Des bonbons imprimés en 3D pour lutter contre les carences nutritionnelles

Imaginez pouvoir savourer un bonbon conçu spécialement pour vous, contenant exactement la bonne dose de fer, de vitamine D ou de tout autre micronutriment dont votre corps a besoin. Ce n’est plus de la science-fiction. Des chercheurs de l’Université Polytechnique de Valence, en collaboration avec l’Université de Foggia (Italie) et l’Université de Jiangnan (Chine), ont développé un procédé d’impression 3D permettant de créer des bonbons enrichis en micronutriments, adaptés aux besoins de chacun. Leur étude, publiée dans le Journal of Food Engineering, ouvre des perspectives prometteuses pour l’avenir de la nutrition personnalisée.

D’après l’Organisation mondiale de la santé (OMS), un tiers de la population mondiale souffre de malnutrition due à des carences en micronutriments essentiels comme le fer, le zinc ou les vitamines B. Cette situation résulte souvent d’une alimentation déséquilibrée, de troubles d’absorption ou d’un accès restreint à une alimentation diversifiée. Face à ce défi, la fabrication d’aliments sur mesure, adaptés aux besoins spécifiques de chaque individu, représente une avancée majeure. Les bonbons imprimés en 3D, développés selon une recette innovante, pourraient ainsi devenir une solution concrète pour lutter contre ces carences nutritionnelles.

Photos des bonbons gélifiés imprimés en 3D montrant leur stockage pendant 6 heures à température ambiante (Crédits photo : Adrián Matas-Gil et al.).

Des bonbons imprimés en 3D grâce à l’impression 3D

Ces bonbons ont pour vocation d’améliorer la santé en apportant des nutriments adaptés aux besoins de chacun. Ils sont élaborés à partir d’un gel d’amidon appelé Ultratex, issu du tapioca, combiné à de l’agar. Leur conception repose sur une structure interne modulable, permettant d’y intégrer différents micronutriments selon les exigences nutritionnelles. L’impression 3D joue un rôle central dans ce processus, grâce à sa précision. Un logiciel dédié permet aux utilisateurs de définir à la fois la forme des bonbons et la quantité exacte de nutriments à y incorporer. Ces paramètres sont ensuite convertis en un modèle numérique, imprimé à l’aide d’une buse ultra-fine — d’un diamètre maximal de 0,4 mm — garantissant une haute fidélité entre le modèle virtuel et le produit final. Pour mener leurs tests, les chercheurs ont utilisé l’imprimante 3D Foodbot, initialement conçue pour le chocolat.

Lors des essais, les chercheurs ont observé que les bonbons conservent bien leurs propriétés nutritionnelles et présentent une texture satisfaisante. Faciles à mâcher, ils restent stables pendant plusieurs heures, ce qui, selon l’équipe, pourrait en faciliter la distribution, y compris via des distributeurs automatiques. Xavier Martínez Monzó, chercheur à l’Institut universitaire d’ingénierie alimentaire FoodUPV, précise : « Les résultats obtenus jusqu’à présent sont très encourageants. Nous continuons à optimiser certains aspects, mais ce travail représente déjà une avancée dans l’intégration de l’impression 3D au service de la santé dans l’industrie agroalimentaire. »

Les images aux rayons X des bonbons 3D montrent la fidélité de l’impression 3D et ses caractéristiques microstructurelles (Crédits photo : Adrián Matas-Gil et al.).

L’un des points clés mis en avant par les chercheurs est la capacité de leur système à doser avec précision les micronutriments dans la fabrication des bonbons. Contrairement aux méthodes traditionnelles qui utilisent des mélanges à proportions fixes, leur approche permet d’ajuster très finement même de faibles quantités de nutriments, réduisant ainsi le gaspillage et optimisant l’efficacité nutritionnelle. Par ailleurs, l’utilisation de gels comme le mélange amidon-agar assure une bonne fluidité lors de l’impression ainsi qu’une solidification rapide, deux éléments essentiels pour garantir la qualité du produit final.

Bien que le système soit déjà opérationnel, l’équipe poursuit ses travaux pour améliorer certains aspects, notamment la solidité des cavités internes et la stabilité des nutriments à long terme. D’autres essais sont en cours afin d’augmenter la résolution du processus et d’adapter les matériaux à divers besoins nutritionnels. Pour un aperçu complet de cette recherche, vous pouvez consulter la publication de l’étude ICI.

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*Crédits photo de couverture : Universitat Politècnica de València