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Ingrédients de PI, partie 11 : exploration des couleurs dans le secteur alimentaire et des boissons – une perspective sur les brevets
avril 2024
Comme le dit le dicton, « On mange d’abord avec les yeux ». L’apparence visuelle, en particulier la couleur d’un produit alimentaire ou d’une boisson, est l’un des premiers éléments qu’un consommateur évalue, utilisant cette information pour décider si un produit semble suffisamment bon pour être goûté ou acheté.
Des études ont montré que la couleur a un impact significatif sur la capacité des gens à identifier les aliments et les boissons, les produits non colorés ou mal colorés étant identifiés correctement moins fréquemment que les produits correctement colorés. Nous associons souvent certaines couleurs dans certains aliments comme une indication que l’aliment s’est détérioré (par exemple, le pain vert indique la présence de moisissure). Un produit ayant la « mauvaise » couleur peut donc dissuader les consommateurs de le goûter. En fait, la couleur d’un aliment ou d’une boisson peut exercer un effet spectaculaire sur l’attente psychologique du goût d’une personne. Ainsi, la couleur peut être l’aspect visuel le plus important d’un aliment ou d’une boisson et constitue donc un élément crucial dans le développement de nouveaux produits.
L’ajout de couleurs aux aliments est pratiqué depuis des siècles, remontant jusqu’aux anciens Égyptiens. En 1856, William Henry Perkin a développé et breveté l’un des premiers colorants synthétiques, la mauvéine, qui était initialement utilisé pour teindre les vêtements. Bien que le colorant ait également été approuvé pour une utilisation comme colorant alimentaire, il s’est avéré plus tard être toxique !
Aujourd’hui, les colorants restent un élément clé de l’industrie alimentaire et des boissons – selon certaines estimations, le marché mondial des colorants alimentaires atteindra 6 milliards USD d’ici 2028. Cependant, comme pour d’autres ingrédients alimentaires et de boissons, les consommateurs sont de plus en plus préoccupés par les effets à long terme sur la santé des colorants alimentaires synthétiques, l’impact environnemental des additifs et leur production, ainsi que les questions éthiques associées à certains colorants alimentaires, comme le carmin qui est dérivé d’insectes broyés. En même temps, les producteurs alimentaires cherchent de plus en plus à développer des produits accrocheurs et distincts de la concurrence, tout en conservant leurs propriétés visuelles pendant le stockage et en rayon.
Alors, comment les fabricants de colorants alimentaires répondent-ils à ces défis ? Afin de découvrir les toutes dernières innovations dans ce domaine, nous avons examiné la littérature des brevets pour identifier les demandes récemment publiées concernant les colorants alimentaires et leur production.
Parmi les principaux acteurs ayant déposé des demandes de brevet dans ce secteur figurent Givaudan, Chr Hansen Natural Colours, Oterra, Mars, la société japonaise Fancl Corp, Chenguang Biotech Group basée en Chine, et la start-up danoise Chromologics. Quant aux types de technologies sur lesquelles se concentrent ces déposants de brevets, notre recherche a révélé les tendances clés suivantes :
(1) Stabilité améliorée
L’un des principaux défis pour ceux qui développent des colorants alimentaires est d’obtenir un agent colorant qui reste stable pendant la fabrication du produit alimentaire ou de la boisson finale, et sur les étagères.
La phycocyanine, un colorant bleu naturel dérivé de la spiruline (la cyanobactérie Arthrospira platensis), est particulièrement intéressante en raison de ses propriétés antioxydantes et anti-inflammatoires. Cependant, la phycocyanine est sensible au pH, à la température et à la lumière, ce qui entraîne une décoloration et limite son utilisation dans certains produits. Givaudan cherche à résoudre ce problème en combinant la phycocyanine avec certaines protéines ou peptides solubles dans l’eau, comme ceux dérivés des pommes de terre, des haricots et des noix, comme décrit dans la demande de brevet internationale WO2023052343.
D’autres compositions visant à stabiliser les phycocyanines font l’objet de demandes de brevet déposées par Chr Hanson Natural Colours (maintenant Oterra). EP3975750 décrit une composition dans laquelle la phycocyanine est stabilisée par le polyphénol, qui agit comme agent complexant, et un agent d’encapsulation. Une demande ultérieure EP4072313 se concentre sur la combinaison spécifique de phycocyanine avec du glycérol et de l’amidon modifié.
(2) Couleurs produites par fermentation
L’utilisation de la fermentation pour la production de colorants alimentaires présente plusieurs avantages, notamment la réduction du coût des matières premières, la facilité de mise à l’échelle, des rendements plus élevés et un impact environnemental réduit par rapport aux méthodes synthétiques, et pas de variations saisonnières comme avec les couleurs dérivées des plantes.
De nombreuses entreprises profitent de ces avantages de la fermentation. L’une d’entre elles, la start-up danoise Chromologics, a déposé une famille de demandes de brevet (par exemple EP4176069), portant sur une méthode de préparation d’une composition colorante alimentaire atrorosine à partir de bouillon de fermentation. Les atrorosines ont été découvertes en 2019 comme une nouvelle classe de pigments rouges produits par le champignon filamenteux
Également axés sur les pigments rouges, des brevets ont été accordés à l’Université technique du Danemark (DTU) pour une nouvelle classe de pigments azaphilones rouges naturels et leur production par le champignon Aspergillus cavernicola (voir, par exemple, le brevet européen accordé EP3909954B1). Ceux-ci fournissent une alternative à la production de pigments utilisant le champignon Monascus, qui produit un cocktail de pigments pouvant varier dans sa composition, et contenant potentiellement des mycotoxines.
La purification des phycocyanines produites par fermentation de microalgues fait l’objet d’une série de demandes déposées par Fermentalg, y compris la demande européenne EP3908121A1. La méthode de l’invention est censée résoudre le problème de la purification à l’échelle industrielle des phycocyanines, tout en évitant les produits chimiques agressifs, en réduisant la teneur en sucre résiduel et en préservant les propriétés du colorant.
(3) Imitations de viande
En plus de développer des produits ayant le goût et la texture de la viande, un autre défi pour les producteurs d’imitations de viande est de reproduire la couleur de la viande – non seulement la couleur de la viande crue ou cuite, mais les deux. Les inventions relatives aux colorants alimentaires qui subissent un changement de couleur du rose ou rouge au brun lors du chauffage font l’objet de plusieurs demandes de brevet récemment déposées.
Par exemple, la demande de brevet internationale WO2023232931 (Givaudan) décrit une composition colorante comprenant de la lutéine (un caroténoïde), du fer ferreux et éventuellement de la chlorophylle. En plus de fournir de la couleur, la composition est censée fournir une odeur et un goût « carné », ainsi qu’apporter une note de goût caramélisé lors du chauffage à des températures plus élevées sur une période plus longue, comme dans la viande cuite.
Un autre exemple développé par la société australienne V2 Foods, et lancé sous la marque « RepliHue », est revendiqué dans la demande de brevet internationale WO2021195708. L’invention est basée sur la découverte que certaines phycobiliprotéines, en particulier la phycoérythrine, fournissent un changement de couleur similaire à celui qui se produit pendant la cuisson de la viande animale.
Au cœur de tous ces thèmes clés, et de la majorité des autres inventions identifiées dans notre recherche de brevets, se trouve l’accent mis sur les colorants alimentaires naturels, alors que les consommateurs se tournent de plus en plus vers des produits alimentaires qui sont « clean label » et ont un impact environnemental réduit.
Il est également clair que malgré des siècles de développement dans la technologie des colorants alimentaires, l’innovation ne manque pas alors que les entreprises relèvent les défis permanents qui leur sont présentés par les fabricants alimentaires et les consommateurs.
Pour toute question relative à ce qui précède, veuillez contacter l’auteure, Jennifer Bailey, à l’adresse jbailey@hgf.com.
