélange en continu. Par ailleurs, l’AMK est capable d’homogénéiser remarquablement des lots de prémélanges complexes comportant plus de 30 ingrédients. Le prémélange doit être versé dans une unité de dosage qui fonctionne en continu et qui alimente à son tour l’AMK. Ce dernier répartit alors le prémélange de manière microfine dans de grandes quantités de masses de base telles que l’amidon, la poudre de lait ou de lactosérum, la poudre de fromage, la poudre de cellulose, le sel ou même les masses humides. L’AMK se vide pratiquement à 100 % et son nettoyage —à sec, humide ou même à l’eau— est très rapide. Les rotations de produits s’exécutent ainsi en peu de temps.

Hygiène et risques de contamination

Il va sans dire que la sécurité alimentaire est la priorité absolue de toute usine de production ou de transformation alimentaire. Mais comme nous l’avons vu, la production d’aliments d’origine végétale appelle des précautions supplémentaires visant à prévenir toute contamination. 

Les usines qui produisent à la fois des aliments d’origine végétale et animale ne peuvent prévenir la contamination de manière fiable qu’en appliquant des protocoles de nettoyage à l’eau rigoureux. La conception des mélangeurs amixon^® simplifie le processus de nettoyage à l’eau de différentes manières : 

Conception hygiénique
Les cuves et hélices de mélange amixon^® sont en acier inoxydable de qualité alimentaire. Leur finition lisse et hygiénique minimise l’accumulation de résidus. L’arbre de mélange est entraîné et monté uniquement par le haut, sans contact avec les produits à mélanger. Les portes d’inspection sont fabriquées à l’aide du procédé CleverCut^®, au cours duquel un joint torique est inséré dans la rainure, créant une fermeture étanche au gaz et à la poussière, ce qui permet à la porte d’être proche du produit et ne laisse aucun espace mort. 

Technologie innovante pour un déchargement complet
Les mélangeurs amixon^® à fond conique peuvent décharger rapidement des matériaux fluides en vrac sans ségrégation. La technologie ComDisc^® permet de décharger jusqu’à 99,997 % du mélange, même avec les mélangeurs à fond plat. Installé à la base de l’arbre de mélange, ce mécanisme flexible flotte à travers le produit pendant le processus de mélange et s’abaisse jusqu’au fond de la cuve lors du déchargement. Il pousse alors le mélange vers la sortie en balayant le fond du mélangeur de manière radiale. Cette technologie permet de réduire les pertes de produit et de conserver l’intérieur du mélangeur plus propre.

Mécanisme automatisé de nettoyage à l’eau et de séchage WaterDragon^®
Une série de buses de lavage rétractables sont installées à des points stratégiques dans la cuve de mélange. Après le déchargement, les buses sortent automatiquement de leur volet de fermeture étanche. Poussées par la pression de l’eau de lavage, elles tournent et pulvérisent l’intérieur de la cuve de mélange. Le système est conçu pour vider automatiquement l’eau de rinçage résiduelle avant d’envoyer de l’air chaud dans la cuve via les buses pour sécher complètement le mélangeur. Les usines qui produisent à la fois des aliments d’origine végétale et animale ne peuvent prévenir la contamination de manière fiable qu’en appliquant des protocoles de nettoyage à l’eau rigoureux