L'analyse de la texture est essentielle pour que la viande cultivée ressemble à la viande conventionnelle. Des techniques telles que l'Analyse du Profil de Texture (TPA), le test de cisaillement Warner-Bratzler, et le test de traction aident à mesurer des qualités comme la dureté, la mastication et la rigidité. Ces méthodes garantissent que les produits répondent aux attentes des consommateurs en matière de sensation en bouche et de morsure tout en maintenant la cohérence pendant la production.
Les points clés incluent :
- Analyse du Profil de Texture (TPA) : Simule la mastication en comprimant les échantillons deux fois. Mesure la dureté, l'élasticité et la mastication.
- Test Warner-Bratzler : Se concentre sur la tendreté en coupant à travers les fibres, idéal pour les produits structurés.
- Test de Traction : Évalue l'élasticité et la rigidité, important pour reproduire l'alignement des fibres musculaires.
Les défis incluent les incohérences dans la préparation des échantillons et la difficulté à imiter les biomatériaux complexes de l'échafaudage de viande. Les nouvelles avancées comme l'indentation multi-points et l'intégration des tests rhéologiques en temps réel dans la production visent à améliorer la précision et l'efficacité.
Pour les chercheurs, des plateformes comme
Atelier d'analyse de texture avec Texture Technologies, BlueNalu, et Optimized Foods - CMS22
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Méthodes principales d'analyse de texture
Trois principales méthodes d'analyse de texture pour la comparaison de viande cultivée
Essai de compression
L'essai de compression, ou Analyse du Profil de Texture (TPA), implique l'application de deux cycles consécutifs de compression uniaxiale à un échantillon, séparés par une courte période de repos. Cette méthode imite le processus mécanique de mastication humaine, fournissant des informations sur le comportement d'un produit lors de la consommation. Pendant le test, une sonde comprime l'échantillon à 50% de sa hauteur originale à une vitesse de 3 mm/s, simulant la force d'une morsure humaine.
Plusieurs paramètres clés sont dérivés de ce test :
- Dureté: La force maximale lors de la première compression, représentant la sensation de "première bouchée".
- Élasticité: L'étendue et la vitesse de récupération après déformation.
- Cohésion: Le rapport du travail effectué lors de la deuxième compression par rapport à la première, reflétant l'intégrité structurelle interne.
- Mastication: Une mesure composite dérivée de la dureté, de la cohésion et de l'élasticité.
Par exemple, une valeur de cohésion proche de 1 indique que le produit se tient bien pendant la mastication, tandis que des valeurs proches de 0 suggèrent qu'il se désintègre facilement.
En mars 2022, les chercheurs Jacobo Paredes-Puente, Diego Cortizo-Lacalle et Ane Miren Imaz ont examiné une saucisse de style Francfort fabriquée à partir de viande cultivée fournie par Biotech Foods S.L. (San Sebastián, Espagne).En utilisant une machine d'essai universelle ZwickiLine Z1.0, ils ont découvert que bien que la saucisse cultivée ait démontré une dureté et une mastication comparables aux produits conventionnels, elle présentait un module de Young (rigidité) notablement plus élevé que les saucisses de Francfort traditionnelles [1].
Essai de cisaillement et Warner-Bratzler
Les essais de cisaillement offrent une perspective complémentaire aux essais de compression en se concentrant sur la mécanique de la première bouchée. En utilisant une lame en V, cette méthode applique un mouvement de coupe à travers l'échantillon, reproduisant l'action des dents lors du premier contact avec la viande.
Contrairement à la TPA, qui simule le processus de mastication, la méthode Warner-Bratzler mesure spécifiquement la force nécessaire pour cisailler à travers les structures fibreuses, ce qui la rend particulièrement utile pour évaluer la tendreté. Cette approche excelle lors de l'évaluation de produits entiers et d'échantillons structurés avec des fibres musculaires alignées.Les résultats - en particulier la force de cisaillement maximale - sont étroitement liés aux perceptions des consommateurs concernant la tendreté.
Alors que le TPA est mieux adapté aux échantillons crus ou homogènes, la méthode Warner-Bratzler est idéale pour les produits structurés, aidant les chercheurs à évaluer la mécanique de la morsure des alternatives à la viande traditionnelle [1] .
Essai de traction
L'essai de traction va au-delà de la compression et du cisaillement en mesurant l'étirabilité et la récupération d'un matériau sous tension uniaxiale. Cette méthode est particulièrement pertinente pour les produits structurés conçus pour imiter l'alignement et les propriétés mécaniques des fibres musculaires naturelles.
Métriques clés incluent:
- Module de Young: Le rapport entre la contrainte mécanique et la déformation, indiquant la résistance du matériau à la déformation et sa capacité à retrouver sa forme.
En janvier 2025, un groupe de recherche dirigé par Jean-Baptiste R.G. Souppez et Eirini Theodosiou de Aston University ont mené des tests uniaxiaux à cycle unique - englobant la traction, la compression et la coupe - sur sept types de burgers. Leurs résultats ont aidé à établir des valeurs cibles pour que les produits de viande cultivée reproduisent les caractéristiques mécaniques du bœuf traditionnel. Ils ont identifié que les déformations de flexion, de compression et de coupe sont essentielles pour distinguer le bœuf de ses alternatives [3] .
Les tests de traction fournissent des données précieuses sur la capacité des échafaudages et fibres alignées de viande cultivée à atteindre la performance mécanique de la viande naturelle, en particulier pour reproduire le comportement de renforcement à la déformation observé dans les réseaux filamenteux et fibreux [2] .
Applications et limitations
Avantages des méthodes d'analyse de texture
L'analyse de texture offre une alternative fiable et efficace aux panels sensoriels humains pour évaluer la viande cultivée. Avec un seul test de Analyse de Profil de Texture, les chercheurs peuvent mesurer plusieurs paramètres - tels que la dureté, cohésion, élasticité, et la mâche - en un seul cycle de double compression. Ce processus fournit un profil mécanique complet en moins d'une seconde, offrant des mesures rapides et cohérentes qui sont cruciales pour l'amélioration continue de la qualité. Une telle rapidité et reproductibilité sont particulièrement précieuses dans les environnements de production où des contrôles de qualité rapides sont essentiels[1] .
Ces méthodes instrumentales permettent également des comparaisons directes avec les produits carnés commerciaux. En traçant la contrainte contre la déformation, les chercheurs peuvent classifier les textures (e.g. , mou, dur, caoutchouteux ou cassant), aidant les équipes de production à aligner leurs produits avec les attentes des consommateurs[2]. De plus, la caractérisation rhéologique joue un rôle clé dans le contrôle des processus comme l'extrusion, offrant des informations sur le comportement d'écoulement et les propriétés visqueuses qui influencent la sensation finale en bouche du produit[1].
Des comparaisons quantitatives comme celles-ci sont essentielles pour valider le développement de la viande cultivée, en veillant à ce que ses propriétés texturales correspondent étroitement à celles des produits carnés traditionnels. Cependant, malgré ces avantages, il reste encore des obstacles techniques à surmonter.
Défis et Limitations
Malgré ses atouts, l'analyse de texture présente son propre ensemble de défis. Un problème persistant est la préparation des échantillons. Les variations dans l'orientation des fibres et la teneur en humidité rendent difficile l'obtention d'une épaisseur d'échantillon constante, entraînant une variabilité des résultats[1]. Pour y remédier, les chercheurs de Biotech Foods ont développé une méthode utilisant un gabarit en plaque de méthacrylate et une lame de microtome, garantissant une épaisseur standardisée de 3 mm sur les échantillons et réduisant les incohérences de données[1].
Les tests rhéologiques présentent également des difficultés uniques. Par exemple, le glissement se produit souvent à des déformations élevées - généralement au-delà de 10% - lorsque les échantillons perdent leur adhérence aux plaques de test. Ce problème compromet la précision des données relatives à la transition entre les états solide et liquide[1][2]. De plus, les méthodes standard d'analyse de la texture échouent souvent à capturer les structures hiérarchiques complexes de la viande, telles que les sarcomères, les fibres musculaires et les tissus conjonctifs, que les développeurs visent à reproduire en utilisant des échafaudages comestibles. Ce sont des éléments critiques que les développeurs de viande cultivée doivent reproduire pour obtenir une texture réaliste[2].
Comme l'a souligné Floor K. G. Schreuders de l'Université de Wageningen:
Les développements futurs devraient donc se concentrer sur des voies pour créer plus d'élasticité et éventuellement permettre des effets de chauffage sur la texture pour mieux imiter les caractéristiques de la viande[2].
Un autre défi est l'absence de références établies pour la viande cultivée. Jusqu'à récemment, il y avait peu de données expérimentales disponibles sur les propriétés mécaniques de ces produits, ce qui rendait difficile la définition d'objectifs de production clairs.Cependant, des études récentes ont commencé à identifier des valeurs cibles à partir de produits à haute teneur en bœuf (plus de 95 % de bœuf), fournissant un cadre plus défini pour les objectifs de développement[3].
Surmonter ces défis sera crucial pour que la viande cultivée reproduise de manière cohérente l'expérience texturale de la viande conventionnelle.
Nouveaux Développements dans l'Analyse de la Texture
Le domaine de l'analyse de la texture évolue, dépassant les anciennes techniques pour améliorer la précision et permettre des évaluations en temps réel.
Techniques d'Indentation Multi-Points
L'Analyse de Profil de Texture (TPA) traditionnelle, qui repose sur une compression en un seul point, échoue souvent à prendre en compte les différences mécaniques localisées dans la viande cultivée. Cette lacune devient apparente dans les échantillons hétérogènes, où des facteurs tels que l'orientation des fibres et la distribution de l'humidité peuvent conduire à des résultats incohérents [1]. Les techniques d'indentation multi-points répondent à ce problème en fournissant des données résolues spatialement sur la surface du tissu. Pour la viande cultivée, où la reproduction de la structure complexe de la viande traditionnelle est une priorité, cette approche garantit un niveau de précision plus élevé. Contrairement aux tests traditionnels, qui peuvent souffrir de glissements d'échantillons à des déformations supérieures à 10 %, l'indentation multi-points identifie efficacement ces incohérences [1]. La capacité de cartographier la texture avec un tel niveau de détail fait de cette méthode un candidat solide pour l'intégration dans les systèmes de production automatisés.
Intégration avec les systèmes de biotraitement
La tendance dans l'industrie évolue vers l'intégration de l'analyse de texture dans les processus de production pour un contrôle qualité en temps réel. L'incorporation de la caractérisation rhéologique dans les flux de travail de biotraitement permet aux fabricants d'ajuster les paramètres de manière dynamique.Par exemple, lors de l'extrusion ou de la formation par flux, comprendre les propriétés visqueuses et de flux de la matrice de viande cultivée est crucial pour obtenir des textures similaires à celles de la viande conventionnelle. La surveillance de paramètres clés tels que le module de stockage (G') et la cohésion permet des ajustements en temps réel pour maintenir les propriétés mécaniques souhaitées dans les normes commerciales [1] [4]. Les méthodes instrumentales offrent une plus grande reproductibilité et efficacité par rapport aux tests organoleptiques et aux évaluations de panels sensoriels. Cependant, des défis persistent, tels que l'automatisation de la préparation des échantillons pour les matériaux fibreux ou hétérogènes sans introduire d'artefacts. De plus, la surveillance continue de facteurs critiques tels que le pH et la température reste essentielle pour reproduire la transition muscle-viande observée dans les produits carnés traditionnels [1] .
Comment Cellbase Soutient l'Analyse de la Texture
Connecter les chercheurs avec des fournisseurs vérifiés
La production de viande cultivée nécessite des outils spécialisés pour analyser la texture dans des échantillons hétérogènes.
La plateforme rationalise le processus d'approvisionnement souvent compliqué qui peut entraver les délais de R&D.En standardisant les spécifications techniques,
Nous avons analysé et standardisé ces données en champs structurés afin que les acheteurs puissent réellement comparer les produits de manière équitable [6].
Ce niveau de transparence englobe également les facteurs de production en amont qui influencent de manière significative les propriétés mécaniques du produit final [5].
Expertise spécifique à l'industrie
Au-delà de la simplification de l'approvisionnement en équipements,
Conclusion et orientations futures
L'analyse de la texture joue un rôle crucial dans l'assurance de la qualité de la viande cultivée, aidant les chercheurs à reproduire l'expérience sensorielle de la viande conventionnelle. En ciblant des propriétés mécaniques telles que le module de Young et la déformation par cisaillement, les producteurs peuvent affiner les stratégies de biotraitement pour s'aligner sur les préférences des consommateurs. Cependant, pour progresser davantage, plusieurs lacunes de recherche doivent être comblées.
Un domaine critique est la maturation post-culture. Comprendre comment des facteurs tels que le temps, la température et le pH impactent la transformation des tissus est essentiel pour imiter les changements post-mortem observés dans la viande de bétail traditionnelle [1] . De plus, l'industrie doit aller au-delà des tests de compression de base. La mise en œuvre de tests mécaniques multi-modaux - tels que des protocoles standardisés de flexion, de tension et de coupe - fournira une compréhension plus complète des structures complexes de découpe entière [3]. Des études récentes soulignent comment des propriétés telles que dureté et mâchement peuvent efficacement différencier les produits à haute teneur en viande (plus de 95%) des alternatives. Ces résultats offrent des points de référence précieux alors que l'industrie travaille à atteindre une part de marché projetée de 35% d'ici 2040 [1] [3].
Pour soutenir cette évolution, des plateformes comme
Une autre direction prometteuse est l'intégration de la caractérisation rhéologique en temps réel dans les flux de travail de production. Cette approche garantit la cohérence du produit tout en améliorant l'expérience sensorielle pour les consommateurs. À mesure que le secteur de la viande cultivée progresse, la relation entre les paramètres d'ingénierie et la perception des consommateurs deviendra de plus en plus précise, permettant aux producteurs de créer des produits pratiquement indiscernables de la viande traditionnelle.
FAQs
Comment choisir entre les tests TPA, de cisaillement et de traction pour mon produit ?
Lorsqu'il s'agit de choisir la meilleure méthode pour évaluer la texture de votre produit de viande cultivée, il est essentiel d'aligner l'approche de test avec les attributs de texture spécifiques que vous souhaitez mesurer :
- Analyse de Profil de Texture (TPA): Cette méthode est idéale pour évaluer la dureté, l'élasticité, et la mastication, ce qui en fait un choix incontournable pour un profil de texture complet.
- Test de Cisaillement: Utilisez cette technique pour mesurer la tendreté et la fibrosité, qui sont des facteurs critiques pour déterminer la facilité de mastication.
- Test de Traction: Parfait pour analyser l'étirabilité et la structure fibreuse, particulièrement lors de la création de produits de type steak.
Choisissez la méthode de test qui correspond aux objectifs sensoriels et structurels de votre produit.
Quelles étapes de préparation des échantillons réduisent la variabilité des résultats de texture de la viande cultivée?
Pour réduire la variabilité des résultats de texture de la viande cultivée, il est crucial de maintenir une synchronisation et une manipulation cohérentes pendant la préparation. Faites cuire les échantillons par lots, en veillant à ce que tous soient préparés dans les mêmes conditions. Coordonnez le timing pour que chaque échantillon atteigne l'évaluation à la même température et dans le même état. Adhérer à des méthodes de préparation uniformes est essentiel pour obtenir une analyse de texture fiable et des évaluations sensorielles, garantissant cohérence et précision tout au long du processus.
Quels indicateurs de texture prédisent le mieux la morsure et la sensation en bouche des consommateurs ?
Les indicateurs de texture, tels que l'Analyse du Profil de Texture (TPA) et la Force de Cisaillement Warner-Bratzler (WBSF), jouent un rôle crucial dans l'évaluation des qualités sensorielles de la viande cultivée. Ces techniques sont particulièrement utiles pour prédire comment les consommateurs percevront la morsure et la sensation en bouche, permettant ainsi une meilleure adéquation des caractéristiques de texture avec leurs préférences.
