Pendant des siècles, la fermentation a surtout évoqué le pain, le vin, la bière ou les yaourts. Depuis quelques années, une nouvelle approche gagne du terrain : la fermentation de précision. L’idée est simple : plutôt que de s’appuyer sur une vache pour produire des protéines laitières ou sur une poule pour produire des protéines d’œuf, on utilise des micro-organismes (souvent des levures) “programmés” pour fabriquer une molécule précise (protéines animales, par exemple), dans un fermenteur industriel.
Cette technologie intéresse particulièrement l’agroalimentaire parce qu’elle permet de produire des ingrédients fonctionnels (protéines, enzymes, arômes…) qui se comportent comme ceux d’origine animale — et donc s’intègrent dans des recettes existantes — tout en ouvrant des pistes de réduction d’empreinte et de sécurisation d’approvisionnement.
La fermentation de précision : qu’est-ce que c’est ?
La fermentation de précision consiste à faire produire une molécule cible par un micro-organisme grâce à des outils de biotechnologie (souvent génie génétique / biologie de synthèse). Dans la pratique :
- On identifie la molécule d’intérêt (ex. β-lactoglobuline du lactosérum, caséines du lait, ovalbumine de l’œuf, une enzyme…).
- On insère le gène exprimé pour la production de la molécule souhaitée (ou il est désigné avant de l’insérer) dans une levure ou une bactérie adaptée.
- On cultive ces micro-organismes dans un fermenteur (comme en brasserie, mais très contrôlé). Ce point est un des points critiques car, dans la plupart des cas, les conditions de culture doivent être finement étudiées et définies afin d’obtenir le meilleur rendement de production possible.
- On récupère et purifie l’ingrédient produit, qui devient une matière première à part entière pour formuler des aliments.
Point important : dans la plupart des cas, l’organisme de production n’est pas présent dans le produit final (on isole l’ingrédient), mais l’ingrédient peut rester un allergène si c’est une protéine identique à celle du lait ou de l’œuf.
Les applications de la fermentation de précision dans l’industrie agroalimentaire
Du “Vrai” lait… sans vache : protéines laitières (whey & caséines)
C’est l’un des usages les plus visibles, car les protéines laitières ont des propriétés difficiles à reproduire avec des matières premières : mousse, émulsion, texture, fondant...
Production de protéines de lait sans recours aux animaux
- Perfect Day (États-Unis) produit des protéines de lactosérum par fermentation et les vend comme ingrédient (ex. leur plateforme/ingrédient “ProFerm”).
- Côté produits, des marques ont commercialisé des glaces utilisant ces protéines, comme Brave Robot (dans l’écosystème “The Urgent Company” cité dans une revue scientifique sur l’industrie laitière).
- Verley (ex Bon vivant, Lyon) dispose d’une technologie innovante qui permet de produire des protéines de lait sans avoir recours aux animaux, réduisant considérablement l'empreinte écologique des produits laitiers.
- Standing Ovation est une entreprise française produisant des caséines de lait par fermentation de précision. Les caséines ainsi produites sont strictement identiques à celles du lait (ce ne sont pas des substituts). De plus, seuls des substrats issus de co-produits agricoles sont utilisés pour la fermentation (innovation brevetée). Les protéines produites sont ensuite purifiées, enlevant toute trace d’OGM, antibiotiques ou lactose.
Cependant, il existe des débats sur l’étiquetage et la manière de présenter ces produits (“animal-free dairy”, etc.), qui montrent que la technologie avance, mais que la communication n’est pas neutre.
En revanche, même si la protéine finale est connue, le procédé doit faire l’objet d’un dépôt de dossier Novel food car la protéine est produite par fermentation de précision par OGM, et n’est pas issue d’un animal (pas de filière laitière classique).
Du lait prêt à boire formulé avec protéines fermentées
Remilk (Israël) illustre la transition “de l’ingrédient au produit”. Fin 2025, Remilk et Gad Dairies ont lancé en Israël une gamme appelée “The New Milk”, avec une version Barista pour cafés/restauration et des déclinaisons grand public.
L’intérêt agroalimentaire réside dans le fait que ces protéines sont recherchées pour leur fonctionnalité laitière (mousse/texture) dans des usages comme le café, les boissons lactées, certains desserts.
Ainsi, grâce à cette technique, ce sont des protéines identiques aux protéines animales, qui sont produites. Cela évite donc aux industriels les utilisant de devoir adapter leurs procédés ou reformuler leurs recettes (à la différence des substituts type protéines végétales).
Œufs sans poule : protéines d’œuf pour la pâtisserie et la MDD
Les protéines d’œuf (notamment ovalbumine) sont des
“outils” technologiques en cuisine industrielle : elles moussent,
gélifient, lient, stabilisent.
Onego Bio (Finlande) est l’un des entreprises pionnières pour
la production d’ovalbumine fonctionnelle par fermentation de précision. Cela signifie que l’ovalbumine produite est
composée de la même séquence d’acides aminés qu’une ovalbumine d’œufs. La protéine
Bioalbumen® (ovalbumine) a reçu une lettre “no questions” de
la Food and Drug Administration (FDA) sur un dossier GRAS (donne la confiance
commerciale et règlementaire pour vendre cette protéine, et la reconnaît comme
sûre pour différents usages). L’entreprise met en avant des usages alimentaires
très concrets : boulangerie,
boissons, confiserie, sauces, substituts carnés, etc.
Ingrédients “techniques” déjà produits : enzymes et auxiliaires de fabrication
C’est le point qui surprend souvent : la fermentation de précision n’est pas “nouvelle” dans l’alimentaire. Beaucoup d’enzymes et d’auxiliaires sont produits par fermentation depuis longtemps.
L’exemple emblématique est la chymosine (présure) produite par
fermentation.
En effet, la fermentation-produced chymosin (FPC) est largement utilisée comme alternative à la présure animale, c’est à dire pour coaguler le lait en fromagerie et ainsi produire le fromage. Elle est largement utilisée industriellement dans une grande partie des fromages commerciaux. On estime à plus de 90% des fromages dans le monde qui utilisent de la FPC.
Des travaux scientifiques continuent d’évaluer ses effets sur les performances fromagères. L’un de ses intérêts est qu’elle n’est pas considérée comme Novel Food.
Goût, couleur, “signature sensorielle” : arômes et protéines fonctionnelles
Ici, on parle d’ingrédients utilisés parfois à petites doses, mais qui changent toute l’expérience sensorielle. L’un des cas les plus connus est la production de l’hème par Impossible Foods. Le but de cette entreprise est de remplacer les produits d’origine animale par des alternatives à base de plantes qui goûtent « comme la viande ». Pour cela, ils ont identifié une molécule, l’hème, comme étant en grande partie responsable du goût de la viande, de l’odeur à la cuisson et du côté « saignant ». Cet hème se retrouve également dans les racines de soja (leghémoglobine).
Pour produire de l’hème à grande échelle, ils utilisent la fermentation de précision :
1. Ils insèrent le gène codant pour la léghemoglobine de soja dans une levure
2. Cette levure est cultivée dans des fermenteurs
3. La levure produit l’hème
4. L’hème est extrait et purifié
Puis, l’hème est incorporé dans des recettes pour différents produits : galettes de burger, saucisses végétales, substitut de porc, boulettes végétales.
Ce sujet a aussi fait l’objet de débats et de controverses, notamment à propos de la sécurité de l’aliment (doutes de groupes de consommateurs), mais aussi par l’utilisation d’OGM et les critiques nutritionnelles (produits finis pouvant être considérés comme ultra-transformés).
Cela illustre bien que l’innovation alimentaire se joue autant dans la technologie que dans la réglementation et l’acceptabilité.
Les “ingrédients B2B” en croissance : nutrition, lactoferrine, protéines spécialisées
Beaucoup d’acteurs ciblent des marchés ingrédients : nutrition sportive, bien-être, formulations premium.
- · Vivici (Pays-Bas) développe des protéines laitières par fermentation, avec une mise en avant de produits comme la beta-lactoglobuline (Vivitein™ BLG) et a une stratégie d’extension vers d’autres protéines (ex. lactoferrine).
· L’entreprise communique aussi sur son positionnement “ingrédients” et sur des partenariats entre des sociétés différentes.
Cela représente des opportunités agroalimentaires intéressantes parce que l’adoption se fait souvent d’abord en B2B : on vend une protéine fonctionnelle à des industriels qui l’intègrent dans des gammes existantes (boissons, poudres, barres, desserts…).
Impacts pour l’industrie et points de vigilance
Bénéfices pour l’industrie agroalimentaire
- · Fonctionnalité : recréer le moussant, le fondant, la texture, la stabilité… sans réinventer toutes les recettes.
- · Résilience supply : diversification des sources (moins dépendant d’un cheptel, d’une saison, de certaines zones).
- · Traçabilité & constance : des lots plus homogènes si le procédé est bien maîtrisé.
Points de vigilance
- · Réglementation : selon les pays, les cadres “novel foods” / GRAS / additifs peuvent ralentir ou accélérer la mise sur le marché (ex. dossiers FDA cités plus haut).
- · Étiquetage & perception : les mots utilisés (“animal-free”, “lait”, “fermentation”, “GMO”) influencent fortement l’acceptabilité — et peuvent mener à des litiges.
- · Allergènes : une protéine “identique lait/œuf” reste potentiellement allergène (important pour la formulation et l’info conso).
Pour conclure, la fermentation de précision est en train de devenir un outil industriel à part entière pour l’industrie agroalimentaire : elle sert déjà depuis longtemps à produire certaines enzymes, et elle s’étend aujourd’hui à des ingrédients à forte valeur (protéines laitières, protéines d’œuf, composés de goût/couleur). Les exemples de Perfect Day (whey), Remilk (lait formulé), Formo/Standing Ovation (caséines) ou Onego Bio (ovalbumine) montrent une dynamique très concrète : des ingrédients B2B, puis des produits finis là où la fonctionnalité est la plus visible (glaces, café barista, pâtisserie, fromages).
Chez C&DAC, nous accompagnons les industriels dans le développement de produits alimentaires de la réflexion stratégique à la mise en œuvre opérationnelle, en intégrant des technologies innovantes comme la fermentation.
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d’accompagner et d’encourager les IAA à développer et à promouvoir une
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Les défis du secteur agroalimentaire face au changement climatique