Brevet FR2133985A1 — publié le 19721201

L'un des principaux problèmes cie deutrition auxquels le monde doit faire face, est de fournir des quantités suffisantes de protéines aux populations sous-alimentées. Souvent, la protéine peut être fournie sous une forme propre à la nutrition, mais elle est inacceptable parce qu'elle a un goret, une odeur ou un aspect indésirables. Une forme proposée de protéine est une boisson com- binée avec d'autres substances bien connues et admises, par exemple des boissons parfumées aux fruits et des boissons gazeuses. Ces boissons contenant des protéines n'ont pas obtenu un succès complet, parce que la protéine ne se dissout pas entièrement ou a une odeur indésirable. Les techniques antérieures de production de matières protéiniques qui sont légèrement solubles ont utilisé individuellement l'hydrolyse acide, l'hydrolyse alcaline ou l'hydrolyse enzymatique. Ces techniques individuelles Oilt toutes des caractéristiques indésirables. L'hydrolyse acide ou alcaline, en tant que principale technique de solubilisation des protéines, tend à détruire certains des amino-acides essentiels présents dans la protéine. L'hydrolyse enzymatique, en tant que technique principale de solubilisation des protéines, tend à engendrer des composés amers, qui rendent inacceptable le produit final. L'invention concerne un procédé de production de protéines solubles, procédé qui consiste à chauffer une suspension aqueuse de matière protéinique à un pH d'environ 7,5 à environ 17 pour solubiliser partiellement ces protéines, puis à traiter la matière protéinique avec une protéase dans des conditions qui conviennent pour que cette protéase hydrolyse une fraction importante de la matière protéinique. Les matières protéiniques de diverses sources peuvent être utilisées dans le procédé de la présente invention. La matière protéinique préférée est tirée de sources végétales telles que les graines de soja, les graines de cotonnier, de mais, de blé, les graines de sésame, etc. D'autres matières protéiniques interessantes sont tirées de sources animales, par exemple le concentré protéinique de poisson, la caséine, le petit-lait, etc. La levure et les protéines d'organismes monocellulaires, produites par l'action microbienne sur des substrats convenablesS tels que les hydrocarbures, constituent d'autres sources intéressantes de protéines. La matière première protéinique est utilisée dans une suspension aqueuse contenant environ 5 à environ 15 % en poids de matière protéinique. Des concentrations plus faibles ne sont pas désirables pour des raisons d'ordre économique et des concentrations plus élevées donnent un milieu réactionnel trop épais ou vis queux. La suspension aqueuse de matière protéinique est traitée dans des conditions alcalines à un pH d'environ 7,5 à environ 13. De préférence, le pH varie d'environ 8 à environ 11. Ces conditions sont réalisées par l'addition d'hydroxyde de sodium, par exemple, en une quantité appropriée. La matière protéinique est chauffée en présence d'une base alcaline à une température d'environ 90 à environ 1650C pendant une période de temps d'environ 5 secondes à environ 10 minutes. On effectue ce chauffage de façon pratique en faisant passer la suspension aqueuse alcaline de matière protéinique dans un mélangeur à injection d'un jet de vapeur. La matière qui sort du mélangeur peut être refroidie à peu près immédiatement à une température qui convient pour le traitement enzymatique subséquent, ou bien on peut la maintenir à une température élevée pendant une période désirée de temps. La combinaison particulière de température et de durée de réaction dépend de la combinaison spéciale de la protéine particulière, de sa concentration et du pH. La matière protéinique partiellement solubilisée obtenue au moyen de traitement alcalin décrit ci-dessus est ensuite soumise à un traitement enzymatique par action d'une protéase dans les conditions qui conviennent pour que cette protéase hydrolyse une fraction importante de la matière protéinique. On peut utiliser diverses protéases,telles que la protéase alcaline de Bacilles subtilis, la protéase acide de champignons, la broméline, la pepsine, la trypsine, etc. La protéase alcaline obtenue de Pacil- lus subtilis est la protéase préférée, et on l'utilise dans les conditions alcalines à un pH d'environ 7,5 à environ 11 et à une température d'environ 35 à environ 500C pendant une période d'environ 24 à environ 120 heures. La protéine soluble résultante peut être séparée de toutes matières insolubles par filtration ou par centrifucation, par exemple, puis on peut l'utiliser telle quelle ou on peut la concentrer par évaporation sous vide, par eempleX ou bien on peut la transformer en ne poudre, par exemple par des becnniques de lyophili- sation. Cette poudre se dissout spontanément dans l'eau. le produit protéinique de la présente invention est suave et son odeur et son goût sont acceptables.Il est également très soluble dans diverses boissons, sans provoquer de trouble indésirable ni former de précipité. L'invention est illustrée en détail par les exemples suivants. EXEttPlE 1 On délaye 22,5 kg d'un concentré de protéine de soja du commerce dans 202,5 g d'eau pour former une suspension aqueuse contenant 10 % en poids de matière protéinique. On ajoute 20 ml d'une composition anti-mousse du commerce et on ajuste le pH de la suspension à 12,4 par l'addition de 2 litres d'une solution aqueuse à 50 % en poids d'hydroxyde de sodium. On fait passer le mélange résultant dans un mélangeur à jet de vapeur et on le chauffe à 1490C pendant environ 5 secondes. On le refroidit ensuite à la température ambiante. Après ce chauffage, le pH de la suspension est égal à 11,4. le produit résultant est ensuite transformé en une poudre par lyophilisation. On dissout dans de l'eau 20. g de la poudre préparée comme décrit ci-dessus et on ajuste le pH de la solution résultante à 8,0 avec un tampon au citrate et au phosphate, puis on la dilue à 200 ml avec de l'eau. On mélange une portion de 50 mi de cette solution avec 5 mg d'une protéase alcaline de Bacilles subtilis (0,1 % en poids d'enzyme sur la base de la protéine dans le mélange total) et on maintient ce mélange à 5O0C pendant 120 heures. On dilue la solution résultante à 105 ml avec de l'eau. On ajoute à une portion de 40 mi de cette solution, 10 mi d'une solution aqueuse à 25 % en poids d'acide sulfosalicylique, qui forme un précipité avec la protéine non digérée. te précipité résultant est séparé du reste de la solution par filtration et on trouve que le filtrat titre 72,7 % de la matière protéinique initiale sous la forme soluble. Il est inodore et a un goût suave. EXEMPLE 2 On dissout 25 g de la poudre lyophilisée préparée dans l'exemple 1 dans 200 ml d'eau à un pH égal à 8,0. On ajoute à cette solution 25 mg (0,1 % cn poils sur la base de la protéine dans le mélange total) de protéase bactérienne et on maintient le mélange à 5O0C pendant 72 heures. On ajoute au produit résultant 40 mL de solution aqueuse à 25 % en poids d'acide sulfosalicylique pour précipiter la protéine non digérée, et on sépare par centrifugation le précipité résultant. On titre la protéine totale dans la liqueur surnageante ; elle contient 75,5 % en poids de la protéine brute initiale.Cette liqueur surnageante est ensuite lyophilisée. la poudre résultante, de couleur blanc sale, a un godet suave,et elle est facile à dissoudre dans l'eau en quantités variables pour former des solutions limpides contenant au moins 20 % en poids de protéine dissoute. EXEMPLE 3 On répète le mode opératoire de l'exemple 2 en conduisant la digestion par la protéase pendant 24 heures. le produit résultant contient 73 % en poids de protéine dissoute. les profils des aminoacides dans la matière première et le produit ont été établis et sont comparés sur le tableau suivant. La grande similitude indique que la valeur biologique estimée du produit protéinique soluble reste la même que celle de la protéine initiale de soja. TABLEAU Amino-acide % en poids dans % en poids dans la la matière première le produit Thréonine 4,40 3,54 Valine 5,56 3,80 Méthionine 1,15 1,18 Isoleucine 3,35 3,66 leucine 9,44 7,72 Phénylalanine 4,29 5,56 lysine 5,15 6,48 Acide aspartique 12,98 12,80 Sérine 6,14 4,93 Acide glutamique 21,52 24,10 Prolixe 6,44 6,84 Glycine 4,35 4,56 Alanine . 3,82 4,32 Cystine- 2,48 1,20 Tyrosine 3,75 3,92 Histidine 2,00 2,16 Arginine 6,74 6,87 EXEMPLE 4 On ajoute 212 litres d'eau à 22,5 kg d'un concentré de protéine de soja du commerce pour former une suspension aqueuse contenant environ 10 % en poids de matière protéinique.Après que la protéine a été convenablement mise en suspension, on ajuste le pH. à 9,0 par addition de 200 ml de solution aqueuse à 50 % en poids d'hydroxyde de sodium. On fait ensuite passer la suspension résultante dans un mélangeur à injection d'un jet de vapeur, qu'on chauffe à 143-1490C. On le maintient à cette température pendant 5 secondes, puis on le refroidit à 380C. le pH s'abaisse à 8,5. On ajoute à la suspension résultante 22,7 g d'une protéase alcaline de Bacillus subtilis (0,1 % en poids sur la base de la protéine du mélange total) et on maintien le mélange résultant à 380C pendant 48 heures. On traite ensuite une portion aliquote du mélange réactionnel avec de l'acide sulfosalicylique pour précipi er les protéines non digérées. La liqueur surnageaifte titre 80,10 de la protéine initiale sous la forme soluble. RJEVENDIC;TIOlXS 1. Procédé de production d'une protéine soluble, caractérisé par le fait qu'il consiste à chauffer une suspension aqueuse de matière protéinique à un pH d'environ 7,5 à environ 13 pour solubiliser partiellement la protéine, puis à traiter la matière protéinique avec une -protéase dans des conditions telles que la protéase hydrolyse une portion importante de la matière protéinique. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la protéine est chauffée à une température d'environ 90 à environ 1650C pendant une période d'environ 5 secondes à environ 10 minutes. 3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le pH a une valeur d'environ 8 à 11. 4. A titre de produit industriel nouveau, une matière protéinique hydrosoluble obtenue notamment au moyen d'un procédé conforme à la revendication 1.