Une nouvelle technique de filage des fibres d'amidon à l'aide de pièces de Lego pourrait avoir des applications futures pour la viande "propre" cultivée en laboratoire, selon une équipe de scientifiques de l'alimentation de Penn State et de l'Université de l'Alabama.

"Il y a beaucoup d'intérêt pour les fibres naturelles, " a déclaré Grégory Ziegler, professeur et directeur des études supérieures, Département des sciences alimentaires à Penn State. "L'amidon est l'une des fibres naturelles les moins chères du marché. Personne n'avait été capable d'électrofiler des fibres d'amidon pur auparavant. Mais nous avons trouvé un moyen de le faire en utilisant cette technique d'électrofilage humide."

Pour produire de fines fibres d'amidon par électrofilage, l'électricité est appliquée à une solution d'amidon lorsqu'elle est distribuée par une buse. Le champ électrique qui se forme entre la buse et un tambour collecteur rotatif attire l'amidon en longs fils. En électrofilage humide, le tambour est immergé dans un bain d'alcool et d'eau pour aider à figer les fibres.

Dans une étude publiée récemment dans Hydrocolloïdes alimentaires , les chercheurs ont construit un dispositif d'électrofilage peu coûteux en utilisant en partie le populaire jouet pour enfants Lego.

"La raison pour laquelle nous avons choisi Lego est que nous allons avoir de l'eau et de l'éthanol et nous ne voulons pas que l'appareil soit conducteur, " a déclaré Ziegler. "Le plastique était parfait."

En modifiant la vitesse de rotation du tambour et la quantité d'éthanol dans le bain d'électrofilage, les chercheurs ont optimisé l'alignement des fibres dans les tapis d'amidon. Ils ont également constaté que les tapis avec des fibres mieux alignées étaient plus solides que ceux avec un réseau entrecroisé.

Les tapis de fibres d'amidon ont des applications biomédicales et alimentaires potentielles, y compris pour la viande « cultivée » cultivée en laboratoire. On rapporte que la viande cultivée utilise moins de terres, eau et antibiotiques à produire par rapport aux pratiques agricoles traditionnelles, et selon Ziegler, il y a un intérêt croissant pour cette viande.

Pour cultiver de la viande, les cellules musculaires animales sont cultivées dans un bouillon riche en nutriments. Si aucun support structurel n'est fourni, les cellules se développent sans organisation et ressemblent à du bœuf haché. Il est plus difficile de cultiver un produit ressemblant à un steak, car les cellules musculaires doivent se développer sur un échafaudage de taille et d'alignement appropriés pour former la texture caractéristique que les consommateurs attendent d'un filet mignon ou d'un T-bone.

Maintenant, les tapis de fibres d'amidon naturel pourraient fournir des échafaudages pour la croissance des cellules de viande.

"Nous avons pu aligner notre échafaudage qui pourrait faire croître des cellules musculaires alignées, " a déclaré Ziegler. " Beaucoup d'échafaudages qui ont été mis là-bas pour des applications biomédicales ont des fibres plastiques synthétiques. Qui veut manger du plastique, droit? Même s'il est biodégradable, les gens ne veulent pas de plastique dans leur viande. Ici, nous avons de l'amidon, et il vient juste du maïs. L'idée est que nous pourrions faire un bel échafaudage propre et comestible pour notre viande propre."

Ziegler dit que la prochaine étape consiste à tester si les cellules musculaires vont se développer sur les tapis d'amidon et si elles se développent en alignement avec les fibres.

Les chercheurs explorent des moyens de fabriquer des fibres d'amidon selon des motifs spécifiques à l'aide de la technologie d'impression 3D. Ils prévoient également d'augmenter leur équipement pour produire de plus grandes quantités de fibres.

Cet article a été initialement publié en décembre 2018 avant impression dans le numéro de mai 2019 de Hydrocolloïdes alimentaires .