Brevet FR2081849A1 — publié le 19711210

La présente invention concerne généralement et a essentiellement pour objet, à titre de produits industriels nouveaux, des produits laitiers maigres ou pauvres en matières grasses et un procédé pour leur fabrication ainsi que les diverses 5 applications et utilisations résultant de leur mise en oeuvre. le lait naturel et par conséquent également les produits laitiers fabriqués à partir de celui-ci', tels que le yoghourt, la caillebotte, les boissons au lait et les laits-boissons, la crème ou le lait concentré, présentent respectivement 10 une teneur déterminée en matières grasses du lait qui ne limite pas en règle générale l'emploi de ces" produits comme-nourriture diététique ou de régime alimentaire maigre ou pauvre en matières grasses. les produits laitiers diététiques ou de régime alimentaire sont par conséquent fabriqués à partir de 15 lait écrémé dans une grande mesure, c'est-à-dire débarassé des matières grasses du lait. Ces produits possèdent donc le goût aqueux, typique pour des produits laitiers maigres ou pauvres en matières grasses et connu en particulier par le lait écrémé. Pour la crème, trouvant son emploi comme crème peur le 20 café, la force d'éclaircissement ou de blanchiment diminue aussi d'une façon décisive outre cela et à côté de la saveur, quand la concentration en particules de matières grasses dispersées est diminuée.- On a alors constaté de façon surprenante qu'on pouvait 25 obtenir la saveur ainsi qu'en outre la force d'éclaircissement ou de blanchiment de produits laitiers pauvres en matières grasses ou exemple de matières grasses, d'une façon tellement complète par addition de produits de précipitation de la pidfcéine du lait qu'en ce qui concerne le goût et l'aspect 30 relativement à des produits laitiers correspondants riches en matières grasses, aucune différence organoleptique perceptible n'existe. Physiologiquement, les produits laitiers conformes à l'invention sont cependant d'une valeur considérablement plus élevée, car le rapport de la teneur en matières grasses 35 ou'lipidés et en hydrate de carbone ou glucides à la teneur en protides ou protéines, qui est défavorable dans les denrées alimentaires de base usuelles, est décalé en faveur de la 71 08332 2081849 proportion en protéines ou en protides. Les produits laitiers conformes à l'invention sont donc particulièrement appropriés non seulement pour des malades dont l'alimentation doit être limitœ à une nourriture pauvre en matières grasses ou en hydrate de 5 carbone, mais représentent des denrées alimentaires généralement précieuses avec une faible proportion en matières grasses moins désirable et une haute teneur en protéines ou matières âbuminoïdes précieuses. Outre cela, il s'est avéré que la protide ou protéine ajoutée possède également 10 une certaine efficacité bactériostatique. L'objet de l'invention est constitué par des nouveaux produits laitiers pauvres en matières grasses qui sont caractérisés en ce que, pour le^bomplément ou la substitution organoleptique de matières grasses du lait, ils contiennent 15 un produit de précipitation de protides ou de protéines, se composant de caséine , d'albumine et de globuline du lait et susceptible d'être facilement dispersé, avec une grosseur granulométrique moyenne de particules (-à l'état gonflé) d'environ 0,1 à 100 microns et de préférence de 0,1 à 20 microns. 20 0n a constaté que, pour le remplacement organoleptique de la matière grasse du lait par des protides ou albumines, plusieurs facteurs interviennent de façon décisive. La protéine ou protide utilisée doit être présente sous la forme de particules susceptiblesd'être facilement dispersées, dont la 25 grosseur granulométrique de particules correspond à celle des particules de matières grasses du lait et dont la consistance est également la même que celle des particules de matières grasses du lait. Il a été ainsi constaté qu'il n'est pas possible d'obtenir, uniquement avec un froduit de précipitation 30 se composant de caséine du lait, la saveur typique pour la matière grasse du lait, ce qui est manifestement imputable à la solubilité d'un tel produit albuminoïde ou à base de protides. Les produits ou agents de précipitation, utilisés conformément à l'invention et qui contiennent pratiquement 35 toutes les substances albuminoïdes ou protides présentes dans le lait, présentent par hasard une très faible solubilité ainsi qu'une consistance qui correspond justement à celle des particules de matières grasses du lait. La grosseur granulométrique 71 08332 3 2081849 de parti'cules, est également, comme cela a déjà été constaté, un facteur essentiel pour le succès de l'invention; elle peut être obtenue par mouture ou broyage fin du produit séché, tamisage de la fraction appropriée ainsi que broyage lors de la dispersion. Comme la grosseur de particules de particules de matières grasses du Hait fluctue ou vsns dans un domaine s'étendant d'environ 0,1 à 100 migrons et est principalement comprise entre 0,1 et 20 et en particulier entre 0,5 et 10 microns, la grosseur moyenne des particules des particules de protide ou de protéine dispersées et gonflées doit également tomber dans le même domaine de grandeur. Outre cela, il s'est avéré d'une façon inattendue que les produits laitiers conformes à l'invention ne présentent, malgré un traitement à des températures plus élevées, aucun goût d'ébullition ou de cuisson tel qu'il est typique autrement pour des produits laitiers fortement chauffés. Pour la fabrication des produits laitiers conformes à l'invention est proposé un procédé qui est caractérisé en ce que, par chauffage permanent pendant environ 2 à 10 minutes, de lait écrémé (lait maigre ou petit lait) à une température d'environ 90°C en présence d'un agent formant un complexe avec la caséine, la lactalbumine et la globuline et par précipitation yusbséquente de la quantité totale de protéine du lait par abaissement de la valeur du pH par addition d'un acide, lavage du caillé obtenu avec de l'eau tiède, blocage de l'agent complexe pour l'amélioration de la capacité de dispersion du produit de précipitation dans le domaine neutre, séchage préalable et fusion subséquente du caillé à une température supérieure à 100°C, on fabrique un produit de précipitation de protéines ou de protides contenant de la caséine, de l'albumine et de la globuline du lait et, après le broyage fin ou la mouture de celui-ci, on disperse la fraction, qui traverse dans une grande mesure un tamis à large.ur ou ouverture libre de maille de 0,105 mm» dans le lait sous échauffement et homogénéisation et on "transforme ensuite le lait par traitement ultérieur en un produit final. Il est d'importance particulière pour le procédé de 71 08332 4 2081849 fabrication conforme à l'invention que le produit générateur de complexe soit ajouté au lait maigre ou écrémé avant le chauffage peur éviter une dénaturation partielle en particulier de la lactalbumine et de la globuline à des températures plus élevées. 5 Le procédé conforme à l'invention ne produit aucun mélange de protéines ou de protides mais une substance migratrice de façon homogène électrophorétiquement, ce qui est essentiel pour la fabrication des produits laitiers. Des agents complexants ou générateurs de complexes 10 particulièrement appropriés pour l'exécution du procédé sont le chlorure de calcium ou le chlorure de magnésium qui forment, avec la caséine, l'albumine et la globuline un complexe qui est insoluble et précipite déjà pour la valeur relativement élevée du pH de 5»3 à 5>4- Pour l'abaissement nécessaire de la 15 valeur de pH et par suite pour la précipitation du complexe de protéines ou de protides, on ajoute un acide, de préférence un acide minéral comme l'acide sulfurique ou l'acide chlorhydrique ou bien ion acide organique comme l'acide lactique. Le produit de précipitation floconneux est ensuite séparé de la manière usuelle du lactosérum ou petit lait presque exempt de.protéines ou de protides, qui contient principalement encore seulement le sucre de lait ou lactose et des sels ainsi que l'albumine du sérum sanguin présente en faible quantité. Ce lactosérum ou petit lait est un produit de départ particulièrement favorable pour l'obtention ou la préparation du sucre de lait ou lactose, car le traitement ou la régénération du lactosérum ou petit lait obtenu normalement est rendu fortement difficile par la teneur plus forte en protéines ou protides. 30 caillé, séparé du lactosérum et lavé plusieurs fois, est ensuite additionné d'un agent de blocage pour le produit complexant ou générateur de complexes utilisé initialement pour débarasser les complexes de protéine et de métal du métal et faciliter ainsi la redispersion dans le domaine neutre. Pour l'utilisation du chlorure de calcium ou chlorure de magnésium comme agent complexant ou produit générateur de complexes, le tripolyphosphate, par exemple sous la forme de celle de sodium, convient particulièrement parce qu'il ne possède physiologiquement pas d'actions défavorables ou désavantageuses. 20 25 35 71 08332 5 2081849 Le caillé est amené à la fusion à une température supérieure à 100°C et séché- sur des cylindres ou tambours de séchage ou bien séché après dilution avec de l'eau, dans un séchoir à pulvérisation.. La teneur en eau résiduelle du produit de 5 précipitation de protéines ou de protides doit s'élever à environ 6$ en poids. Le produit sec doit être moulu ou broyé et trié pour l'obtention de la grosseur de particules nécessaire. Alors que le produit suffisamment fin trouve son utilisation pour 10 l'incorporation aux produits laitiers conformes à l'invention, les fractions plus grossières sont'soumises à nouveau à l'opération de broyage fin ou de mouture. Pour la fabrication des produits . laitiers conformes à l'invention, on utilise avantageusement un lait pauvre en matières grasses dont la teneur en matières 15 grasses est abaissée depuis la valeur normale d'environ 3,5$ à environ à 1 à 2$. Dans ce lait sont dispersés jusqu'à 5i° en poids, rapportés au lait mis en oeuvre, du produit de précipitation de protéines ou de protides sous chauffage jusqu'à environ 80 à 130°C, auquel cas des dispositifs 20 d'homogénéisation à haute pression ou des dispositifs émulsionnants ou émulsifiantsfonctionnant ou tournant rapidement se sont avérés particulièrement appropriés à cet usage. Ce traitement assure simultanément le broyage ou la division ultérieur nécessaire des particules de protéines ou de protides. De cette 25 manière est obtenu un lait pauvre en matières grasses et contenant de la protéine ou protide, qui ne peut pas être distingué organoleptiquement d'un lait possédant un rapport normal de la quantité de matières grasses .à la quantité de protéines. A partir de ce lait comme produit intermédiaire, on peut 30 fabriquer les produits laitiers les plus divers et diététiquement précieux, tels que par exemple une boisson au cacao ou au café, du yaourt avec diverses variétés de goût ou des boissons au lait acidifié ou fermenté. A tous ces produits fabriqués avec du lait enrichi en 35 protéines et pauvre- en matières grasses est commun l'avantage d'une valence physiologique plus élevée qui repose non seulement sur un décalage mutuel du rapport des quantités de matières grasses, 71 08332 6 2081849 de protéines et de lactose ou de sucre de lait mais s'appuie en outre sur le fait que les produits de précipitation de protéines du lait, additionnés conformément à l'invention, présentent une teneur élevée en protéine de lactosérum 5 physiologiquement particulièrement précieuse. Les produits laitiers obtenus de cette manière correspondent du point de vue du goût sous tous les rapports à ceux qui sont obtenus par l'utilisation de lait riche en matières grasses ou enrichi avec des matières grasses du lait. 10 L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristi ques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description explicative qui va suivre en se reportant au dessin schématique annexé donné uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention 15 et dans lequel la figure unique représente graphiquement la variation comparée de la fréquence relative (portée en ordonnées) de répartition de la grosseur de particules respectivement d'un lait de type commercial rapidement surchauffé à 3,3$ de matières grasses (courbe en traits pleins) et d'un lait rapidement surchauffé conforme à l'invention à 2$ de matières grasses et 1$ de protéines (courbe en traits interrompus)en fonction du volume (porté en abscisses)et exprimé en unités de volume. 25 A l'explication plus détaillée de l'invention doivent servir les exemples suivants auquel l'invention n'est cependant pas limitée. EXEMPLE I Du lait maigre écrémé fut additionné d'une solution de 30 chlorure de calcium, de sorte que la teneur de chlorure de calcium, rapportée à la quantité de lait maigre, s'éleva à 0,2 $ en poids et fut amené à -une température de 90°C. La durée de maintien du chauffage fut limitée à 5 minutes. Ensuite, la valeur du pH du mélange fut réglée sur 5,3 à 5,4 par addition 35 d'acide chla±grdrique, de sorte que toute la protéine du lait, donc la caséine, l'albumine et la globuline, flocula en commun. La teneur en protéines du lactosérum séparé variait entre 0,1 et 0,02$ en poids (déterminée comme teneur en azote d'après 71 08332 2081849 Kjeldahl). Après lavage ou rinçage triple du caillé obtenu, chaque fois avec une quantité d'eau correspondant à la-quantité initiale de lait maigre ou écrémé et dont IgfValeur du pH était également réglée à 5,4 par addition d'acide chlarhydrique 5 tandis que sa température était comprise entre 32 et 35°G, • on effectua l'expression ou le passage à la presse. Le caillé, qui présentait une masse sèche d'environ 30$ en poids, fut alors mélangée avec 5$ en poids de tripolyphosphate de sodium rapportés à la masse sè.che du caillé et ensuite amené à la fusion par 10 chauffage. Cette masse fondue fut séchée sur des cylindres, tambours ou rouleaux rotatifs de séchage à une température de tambours ou de cylindres de 110°C jusqu'à l'obtention d'une teneur en eau résiduelle d'environ 6$ en poids. le produit sec obtenu fut finement broyé ou moulu à fond 15 et amené ensuite à un séparateur à tambour dans lequel la portion, qui traversait un tamis d'une ouverture libre ou largeur de maille de 3 mm, fut prélevé pour le processus opératoire ultérieur-tandis que les portions plus grandes furent soumises à nouveau à l'opération de mouture ou de broyage fin. Une analyse au tamis ou au crible de la portion fine donna les valeurs suivantes: 6,6$ en poids furent retenus par un tamis à ouverture ou largeur libre de maille de 0,105 mm," 30,3$ en poids furent retenus dans un tamis à ouverture 25 ou largeur libre de maille de 0,074 mm, 63,1$ en. poids traversèrent un tamis à ouverture ou largeur libre de maille de 0,074 mm. la portion fine du produit- de précipitation de protéine' ou de protide séchée fut introduite par dispersion 30 à l'aide d'un agent émulsionnant ou émulsifiant (Ultraturrax) sous chauffage dans un lait dont la teneur en matières grasses s'élevait seulement à 1$ en poids. Ces laits, auxquels pouvaient être ajoutés jusqu'à 5$ en poids du produit de précipitation de protéines ou de protides servait de produit intermédiaire 35 à une série de produits laitiers. a) Un lait enrichi en protéine.s ou en protides et de préférence pauvre en matières grasses est obtenu quand on 20 71 08332 8 2081849 ajoute par exemple 1 à 3$ du produit de précipitation de protéines ou de protides à un lait contenant 1 ^2,5$ de matières grasses. Si on le désire, ce lait se laisse transformer en une boisson au cacao ou au café, prête à être bue, par 5 addition de poudre de cacao ou d'extrait de café et de sucre. D'une façon surprenante, on constata ici, que, lors de l'addition de l'extrait de café, aucune coagulation de la protéine ou protide ne se produit, contrairement au lait rapidement surchauffé ordinaire. 10 b) A partir du lait décrit sous a), tous les types de yaourts aromatisés aux fruits ou de boissons au lait acidifié ou fermenté se laissent fabriquer par variation du rapport de la quantité de matières grasses à la quantité de protéines ou de protides. C'est ainsi que par exemple un lait, contenant 15 2$ de matières grasses et 2$ de produit de précipitation de protéines ou de protides, chaque fois rapportés à un litre, fut additionné des ingrédients ou produits d'édition suivant: 33 g de sucre, 8 g de stabilisateurs ou d'agents stabilisants, 100 g de concentrés de-fruits sous forme liquide (fraises, 20 myrtilles, cerises, framboises ou ananas), 10 g de concentré de fruit qui se déposent sur le fond du godet ou vase, ainsi que 4% d'une culture de yoghourt. le yoghourt obtenu présente une consistance lisse et épaisse et possède un goût aigre-doux avec absence complète de goût ou de saveur de cuisson ou 25 d'ébullition. Une séparation de lactosérum ou de. petit lait ne se produit pas. L'aptitude au transport et à la conservation, au stockage ou à l'emmagasinage du produit est excellente. ■ Outre cela, il est possible de rendre le yoghourt conservable ou stable par tlj.ermisation subséquente sans modifier les 30 propriétés d'une manière quelconque. De la même manière, des boissons au lait acidifié, fermenté ou caillé, avec addition de fruits ou de légumesse laissent fabriquer par utilisation du lait riche en protéines et pauvres en matières grasses, auquel cas une culture de yoghourt 35 diluée sert à la coagulation ou au caillage. ■ Des personnes essayeuses de goût, auquel les produits laitiers fabriqués précédemment furent présentés à titre d'échantilbn 71 08332 9 2081849 d'essai ou d'épreuve ensemble avec des produits laitiers usuels riches en matières grasses, s'avérèrent hors d'état - de constater une différence. Exemple 2 5 Par utilisation d'un "compteur.de Coulter" furent tracées les courbes de répartition de grosseurs de particules pour le lait rapidement surchauffé commercialement disponible (3,3$ de matières grasses) et pour tin lait rapidement surchauffé pauvre en matières grasses et riche en protéinesn fabriqué 10 conformément à l'exemple 1 (2$ de matières grasses, 1$ de protéines additionnelles). Une comparaison des courbes reproduites dans la figure annexée montre que les échantillons de comparaison sont pratiquement identiques relativement à la répartition ou distribution des grosseurs de 15 particules. La valeur maximale de la grosseur des particules existent^ sur les courbes, pour un diamètre de particule de 1,21 micron. Bien ai tendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et .représentés qui n'ont été donnés 20 v qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention. 2081849 71 08332 REVENDICATIONS 1.- Produits laitiers pauvres en matières grasses ou lipides, caractérisés en ce que, pour le complément ou la substitution organoleptique de matières grasses du lait, ils contiennent un produit de précipitation de protéine ou de protide composé 5 de caséine, d'albumine et de globuline du lait et susc tible d'être fac ilement dispersé, avec une grosseur moyenne de particules (à l'état gonflé) d'enviroijt), 1 à 100 microns et de préférence de 0,1 à 20 microns. 2.- Produit laitier selon la revendication 1, formant en 10 particulier boisson au café, caractérisé en ce qu'il contient en outre de l'extrait de café. 3.- Procédé de fabrication des produit^iaitiers selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, par chauffage permanent pendant environ- 2 à 10 minutes de lait écrémé 15 (lait maigre) jusqu'à une température d'environ 90°C en présence d'un produit ou agent formant un complexe avec la caséine, la lactalbumine et la globuline et par précipitation subséquente de la quantité totale de protéine du lait par abaissement de la valeur du pH par addition d'un acide, par 20 -lavage du caillé obtenu avec de l'eau tiède, par blocage de l'agent complexant ou générateur de complexe pour l'amélioration de l'aptitude à la dispersion du produit de précipitation dans le domaine neutre, par séchage préalable et par fusion subséquente du caillé à une température supérieure à 100°C, on fabrique un produit de précipitation de protéine ou de protide contenant de la caséine, de l'albumine et de la globuline du lait et, après broyage fin ou mouture de celui-ci, on introduit la portion ou fraction, qui traverse 3Q dans une grande mesure un tamis à ouverture ou largeur libre de maille de 0,105 mm, dans le lait sous chauffage et homogénéisation et on transforme ensuite le lait en un produit final par traitement ultérieur. 4.- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce 35 qu'on utilise, comme agent complexant ou générateur de complexe , des sels et de préférence des chlorures de calcium 25 71 08332 11 2TT8~1849 ou de magnésium et comme moyen ou agent de blocage, du tripolyphosphate. 5.- Procédé selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'on ajoute, au lait précité, le sel alcalino-terreux 5 sous une concentration en métal alcalino-terreux de 0,04 à 0, \ fo en poids, rapporté à la quantité de lait. 6.- Procédé selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'on ajoute, au caillé précité, jusqu'à environ 5f° de tripolyphosphate, rapportés à la masse sèche dudit caillé. 10 7.- Procédé selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que, pour la précipitation de toute la protéine du lait, on régie le pH par addition d'un acide à une valeur de 4,6 à 5,4 et de préférence de 5,3 à 5,4. 8.- Procédé selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé 15 en ce qu'on utilise, comme acide, un acide minéral et de préférence de l'acide sulfurique ou dhlorhydrique - ou bien un acide organique tel que l'acide lactique.