Des aliments imprimés en 3D plus nutritifs grâce aux nanotechnologies

Réalisée en déposant les aliments, couche par couche, dans la forme de son choix à partir de cartouches de pâte et de poudre alimentaires, l’impression 3D permet de contrôler avec précision l’aspect mais aussi la composition des aliments. Cela la rend intéressante pour le développement d’aliments personnalisés, utilisés pour des secteurs comme l’armée et les missions spatiales.

Une équipe de recherche américaine s’est penchée sur le moyen d’améliorer les qualités nutritionnelles des aliments imprimés en 3D. Ce projet était mené par Ali Ubeyitogullari, professeur adjoint en génie alimentaire à la Station d'expérimentation agricole de l'Arkansas (AAES), la composante de recherche de la division de l'agriculture de l'Université de l'Arkansas.

Son objectif était d’améliorer l’absorption des composés bioactifs contenus dans les aliments imprimés en 3D. « Les composés bioactifs ont des avantages potentiels pour la santé, explique Ali Ubeyitogullari dans un communiqué du 17 avril 2023. Cependant, ils ne sont pas toujours correctement absorbés par le corps ». Tout l’enjeu de ses recherches visaient donc à trouver un moyen de les rendre plus faciles à absorber, puis de trouver un moyen de les incorporer dans les sources alimentaires quotidiennes.

Une technologie applicable aux probiotiques

Les chercheurs ont utilisé du dioxyde de carbone supercritique - un état fluide du dioxyde de carbone obtenu lorsqu'il est maintenu au-dessus de ses température et pression critiques- pour réduire les composés bioactifs en particules nanométriques « aussi petites que 50 nanomètres », les rendant ainsi plus faciles à absorber par les tissus du système digestif humain. Ils les ont ensuite séchées sous une forme qui évite la cristallisation. Le chercheur utilise également du dioxyde de carbone supercritique pour créer un matériau poreux à partir d'amidon de maïs, un biopolymère digestible, qu'il utilise ensuite pour encapsuler les composés bioactifs. Ce process qui convient pour une utilisation dans les compléments alimentaires ou les aliments imprimés en 3D, rend les composés bioactifs plus stables, avec une durée de conservation allant jusqu'à 21 jours et jusqu'à une température de 50°C. Des tests simulant la digestion sont en cours en laboratoire.

Ali Ubeyitogullari compte appliquer la même technologie pour améliorer l'apport de probiotiques dans le système digestif, qui comme les composés bioactifs ont une durée de conservation limitée et peuvent être en partie détruits lors du transit dans l’estomac. Pour cela, il développe un moyen d'infuser des microbes probiotiques dans un milieu poreux d'alginate-pectine, un biopolymère comestible, qui pourrait les protéger des acides gastriques.