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La révolution de l’impression 3D (ou fabrication additive) est en marche dans de nombreux domaines tels que la mécanique, le design ou la médecine, mais également dans le secteur alimentaire. La conception et la fabrication de nouveaux aliments personnalisés à fonctionnalités ciblées sont désormais possibles et prometteuses afin de pouvoir répondre aux problématiques alimentaires de certaines catégories de population (pathologies liées à l’âge, besoins énergétiques spécifiques des enfants, des jeunes adultes, des sportifs…).

La littérature scientifique de ce domaine s’enrichie chaque jour et il apparaît clairement que le principal verrou se situe au niveau de la texturation des produits, et en particulier des produits carnés. Pour pallier à ceci, l’utilisation d’agents texturants ou d’enzymes comme la collagénase est de rigueur. Néanmoins, les consommateurs souhaitent désormais des produits plus sains (clean-label) tout en étant d’une qualité sanitaire optimale. Nos recherches sont donc axées sur la texturation des produits, basée 1) sur les propriétés des matières premières et, 2) sur le paramétrage et le pilotage du procédé d’impression 3D. La perception du consommateur vis-à-vis d’une nouvelle technologie de fabrication d’aliments est un aspect également mis en avant dans nos recherches afin de prendre en compte les évolutions sociétales à venir. Enfin, dans un souci de développement durable et de limitation des pertes et gaspillages, les matières premières utilisées sont issues de produits peu ou mal valorisés par les filières.

Un premier prototype d’imprimante alimentaire a été développé à partir d’une imprimante du commerce, elle-même modifiée en utilisant une seconde imprimante 3D. Ce prototype est désormais fonctionnel (fig. 1), et nous a permis d’imprimer des structures à géométrie contrôlée à base de protéines animales et de polysaccharides (fig. 2).

La formulation de l’aliment ainsi que le procédé d’impression sont des facteurs clés. Mais, afin d’obtenir un aliment finalisé, les phases de post-traitement (cuisson, séchage…) sont également indispensables. Pour associer cette étape de post-traitement aux qualités sanitaire (inactivation bactérienne) et nutritionnelle (préservation de certains nutriments de la chaleur par exemple) de l’aliment, un procédé innovant de cuisson de grande précision est actuellement en cours de développement pour être directement intégré au sein de l’imprimante 3D.