Des chercheurs de l’École polytechnique fédérale de Zurich (ETH Zürich) ont transformé des lentilles, des pois chiches et des haricots en gels fibreux et croquants grâce à une astuce de congélation simple, susceptibles d’offrir une texture plus fidèle à celle d’une viande dans les substituts à base de légumineuses à l’avenir. La méthode peut aussi être réalisée à domicile.
Les substituts de viande industriels se rapprochent de plus en plus de la texture de la vraie viande. Mais pour reproduire la structure fibreuse d’un steak ou d’un filet d’origine animale à base de légumineuses, l’industrie alimentaire a jusqu’à présent dû recourir à des additifs, des isolats protéiques ou des appareils spécialisés. Des chercheurs de l’École polytechnique fédérale de Zurich (ETH Zürich) ont désormais mis au point une méthode qui n’a pas besoin de ces aides.
Des cristaux de glace comme donneurs de structure
Dans un premier temps, les chercheurs ont mélangé des légumineuses mixées en purée avec de l’eau et ont chauffé le mélange pour obtenir des gels de légumineuses. Ensuite, ils ont exploité le principe du congélation directionnelle. Celui-ci consiste à effectuer le gel sur toutes les faces sauf sur une seule, isolée; ainsi le froid agit uniquement d’un côté. Les cristaux de glace qui se forment grandissent dans une seule direction et entraînent amidon, protéines et fragments de paroi cellulaire en couches parallèles. Lorsque le gel fond, les cristaux de glace disparaissent — mais la structure fibreuse persiste.
« En mâchant, une structure orientée et fibreuse confère le mordant caractéristique que beaucoup associent à la viande ou au poisson », déclare Patrick Rühs, spécialiste des sciences des aliments à l’ETH Zürich, au MDR.
Pois chiches, lentilles, haricots – tout fonctionne
L’étude, publiée le 1er septembre 2026 dans la revue spécialisée npj Science of Food, a testé des légumineuses qui, ensemble, couvrent 96 pour cent de la production mondiale de légumineuses: pois chiches, lentilles rouges et noires, petits pois verts, haricots noirs, mungo, azuki et soja.
Chez tous, il a été possible de générer une structure fibre orientée. Les gels les plus fermes et les plus stables se formaient avec les lentilles rouges et noires ainsi que le mungo. Le soja et les haricots noirs ont donné des résultats légèrement plus mous.
Ferme comme la mozzarella
Les propriétés mécaniques des gels sont remarquables et varient selon le rapport eau-légumineuses: avec une teneur en pois chiches de 20 pour cent en poids (20 grammes de pois chiches pour 100 grammes de masse totale), les échantillons à congélation directionnelle atteignaient une résistance à la mastication comprise entre 8,7 et 10 newtons. C’est comparable à la mozzarella. Un taux de pois chiches plus faible de seulement 12,5 pour cent donnait des textures plus souples et une résistance d’environ 0,9 newton — semblable au tofu soyeux.
Ce qui rend la méthode particulière
Le congélage directionnel est connu dans l’industrie agroalimentaire depuis longtemps; jusqu’à présent, selon l’étude, il était surtout utilisé « avec des ingrédients purified comme des concentrés et isolats proteiques ou avec des équipements spéciaux ».
La nouvelle méthode ne nécessite ni concentrés protéiques, ni isolats, ni additifs. Les légumineuses entières sont simplement trempées, réduites en purée, chauffées puis congelées. Les fibres, les vitamines et les minéraux restent entièrement préservés. À titre de comparaison: lors de la fabrication du tofu, environ 85 pour cent des fibres finissent dans le sous-produit Okara.
Et la méthode présente un autre avantage: « Dans le domaine privé, la procédure peut être réalisée avec des congélateurs domestiques ordinaires, sans équipements spéciaux », indique l’étude.
So le faire soi-même : mode d’emploi
L’équipe de recherche de l’ETH Zürich a publié dans les documents complémentaires de l’étude un guide étape par étape destiné à l’échelle domestique :
Ce dont vous avez besoin :
- Légumineuses sèches (par ex pois chiches, lentilles rouges ou mungo)
- Eau, sel, épices au choix
- Un mixeur ou un blender
- Une casserole ou un bol allant au micro-ondes
- Un gobelet en plastique ou une boîte alimentaire (diamètre 3–10 cm, hauteur 10–25 cm)
- Un congélateur
- Le seul élément délicat : il vous faut une boîte en polystyrène de 2–3 cm d’épaisseur (par exemple achetée en magasin), dans laquelle votre récipient tient bien, de sorte que le froid n’atteigne que d’un seul côté. (Plus bas, une méthode alternative est proposée)
Étape 1 : Mise en trempage Les légumineuses doivent être trempées dans beaucoup d’eau pendant au moins huit heures (idéalement toute la nuit).
Étape 2 : Purée Égouttez les légumineuses trempées et réduisez-les finement en purée avec de l’eau fraîche. La concentration en solides doit se situer autour de 12,5 à 20 pour cent en poids — soit 12,5 à 20 grammes de légumineuses pour 100 grammes de masse totale. Cela correspond à une proportion d’une partie de légumineuses pour quatre à sept parties d’eau (selon la fermeté désirée). Sel et épices peuvent être ajoutés selon les indications.
Étape 3 : Chauffage Faites chauffer la purée en remuant sur la cuisinière ou par intervalles au micro-ondes jusqu’à épaississement et formation d’un gel. À 90 °C, cela prend environ 30 minutes.
Étape 4 : Remplissage Versez immédiatement le gel chaud dans le gobelet en plastique.
Étape 5 : Isolation Placez le gobelet dans la boîte en polystyrène. Ne pas recouvrir le gobelet – l’ouverture supérieure est essentielle pour la formation dirigée de la glace.
Étape 6 : Congélation Placez l’ensemble dans le congélateur pendant 12 à 24 heures (−25 °C à −10 °C). Les gobelets plus petits demandent moins de temps, les plus grands en demandent plus.
Étape 7 : Décongélation et test Laissez le gel décongeler à température ambiante. La structure fibreuse devrait être visible et palpable. Le produit peut ensuite être utilisé dans d’autres préparations. Il est probablement meilleur s’il est préalablement mariné, assaisonné et saisi.
Astuces : Selon l’étude, les lentilles rouges et les mungo donnent des résultats particulièrement fermes. Pour une texture plus tendre, optez pour une concentration de solides plus faible ou privilégiez les graines de soja.
Trouver la bonne boîte en polystyrène + méthode alternative
« Pour la reproduction à domicile, il n’est pas nécessaire d’avoir exactement un récipient sur mesure. Des boîtes en polystyrène adaptées ou des matériaux isolants se trouvent fréquemment en magasin de bricolage, ou l’on peut aussi réutiliser des restes de polystyrène d’emballage. On peut les découper soi‑même à la taille d’un bol ou d’une boîte Tupperware que l’on possède. Même des morceaux plus petits peuvent être assemblés si nécessaire. La forme du récipient n’a pas besoin d’être cylindrique; elle peut être rectangulaire tout aussi bien. L’important est que l’échantillon soit isolé tout autour et ne soit exposé que d’un seul côté afin que l’air froid puisse circuler et que la chaleur soit dirigée.
De plus, il existe une variante alternative : les gels refroidis et donc fermes peuvent être déposés directement, ou emballés dans du papier aluminium, sur une surface métallique aussi épaisse que possible, par exemple dans une lunch box en inox, dans un petit bol en inox, dans un moule rectangulaire, dans une poêle à raclette ou même sur un couvercle métallique, puis placés au congélateur. Grâce à la meilleure conductivité thermique du métal, cela crée aussi un gradient de température qui peut contribuer à la formation de la structure souhaitée.”
L’essai de goût reste à venir
Un petit bémol : jusqu’à présent, les chercheurs n’ont pas encore testé de manière systématique si le produit est perçu en bouche comme un substitut convaincant à la viande. Il manque des études sensorielles. L’équipe collabore toutefois déjà avec des chefs professionnels et étudie pourquoi différentes légumineuses développent des structures plus fermes selon le mode de congélation.
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Sources utilisées : npj Science of Food (étude), MDR, npj Science of Food (matériel complémentaire)
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