Brevet FR2167986A1 — publié le 19730824

La présente invention concerne des aliments solides et liquides à faible valeur calorique et en particulier des aliments dont on a remplaoé au moins partiellement l'amidon par du pullulane et des procédés de préparation de tels aliments. Le pullulane est un polysaccharide connu constitué de motifs maltotrioses unis par des liaisons a-1,6-glucosidiques. Le maltotriose est constitué de motifs glucoses. Le pullulane est produit par voie extracellulaire en quantité importante en 3 à 8 jours par culture submergée de Pullularia pullulans en conditions aérobies, en utilisant,comme source de carbone, au saccharose ou un hydrolysat d'amidon en présence de sources classiques d'azote et de sels minéraux. (H. Bender et Coll : Biochim. Biophys. Acta 6 (1959) 309 ; S. Ueda : Kogyokagakushi 67 (1964) 757-760). On peut précipiter le pullulane dans le bouillon de culture débarrassé des cellules en ajoutant du méthanol. On peut le purifier par traitement de ses solutions aqueuses par du charbon actif et le précipiter à nouveau dans la solution aqueuse filtrée par du méthanol.Le pullulane purifié est une poudre blanche de saveur et d'odeur douces qui est comestible mais qui n'a pratiquement pas de valeur nutritive. I1 se dissout facilement dans l'eau en formant des solutions dont la viscosité est élevée et dépend du degré de polymérisation du pullulane qui peut varier de façon approximative entre 100 et 5000, selon la souche particulière de P; pullulans utilisée et la durée de culture. La demanderesse a découvert qu'on peut incorporer le pullulane dans des aliments solides et liquides pourremplacer l'ami- don, en donnant ainsi aux aliments les caractéristiques dérivant normalement de l'amidon telles que la consistance ainsi que la texture ou la viscosité, la dispersibilité, la rétention de I'humidit et l'aptitude à satisfaire l'appétit, mais différant de celles do l'amidon en ce que le pullulane ntest pas absorbé par les parois du tube digestif et n'est transformé en saccharides digestibles par les enzymes présentes dans l'intestin qrlten quantité insignifiante.En pratique, le pullulane réduit la - -ur calorique des aliments d'une valeur correspondant à l'amidon remplacé tout en satisfaisant l'appétit approximativement comme un poids égal d'amidon. Le pullulane améliore la durée de conservation des aliments car il ne constitue pas une source de carbone assimilable pour les bactéries, les moisissures et les champignons, qui sont essentiellement responsables de l'altération des aliments et qui peuvent se développer sur l'amidon. Le pullulane est supérieur à l'amidon par sa rétention de lieu, il retarde ainsi l'altération des aliments par dessiscation.Il ne présente pas la rétrogradation caractéristique de l'amidon. Les composi tisons alimentaires contenant du pullulane ont une saveur et une consistance supérieures à celles préparées à partir de dérivés de cellulose cristallins insolubles dans l'eau, comme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 3 023 104. La résistance du pullulane aux enzymes digestibles est illustrée par les essais suivants dans lesquels on mélange des échantillons de 1 ml de diverses solutions d'amylase, 2 ml d'une olution à 1 ffi de pullulane et 7 ml de solution tampon et on cube les mélanges à 37 C. Les quatre solutions enzymatiques étudiées provenaient de l'intestin grêle, du pancréas et du foie de porcs et de la sa ive humaine. On a déterminé la quantité de sucre réducteur de caque mélange après 3 heures et, dans la plupart des cas, à noueau après 22 heures d'incubation selon la technique de Somogyi selon. On a conduit les essais en double. L'amylase intestinale, à pH 6,8 produit 0 et 0,088 mg sucre réducteur à partir de 20 mg de pullulane en 3 heures, 0-72 et 0,51 mg en 22 heures. Les valeurs correspondantes pour amylase pancréatique à pH 5,0 sont de 046 et 1,52 mg après 3 sures et 0,90 mg après 22 heures. L'enzyme hépatique à pH 6,8 .;oduit 0,72 mg de suer* réducteur dans les deux essais après 3 .?ures. L'a-amylase de la salive humaine à pH 6,0 donne deux va l-urs identiques de 0,48 mg après 3 heures et 2,33 mg et 2,5 mg après 22 heures. Ces résultats prouvent que le pullulane résiste fortement aux enzymes susceptibles de l'attaquer dans le tube digestif. Ces constatations sont confirmées par le fait que la teneur en sucre du sang de lapins à jeun n' augmente pas de façon significa- tive après administration oralc de pullulane. Lorsqu'on injecte une solution aqueuse à 50 % de pullulane dans l'intestin grêle de lapins à jeun et qu'on ligature les deux extrémités de l'intestin, on retrouve 97 % du pullulane injecté dans l'intestin lié après 3 heures. On a de plus déterminé l'absence de valeur nutritive du pullulane chez des rats pesant environ chacun 50 g au départ. On alimente un groupe témoin de 10 rats avec une alimentaticn solide constituée de 65 % d'amidon de mats, 21 % de caséine5 7 % d'huile de soja, 1 % d'un mélange de vitamines, 2 % de sels et 4 % de cellulose. Un second groupe de 2C rats reçoit les mêmes quantités d'aliment, dont 20 X de l'amidon de maTs (par apport au poids combiné de tous les ingrédients) sont remplacés par du pullulane et un troisième groupe reçoit une alimentation identique, si ce n'est qu'elle contient 25 ffi d'amidon de mais et 40 % de puilulane. Les rats du groupe témoin présentent un accroissement approximativement linéaire de leur poids corporel, 'usqu'à 150 g en 30 jours. L'augmentation de poids du second groupe est égale à la moitié de celle du groupe témoin et l'augmentation de poids du troisième groupe n'est égale qu'au tiers de celle du groupe témoin. Aucun des rats recevant du pullulane dans leur alimentation ne présente de diarrhée ni d'autres symptômes d'effets nuisibles de l'alimentation autres que ceux dus à la faible absorption calorique. Donc, le pullulane peut remplacer l'amidon ou la farine partiellement ou en totalité dans des aliments solides e liquides dont la valeur nutritive est réduite pour réaliser la Mégula- tion du poids chez l'homme, dans des aliments pour diabétiques et dans des utilisations semblables. il est sans saveur et donne aux aliments cuits une texture ou une consistance qui sont souvent supérieures à celles d'aliments identiques préparés à partir de la farine et leur confère des durées de conservation prolongée par suite de la meilleure rétention de l'eau et du retard de l'al- tération microbienne, les aliments cuits pouvant parfois être vendus 3 à 7 jours plus tard que les mêmes aliments préparées à partir de la farine. Dans les aliments liquides, tels que les jus de fruIts et les sauces, le pullulane peut remplacer totalement l'amidon de mais comme épaississant. I1 se comporte également comme un agent dispersant empchant le trouble et la formation de précipités dans les boissons et disperse les graisses et les protéines dans les sauces et similaires. Pour obtenir ces résultats, un aliment liquide aqueux doit contenir au moins 0,05 % en poids de pullulane ayant un degré de polymérisation de 5000 et de façon correspondante, une quantité plus importante de pullulane ayant un degré de polymérisation plus faible.Dans les aliments solides, on peut mélanger une partie de pullulane à 0,5 à 5 parties de farine ou d'amidon, mais certaines expériences sont nécessaires pour établir les rapports de mélange optimaux, non seulement pour apporter les propriétés désirables au produit, mais également pour apporter des caractéristiques de mlse en oeuvre appropriées à la composition alimentaire brute et semi-cuite. Le degré de polymérisation (D.P.) du pullulane utilisé est souvent relativement peu important et les différences de degrés de polymérisation dans des lots différents de pullulant peuvent Autre compensées par des modifications mineures de la quantité de pullulant utilisée.Lorsqu'une viscosité élevée d'une composition alimentaire gne sa mise en oeuvre, on doit éviter un pullulane ayant un D.P. élevé. On peut combiner de façon avantageuse au pullulane dans les aliments liquides le maltitol qui est un sucre de type alcool ayant une saveur fortement sucrée et une faible valeur calorique, comme substituant du saccharose. On peut modifier le lait; les jus de fruits, le cafté, les boissons au cola et d'autres boissons gazeuses ainsi que les boissons à l'acide lactique en utilisant du pullulane seul ou associé au maltitol pour réduire leur valeur nutritive SJanS perdre leur qualité ailr.eataire qui est celle des aliment3 contenus dans la composition. L'invention est illustrée par les exemples suivants de compositions alimentaires liquides et solides dans lesquelies le pullulane remplace l'amidon ou la farine mais qui sont, sinon, classiques. Les parties et pourcentages sont exprimés en poids sauf indication contraire Le pullulane utilisé dans les exemples a un D.P. moyen de 100 à 4000. On entend ici par degré de polymérisation (D.P.) le nombre de motifs glucoses dans la molécule de pullulane. EXEMPLE 1 On prépare une boisson à ltorange à partir d'un litre de jus d'orange naturel, de 5 g de poudre de pullulane ayant un D.P. de 4000, de 400 ml de solution aqueuse à 50 % de maltitol et d'une quantité d'eau suffisante pour atteindre un volume de 2 1. On ajoute progressivement le pullulane au Jus d'orange et on le dissout en agitant énergiquement, puis on mélange les autres ingrédients à la solution ainsi obtenue. La boisson a le corps ou consistance du jus d'orange non dilué et une saveur d'oranges sucrées sans présenter d'arrièregoût caractéristique de nombreux ingrédients alimentaires artificiels. Sa valeur calorique est égale à 50 % de celle du jus d'orange. EXEMPLE 2 On mélange 100 g de farine et 100 g de poudre de pullulane ayant un D.P. de 300 et on tamise le mélange. On forme une crème avec 50 g de sucre et 70 g de beurre et on mélange dans l'ordre de petites quantités de sel et de vanille, un oeuf battu (environ 50 g) et 50 g de solution aqueuse à 70 % de maltitol. On ajoute enfin le mélange de farine et de pullulane par petites fractions pour former une pâte qu'on pétrit doucement et qu'on façonne en une boule. Q > On ç cette boule au rouleau en une feuil- le de 3 à 5 mm d'épaisseur entre deux tissus saupoudrés de farine sèche. On utilise un emporte-pièce pour découper des morceaux de pâte qu'on place sur une plaque dans un four jusqu'à ce que leurs bords brunissent en 10 minutes environ. La teneur en hydrate de carbone des galettes n'est égale qu'à la moitié de celle de galettes semblables préparées avec des produits classiques. Leur saveur et leur texture sont très comparables à celles d'un produit classique. EXEMPLE 3 On prépare un article de boulangerie frit à partir de 500 g de sucre pour confiserie, 890 g d'une solution à 70 ffi de maltitol, 1900 g de farine, 1900 g de pullulane ayant un D.P. de 100, 65 g de carbonated'ammonium, 45 g de levure de boulanger et 1500 g d'eau tiède (27 C). On dissout la levure dans l'eau et n place la solution dans un pétrin avec du sucre, la solution de malWitol et le carbonate d'ammonium. On mélange la farine et le pullulane et on les tamise, puis on les ajoute progressivement dans le pétrin pour former une pâte. On laisse fermenter la pâte pendant 3 heures au chaud puis on l'étale en une feuille épaisse d'environ 5 mm. On découpe la feuille en baguettes de 5 mm de large et 50 mm de long, qu on saupoudre de farine et qu'on place dans des bottes en bois pour qu'elles subissent une fermentation complémentaire qui les de arrondies.On les fait ensuite frire dans un bain d'huile profond jusqu'à ce qu'elles soient uniformément brunes, on les retire de l'huile avec une écumoire, on les essore, les sèche et les enrobe de sirop obtenu par évaporation partielle de mélasse. Les bâtonnets ainsi obtenus sont croquants et de texture réale. Ils ont une faible teneur en calories par rapport à un produit classique préparé uniquement à Fartir de farine. EXEMPLE 4 On prépare une boche de Noël classique, à partir de 1400 g de beurre, 600 g de sucre, 1400 g de solution de maltitol à 70 %, 3700 g d'oeufs, 350 g de farine, 700 g de pullulane ayant ri D.P. de 100, 300 g d'amidon de mats, 5 g d'arme artificiel, g de noix de muscade, un citron frais, 100 g de miel, 200 ml de crème dense et 100 ml de rhum. On forme une crème avec une partie du sucre et le beurre es on ajoute la solution aqueuse de maltitol en agitant régulière t dans un mélangeur. On ajoute ensuite les jaunes d'oeufs en ois portions et on poursuit l'agitation jusqu'à obtention d'un melange crémeux homogène auquel on ajoute le miel, le rhum et une partie de la crème. Ensuite, on mélange 1/3 des blancs d'oeufs battus sépard.ient avec le reste du sucre et finalement, un mélange l.sime de farine, de pullulane, de noix d iuuscade et d'amidon de maïs avec le reste des blancs boeufs battus. On euit le range pour gâteau ainsi préparé. Le gâteau conserve sa teneur en humidité et sa saveur fraîche pendant une durée plus longue qu'un produit préparé à titre comparatif avec de la farine au lieu de pullulane et une quantité additionnelle de sucre au lieu du maltitol. EXEMPLE 5 On prépare un mélange aqueux pour crème glacée conte- nant 12 % de beurre, 10 % de poudre de lait écrémé et 15 % de sao- charose. On chauffe le mélange à 70oC en agitant avec 0,25 % de pullulane ayant un D.P. de 300 et on maintient la température de 700C pendant environ 30 minute homogénéise ensuite le mélange et on le fait passer sur une surface réfrigérante maintenue à environ 100C. On bat le mélange refroidi à 100 % de son volume et on le réfrigère jusqu'à solidification de façon habituelle. Les essais de conservation montrent que la crème glacée ne se rétracte pas de façon importante et qu'il ne se forme pas de cristaux de glace. Le pullulane se comporte comme un stabilisant efficace. EXEMPLE 6 On prépare trois lots de pabte à pain à partir de 10 parties de farine et de pullulane ayant un D.P. de lGO, 2 parties de levure, 0,1 partie de sel et 60 parties d'eau. Le pullulane dans les trois lots constitue 20 %, 30 % et 45 % respectivement de la farine et on mélange soigneusement la farine et le pullulane avant d'en former une pâte. On laisse fermenter les trois lots de pâte à 200C pendant 2 heures et on les cuit pendant 40 minutes. Le pullulane rend la pAte quelque peu plus visqueuse pendant le pétrissage, mais les pains ont une mie fine et régulière et une bonne crotte bien colorée. Le pain contenant 30 % de pullulane est le plus tendre. Celui contenant 45 % de pullulane ne gonfle pas suffisamment et est légèrement dur, Tous les pains ont une bonne saveur et un bon arme et une durée de conservation remarquablement longue. EXEMPLE 7 On mélange de la farine du type utilisé pour préparer les nouilles chinoises avec du pullulane ayant un D.P. de 500 dans un rapport de 3/1. On prépare une pâte en ajoutant à 25 kg de mélange, 0,35 kg de sel1 0,035 kg de Kansui (carbonates de métaux alcalins secs), un colorant jaune artificiel et 8,0 kg d'eau et on pétrit le mélange. On étale la patate au rouleau en une feuille qu'on découpe en lanières. On étuve les lanières à gs c pendant un peu plus de 2 minutes, puis on les fait frire dans du saindoux à 130 - 140 C pendant 2 à 3 minutes. Les nouilles ainsi préparées gonfleent facilement dans l'eau chaude comme les nouilles chinoises intantanées habituelles en devenant prêtes à être consommées. Elles ont une saveur agréable et la texture ferme caractéristique d'un produit classique de bonne qualité, mais une valeur calorique très nettement réduite. Bien entendu, diverses modifications peuvent tre apportées par lthomme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D T C A T T O N S 1. Composition alimentaire de valeur calorique réduite, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'un mélange d'une matière alimentaire et de pullulane, le pullulane étant soluble dans l'eau, et ayant une pureté suffisante pour avoir une saveur et une odeur douces et être comestible, mais n'ayant pratiquement pas de valeur nutritive, cette composition ayant la qualité comestible de la matière alimentaire. 2. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que la matière alimentaire renferme de l'amidon, le rapport pondéral du pullulane à l'amidon étant compris entre 1/0,5 et 1/5. 3. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que la matière alimentaire renferme un ingrédient de boulangerie. 4. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que la matière alimentaire renferme un liquide aqueux comes- tible et au moins 0,05 ffi en poids de pullulane dissous dans le liquide. 5. CompositioK la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est à l'état congelé. 6. Procédé pour apporter à une composition alimentaire renfermant une matière alimentaire les effets de l'amidon en ce qui concerne la consistance et les propriétés de satisfaction de l'appétit, pratiquement en l'absence des propriétés caloriques de l'amidon, caractérisé en ce qu'il consiste à mélanger à la matière alimentaire une quantité de pullulane suffisante pour obtenir lesdits effets.