Les tests organoleptiques sont essentiels pour que la viande cultivée reproduise les qualités sensorielles de la viande conventionnelle. Les indicateurs clés incluent :
- Jutosité: Mesurée à l'aide de la chromatographie en phase gazeuse-spectrométrie de masse (GC-MS) et des tests de perte d'humidité pendant la cuisson. Les défis incluent la reproduction de la teneur en matières grasses et la rétention d'humidité.
- Tendreté: Évaluée avec l'analyse du profil de texture (TPA) et la force de cisaillement de Warner-Bratzler (WBSF). La viande cultivée montre un potentiel pour obtenir des textures plus tendres.
- Sensation en bouche et texture: Analysées par rhéologie et rigidité de l'échafaudage. Les produits actuels manquent de la complexité fibreuse des morceaux entiers.
- Saveur et arôme: Des techniques comme la GC-MS et les nez électroniques identifient les composés clés, tels que ceux issus de la réaction de Maillard, pour imiter les saveurs de viande.
Alors que la viande cultivée lutte avec la jutosité et la complexité des saveurs, les avancées dans les systèmes de co-culture et les échafaudages améliorant les saveurs réduisent l'écart avec la viande conventionnelle.
Métriques Organoleptiques Clés pour la Viande Cultivée
Jutosité : Méthodes de Mesure et Résultats
Reproduire la jutosité de la viande conventionnelle dans des alternatives cultivées s'est avéré délicat. Les chercheurs s'attaquent à ce problème en co-cultivant des adipocytes (cellules graisseuses) avec des cellules musculaires ou en produisant des "blocs de graisse" séparés riches en lipides. Ces approches visent à améliorer la rétention d'humidité et à renforcer le profil de saveur huileux qui contribue à la jutosité [1][9].
Pour mesurer la jutosité, la Chromatographie en Phase Gazeuse-Spectrométrie de Masse (GC-MS) est couramment utilisée.Cette méthode identifie des composés volatils comme le nonanal et le 2-éthyl-1-hexanol, qui sont essentiels à la sensation en bouche "grasse" et à la perception de la jutosité [1][3]. Une autre approche consiste à cuire des échantillons de viande à des températures internes spécifiques - 65°C, 70°C et 75°C - et à mesurer la perte d'humidité pendant le processus [5]. Les chercheurs ont découvert qu'augmenter l'adipogenèse non seulement améliore la rétention d'humidité mais génère également des composés volatils qui imitent l'arôme de bœuf rôti [1].
Ces avancées dans la recherche sur la jutosité ouvrent la voie à l'exploration d'autres qualités texturales importantes, telles que la tendreté.
Tendreté : Évaluation et Références
Après la jutosité, la tendreté se distingue comme un facteur crucial pour déterminer la qualité de la viande cultivée. Deux méthodes principales sont utilisées pour évaluer la tendreté : Texture Profile Analysis (TPA) et Warner-Bratzler Shear Force (WBSF).
- TPA simule le processus de mastication à travers un test de double compression, mesurant des aspects tels que la dureté, l'élasticité, la cohésion, la mâche et la résilience [2].
- WBSF utilise une lame en V pour déterminer la force nécessaire pour cisailler l'échantillon de viande [7][2].
Une étude de 2022 [2] a comparé des saucisses de Francfort cultivées avec des saucisses conventionnelles. Bien que les niveaux de dureté soient similaires, les saucisses cultivées ont montré un score d'élasticité de 0,54, proche de celui du poulet cru (0,61).Cependant, l'étude a noté que la viande cultivée a tendance à avoir un module de Young plus élevé (une mesure de la rigidité) par rapport à la viande transformée conventionnelle [2].
"L'analyse du module de Young était le paramètre qui montrait les plus grandes différences... la saucisse de Francfort préparée avec de la viande cultivée présente une valeur significativement plus élevée que la saucisse commerciale, suggérant que le processus de préparation donne lieu à un produit plus rigide." - Jacobo Paredes et al., Nature [2]
Analyse de la texture et de la sensation en bouche
Obtenir la bonne sensation en bouche est essentiel pour la satisfaction du consommateur. La sensation en bouche est évaluée à l'aide de la rhéologie, qui évalue les propriétés viscoélastiques de la viande en mesurant le module de stockage (G') et le module de perte (G'') [2]. Cette méthode fournit des informations sur la structure interne et le comportement d'écoulement des matrices de viande [2]. Pour obtenir une image complète, les chercheurs combinent désormais des tests de traction, de compression et de cisaillement, offrant une analyse tridimensionnelle des produits carnés [8].
Un facteur clé influençant la sensation en bouche est la rigidité de l'échafaudage, qui joue un rôle majeur dans la formation de la texture finale. Les études suggèrent que les échafaudages avec un module de Young d'environ 11 kPa sont idéaux pour la croissance musculaire (myogenèse), tandis que ceux autour de 3 kPa conviennent mieux à la croissance des graisses (adipogenèse) [1]. De plus, les tissus musculaires cultivés se rigidifient lorsqu'ils sont chauffés à 60°C en raison de la dénaturation des protéines [1].
La viande cultivée présente souvent une cohésion inférieure par rapport à la viande transformée conventionnelle, ce qui signifie qu'elle a tendance à se désagréger plus facilement lors des tests [2].En revanche, la viande animale présente généralement une rigidité plus élevée en traction qu'en compression. Par exemple, la saucisse animale a une asymétrie traction-compression de 2,41 [8]. Ces facteurs influencent de manière significative l'expérience globale de dégustation.
Profilage des saveurs et des arômes dans la viande cultivée
Méthodes analytiques pour les saveurs et les arômes
La saveur est l'une des qualités les plus critiques en ce qui concerne la viande cultivée. Pour identifier les composés volatils responsables des arômes de viande, de moisi et de gras, les chercheurs s'appuient sur des techniques avancées telles que la Chromatographie en Phase Gazeuse-Spectrométrie de Masse (GC-MS) combinée à l'Échantillonnage en Espace de Tête Dynamique (DHS) et la GC-MS-Olfactométrie (GC-MS-O). Dans ces méthodes, des évaluateurs formés reniflent l'effluent du GC, associant les pics chimiques à des arômes spécifiques [6][10][11].
Un autre outil, le nez électronique (e-nose), offre une empreinte aromatique rapide. Cette technologie crée une "empreinte" des arômes, permettant des comparaisons rapides entre la viande cultivée et la viande conventionnelle [10]. Pendant ce temps, la langue électronique (e-tongue) évalue les composants gustatifs non volatils comme l'amertume, l'acidité et l'umami en mesurant les réponses électrochimiques [3]. Pour les précurseurs de saveur solubles dans l'eau tels que les acides aminés et les sucres - acteurs clés dans la formation des arômes lors de la cuisson - la Chromatographie Liquide-Spectrométrie de Masse en Tandem (LC-MS/MS) est la méthode de référence [1][11].
Dans une étude, les chercheurs ont utilisé l'Analyse en Composantes Principales sur les données GC-MS pour comparer la graisse de porc cultivée avec la graisse conventionnelle, capturant 90.0 % de la variation entre les deux échantillons [6]. Ce niveau de détail aide à identifier où la viande cultivée diffère et guide les efforts pour reproduire plus précisément les saveurs de la viande conventionnelle.
Ces outils font plus qu'identifier les arômes - ils aident également les scientifiques à cibler les composés nécessaires pour imiter les saveurs de la viande traditionnelle.
Composés Aromatiques Clés dans la Viande Cultivée
En utilisant ces techniques de pointe, les chercheurs ont identifié des composés aromatiques spécifiques cruciaux pour reproduire la saveur de la viande conventionnelle. Reproduire la chimie complexe de la viande cuite n'est pas une tâche facile, car la viande cultivée manque souvent de certains précurseurs de saveur qui s'accumulent naturellement chez les animaux grâce à leur alimentation ou sont modifiés par des organes non musculaires [4]. Un exemple parfait est la réaction de Maillard, qui se produit lorsque les acides aminés et les sucres réducteurs interagissent à des températures supérieures à 150°C, créant l'arôme rôti et charnu qui définit le bœuf cuit [10].
"La différence dans les profils d'acides aminés entre les tissus in vitro et la viande traditionnelle présente des défis pour imiter la saveur de Maillard de la viande traditionnelle." - Nature Communications [10]
Les composés contenant du soufre sont particulièrement importants pour les arômes authentiques de viande. Le furfuryl mercaptan contribue aux notes de viande rôtie, tandis que 3-mercapto-2-pentanone ajoute des saveurs charnues et d'oignon [10]. Un autre composé clé, 2,5-diméthylpyrazine, délivre des arômes de bœuf rôti et sert de marqueur pour une différenciation réussie des cellules musculaires [1]. Les notes grasses, en revanche, proviennent de composés tels que nonanal et 2-éthyl-1-hexanol, qui sont des sous-produits de l'oxydation des lipides [1][3].
En décembre 2023, des chercheurs de la KU Leuven ont démontré que griller des blocs musculaires différenciés à 180°C pendant cinq minutes produisait des niveaux plus élevés de 2,5-diméthylpyrazine et de benzaldéhyde, alignant le profil chimique de la viande cultivée plus étroitement avec celui du bœuf conventionnel [1]. D'ici juin 2024, une nouvelle percée a émergé : des chercheurs ont développé un "échafaudage à saveur commutable" utilisant du mercaptan furfurylique lié à un hydrogel à base de gélatine. Lorsqu'il est chauffé à 150°C, l'échafaudage libérait des volatils de viande, créant un profil de saveur qui, selon l'analyse en composantes principales, était beaucoup plus proche du bœuf conventionnel que la viande cultivée standard [10]. De manière impressionnante, l'échafaudage a conservé 93.8 % de son poids sur une période de culture cellulaire de 14 jours à 37 °C [10].
Évaluation sensorielle des protéines alternatives : Un guide des meilleures pratiques
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Comparaison entre viande cultivée et viande conventionnelle
Viande cultivée vs viande conventionnelle : Comparaison des métriques sensorielles
En ce qui concerne la viande cultivée, il existe des obstacles évidents à surmonter pour égaler les qualités sensorielles de la viande conventionnelle. Comprendre ces différences est essentiel pour combler l'écart et obtenir une expérience gustative similaire. Voici comment la viande cultivée se compare à son homologue traditionnel à travers plusieurs aspects sensoriels.
La jutosité reste un défi important.La viande conventionnelle bénéficie de la graisse intramusculaire naturelle et de la capacité de rétention d'eau, que la viande cultivée n'a pas encore réussi à reproduire efficacement [4]. D'autre part, la tendreté pourrait être un domaine où la viande cultivée excelle. En évitant le processus de rigor mortis et la formation du complexe actomyosine, qui durcit la viande traditionnelle, la viande cultivée peut atteindre une texture plus douce. Comme l'explique Lieven Thorrez de la KU Leuven:
"Si le rigor mortis était moins fort ou si aucun complexe actomyosine n'était formé, cela pourrait avoir un effet positif sur la qualité du produit en termes de tendreté... par rapport à la viande traditionnelle" [4].
La sensation en bouche et la texture sont d'autres domaines qui nécessitent des améliorations. Actuellement, la viande cultivée tend à ressembler à la texture molle et hachée que l'on trouve dans les produits transformés plutôt qu'à la complexité fibreuse des morceaux entiers. Par exemple, une étude de 2022 par Biotech Foods S.L. a comparé une saucisse de Francfort cultivée à son homologue commercial. La saucisse cultivée avait une valeur de ressort 0,54, légèrement inférieure à la 0,61 observée dans les saucisses commerciales, la rendant plus proche en texture du poulet frais que du porc traditionnel [2]. De plus, la version cultivée a montré une rigidité plus élevée (module de Young), indiquant un besoin d'améliorations du processus pour s'aligner sur les préférences des consommateurs [2].
Le goût est peut-être le défaut le plus notable. La viande conventionnelle développe son goût riche et complexe grâce au métabolisme post-mortem et aux réactions de Maillard. En revanche, la viande cultivée, à moins que ses cellules musculaires ne soient hautement différenciées, tend à avoir un goût plus doux [4][1][10].Sans ces processus naturels d'amélioration des saveurs, la viande cultivée nécessite des solutions innovantes pour reproduire le profil de goût intense de la viande traditionnelle.
Tableau de comparaison des métriques sensorielles
| Métrique | Viande conventionnelle | Viande cultivée |
|---|---|---|
| Jutosité | Élevée; grâce à la graisse intramusculaire et à une rétention d'eau efficace [4]. | Inférieure; souvent décrite comme "sèche" en raison de l'absence de cellules graisseuses naturelles [4]. |
| Tendreté | Variable; influencée par le vieillissement, les changements de pH et la rigidité cadavérique [4]. | Potentiellement plus élevée; évite les effets durcissants du complexe actomyosine [4]. |
| Texture en bouche | Fibreux et complexe; inclut le tissu conjonctif et d'autres éléments structurels [4]. | Plus doux ou "haché"; manque de la complexité 3D des coupes entières [4][2]. |
| Saveur | Riche et intense; développée via le métabolisme post-mortem et les réactions de Maillard [4]. | Douce; nécessite des additifs ou des échafaudages conçus pour imiter les profils de saveur traditionnels [1][10]. |
| Dureté | Élevée dans les coupes entières; varie dans les produits transformés [2]. | Comparable aux produits transformés comme les saucisses lorsqu'ils sont testés à l'aide de l'APT (Analyse de Profil de Texture) [2]. |
Conclusion
Des tests organoleptiques approfondis jouent un rôle crucial pour garantir que la viande cultivée réponde aux attentes des consommateurs de viande traditionnelle [3]. La recherche souligne constamment la similitude sensorielle comme un facteur clé pour obtenir l'acceptation des consommateurs [3]. En combinant des méthodes de test rigoureuses avec des avancées continues, l'industrie de la viande cultivée continue de tracer la voie de son développement.
Les obstacles, cependant, sont indéniables. La viande cultivée manque actuellement des processus post-mortem naturels - comme la chute de pH et la rigidité cadavérique - qui donnent à la viande traditionnelle sa saveur et sa texture distinctives [4]. Malgré cela, les progrès sont évidents. Une étude de 2024 par Pasitka et al.révélé que 67 % des participants préféraient un produit de poulet cultivé hybride à une alternative à base de soja, montrant que l'atteinte de la similarité sensorielle est à portée de main [3]. Mercedes Vila de Biotech Foods S.L. souligne l'importance de ces efforts :
"Les propriétés sensorielles de la viande cultivée sont dérivées des caractéristiques moléculaires du produit, et comme la viande cultivée en est encore à ses débuts, l'étude et la compréhension de ses propriétés sont d'une importance capitale" [2].
Orientations futures de la recherche organoleptique
Les chercheurs s'attaquent activement aux défis de la saveur et de la texture. Par exemple, des échafaudages à saveur commutable sont en cours de développement pour libérer des composés carnés, comme le furfuryl mercaptan, lorsqu'ils sont chauffés à environ 150°C.Cette approche aborde le problème de la perte de composés volatils pendant les périodes de culture prolongées [10].
L'analyse de texture est également devenue plus avancée. Au lieu de se fier uniquement aux tests de dureté de base, les scientifiques utilisent désormais des méthodes telles que l'analyse du profil de texture et la rhéologie pour reproduire les propriétés mécaniques - telles que le module de Young et le module de cisaillement - de morceaux de viande spécifiques comme le filet ou le brisket [2]. Les systèmes de co-culture, qui combinent des myoblastes, des fibroblastes et des adipocytes, aident à imiter le tissu conjonctif complexe et le persillage de graisse que l'on trouve dans les morceaux entiers de viande [4]. De plus, des outils comme les nez et langues électroniques offrent des moyens objectifs de comparer les profils de saveur et de goût avec ceux de la viande conventionnelle [10].
Ces percées soulignent l'importance de la recherche continue et de l'innovation dans le développement de la viande cultivée.
Comment Cellbase Soutient la R&D de la Viande Cultivée
FAQ
Comment la jutosité de la viande cultivée est-elle rendue similaire à celle de la viande traditionnelle ?
La viande cultivée égale la jutosité de la viande traditionnelle en mélangeant des cellules musculaires et graisseuses dans des échafaudages spécialement conçus. Ces échafaudages, souvent créés à partir de matériaux comme la gélatine ou l'alginate, sont conçus pour retenir l'humidité et reproduire la texture familière de la viande animale.
En ajustant des facteurs tels que la rigidité et la rétention d'eau, ces échafaudages recréent l'équilibre délicat entre la graisse et l'eau que l'on trouve dans la viande conventionnelle. Ce design minutieux garantit que la libération d'humidité, la tendreté et la sensation en bouche ressemblent étroitement à l'expérience de manger de la viande traditionnelle.
Que sont les échafaudages à saveur modulable et comment améliorent-ils la viande cultivée ?
Les échafaudages à saveur modulable sont des biomatériaux de pointe conçus pour soutenir la croissance cellulaire tout en améliorant l'attrait sensoriel de la viande cultivée.Ces échafaudages sont fabriqués à l'aide d'un hydrogel à base de gélatine infusé avec des composés aromatiques thermosensibles (SFCs). Voici comment cela fonctionne : pendant la phase de culture cellulaire, l'échafaudage reste inactif, garantissant qu'il n'interfère pas avec le développement des tissus. Mais une fois chauffé à des températures de cuisson typiques, il libère des composés aromatiques qui imitent les saveurs riches et charnues de la viande traditionnelle.
Cette méthode garantit que l'échafaudage soutient la croissance cellulaire sans compromettre le goût. Le résultat ? Un coup de pouce de saveur délicieux pendant la cuisson qui reflète les arômes et le goût de la viande conventionnelle. Ces échafaudages sont essentiels pour améliorer le profil de goût et d'arôme de la viande cultivée, la rendant plus attrayante pour les consommateurs.
Pour ceux impliqués dans la recherche et le développement, des matériaux comme des hydrogels spécialisés et des SFCs sont disponibles via
Pourquoi la viande cultivée pourrait-elle être plus tendre que la viande traditionnelle ?
La viande cultivée se distingue par sa capacité à atteindre un niveau de tendreté difficile à égaler avec l'élevage traditionnel. Cela est principalement dû au contrôle précis de facteurs tels que la différenciation cellulaire et la rigidité de l'échafaudage pendant sa production. Ces contrôles garantissent que les fibres musculaires sont uniformément alignées et contiennent un minimum de tissu conjonctif, ce qui donne une texture plus douce et plus tendre.
En ajustant finement ces conditions, la viande cultivée offre constamment une texture que les méthodes traditionnelles ont du mal à reproduire.
