Ferments du Futur a inauguré son centre d'innovation à la pointe de la technologie en Europe

Conformément au plan de marche annoncé lors de son lancement en décembre 2022, Ferments du Futur a inauguré son centre d’innovation dédié aux ferments et aux innovations sur le plateau de Saclay (Essonne) le 10 septembre 2024. Ce site à la pointe de la technologie « unique en Europe est aujourd’hui totalement opérationnel un an après la lancement du dispositif », s’est réjoui Damien Paineau, directeur exécutif de Ferments du Futur. 

Le Grand Défi Ferments du Futur lancé il y a deux ans vise à accélérer la recherche et l’innovation dans le domaine des ferments et des aliments fermentés. Porté par Inrae et l’Ania, ce programme représente un budget d’environ 100 M€ sur 10 ans, dont 48,3 M€ issus de France 2030 et autant de la part d’acteurs privés, via les contributions annuelles et les projets compétitifs. Ces partenaires privés sont issus aussi bien de grandes entreprises que de start-up, chacune avec une grande diversité de besoins. A ces 28 entreprises (contre 21 il y a un an) s’ajoute 6 établissements d’enseignements supérieur et de recherche et 8 organisations professionnelles, soit 42 membres au total, « un nombre bien supérieur à ce que nous imaginions au départ », se félicite Damien Paineau. 

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Tous ces membres constituent le consortium et participent collectivement à la sélection et au pilotage des projets de recherches, appelés projets précompétitifs avec l’objectif de « répondre directement à des verrous scientifiques et technologiques qui ralentissent l’innovation ». Ferments du Futur développe également un portefeuille de projets compétitifs confiés par des entreprises de toute taille et gérés en parfaite confidentialité par l’équipe du centre. 

Ce centre d’innovation, sur un total de 1500 m2, dont 500 m2 de carrés dédiés aux laboratoires, ouvert à tous les partenaires actuels et futurs, est doté de trois plateformes, allant du criblage à la fermentation en passant par l’analyse physico-chimique jusqu’à l’atelier de prototypage alimentaire. Suite aux recrutements intervenus depuis le lancement du dispositif, l’équipe de Ferments du Futur totalise 25 personnes aujourd’hui, dont 15 à Saclay et 10 dans les unités de recherches associées.

Un potentiel d’innovation énorme

Si les produits fermentés sont connus en France (fromage, pain, vin...), le potentiel d’innovation est énorme, aussi bien sur les microorganismes disponibles que sur les nouveau procédés. « Le domaine des microorganismes reste à explorer pour en découvrir davantage jusqu’alors inexploités et qui pourraient apporter des bénéfices santé, nutrition, ou encore sensoriel, détaille Damien Paineau. Et le second potentiel, qui se cumule avec le premier, repose sur tous les nouveaux procédés qui pourront être mis en place dans le centre Ferments du Futur. Aujourd’hui en Europe nous avons des limites sur ce que nous savons faire en fermentation, qui porte essentiellement sur la fermentation liquide. Le fait de travailler sur la fermentation solide pourrait permettre de générer de nouveaux aliments ou ingrédients », poursuit-il. 

Et de citer l’exemple de Biocobalt, un des projets sélectionné en 2023 qui s’intéresse à la production de biocolorants par fermentation en milieu solide. « Ce projet est assez emblématique puisqu’il utilise un nouveau microorganisme, avec une nouvelle technologie, pour produire un nouveaux types d’ingrédients », résume le responsable. Biocobalt utilise des céréales et un microorganisme peu utilisé en fermentation liquide, un milieu dans lequel il ne se plait pas, pour produire des colorants en remplacement des colorants chimiques utilisés en alimentation. 

La fermentation solide

Si la fermentation telle qu’elle est pratiquée en France, mais aussi en Europe est essentiellement liquide, Ferments du Futur s’intéresse aussi à la fermentation solide à partir de coproduits agricoles ou alimentaires, un mécanisme plus vertueux, parce qu’utilisant moins d’eau et d’énergie. Dans la fermentation solide, qui est traditionnellement utilisée en Asie, les ferments sont déposés sur le substrat dont ils se nourrissent, le process se fait donc de l’extérieur vers l’intérieur, alors que dans le fromage par exemple à partir de la fermentation liquide, le lait est ensemencé par des microorganismes ou des ferments qui se développent de l’intérieur vers l’extérieur

Début 2025, Ferments du Futur recevra son premier fermenteur solide, qui permet notamment de produire la sauce soja et la pâte miso, directement du Japon où se concentre les principaux fabricants mondiaux. Ce pilote de 10 litres permet de faire fermenter 5 kg de matière. « Cette machine dans cette version et ce volume unique en Europe, sera doublé de plus petits équipement en laboratoire, afin d’avoir toujours cette même chaine de valeur que sur la partie fermentation liquide déjà utilisée au centre », précise Damien Paineau, convaincu que cette nouvelle technologie « est un atout important pour Ferments du Futur ». A noter qu’au global, sur le centre, «  les équipements purs représentent 11 M€ d’investissement, dont 7 à 8 M€ sur la première phase en cours de montée en puissance et qui s’achèvera l’année prochaine », ajoute-t-il.

Premiers résultats fin 2025

Après les 6 projets de recherche sélectionnés en 2023, 6 autres l’ont été cette année (1), portant à 12 le total des projets précompétitifs dans des thématiques très variées : bioprotection des aliments, production d’ingrédients à haute valeur ajoutée par fermentation, mise au point de modèles in vitro pour explorer et optimiser les relations entre microorganismes et santé, ou encore développement de capteurs et de procédés de fermentation innovants. 

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Les premiers projets démarrés fin 2023 aboutiront à de premiers résultats fin 2025. Les entreprises membres du consortium pourront alors s’en saisir et poursuivre leur développement, permettant des innovations sous 1 à 2 ans en fonction du niveau de maturité des résultats précompétitifs. « Tous ces projets n’aboutiront pas dans les six mois, mais on peut espérer qu’une partie soit reprise par des industriels qui développeront des résultats, sachant qu’on ne maitrise pas le timing d’intégration des résultats par les industriels, de mise à l’échelle, puis de commercialisation. Mais fin 2025, on aura les premiers signes visibles de ce que permet Ferments du Futur avant une montée en puissance dès 2026 », indique encore Damien Paineau. 

Enjeux sur la production de biomasse 

Un autre enjeu important pour Ferment du Futur à terme porte sur la production de biomasse agricole nécessaire à la fermentation, sachant que cette biomasse est également utilisée dans d’autres domaines, tels que la chimie verte et l’énergie. « C’est une équation qu’il faut avoir en tête et sur laquelle travaille Ferments du Futur, avec le lancement très récent au niveau européen d’une étude prospective afin de déterminer quelles sont les quantités de biomasse nécessaire en Europe pour les prochaines décennies, face aux différents types d’usage dans différents secteurs économiques. Il ne faudrait pas se retrouver dans une situation de manque de biomasse agricole pour faire tourner les fermenteurs », prévient », prévient Damien Paineau. 

Et si l’accès à la biomasse est un enjeu important, il en existe d’autres, eux aussi liés à l’émergence de la fermentation en alimentation et en santé. « Nous organisons un évènement le 18 novembre 2024 à Bruxelles avec Inrae, AgroParisTech et l’Université Paris-Saclay afin de sensibiliser les décideurs sur l’existence de ces nombreux enjeux relevant de souveraineté européenne, afin d'être capable d’industrialiser l’Europe sur ces technologies de fermentation dans les décennies qui viennent et de disposer d’un soutien réglementaire ». 

( 1) Projets sélectionnés en 2024 : 

CAPNOZ (Université Bretagne Sud, Sorbonne Université, INRAE) : Suivi de fermentations lactiques, propioniques, acétiques et/ou alcooliques grâce à des capteurs (nez électronique entraîné) capables d’analyser en temps réel les métabolites volatils de l’espace de tête produits pendant le processus de fermentation, en s’appuyant sur les kéfirs de lait et de fruits comme preuve de concept.

COSMICS (L’Institut Agro, INRAE, Cirad) : Stabilisation et fonctionnalisation de la biomasse fraîche de microalgues, riches en protéines, lipides, polysaccharides et antioxydants, par fermentation de bactéries lactiques probiotiques, puis analyses in vitro de digestibilité.

GREENFERM (CentraleSupélec, INRAE) : Effets de stimulation/ inhibition des microorganismes photosynthétiques, comme les microalgues et les cyanobactéries, sur les bactéries et les levures issues du kombucha, de kéfirs et légumes fermentés, en étudiant la formation de biofilms associés.

NIPPON (INRAE, ACTIA, ANSES) : Modélisation des interactions microbiennes, identification des gènes ayant un rôle dans la biopréservation et exploration des capacités d’inhibitions d’espèces bactériennes en s’inspirant du superaliment japonais, le natto.

SCREEN2DRIVE (Institut Pasteur, INRAE) : Identification des facteurs clés (gènes et allèles) qui modulent et améliorent la compétitivité des levures non conventionnelles utilisées dans la fermentation du vin, en exploitant les cribles fonctionnels basés sur CRISPR combinés à des approches de séquençage

TRUESAFE (INRAE, ANSES, université d’Avignon) : Garantir la sécurité et fiabilité alimentaire de nouveaux modèles d’alternatives fromagères à base de plantes, en utilisant des challenge tests avec des pathogènes pour vérifier le potentiel de bioprotection de microorganismes.