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Prix de l'inventeur européen

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Virna Cerne, Ombretta Polenghi (Italie)

Finalistes du Prix de l'inventeur européen 2016

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Catégorie : Industrie

Secteur : Food chemistry

Société : Dr. Schär SPA

Brevet : EP2401920

Invention : Succédanés de gluten tirés du maïs

Les chercheuses italiennes Virna Cerne et Ombretta Polenghi ainsi que leur équipe chez Dr. Schär SPA en Italie, sont à la pointe du développement de pains et pâtes alimentaires sans gluten qui permettent aux personnes atteintes d'intolérance au gluten de faire bonne chère tout en respectant leur régime nutritionnel. Les produits offerts au public par Dr. Schär se distinguent surtout par la qualité de la pâte utilisée.

CerneSideVisualLes régimes sans gluten font fureur sur les réseaux sociaux et les chroniques mondaines. La foule des gourmets abjure les protéines de céréales telles que le blé, et les événements se multiplient en vue de promouvoir la gamme des produits sans gluten. Pour 1% des gens cependant, évincer le gluten de leur alimentation n'est pas une fantaisie mais une nécessité afin d'échapper aux symptômes débilitants de la maladie cœliaque.

Malheureusement la pâte de blé - avec ses particularités chimiques, texturales et gustatives - n'est pas facile à remplacer. La simple substitution d'un ingrédient ne suffit pas, et c'est pourquoi en 2013, Cerne et Polenghi brevetèrent leur méthode pour extraire, à partir du maïs, une classe de protéines cuisinables sans gluten appelée zéine. Contrairement à certaines céréales alternatives, le maïs est abondamment cultivé dans le monde et le supplément protéinique obtenu non seulement garde la saveur et la texture des produits à base de blé, mais est accessible à un large segment de la population en raison de son prix de revient abordable.

Impact sociétal

La cœliaquie est une maladie auto-immune dans laquelle le gluten endommage la paroi interne de l'intestin grêle. La première fonction de l'intestin grêle étant de faire passer les substances nutritives dans le sang, les personnes affectées souffrent souvent de fatigue chronique, de carences en vitamines et d'anémie. Un régime sans gluten strict est le seul traitement efficace, mais un tel régime n'est ni facile ni agréable à suivre. Pour les patients logés à cet enseigne mais non disposés à renoncer aux plaisirs de la table, le procédé d'extraction de protéines de maïs mis au point par Cerne and Polenghi est - au littéral comme au figuré - du pain béni.

On estime qu'environ 1% de la population mondiale souffre de maladie cœliaque. La prévalence chez les adultes varie d'un pays européen à l'autre. Au bas de l'échelle, on trouve les Allemands, avec seulement 0,3% de la population affectée (240 000), les Finlandais tenant la tête du classement avec 2,4% (120 000). Trois millions d'Américains (un sur 133) présentent les symptômes de la maladie. Cette dernière étant largement sous-diagnostiquée, le nombre de cas recensés devrait augmenter avec le temps.

Parallèlement à la maladie cœliaque, un grand nombre de personnes souffrent d'intolérance ou de sensibilité au gluten, développant des symptômes similaires de gravité variable lorsqu'elles consomment des céréales. La prévalence de l'intolérance au gluten est estimée à six fois celle de la maladie cœliaque au sens strict.

Impact économique

Sur le plan mondial, les personnes suivant une alimentation sans gluten soutenaient en 2015 un marché estimé à 4,27 milliards d'euros. Ce marché est loin de se limiter à la boulangerie et aux pâtes alimentaires : les tour-opérateurs offrent désormais des vacances sans gluten tandis que les plateformes de téléchargement distribuent des applications mobiles qui aiguillent les internautes vers les restaurants sans gluten et proposent les recettes de cuisines à la mode.

Du savon sans gluten ? Ça existe ! De la nourriture pour chien sans gluten ? Ça existe aussi ! De nouveaux produits sont créés quasiment chaque jour, et les ventes devraient tutoyer les 7 milliards d'euros d'ici 2020. Entre-temps, dans la ville italienne de Trieste où est implantée Dr. Schär R&D, on travaille à de nouveaux ingrédients ainsi qu'à de nouvelles techniques de culture et de détection. La société, qui occupe plus de 1 070 personnes, entend bien défendre sa part de marché ­- entre 35 et 40% du marché européen - et accroître son chiffre d'affaires annuel qui totalise actuellement 320 millions d'euros.

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    Ombretta Polenghi avec une tranche de pain sans gluten

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    Virna Cerne

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    Farine sans gluten

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    Extraction de protéines sans gluten

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    Virna Cerne et Ombretta Polenghi

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    Virna Cerne avec du pain sans gluten


Mode de fonctionnement

L'arôme du pain frais dans la boulangerie, les baguettes qui sortent du four molles et croustillantes : tout ce qui fait son enchantement, le pain le doit surtout à la structure moléculaire et à la nature polymérique du gluten de blé, ainsi qu'aux acides aminés dont il est constitué. Pendant la fermentation, les protéines de gluten de la pâte de blé retiennent le gaz carbonique qui conserve au pain une texture moelleuse lorsqu'il se refroidit.

Il n'en va pas de même des autres céréales. Pour obtenir un produit qui ressemble au pain et qui en ait l'odeur et la saveur, il fallait trouver un remplaçant idoine à la farine de blé. Cerne, Polenghi et leur équipe portèrent leur dévolu sur le maïs, dont elles extrayèrent deux groupes de protéines, la glutéline et la zéine. La zéine se trouve principalement dans l'endosperme du maïs - le tissu nourricier qui, à l'instar du jaune d'œuf, maintient la graine en vie jusqu'à ce qu'elle parvienne au stade végétatif.

Pour mettre au point leur méthode, les chercheuses italiennes mélangèrent de la farine de maïs blanc à une solution d'eau et d'alcool en chauffant et en agitant pour isoler les protéines de gluten, qu'elles ajoutèrent ensuite aux aliments à des teneurs diverses, selon la texture, la consistance et le goût à reproduire.

Les inventrices

Virna Cerne a passé la plus grande partie de sa vie dans sa ville natale de Trieste, sur la Côte adriatique de l'Italie. Gastronome dans la vraie tradition italienne, elle obtint en 1994 son diplôme de master en sciences et technologies alimentaires à l'Université d'Udine.

Après deux ans à Berlin passés à mettre au point des produits fruitiers semi-finis pour des fabricants de yaourt, elle intégra le service de recherche et développement de Dr. Schär, d'abord à Postal/Burgstall, en Italie, ensuite à Trieste. Sa passion pour la bonne cuisine ne l'a jamais désertée, et elle siège actuellement au conseil d'administration de Dr. Schär dont elle dirige actuellement le service de R&D.

Ombretta Polenghi conjugua ses penchants pour la nutrition et la bonne cuisine en s'inscrivant à la faculté de sciences et technologies alimentaires de l'Université d'Udine, la même année à laquelle Virna Lucia Cerne obtenait sa maîtrise. Le stage qu'elle suivit au National Food Centre à Teagasc (Dublin) confirma son intérêt pour les produits sans gluten.

Elle débuta comme chercheuse au département R&D de Dr. Schär en 2002, où elle devint ensuite directrice de la recherche et de l'innovation. Mariée et mère de deux enfants, elle distribue son temps entre sa quête de nouveaux produits nutritionnels et sans gluten, et sa vie en famille qui lui donne l'occasion de mettre les petits plats dans les grands.  

Le saviez-vous ?

Les cas de maladie cœliaque ont augmenté de plus de 300 pour-cent - d'un facteur quatre ! - au cours des 40 dernières années. Les scientifiques s'interrogent sur les raisons de cette explosion. Certains privilégient la piste environnementale, d'autres invoquent les progrès réalisés dans les méthodes de diagnostics, d'autres encore incriminent l'alimentation moderne. La question est toujours en suspens.

Bien que l'on associe instinctivement les brevets à des secteurs tels que l'électronique et la médecine, les inventions telles que les protéines sans gluten de Cerne and Polenghi jouent également un rôle important dans l'industrie alimentaire. On retrouve des brevets d'invention à tous les stades de la filière industrielle, du matériel de cuisson et de maturation à l'emballage, en passant par les additifs et le stockage. Dans le secteur de l'agro-alimentaire, c'est Nestlé qui détient le record, avec plus de 20 000 brevets.

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