Benedetto Marelli, professeur adjoint de génie civil et environnemental au MIT, était postdoctorant au laboratoire Omenetto de l’Université Tufts lorsqu’il est tombé sur une nouvelle utilisation de la soie. En se préparant à un concours de cuisine à l’échelle du laboratoire dont l’unique exigence était d’incorporer de la soie dans chaque plat, Marelli a accidentellement laissé une fraise trempée sur son banc: «Je suis revenu presque une semaine plus tard, et les fraises qui étaient enrobées étaient encore comestibles. Ceux qui n’étaient pas enduits de soie étaient complètement gâtés. » Marelli, dont les recherches antérieures portaient sur les applications biomédicales de la soie, a été stupéfait. «Cela m’a ouvert un nouveau monde», ajoute-t-il. Marelli a vu sa découverte par inadvertance comme une opportunité d’explorer la capacité de la soie à résoudre le problème des déchets alimentaires.
Marelli s’est associé à plusieurs scientifiques basés à Boston, dont Adam Behrens, alors post-doctorant dans le laboratoire du professeur Robert Langer de l’Institut, pour former Cambridge Crops. La société vise à répéter et à étendre la découverte initiale, en utilisant la soie comme ingrédient de base pour développer des produits qui prolongent la durée de conservation de toutes sortes d’aliments périssables. La technologie de l’entreprise a un impact considérable sur la prolongation de la durée de conservation des produits entiers et coupés, des viandes, du poisson et d’autres aliments. Avec le soutien d’une concurrence de démarrage et de capital-risque subséquent, Cambridge Crops est équipé pour accroître l’accès mondial aux aliments frais, améliorer l’efficacité de la chaîne d’approvisionnement et même permettre de nouveaux produits.
Une solution simple pour un problème complexe
Un tiers de l’approvisionnement alimentaire mondial est gaspillé chaque année, mais plus de 10% de la population souffre de la faim.
Le gaspillage alimentaire a des implications sociales, économiques et sanitaires massives qui affectent aussi bien les pays développés que les pays en développement. Bien que de nombreuses technologies soient apparues visant à prolonger la longévité des aliments frais, elles utilisent souvent des modifications génétiques, des matériaux d’emballage nocifs pour l’environnement ou sont coûteuses à mettre en œuvre. «Jusqu’à présent, la majorité des innovations dans les technologies agroalimentaires sont basées sur le génie génétique, le génie végétal, le génie mécanique, l’IA et l’informatique. Il y a beaucoup de place pour innover en utilisant des matériaux, comme les nanomatériaux et les biomatériaux », explique Marelli. Le professeur considère la technologie comme la soie comme une opportunité pour atténuer bon nombre des problèmes auxquels est confrontée l’industrie alimentaire sans modifier les propriétés innées des aliments eux-mêmes.
Les atouts de la soie proviennent de la simplicité naturelle du matériau, affinée par des millénaires de biologie évolutive. Cambridge Crops utilise un procédé exclusif et efficace utilisant uniquement de l’eau et du sel pour isoler et réformer les protéines naturelles de la soie. Cela rend les enduits en soie de Cambridge Crops faciles à intégrer dans les lignes de transformation des aliments existantes sans avoir besoin de nouveaux équipements coûteux ou de modifications. Une fois déposé à la surface des aliments, le revêtement en soie forme une barrière insipide, inodore et autrement imperceptible qui ralentit les mécanismes naturels de dégradation des aliments. Selon l’aliment, le résultat peut montrer une augmentation de 200% de la durée de conservation. Non seulement cela permet de réduire le gaspillage alimentaire, mais cela réduit également la pression sur les chaînes du froid, permettant aux expéditeurs de réduire les gaz à effet de serre dans les transports.
Liens avec le MIT
Cambridge Crops a gagné une traction précoce dans l’industrie après avoir remporté la première place au Rabobank-MIT Food and Agribusiness Innovation Prize 2017, un concours pour les start-ups en démarrage parrainé par Rabobank et le laboratoire Abdul Latif Jameel Water and Food Systems (J-WAFS) et soutenu par le club étudiant MIT Food and Agriculture. Les commentaires techniques et les relations avec l’industrie que Cambridge Crops a tirés de sa participation au concours se sont révélés inestimables pour identifier les principaux problèmes et opportunités de marché dans l’industrie alimentaire qui pourraient être résolus grâce à sa technologie de base. «C’était génial pour nous», explique le PDG Adam Behrens. « [The prize] était important pour faire la validation technique en plus de former des propositions de valeur précoces. »
Cambridge Crops a depuis levé deux cycles de financement, dirigés ou codirigés par The Engine, qui aident à incuber les startups travaillant sur la «technologie difficile». Ceux-ci ont été combinés avec des récompenses d’AgFunder et de plusieurs subventions du Massachusetts Clean Energy Center. Les premiers succès ont même mérité une mention dans les «Notes Gates» de Bill Gates et par une entreprise qui s’attaque naturellement au gaspillage alimentaire.
Behrens soutient que les contributions des investisseurs dépassent strictement leur valeur monétaire. «Nos investisseurs ont fait partie intégrante de notre succès initial… en ajoutant de la valeur de toutes sortes de manières – du positionnement de la marque à la stratégie globale.»
Prochaines étapes
Behrens et Marelli considèrent la technologie de Cambridge Crops comme une véritable plate-forme, allant bien au-delà de cette fraise initiale. Non seulement la technologie peut prolonger la durée de conservation des produits entiers, mais elle a également un effet dramatique sur les produits coupés, les viandes, les poissons et les aliments transformés. Cambridge Crops tire parti de son large éventail d’applications pour répondre aux besoins plus larges de l’industrie alimentaire grâce à des partenariats stratégiques.
Cambridge Crops est optimiste quant au potentiel de la soie pour atténuer bon nombre des défis auxquels sont confrontés les réseaux alimentaires complexes. «Nous pensons que notre technologie est celle qui peut réellement permettre [the elimination of plastic food packaging]», Ajoute Behrens.
Dans la salle de classe, Marelli essaie de susciter un sentiment d’excitation au sujet du rôle de la technologie dans l’avenir de l’alimentation et de l’agriculture, comme dans sa classe du Département de génie civil et environnemental, Matériaux en agriculture, sécurité alimentaire et sécurité alimentaire. «Ils voient un angle sur l’agriculture et les sciences alimentaires auquel ils n’ont jamais pensé», explique-t-il, «et ils voient à quel point il peut s’agir d’un secteur axé sur la technologie.» Alors que Cambridge Crops se prépare au lancement commercial de sa propre technologie brevetée, elle est prête à surmonter certains des obstacles les plus difficiles à surmonter auxquels sont confrontés les réseaux alimentaires mondiaux pour réduire les déchets et rendre les aliments nutritifs plus accessibles à tous.