Innovation dans la production de viande végétale

Clextral SA en partenariat avec la HES-SO Valais-Wallis a developpé et breveté une technologie innovante pour la production de viande végétales. Cette technologie innovante développée par deux professeurs de la Haute École d’Ingénierie Michael Beyrer Institute of Life sciences et Laurent Rapillard Institute of Systems Engineering combine le principe d’un processus de fibration par cisaillement et le processus d’extrusion continue. Elle permet de fabriquer des produits à fibres de meilleure qualité que ceux disponibles actuellement, à base de matières premières riches en protéines, telles que les légumineuses. 

La technologie Galaxy Texturation de Clextral est capable de produire jusqu’à 400 kg par heure de produit texturé, offrant ainsi de nouvelles opportunités pour la production et la consommation de protéines alternatives.  

Interview avec les concepteurs de la machine Michael Beyrer et Laurent Rapillard

• Comment le projet a-t-il démarré ?

 Michael Beyer: Nous avons démarré le projet ici à l'école, de façon totalement indépendante. Notre rêve était de développer un nouveau système d'extrusion, alors nous avons avancé de notre côté avec l’idée afin de voir si elle tenait la route. Une fois la conception de la machine achevée, nous avons proposé à un partenaire industriel de la tester. Ensuite nous avons procédé à différentes améliorations, et finalement nous sommes passés à grande échelle avec notre partenaire industriel. Cela nous a pris quand même quelques années ! [rires]

• Comment es-tu arrivé sur ce projet ?

Laurent Rapillard: Michael est venu me voir ainsi qu’un collègue de l’époque. Ils avaient l’idée et le concept de ce qu’ils voulaient faire sur les pâtes alimentaires. Nous, en tant qu’ingénieurs mécaniques, nous avons dû penser et concevoir une machine répondant au projet. En collaboration avec Michael nous avons établi un cahier des charges de la machine. Il a fallu concevoir un premier  prototype avec de sacrés défis de conception à relever tout cela en garantissant les règles  d'hygiène agroalimentaire et de pouvoir déplacer la machine dans le laboratoire.

• Quelle idée novatrice as-tu eu par rapport à ce type de machine ? 

Michael Beyer: Avec nos collègues de l’époque de l’université de Wageningen, nous avons travaillé sur la structuration et la texturation des protéines végétales. Mais ils ont pris la décision de ne pas travailler avec une extrudeuse, car la machine était considérée comme extrêmement complexe. Je me suis donc dis qu'il fallait revenir à une échelle industrielle, avec une machine qui travaille en continu pour la production en relativement grandes quantités, et qui pourrait répondre aux demandes futures. Ce que nous avions étudié et constaté au niveau scientifique a pu être implémenté dans une machine pouvant produire à grande échelle. 

Actuellement, il y a une forte augmentation de la demande pour tout ce qui est alimentation végétal et végétarien. Le marché nous montre qu'il y a un besoin de transformation et que l’alimentation devrait être plus saine et plus durable. La compétition est forte sur ce marché et nous ne sommes pas tout seuls. Nous avons donc observé ce que font les autres producteurs d'équipements pour l'industrie alimentaire et nous avons essayé de bien nous placer avec une technologie différente, qui est encore plus innovante et plus intéressante pour l'industrie.

• Quels étaient les défis par rapport à ce projet ? 

Laurent Rapillard: Le premier défi était lié à la température, car nous avons des problèmes de dilatation thermique. Dans les liaisons mécaniques, il faut toujours prévoir des pièces qui puissent se déformer lorsqu'on chauffe. Cette pâte peut être chauffée jusqu'à 130 degrés, alors que la température initiale est d'une quinzaine de degrés. Donc ça fait de gros allongements pour les pièces mécaniques. Le deuxième défi était lié aux problèmes d'étanchéité, puisque nous avons une extrudeuse dont la base standard ne tourne pas, et que derrière il y a des pièces mécaniques qui elles doivent tourner. Il fallait donc un palier qui permette cette rotation, tout en étant étanche pour ne pas que la pâte alimentaire s’écoule.

• Cette innovation a même fait l’objet d’un dépôt de brevet ?

Michael Beyer: C'est un brevet à la fois sur la technique, sur la machine, mais également sur la transformation et la modification de biomolécules, soit la transformation des protéines. En tant qu’école, la problématique est de pouvoir protéger les idées, surtout lorsqu'il s'agit d'une protection que l’on souhaite à l’échelle mondiale. Pour la valorisation de cette machine et de cette nouvelle technologie, nous avons donc pris la décision de transférer le droit de propriété intellectuelle à une entreprise industrielle partenaire, Clextral. L’entreprise s'occupe de la production de la machine, s’assure de sa robustesse, puis les distribuera sous brevet dans le monde entier. 

• Maintenant que le projet arrive à son terme, quelle est la suite pour l'école ? 

 Laurent Rapillard: Pour ce projet, il y a eu un Inno Suisse avec l’entreprise, car elle a senti que cette technologie était prometteuse et l'a développée pour en faire un produit industriel et le commercialiser. Clextral est un grand producteur d'extrudeuses alimentaires. S’ils ont de nouvelles idées ou de nouveaux besoins, ils reviendront vers nous. 

Michael Beyer: La phase cruciale est maintenant de voir si le système qu'on a développé ensemble avec Clextral sera accepté par les clients de l'industrie. Il est clair qu'on va devoir aussi travailler dans le futur sur le concept et le design pour améliorer encore notre extrudeuse. Nous sommes dans une phase où l’on pense déjà à la prochaine version, et c’est un travail qu'on peut faire de façon indépendante de l'industrie. Il faut maintenant démontrer que le système est prometteur, car en ce qui concerne des aliments tels que les substituts de viande, de fromage ou de poisson par exemple, nous avons clairement besoin d’améliorer la qualité.

• Quel enrichissement retirez-vous grâce à ces collaborations interdisciplinaires au sein de la Haute école d'ingénierie ?

 Laurent Rapillard:  L'interdisciplinarité au sein de notre école est une vraie force, car tout ce que l'on a développé en mécanique existe déjà dans d'autres champ d’application . Mais de pouvoir les développer dans un nouveau domaine tel que l'agro-alimentaire est une vraie valeur ajoutée. Ce qui est important de nos jours c'est d'arriver à intégrer toutes les technologies pour en faire un produit. Dans une branche comme la mécanique, je pense que si on regarde dans la littérature, il y a énormément de composants et de brevets qui sont déjà déposés. Mais réussir à avoir la connaissance de tout ce qui existe pour faire le meilleur produit possible, là est le challenge !

Michael Beyer: Travailler avec un autre institut ayant des connaissances dans la construction de machines et avec des gens sachant concevoir un outil qui fait de la transformation de substances biologiques est clairement un atout majeur. Pour aller encore plus loin, il faudrait également maintenant intégrer des gens ayant des compétences dans l’analyse du cycle de la vie, car nous devons mieux comprendre comment une technologie innovante peut s'intégrer dans la production, mais aussi quels sont les effets secondaires sur l'environnement, la société et l'économie. L'école se prépare à ces changement et évolutions, en intégrant dans sa formation de nouvelles compétences, notamment en énergie et en durabilité. Désormais, tous ces aspects seront à considérer lors de la création d’un projet.

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