À condition qu’elle soit correctement transformée, la Chlorella vulgaris est une source de protéines prometteuse et durable, qui pourrait remplacer à la fois les protéines végétales et les protéines animales. Bien que certains défis subsistent en termes de goût et d’efficacité de l’extraction des protéines, les protéines de microalgues peuvent constituer un complément intéressant aux denrées alimentaires durables et innovantes. Telles sont les conclusions de la thèse qu’a rédigée Simon Van De Walle, chercheur ILVO, à la KU Leuven/KULAK Kortrijk.

Les protéines végétales n’ont généralement pas la même qualité et les mêmes propriétés fonctionnelles que les protéines animales. Il est donc difficile de développer des alternatives qui possèdent une structure, une stabilité et une texture en bouche similaires. Les microalgues pourraient être une solution : ces petits organismes regorgent de protéines, peuvent être cultivés de manière durable et recèlent un excellent potentiel en termes de fonctionnalité nutritionnelle.

Pour exploiter au maximum leurs avantages, nous devons toutefois comprendre comment les différentes méthodes de transformation influencent la qualité et la fonctionnalité des protéines de microalgues. Simon Van De Walle s’est concentré sur la microalgue « Chlorella vulgaris » et a cherché à savoir dans quelle mesure les techniques de séchage, la disruption cellulaire, la purification des protéines et les méthodes de culture influençaient les propriétés des protéines.

Séchage des microalgues

La première phase de l’étude consistait à évaluer différentes méthodes de séchage, parmi lesquelles la lyophilisation et l’atomisation, mais aussi des techniques innovantes telles que le séchage par combustion pulsée, le séchage au soleil et le séchage en film mince agité. Constat intéressant : le séchage en film mince agité améliore la solubilité et les propriétés gélifiantes des protéines.

Cette méthode de séchage s’avère donc intéressante à la fois du point de vue de la déshydratation et de l’amélioration des valeurs nutritionnelles. Les différents processus de séchage ont, par ailleurs, révélé des différences d’odeur et de goût, qui ont pu être exploitées pour orienter les propriétés en fonction des applications alimentaires.

Désintégration de la paroi cellulaire

Étant donné que la Chlorella vulgaris possède une paroi cellulaire épaisse, qui limite la disponibilité des protéines, des techniques mécaniques ont été étudiées, telles que l’homogénéisation sous haute pression et le broyage à billes. Ces méthodes ont considérablement amélioré la solubilité et les propriétés émulsifiantes, rendant les protéines d’algues plus semblables aux protéines de soja. Les microalgues pourraient donc être des candidates sérieuses en guise d’alternative végétale aux protéines traditionnelles.

Protéines purifiées

Diverses techniques de purification, comme la précipitation isoélectrique et l’ultrafiltration, ont ensuite été étudiées afin d’améliorer encore la fonctionnalité en éliminant les substances indésirables (lipides et glucides). Les résultats ont montré que certaines méthodes d’extraction rendent les protéines propres à différentes applications. Certains extraits se prêtent parfaitement à la production de substituts de viande, tandis que d’autres pourraient remplacer les œufs dans les émulsions.

Quid de la méthode de culture ?

Les microalgues peuvent être cultivées de diverses manières : à la lumière (photoautotrophie) ou dans l’obscurité, avec un apport externe de carbone (hétérotrophie). Si l’étude a démontré une influence de la méthode de culture sur la composition protéique et les propriétés fonctionnelles, les différences restent toutefois limitées. Les algues cultivées dans l’obscurité présentaient de meilleures propriétés gélifiantes, tandis que celles cultivées à la lumière affichaient un meilleur pouvoir moussant.

Publication

Impact of processing steps of Chlorella vulgaris biomass on the quality and techno-functional properties of proteins, Simon Van De Walle, KU Leuven KULAK, 2025. De verdediging vindt plaats op 26 juni, KU Leuven/KULAK Kortrijk.