Brevet FR2130557A1 — publié le 19721103

î 2130557 La présente invention se rapporte à des protéines qui ont été isolées et plus particulièrement au traitement d'une protéine de soja isolée en vue de l'obtention d'une composition de protéine de soja sèche , sensiblement non déna-5 turée et relativement stable, convenant spécialement pour la préparation de produits alimentaires. La protéine isolée du soja est la substance protéique précipitée âu pH isoélectrique (4,5 à 5>0) ou au voisinage de ce pH à partir d'extraits aqueux de farine de soja 10 dégraissée. La teneur en eau de la protéine isolée est très variable et dépend des conditions précises appliquées pour séparer cette résine de la masse du liquide surnageant, cette teneur en eau pouvant être de 75 % en poids ou même davantage, bien qu'une centrifugation poussée puisse permettre de la réduire à 15 40 - 50 % ou un peu moins. La présente invention se rapporte à la conversion de la protéine de soja isolée en une matière sèche relativement stable qui, lorsqu'on désire l'utiliser, peut facilement être reconstituée au moyen d'eau en une composition protéi-20 que liquide qui peut coaguler sous l'effet de la chaleur. Suivant la présente invention, on mélange intimement l'isolât de protéine de soja avec une solution aqueuse d'un sel comestible, de manière à former une composition de protéine de soja liquide, dont 10 à 50 % en poids sont formés par 25 une protéine de soja dissoute dans une phase aqueuse liquide contenant un sel comestible dissous, et on sèche cette composition de protéine liquide pour l'amener à la forme solide. En utilisant le terme "dissout" pour définir l'état de la protéine de soja qui constitue 10 à 50 % du poids de 30 la composition, la demanderesse n'exclut pas la présence, dans la composition, d'une proportion de protéine de soja non dissoute qui peut être séparée par des techniques telles que la centrifugation qui sont courantes pour isoler des matières en suspension d'une solution. Ainsi, un système contenant 15 % en. poids de 55 protéine de soja répartie dans une phase liquide constituée par une solution aqueuse 0,7 H de chlorure de sodium peut être séparé par centrifugation (par exemple à 5000- g pendant 15 minutes) en (1) une phase supérieure relativement limpide qui est une solution de protéine de soja contenant 10 °/o en poids de protéine 40 et (2) line phase inférieure opaque qui contient beaucoup plus de 72 10058 2 2130557 15 % en poids de protéine de soja et qui consiste en protéine de soja non dissoute en suspension dans de la solution de protéine constituant la couche supérieure (1) et il est entendu qu'un tel système pouvant être séparé en une phase (1) et en une pha-5 se (2) répond à la définition de l'invention, puisqu'il consiste pour 10 % en poids en protéine de soja en solution dans une phase liquide contenant un sel comestible dissous. Cependant, si la phase supérieure relativement limpide formée au cours de la centrifugation du système ne contient, par exemple, que 7 ou 8 % 10 en poids de protéine, le système n'entre pas dans la définition de l'invention. Le sel comestible utilisé dans le procédé de l'invention est pris en quantité qui dépend de sa nature. Ainsi, dans le cas du chlorure de sodium ou du chlorure de potassium, 15 la plus petite quantité requise correspond à une molarité (calculée par rapport à la teneur en eau de la composition) d'environ 0,3 et de préférence de 0,5 à 1,5. Dans le cas du chlorure d'ammonium, la molarité est avantageusement de 0,2 à 0,5 et dans le cas du chlorure de calcium, elle est avantageusement de 0,4 20 à 0,5» I»e chlorure de sodium est particulièrement préféré. De préférence, comme décrit dans les exemples ci-après, les compositions de protéine de soja liquides ont une teneur en protéine dissoute de 15 à 50 % en poids et de préférence de 20 à 45 %. Les compositions préparées à partir de pro-25 téines de soja isolées, se trouvant au pH habituel (4,5 à 5) ont généralement un pH qui ne diffère pas beaucoup de celui de la protéine isolée. Cependant, le pH des compositions peut varier quelque peu et ces dernières peuvent, si on le désire, avoir un pH de 4 à 8 et de préférence de 4,5 à 7 et plus avantageusement 30 de 4,5 à 5,5. . La demanderesse préfère appliquer le procédé de l'invention conjointement avec un procédé d'obtention de protéine de soja isolée, qui consiste à précipiter la protéine dans un extrait aqueux préparé à partir de farine de soja dégraissée 35 en présence d'un sulfite, bisulfite ou dithionite hydrosoluble, qui est de préférence un sel de métal alcalin (y compris d'ammonium)» La présence d'un tel sel au cours de l'extraction de la farine, particulièrement à raison de 0,05 à 0,5 % cLu poids de l'eau contenue dans l'extrait, facilite l'obtention d'un pro-40 duit solide sec final qui, après reconstitution par l'eau, peut 72 10058 î 2130557 coaguler sous l'effet de la chaleur pour donner des fïbres en milieu aqueux. On peut obtenir le mélange intime requis pour l'obtention de la composition de protéine de soja liquide en 5 agitant une suspension aqueuse de la protéine de soja isolée avec le sel comestible, dans un récipient muni d1agitateurs appropriés. Les compositions de protéine liquide sont sé-chées jusqu'à obtention d'un produit solide dont la teneur en 10 eau est inférieure à 10 % en poids et de préférence inférieure à 5 % en poids, sensiblement sans dénaturation de la protéine, par exemple par lyophilisation, séchage sous vide au tambour ou séchage par pulvérisation à basse température. On a constaté avec surprise que les compositions peuvent être séchées par 15 pulvérisation, sensiblement sans dénaturation de la protéine à des températures élevées, c'est-à-dire dans un milieu gazeux dont la température est égale ou supérieure à celle (80°C) à laquelle la protéine commence habituellement à coaguler lorsque la composition est chauffée en masse. De préférence, le séchage 20 par pulvérisation est exécuté suivant une technique des courants parallèles, suivant laquelle la composition est pulvérisée dans un courant d'un gaz de séchage, dans le sens de circulation de ce courant plutôt qu'en sens inverse. La composition sèche peut être reconstituée 25 avec de l'eau pour donner des compositions liquides, ayant en particulier me teneur en protéine de 10 à 50 % en poids et un pH relativement bas, compris entre 4- et 8 et de préférence entre 4,5 et 7» Qui peuvent coaguler en donnant un produit solide convenant comme aliment, en particulier sous forme de fibres, 30 sous l'effet d'un chauffage à 80 - 105°C. L'association d'une teneur en protéine dissoute relativement élevée et d'un pH qui ne s'écarte pas trop du point isoélectrique de la protéine de soja est une propriété intéressante des compositions : liquides obtenues par reconstitution. Habituellement, pour obtenir me 35 composition liquide ayant une teneur élevée en protéine dissoute, il est nécessaire que le pH soit d'environ 11, ce qui provoque des modifications considérables de la protéine et lui donne une. aptitude médiocre à la coagulation oous l'effet de la chaleur. 40 L'invention est illustrée par les exemples 72 10058 4 2130557 suivants 10 15 EXEMPLE 1 a. On prépare une "bouillie de farine de soja, dégraissée grâce à une extraction par solvant à basse température, avec de l'eau contenant 0,1 % en poids de sulfite de sodium et de 0,05 % en poids d'une émulsion de silicone comme anti-mousse. On agite la bouillie pendant 30 minutes, puis on la centrifuge à 15.000 g. On sépare le liquide surnageant et on ajuste le pH à 4,8 par addition prudente d'acide chlorhydrique, puis on sépare par centrifugation à 15.000 g le précipité résultant. La protéine de soja isolée , résultante, qui est à l'état pâteux, a la constitution suivante : ( % en poids Protéine Solides non minéraux Solides minéraux Eau 48 1 51 Substances qui ne sont pas des protéines (surtout hydrates de carbone) 45,5 2,5 20 25 30 b.■ On fait passer la protéine isolée (8,5 kg) dans un hachoir mélangeur vertical et on y ajoute 2,7 kg d'eau. On fait fonctionner le mélangeur pendant 5 minutes pour former une suspension ayant la consistance d'une crème, puis on ajoute à cette dernière 0,4 kg du chlorure de sodium et un supplément d'eau (2,8 kg). Après encore 5 minutes d'agitation, on obtient une composition de protéine de soja liquide et relativement opaque, ayant les propriétés suivantes : % en poids 29,5 2,7 67^ Solides non minéraux Sel Eau 35 pH Molarité Comportement lors de la centrifugation 4,7 0,7 NaCl (calculé sur base de la teneur en eau) ïïn échantillon centrifugé à 25.000 g à la température ambiante (20 à 25°C) pendant 2 heures donne une phase supérieure transparente dont la teneur en protéine est de 22 % en poids 72 10058 5 2130557 C. On sèche par pulvérisation la composition liquide opaque de protéine de soja dans un séchoir par pulvérisation de type classique, à courants parallèles , et à disque tournant (température de l'air à l'admission et à la sortie de 5 135 et 85°C respectivement, diamètre et vitesse du disque d'a-tomisation de 12 cm et 20.000 tours par minute respectivement ; allure de formation du produit de 8 kg/heure) pour obtenir une poudre de couleur crème s'écoulant librement et qui est stable à la température ambiante pendant au moins 3 mois à l'égard de 10 la dégradation par les bactéries et dont la constitution pondérale est la suivante : lange sous vide avec de l'eau dans un mélangeur à pale en Z pour former une composition liquide de protéine de soja dont la teneur 20 totale en matières solides est de 35 % en poids et qui peut être coagulée par la chaleur pour donner une substance utile comme a-liment, par exemple par chauffage en masse à 95 - 100°G ou bien par extrusion (avantageusement à travers des filières d'un diamètre de 0,1 mm) dans un bain d'eau maintenu à 95 - 100°C pour 25 la formation de fibres ayant une texture élastique avantageuse. pératoire de l'exemple 1, on prépare 150 kg de protéine de soja isolée, ayant une teneur en matières solides de 39,2 % en poids 30 (dont 93 % sont constitués par la protéine) et on la convertit avec du chlorure de sodium (4,2 kg) et de l'eau (180 kg) en une composition liquide relativement opaque de protéine de soja dont la teneur en solides non minéraux est de 25,1 la teneur en protéine de 22%, la teneur en sel de 1,7 %, la teneur en eau de 35 73 %, le pH cle 4,7 et la molarité en chlorure de sodium de 0,4. Par centrifugation, on obtient une phase supérieure transparente ayant une teneur en protéine d'environ 20 %. On sèche par pulvérisation la composition de protéine de soja, qui est opaque et liquide, sensiblement comme décrit dans l'exemple 1, mais avec 40 les conditions indiquées dans le tableau ci-après : 15 Protéine Chlorure de sodium Substance organique autre que la protéine Minéraux autres que NaCl Humidité 82,3 7,0 5,9 0,5 EXEMPLE 2 En suivant d'une manière générale le mode o- Essai n° Température en ° 0 Allure de for Constitution du produit a à la mation du pro en °/ [/o en poids l1admission sortie duit en kg/heure h2o N* NaCl Minéraux au total 1 140 85-87 8 2,4 13,4 8,7 9,5 2 160-165 88-90 13 2,9 13,3 8,2 9,1 3 180-215 88-90 17 2,9 13,4 7,9 8,6 4 200-205 95-100 21 2,4 13,5 7,9 8,8 5 255-275 100 21 2,5 13,4- 8,2 8,9 Aptitude à la coagulation à chaud du produit re- honne moins bonne mais encore acceptable * Suivant la technique de Kjeldahl teneur , note : en protéine = teneur en azote x 5,9- 72 10058 7 2130557 REVENDICATIONS 1. Procédé pour obtenir à partir d'une protéine de soja isolée, une composition de protéine de soja sèche, non dénaturée et relativement stable, caractérisé par le fait 5 qu'on mélange intimement la protéine de soja isolée avec une solution aqueuse d'un sel comestible, pour obtenir une composition liquide de protéine de soja dont 10 à 50 % en poids sont formés par de la protéine de soja en solution dans une phase liquide aqueuse contenant un sel comestible dissous, puis on 10 sèche la composition liquide de protéine de soja pour former un produit solide qu'on peut reconstituer au moyen d'eau pour obtenir une "composition de protéine liquide qui peut coaguler sous l'effet de la chaleur. 2. Procédé suivant la revendication 1 , ca- 15 ractérisé par le fait que la composition liquide de protéine de soja soumise au séchage a une teneur en protéine de soja dissoute d'au moins 15 % en poids. 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisée par le fait que la composition liquide de protéine de 20 soja a une teneur en protéine de soja dissoute de 20 à 45 % en poids. 4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la composition liquide de protéine de soja a un pH de 4,5 à 7-' 25 5« Procédé suivant la revendication 4, ca ractérisé par le fait que la composition liquide de protéine de soja a un pH de 4,5 à 5»5* 6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le sel comesti- 30 ble est un chlorure de métal alcalin ou du chlorure de calcium. 7. Procédé suivant la revendication 6, ca- f ractérisé par le fait que le sel est le chlorure de sodium. 8. Procédé suivant la revendication 7» caractérisé par le fait que le chlorure de sodium est présent dans 35 la composition liquide de protéine de soja en une quantité correspondant à me molarité (calculée sur la base de l'eau contenue dans la composition) de 0,3 à 1,5» 9. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que la protéine de 40 soja isolée est obtenue par extraction de farine de soja dégrais 72 10058 8 2130557 sée au moyen d'eau en présence d'une solution d'un sulfite, bisulfite ou dithionite salin dissous, non toxique et hydrosoluble, et par précipitation de la protéine isolée dans l'extrait aqueux résultant. 5 10. Procédé suivant la revendication 9» ca ractérisé par le fait qu'on extrait la farine de soja dégraissée en présence d'un sulfite de métal alcalin dissous. 11. Procédé suivant la revendication 9 ou 10, caractérisé par le fait que~ le sulfite, bisulfite ou dithio- 10 nite dissous représente 0,05 à 0,5 % du poids de l'eau contenue dans l'extrait aqueux. 12. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait qu'on sèche la composition liquide de protéine de soja par pulvérisation à tempé- 15 rature élevée. 15. Procédé suivant la revendication 12, caractérisé par le fait qu'on exécute le séchage par pulvérisation par le procédé utilisant des courants parallèles. 14. Composition sèche de protéine de sotja 20 obtenue par un procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 13. 15. Produit fibreux caractérisé par le fait qu'il est obtenu (a) par reconstitution avec de l'eau du produit sec suivant la revendication 14 pour former une composi- 25 tion de protéine liquide dont la teneur en protéine dissoute est de 20 à 45 % en poids et (b) par extrusion de la composition de protéine liquide résultante dans de l'eau à une température d'environ 100°C.