L’Impression 3D Alimentaire participe-t-elle aux procédés d’Ultra-Transformation de notre alimentation ?

par Romain El Andaloussi 31 mai 2025

Dans un article précédent sur le « rôle que peuvent jouer les biotechnologies dans notre alimentation », nous vous parlions des transitions alimentaires que l’humanité à vécu. Toutes ces transitions sont caractérisées par une transformation dans les manières de produire, transformer, vendre, accéder et consommer, qui font notre système alimentaire.

La 5^ème transition alimentaire, que nous sommes en train de vivre est spécifiquement caractérisée par :

La remise en question de l’alimentation industrielle et des modèles de production intensifs, standardisés et mondialisés.
La prise de conscience des liens entre alimentation, santé et environnement.
L’émergence de nouveaux comportements : bio, local, circuits courts, végétarisme, flexitarisme, zéro déchet, labels durables…
La recherche de transparence, d’éthique et de traçabilité.
L’intégration du numérique dans la totalité de la chaine « de la fourche à la fourchette ».

En plus de ces changements radicaux, la prise de conscience de l’impact économique, social et environnemental de nos habitudes alimentaires a poussé à poser la question d’une alimentation plus durable. En 2010, la FAO (Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture) défini les régimes alimentaires durables comme étant « des régimes alimentaires ayant de faibles conséquences sur l’environnement, qui contribuent à la sécurité alimentaire et nutritionnelle ainsi qu’à une vie saine pour les générations présentes et futures. Les régimes alimentaires durables contribuent à protéger et à respecter la biodiversité et les écosystèmes, sont culturellement acceptables, économiquement équitables et accessibles, abordables, nutritionnellement sûrs et sains, et permettent d’optimiser les ressources naturelles et humaines. »

Cette transition remet en question certaines pratiques développées lors de la 4^ème transition alimentaire et l’intensification de l’industrialisation des méthodes de production et de transformation de l’alimentation.

Au cœur de ces questions de durabilité, de prise de conscience et de besoin de transparence, une catégorie d’aliment fait polémique : les aliments ultra-transformés.

L’impact de ces aliments sur l’environnement et la santé inquiète de plus en plus et des études scientifiques récentes alertent sur la consommation de ces produits sur le long terme.

Bien que l’ANSES, « l’Agence Nationale de Sécurité Sanitaire de l’Alimentation, de l’Environnement et du Travail » pointe « qu’il n’existe pas à ce jour de définition consensuelle » sur les aliments ultra-transformés, elle reste vigilante et recommande de s’intéresser aux substances et procédés de transformation, afin de prévenir les problèmes de santé publique et d’améliorer l’alimentation de la population.

A la Pâtisserie Numérique, cette question nous touche particulièrement et nous nous sommes intéressés à l’impact de notre technologie d’impression 3D alimentaire sur la transformation des pâtisseries.

Cet article fait l’état de ce qu’est l’ultra-transformation, les produits, ingrédients et procédés que l’on peut qualifier d’ultra-transformés, les études scientifiques réalisées sur l’impact sur la santé et si l’impression 3D peut être qualifiée d’ultra-transformante.

Qu’est-ce que l’ultra-transformation ?

La classification des Aliments Ultra-Transformés

Sodas, nuggets, nouilles instantanées, jambons contenants des nitrites, plats prêts à consommer, pains industriels, céréales pour le petit déjeuner, protéines hydrolysées et texturées, huiles hydrogénées, sirop de glucose-fructose, … Autant d’ingrédients et d’aliments qui subissent de nombreux procédés de transformation et qui intègrent la catégorie des Aliments Ultra-Transformés (AUT).

Cependant toutes les transformations ne génèrent pas d’AUT et il est donc nécessaire de savoir ce qui caractérise ces aliments.

Le Dr Carlos Augusto Monteiro, épidémiologiste à l’Université de Sao Paulo, et ses équipes travaillent sur le lien entre transformation alimentaire, nutrition et maladies chroniques.

Le fruit de ces travaux l’amène à proposer, en 2009, une classification des aliments en fonction de leur degré de transformation : la classification NOVA, aujourd’hui adoptée par l’OMS et la FAO.

Cette classification range les aliments dans 4 groupes :

Groupe 1 : Aliments non transformés ou peu transformés

Ce sont des aliments naturels ou ayant subi des procédés physiques simples : lavage, découpe, cuisson, congélation, pasteurisation, fermentation, sans ajout d’ingrédients comme du sel, du sucre, des matière grasses ou d’autres substances. Ils conservent leur structure et leurs qualités nutritionnelles originelles. Le but de ces transformations est d’améliorer la durée de vie des matières premières ou de les préparer afin qu’elles soient prêtes à l’emploi.

Exemples : fruits, légumes, céréales, lait, œuf, légumineuses, viande fraîche, poisson, ...

Groupe 2 : Ingrédients culinaires transformés

Ils sont extraits à partir d’ingrédients du groupe 1 ou de la nature, par des procédés physiques (pressage, raffinage, séchage). Ils sont utilisés en cuisine pour préparer ou assaisonner les aliments du groupe 1. La plupart de ces ingrédients apportent des éléments nutritionnels et peuvent être très calorique, mais ils ne sont rarement consommés en grande quantité, ou en tant que tel.

Exemples : huiles végétales, beurre, sucre, sel, amidons, ...

Groupe 3 : Aliments transformés

Ils combinent des aliments du groupe 1 avec des ingrédients du groupe 2. Les procédés sont simples et visent à préserver ou améliorer la durée de vie ou la saveur sans dénaturer l'aliment. Dans les procédés de transformations utilisés dans la fabrication des aliments de ce groupe, on peut citer l’appertisation pour la préparation de conserves et de bocaux, ou encore la fermentation, quand il s’agit de la fabrication de pain ou de fromage. Ces méthodes vont certes améliorer la conservation de ces produits, mais l’on va aussi chercher à modifier et améliorer les caractéristiques organoleptiques des matières premières pour les rendre plus appréciables.

Exemples : pain artisanal, fromage, conserves salées, fruits au sirop, jambon, ...

Groupe 4 : Aliments ultra-transformés (AUT)

Ce sont des formulations d’ingrédients, quasiment tous exclusif à une utilisation industrielle, et obtenue à la suite d’une série de procédé industriels (d’où l’appellation « ultra » transformé). Ces ingrédients sont obtenus par le fractionnement de matières premières naturelles (aussi bien végétales que animales), pour obtenir une série d’ingrédients fonctionnels, qui peuvent subir des modifications chimiques et physiques. Les aliments de ce groupe sont donc obtenus par assemblage de ces substances avec peu ou pas d’aliments entiers, en utilisant des procédés tels que la pré-friture, l’extrusion, le cracking, l’hydrogénation, des cuissons à très hautes températures, ou des broyages excessifs. Pour améliorer les qualités organoleptiques ou la conservation de ces aliments, on verra souvent ajoutés des additifs, tels que des colorants, conservateurs, texturants, arômes, émulsifiants et exhausteurs de goût, provenant de l’industrie.

Exemples : sodas, nuggets, plats cuisinés industriels, crèmes dessert, céréales sucrées, barres énergétiques, produits « light » reconstitués.

Les produits ultra-transformés : procédés de transformation et composition

Procédés ultra-transformants

Tous les procédés de transformation ne sont pas néfastes, certains même apportent des bénéfices prouvés, qu’ils soient utilisés depuis très longtemps ou qu’ils soient assez récents. On peut citer les transformations faites par épluchage, découpage, mixage, broyage, par cuisson à l’eau ou par rôtissage, par fermentation, séchage, maturation, ou de procédés de conservation par réfrigération, congélation, pasteurisation, stérilisation, ou par mise sous-vide.

Cependant certains procédés industriels vont venir modifier fondamentalement la matrice alimentaire et favoriser son ultra-transformation. C’est le cas de certains procédés d’extrusion, de cracking, de friture, d’hydrogénation et de cuisson ou broyage intense.

Friture

La friture n’est pas un procédé réservé uniquement à l’industrie. En effet, il est tout à fait possible de cuire des ingrédients dans notre cuisine, en les immergeant partiellement ou totalement dans une matière grasse.

Pour considérer la friture comme ultra-transformante, il faut prendre en compte deux éléments : la température et la matière grasse utilisée. En effet certaines matières graisses comme l’huile de palme, très riche en graisses saturées, ou les huiles partiellement hydrogénées apportent des éléments nutritionnels et des molécules qui, consommés en grande quantité, sont mauvais pour la santé. Aussi une huile chauffée à une forte température et réutilisée plusieurs fois, va favoriser la création de molécules dangereuses comme les acrylamides.

C’est le cas de la fabrication des chips, ou des nouilles instantanées qui sont pré-frites, pour permettre à l’amidon de cuire instantanément en présence d’eau chaude.

Extrusion

C’est un procédé de transformation mécanique, qui vise à compresser une matrice à l’aide d’une vis, pour la faire passer au travers d’un tube et d’une filière et lui donner une forme précise. C’est le cas de la fabrication des pâtes alimentaires. En fonction de la filière, du « moule », que l’on place à la fin de l’extrudeuse, la pâte à pâtes peut être façonnées sous différentes formes.

Bien évidemment les pâtes alimentaires ne sont pas des produits ultra-transformés. Là ou l’extrusion peut être considérée comme un procédé ultra-transformant, c’est lorsqu’elle est combinée à d’autres étapes de transformation comme une cuisson à haute température, ou un fort broyage. Ces deux étapes peuvent modifier considérablement la matrice alimentaire et avoir un impact sur ses valeurs nutritionnelles et sa texture.

En effet, si l’on prend l’exemple d’une matrice riche en amidon, on sait que plus l’amidon est cuit longtemps, plus il est transformé en sucre rapides. Cela a pour effet d’augmenter l’indice glycémique d’un produit et de le rendre encore plus calorique. L’effet sur la texture à un impact indirect sur notre santé. Les aliments extrudés et broyés sont généralement plus mous et ne nécessite pas d’être beaucoup machés, or la mastication est importante pour initier le sentiment de satiété. Cela a pour effet d’entrainer une surconsommation de ses produits et donc un apport calorique plus important que le nécessaire.

Cracking

Le cracking, ou fractionnement, est majoritairement utilisé pour la fabrication d’ingrédients comme le gluten pur, le sirop de glucose, la maltodextrine, les isolats de protéines ou encore certaines fibres. Ce procédé consiste à séparer de manière mécanique, enzymatique ou chimique tous les éléments d’un matière première (céréale, légumineuses, …), pour obtenir des ingrédients purs.

Cela est très intéressant pour l’industrie agroalimentaire, puisque l’on peut de cette matière standardiser tous les ingrédients et s’affranchir des différences de composition ou de la complexité d’un ingrédient.

Mais quels sont les problèmes liés à cette transformation ? On pourrait penser qu’elle ne présente que des avantages, car tous les composants d’un ingrédient vont pouvoir être valorisés pour des applications différentes. Encore mieux, chaque ingrédient ainsi isolé peut présenter des fonctionnalités de texturant, de sucrant, qu’il n’aurait pas de manière aussi marquée dans la matière première.

Cependant, le fractionnement peut avoir un effet négatif sur les valeurs nutritionnelles apportées par les ingrédients produits. En désassemblant tous les composants d’une matrice, ils ne bénéficient plus des effets combinés. En étant isolé, un ingrédient peut être assimilé plus rapidement, ce qui peut provoquer des pics de glycémie, une moins bonne satiété et un appauvrissement nutritionnel.

Hydrogénation

Ce procédé concerne les matières grasses et plus particulièrement les huiles végétales. Il existe deux types d’huiles en fonctions de leurs propriétés physiques :

Les huiles fluides : liquides à température ambiante et contenant des acides gras insaturés bonnes pour la santé.
Les huiles concrètes : solides à température ambiante et contenant plus d’acide gras saturés, à consommer avec modération.

Le procédé d’hydrogénation consiste à transformer les graisses insaturées en graisses saturées. Cela permet de créer des matières grasses solides et utiles pour la fabrication de viennoiseries, pâtisseries, biscuits industriels à moindre coût. De plus, l’hydrogénation a pour résultat de générer des graisses dites « trans » opposées aux graisses insaturées dites « cis » que l’on retrouve dans la nature.

Les graisses « trans » augmentent considérablement les risques de maladies cardiovasculaires, d’inflammation, ou encore de diabète. En 2018, l’OMS lança « REPLACE » (https://www.who.int/fr/teams/nutrition-and-food-safety/replace-trans-fat), une initiative visant à supprimer ces graisses de l’alimentation. En réponse à cet appel l’Europe à réglementé l’utilisation des graisses « trans » et limite leur présence dans les aliments à une hauteur de 2% des matières grasses utilisées.

Ingrédients ultra-transformants

Pour aider à distinguer les ingrédients non-ultra-transformés (appartenant aux groupes 1, 2 et 3) des ingrédients qui participent à l’ultra-transformation d’un aliment, on peut facilement se référer à la liste d’ingrédients d’un produit transformé et se demander si les composants sont des substances que vous trouvez et utilisez facilement dans votre cuisine.

Parmi ces ingrédients, on retrouve les ingrédients obtenus par les procédés dont nous avons parlé plus tôt, comme les huiles hydrogénées, les isolats de protéines ou encore les sirops de sucre inverti. Dans cette longue liste, une autre catégorie d'ingrédients peut être citée : les additifs alimentaires.

Additifs Alimentaires

Selon la réglementation Européenne les additifs alimentaires représentent « toute substance habituellement non consommée comme aliment en soi et non utilisée comme ingrédient caractéristique dans l’alimentation […], dans un but technologique », à n’importe quel stade de la fabrication d’un aliment.

Cette réglementation de 2008, attribue un numéro E aux additifs et les classe selon leur fonction technologique :

édulcorants,
colorants,
conservateurs,
antioxydants,
acidifiants et correcteurs d’acidité,
anti-agglomérants,
antimoussants et agents moussants,
agents de charge,
émulsifiants,
sels de fonte,
affermissants, gélifiants, amidons modifiés et épaississants,
exhausteurs de goût,
agents d’enrobage,
humectants,
gaz d’emballage,
propulseurs,
poudres à lever,
séquestrants,
stabilisants,
agents de traitement de la farine,
et amplificateurs de contraste.

Il existe plus de 200 additifs autorisés par la réglementation européenne et de nouvelles substances peuvent être enregistrer comme tel.

C’est l’EFSA (https://www.efsa.europa.eu/fr), l’Autorité Européenne de Sécurité des Aliments, qui à le rôle de dispenser des conseils scientifiques pour l’interdiction et l’autorisation d’additifs alimentaires. Cependant, elle ne dispose pas du pouvoir d’arrêter une décision, qui revient à la Commission européenne.

Dans son rôle de conseil, l’EFSA s’appuie sur des preuves scientifiques afin d’autoriser l’utilisation d’un additif, pour des applications spécifiques, à une concentration définie et en ayant identifié une dose journalière acceptable (DJA).

Les additifs autorisés peuvent provenir de différentes sources naturelles : microorganismes, algues, extraits végétaux, animaux ou minéraux, mais aussi être synthétisés chimiquement.

Il est difficile aujourd’hui d’être catégorique sur la non-dangerosité d’un additif alimentaire, même s’il est d’origine naturelle. En effet, la réévaluation constante de ces substances nous apprend parfois qu’un additif, utilisé depuis des dizaines d’années et considéré comme inoffensif, peut représenter un risque pour la santé, s’il est consommé de manière régulière et en grande quantité. Pour les discriminer, il faut faire du cas par cas et se renseigner régulièrement.

Une autre information sur laquelle les études scientifiques ne permettent pas de conclure est sur l’effet combiné des additifs. Il est possible que la consommation, encore une fois importante, de cocktails d’additifs puissent mener à, non pas une addition, mais à une multiplication des effets sur la santé.

Impact sur la santé

Nutrition et Ultra-transformation

Une analyse, réalisée par l'Equipe de Recherche en Epidémiologie Nutritionnelle (EREN), a cherché à connaitre le lien entre les aliments ultra-transformés et leur appartenance au 5 catégories nutritionnelles du Nutri-Score. La question posée était celle de savoir si le Nutri-Score est « favorable » aux produits ultra-transformés présents sur le marché.

Pour contextualiser cette question, il est important de rappeler que le calcul du Nutri-Score, n’utilise que les valeurs nutritionnelles d’un produit. Le calcul prend en compte des nutriments bénéfiques (protéines, fibres, fruits et légumes), même en consommation fréquente, et des nutriments plus impactant pour la santé (graisses saturées, sucres, sel). Il ne prend pas en compte la composition du produit, la présence d’additif, le degré de transformation, l’origine des ingrédients, ou encore l’impact de la production d’un produit sur l’environnement.

Pour cette étude, l’unité a étudié 220 522 aliments ultra-transformés (classés NOVA 4) issus de la base de données des produits alimentaires français de la base Open Food Facts France (2020). Les résultats sont assez flagrants :

79% des aliments ultra-transformés ont un Nutri-Score entre C et E
13% ont un Nutri-Score B
8% ont un Nutri-Score A

Il ne faut pas oublier que le Nutri-Score ne fait qu’évaluer la dimension nutritionnelle d’un produit alimentaire. Cependant, cette étude montre que cette évaluation nutritionnelle est complémentaire à une évaluation du degré d’ultra-transformation d’un produit et qu’il y a plus de chance de trouver un produit ultra-transformé parmi les aliments affichant un Nutri-Score C, D ou E.

Et pour cause, il a été prouvé que la plupart des aliments ultra-transformés contiennent plus de sucre, de graisses saturées et de sel et peu de fibres. Outre cette différence sur le plan des macronutriments, l’apport en micronutriments (vitamines, minéraux) est aussi à étudier. En effet, de manière générale, les aliments ultra-transformés contiennent peut de vitamines essentielles qui sont éliminées par les nombreuses étapes de transformation qu’ils subissent.

Enfin, un dernier problème est à relever dans la consommation de produits ultra-transformés. Comme ils présentent moins de fibres et que les procédés de transformation qu’ils subissent les rendre plus mou et facile à manger, ils génèrent moins facilement le sentiment de satiété.

Une étude de 2019, menée par Kevin D. Hall et des chercheurs du National Institutes of Health (NIH) aux Etats-Unis, a montré les effets de la consommation d’AUT sur la satiété. Ils ont présenté à 20 adultes en bonne santé deux régimes alimentaires équivalents nutritionnellement parlant :

Soit ultra-transformés
Soit peu transformés

Les résultats montrent que lorsque le régime AUT était présenté, les participants mangeaient en moyenne 500Kcal de plus et ont gagné 0.9Kg de poids corporel en l’espace de deux semaines.

A cause de leur forte densité calorique, à savoir la quantité de calorie par gramme de produit, et de leur texture nécessitant moins de mastication, il est plus difficile de ressentir le sentiment de satiété lorsque l’on mange des AUT. Cela mène à une plus forte consommation de graisses souvent saturées et de sucres simples ayant un indice glycémique élevé. Or toutes les recommandations nutritionnelles comme le PNNS (Plan National Nutrition Santé) recommandent de consommer moins de sucre, de graisses, de sel et plus de fibres, de protéines, de fruits, légumes et légumineuses.

Maladies chroniques dues à la consommation d’AUT

Une alimentation trop riche et peu équilibrée sur le plan nutritionnel a des effets sur la santé et les AUT ne font pas exception.

Des études récentes montrent l’augmentation des risques de certaines maladies, liés à une trop forte consommation d’AUT.

Les recherches du Dr Benoît Chassaing, ont montré en 2015 que la consommation de certains émulsifiants comme la carboxyméthylcellulose (E466) et le polysorbate-80, induisent des syndromes d’obésité et d’inflammation de l’intestin chez la souris. Certes cette étude ne concerne pas l’homme directement, mais les résultats sont suffisamment significatifs pour susciter une vigilance.

On peut aussi citer les travaux de cohorte de l'étude NutriNet-Santé lancée en 2009, par l’EREN. Dirigée par le Dr Mathilde Touvier, elle regroupe plus de 170 000 participants qui renseignent régulièrement leurs habitudes alimentaires, mais aussi l’évolution de leur santé. Sur plus de 15 ans maintenant, l’étude cherche à faire le lien entre certaines habitudes alimentaires et le risque de développer des pathologies.

L’étude a permis la publication de nombreux articles mettant en avant la consommation d’AUT et l’augmentation de risque de :

Maladies cardiovasculaires, avec une augmentation de 12% du risque (Srour et.al, 2019).
Diabète de type 2, avec une augmentation du risque de 15% par tranche de 10% d’AUT dans l’alimentation (Adjibade et.al, 2019).
Cancer, lié à la consommation de mono et diglycérides d’acide gras (E471) (Sellem et.al, 2024).
Cancer du sein, lié à la consommation de carraghénanes (E407) (Sellem et.al, 2024).

Ces résultats posent une réelle question de santé publique lorsque l’on sait, selon l’étude INCA 3 de 2017, que les produits ultra-transformés représentent environ 31% des produits consommés par les Français.

Impression 3D et Ultra-transformation

Eléments clés d’un procédé ultra-transformant

Si l’on résume les critères les plus importants et les plus impactant de l’ultra-transformation, il faut prendre en compte les éléments suivants :

La présence d’additifs alimentaires en grand nombre dans la liste d’ingrédient,
La présence d’ingrédients issus du cracking ou d’huiles partiellement hydrogénées,
L'utilisation de procédés d’ultra-transformation : cuisson à haute température, broyage, friture, …

C’est bien la présence de cocktails d’additifs et la consommation d’une quantité importante de calories issues de graisses saturées et de sucre simples, qui augmenterait les risques sur la santé et le développement de diabètes, de maladies cardiovasculaires et de cancer.

Impression 3D et ultra-transformation

Qu’en est-il de l’impression 3D alimentaire ?

A la Pâtisserie Numérique, depuis le début de la conception de notre imprimante 3D, la question de l’utilisation d’additifs et de procédés ultra-transformants est présente dans nos travaux de R&D. Nous faisons particulièrement attention que les ingrédients et les recettes que nous utilisons soient le plus proche de l’artisanat.

Regardons de plus prêt notre procédé d’impression.

De manière vulgarisée, nous avons développé une technologie permettant d’imprimer une « pâte liquide », un peu comme l’encre d’une imprimante, dans une matrice de « poudre solide ». Une fois l’impression terminée, nous avons juste à cuire le résultat de l’impression au four, comme lors de la cuisson d’un biscuit.

La « pâte liquide » donc nous parlons est composée d’ingrédients classiques de la pâtisserie : œuf, lait, crème, sucre, beurre, huile. On peut même utiliser de la meringue pour imprimer un biscuit macaron, ou de la boisson végétale et des protéines de légumineuses pour imprimer des biscuits végans.

D’un certain point de vue, cette injection de « pâte liquide », peut ressembler à de l’extrusion, comme décrit plus tôt dans cet article. Cependant même si le procédé est similaire, nous n’utilisons pas d’étape de cuisson ou de broyage extrême, un simple mélange des ingrédients suffit. Au final, c’est comme si l’on venait l’injecter à l’aide d’une seringue dans de la farine, il n’y a rien d’ultra-transformé de ce point de vue-là.

La « matrice de poudre » a plusieurs natures et c’est elle qui permet la diversité d’impressions alimentaire :

Utilisation de farine de blé : impression de pâte sucrée, cacao, pâte salée, végan, sans gluten.
Utilisation de chutes de coques de macaron : impression de biscuit macaron.

Et pleins d'autres poudres sont à venir : meringue, chapelure de pain, pâtes alimentaires, biscuits protéinés, pâtes de fruits, génoise, cookies, massepain, ...

On se rend compte assez vite, qu’il n’y a pas d’intégration d’une longue liste d’ingrédients et d’additifs étrangers à la Pâtisserie.

Comme beaucoup de procédés utilisés quotidiennement dans l’agroalimentaire, la création de nouvelles technologies, ne rime pas obligatoirement avec ultra-transformation. Nous travaillons chaque jour au respect de l’artisanat et de la sécurité alimentaire.

Et bien que nous soyons tentés de vous encourager à produire et consommer un maximum de pâtisseries imprimées en 3D, nous avons aussi la responsabilité de rappeler qu’une alimentation équilibrée est meilleure pour la santé. Alors n’hésitez pas à vous faire plaisir en découvrant les dernières créations en impression 3D alimentaire, mais n’oubliez pas de manger 5 fruits et légumes par jour !