Brevet FR2219753A1 — publié le 19740927

Cette invention concerne un procédé d'attendrissement des viandes. Plus particulièreraent, la présente invention concerne une amélioration du procédé d'attendrissement des viandes par injection de solutions enzymatiques aqueuses. La présente invention fournit un procédé amélioré d'attendrissement des viandes par injection d'une solution enzymatique, qui consiste à injecter à la viande à un taux d'environ 1% à environ 8% du poids de la viande habillée, une solution aqueuse contenant d'environ 0,1% à environ 0,4% par rapport à son poids, de gomme adragante et ayant une activité-enzymatique protéolytique d'environ 0,01 à environ 0,05 unité M.C. (unité permettant de déterminer l'activité de l'enzyme à faire cailler le lait) par gramme de solution. on a utilisé jusqu'à présent une certaine variété de procédés pour permettre l'attendrissement des viandes. La plupart de ces procédés utilisent les enzymes comme principal composant actif d'attendrissement. On a effectué sur une échelle industrielle dans diverses conditions l'introduction d'une solution aqueuse d'enzymes protéolytiques dans des viandes. Selon un de ces procédés, tel que décrit dans le brevet E.U.A. nO 2.903.362, on injecte une solution aqueuse diluée d'enzymes protéolytiques dans le système vasculaire dans les 24 heures qui précèdent l'abattage de l'animal.Selon un autre procédé décrit-dans le brevet E.U.A. nO 3.276.879, on injecte par voie intramusculaire une solution aqueuse diluée d'enzymes protéolytiques, dans la carcasse de l'animal abattu avant l'apparition de la rigidité cadavérique. D'autres procédés d'attendrissement enzymatique comprennent l'injection par pulvérisation de solutions enzymatiques sur des côtelettes et des parties prédécoupées de viande, comme décrit dans le brevet E.U.A. nO 3.016.004, ou par imprégnation par des solutions enzymatiques avant le découpage de la viande-comme décrit dans le brevet E.U.A. nO 3.506.455. Le but des modes opératoires précédents et similaires d'attendrissement enzymatique est de fournir une répartition pratiquement uniforme d'une quantité choisie d'enzyme dans les tissus de la viande et donc d'améliorer la tendresse et la texture de la viande. Sans s'opposer à l'utilité générale des procédés précédents d'attendrissement de la viande par des solutions enzymatiques, il existe plusieurs problèmes dents la pratique réelle de ces procédés. Dans certains cas, l'utilisation de la solution enzymatique tend à donner à la viande un aspect aqueux ou humide. Souvent, les tissus où l'on a injecté une enzyme possèdent égale ment une consistance flasque qui rend difficile de couper la viande en morceaux désirés pour la vente au détail. Un autre problème dû au système actuel d'injection enzymatique est le surattendrissement ou le sous-attendrissement résultant provoqué par une répartition non uniforme de la solution enzymatique dans la viande. on a décrit jusqu'à présent un certain nombre de techniques dans le but de résoudre les problèmes précités de l'attendrissement enzymatique des viandes. Une telle technique suggérée pour résoudre ces problèmes a entrainé des modifications du schéma d'injection, de l'emplacement des aiguilles et des pressions d'injection, comme décrit par exemple dans le brevet E.U.A. nO 3.232.209. Une autre solution suggérée pour ces problèmes comprend l'utilisation de liants d'une sorte ou d'une autre. Ainsi, les brevets E.U.A. nO 2.999.020, 3.006.768, 3.147.122 et 3.506.458 décrivent l'addition de divers hydrocolloides à la solution enzymatique, comme la gélatine, les algues, la carhoxymé thylcellul ose, la carboxyméthylcellulose sodique, et d'autres gommes et amidons. Cependant, les essais d'utilisation de diverses solutions de gommes et d'amidons suggérés par ces brevets ont provoqué encore d'autres problèmes dans l'injection de solutions enzymatiques dans les viandes. Dans certains cas, les solutions tendent à devenir trop visqueuses, et provoquent le bouchage des aiguilles, des orifices des aiguilles, et des collecteurs. Dans d'autres cas, la solution enzymatique contenant le liant ajouté s'épaissit à un degré tel qu'elle ne pénètre pas complètement le muscle qui constitue la viande. Encore d'autres solutions enzymatiques traitées avec des liants ne prennent pas ou ne se gélifient pas après injection de la solution dans la viande. Donc c'est un but de cette invention de fournir un procédé amélioré d'attendrissement des viandes par injection de solu tions enzymatiques. C'est un autre but de cette invention de fournir une injection plus uniforme d'une solution enzymatique dans les tissus de viande sans provoquer de sur-attendrissement ou de sous attendrissement. C'est un autre but de cette invention de fournir un procédé d'injection enzymatique qui ne donne pas la consistance flasque ou l'aspect humide qui a caractérisé jusquJà présent les viandes où l'on a injecté des enzymes. C'est encore un autre but de cette invention de fournir une solution enzymatique qui peut être injectée et répartie de façon uniforme dans la viande, sans bouchage des aiguilles et du reste de l'équipement d'injection. D'autres buts et avantages de l'invention apparaitront à l'homme de l'art en lisant la description de cette invention. Selon la présente invention, on a trouvé que l'on peut résoudre les problèmes précédents de l'injection de solutions enzymatiques pour attendrir les viandes, en utilisant dans la solution enzymatique une quantité faible et efficace de gomme adragante. La gomme adragante est le produit gommeux séché exsudé par les plantes du genre Astragalus et plus particulièrement du genre Astragalus gummifer Elle gonfle dans l'eau froide en donnant une solution colloidale visqueuse et est compatible avec les protéines, les glucides, les enzymes protéolytiques utisées dans le procédé d'attendrissement de cette invention. En solution aqueuse diluée, elle présente un pH d'environ 5-6, qui est équivalent au pH naturel de la viande. On peut obtenir une description plus -complète de la gomme adragante en se référant à "The United States Pharmacopeia", page 742, dix-huitième révision (1970). De façon surprenante et inattendue, on a trouvé que l'in corporation/O, 1% à environ 0,4%, en poids, de gomme adragante dans une solution aqueuse diluée d'enzymes protéolytiques fournit une combinaison unique de sorte que la solution enzymatique est facilement injectée dans de la viande,s'y répartit de façon uniforme, et se prend en une matrice ferme avec rétention de l'humidité naturelle, des sucs de la viande et des protéines. De plus, on a trouvé selon la présente invention qu'il est nécessaire d'injecter dans la viande moins de solution pour obtenir une quantité de répartition enzymatique dans les tissus de la viande équivalente à celle obtenue par la pratique antérieure. Ainsi, lorsqu'il était courant jusqu'à présent d'injecter une quantité de solution enzymatique équivalente à une moyenne d'environ 2,5% du poids de viande, on peut maintenant utiliser une quantité de solution de seulement environ 2% du poids de la viande, ou même des quantités inférieures, quand on y incorpore de la gonze adragante selon la présente invention. On voit donc que l'enzyme et la gomme adragante ont un effet synergétique sur la répartition de l'enzyme et l'attendrissement résultant. L'usage de la gomme adragante dans les proportions sus mentionnées fournit également les caractéristiques de gonflement et la viscosité optimales dans la viande pendant la période de temps nécessaire d'environ 48 heures après l'injecticn, tout en gardant la fluidité appropriée pendant l'injection de sorte que l'on évite le bouchage des aiguilles et des collecteurs. Dans le cas où l'on traite de la viande avant l'apparition de la rigidité, on a trouvé que le taux de gonflement de la gomme adragante correspond bien à la réponse de la viande à la vitesse d'abaissement de la température pendant qu'elle se trouve dans le réfrigérateur. Bien que l'on ne désire pas se lier à une théorie, on pense que les propriétés désirées de gonflement de la gomme adragante sont provoquées, en partie, par sa caractéristique d'être un polymère partiellement réticulé, en ce que seulement une faible partie est soluble au départ et que la plus grande partie garde des propriétés de gonflement latent.La latence du gonflement est étendue dans le temps, et la gomme adragante atteint la viscosité maximale après 48 heures, grace à quoi on obtient la répartition désirée de l'enzyme au cours du stockage dans le réfrigérateur. Au contraire, on a trouvé, d'une part, que les autres gommes naturelles comme la gomme arabique (acacia) et des gommes synthétiques ou modifiées comme la carboxyméthylcellulose ou la carboxyméthylcellulose sodique n'ont pas les propriétés désirées de prise. D'autre part, diverses gommes comme la gélose, la gomme de guar, la gomme de karaya et la gomme de caroubier, sont trop visqueuses pour être injectées de façon appropriée par un équipement classique d'injection, et si on les dilue à une viscosité inférieure, elles ne présentent pas les propriétés désirées de gonflement ou de prise que possède la gomme abragante dans la période de 48 heures qui suit.Ainsi, les gommes décrites jusqu'à présent sont soit trop solubles dans des solutions aqueuses et ne possèdent pas les propriétés désirées de formation de colloïdes, soit gonflent initialement en une période très courte de temps jusqu'à une viscosité où elles nuisent à la pression d'injection aux collecteurs des aiguilles et à la répartition ultérieure de l'enzyme dans les tissus de la viande. Des concentrations sensiblement plus élevées des gommes que celles définies ici, comme 1% et plus, ne fournissent pas l'uniformité désirée dans l'attendrissement enzymatique de la viande. Par suite de l'effet synergétique sus-mentionné de l'enzyme et de la gomme adragante en combinaison, on obtient une répartition égale de la solution contenant l'enzyme dans le n:scle de la viande de sorte qu'aucune partie de la viande n'est en aucune manière sur-attendrie ou sous-attendrie. La viande ainsi traitée par injection est moins flasque et moins humide et ne contient pas de poches de solution enzymatique en dehors des muscles. Dans le cas de l'injection à la carcasse avant l'apparition de la rigidité, on obtient une rétention améliorée de l'humidité naturelle et des sucs de la viande pendant le temps ou la viande chaude doit rester dans le réfrigérant-réfrigérateur pour subir les changements après l'abattage associés au refroidissement, à la rigidité cadavérique et l'équilibrage du tonus musculaire. La quantité d'humidité perdue pendant son refroidissement est à peu près équivalente à la quantité d'humidité ajoutée pendant l'injection de l'enzyme. Après évaporation de l'excès d!humidite pendant les premières 48 heures dans le réfrigérant, la gomme adragante atteint son gonflement maximal et retarde ensuite la perte de l'humidité naturelle et des sucs de la viande pendant le stockage ultérieur. De plus, selon la présente invention, une exsudation moindre de humidité naturelle et des sucs de la viande a lieu dans l'empaquetage classique pour le détail ou pendant la conservation, et donc l'aspect de lavande est améliorée lorsqu'on 3-a vend. On obtient également une amélioration importante dans les modes opératoires de découpage et de dé sos sage de la viande attendrie à l'aide d'enzyme, qui sans addition de gomme adragante à la scution, serait difficile à couper et à désosser en raison de l'état vasque et de la faiblesse des muscles. D'autres avantages de la présente invention sont o une amélioré ration importante de la qualité et du gott et de la sensation que donne la viande quand elle est cuite et/ou grillée car les sucs naturels contenus dans la viande sont mieux retenus pendant le cycle de chauffage, et une augmentation du pouvoir nutritif par kilo de viande consommée car davantage de protéines naturelles sont retenues dans la viande pendant le refroidissement initial de la carcasse et également pendant le cycle de cuisson, en raison des pertes réduites en sucs naturels. On peut utiliser de nonibreuses enzymes protéolytiques avec la gomme adragante dans la solution aqueuse d'injection selon cette invention Ces enzymes sont généralement issues de sources végétales, animales, fongiques et bactérielles. Ainsi elles comprennent, mais elles ne sont pas limitées aux, les enzymes végétales comme la papaïne, la bromé la ine et la ficine, les enzymes animales comme la pepsine, la trypsine et la chymotrypsine, les enzymes fongiques dérivées de Aspergillus niqer, Asperqillus oryzae et les autres champignons semblables, et les protéases bactériennes comme celles dérivées de Bacillus subtilis Bacillus mesentericus, et les microbes identiques. L'enzyme préférée que l'on utilise dans la présente invention est Ia papaïne, qui est issue du latex d'une plante tropicale Carica papava L. La solution de paparne ou d'une autre enzyme a de préférence une activité enzymatique protéolytique équivalente à environ 0,01 à environ 0,05 unité M.C. (Milk Clotting) par gramme de solution. L'activité protéolytique de la paparne en unité Milk Clotting est déterminée par le procédé d'essai de caillage du lait indiqué par Balls et Hoover, J. Biol. Chem. 121, 737-45 (1937) et modifié par Hinkel et Alford, Ann. N.Y. Acad.- Sci. 54, 211 (1951), et est décrite en plus grand détail dans le brevet E.U.A. nO 3.276.879. Utilisée ici, l'expression "M.C." désigne les unités Milk Clotting telles que définies dans ledit brevet. Le nouveau procédé de cette invention est utile pour attendrir tous les types de viande, par exemple l'agneau, le porc, le veau et le boeuf. On peut introduire la solution enzymatique dans la viande à une concentration d'environ 1% à environ 8% du poids de viande, par des modes opératoires classiques comme le pompage dans la carcasse, avant ou après apparition dé la rigidité cadavérique, et l'injection dans les principaux morceaux et les autres parties de viande. Quand l'injection est faite avant l'apparition de la rigidité cadavérique, la concentration est de préférence d'environ 1% à environ 4%. En raison de la nature unique du domaine auquel la présente invention s'applique, le procédé d'injection ne conduit généralement pas au traitement de viandes découpées où le problème de 1a répartition de l'enzyme n'a pas une importanc-e capitale. Les exemples suivants illustrent davantage l'invention, bien qu'il soit entendu que l'invention n'est pas limitée à ces exemples spécifiques. EXEMPLE 1 on prévoit un appareil destiné à injecter une solution enzymatique d'attendrissement dans des carcasses de boeuf, de sorte qu'une quantité prédéterminée de solution provenant d'un réservoir soit automatiquement fournie à plusieurs groupes d'aiguilles d'injection et introduite ainsi par voie intramusculaire dans les tissus de viande. L'équipement de pompage comprend un réservoir de mélange en acier inoxydable de 140 litres, sous pression et thermostaté, équipé d'un agitateur "Lightnin", d'une conduite menant du réservoir à un collecteur destiné à distribuer la solution à une série de collecteurs distincts pour chaque groupe d'aiguilles d'injection, et un dispositif de mesure,. muni d'un bouton de contrôle actionné à la main, destiné à fournir automatiquement une quantité déterminée de solution à chaque carcasse, à l'aide des différences de pression.Les aiguilles sont des aiguilles de type injection ayant un diamètre extérieur de 4,78 mm et diverses longueurs comprises entre environ 10 et 17,5 cm. Chaque aiguille possède une série d'ouvertures espacées longi tudinalement,percées avec une mèche de 0,7 mm et placées radialement autour de l'aiguille. Les aiguilles sont réunies en groupes de six ou quatre aiguilles (avec un espace de 4,15 cm entre chaque aiguille), grace à quoi on peut introduire chaque groupe d'aiguilles à des zones anatomiques choisies de la carcasse et avec divers angles. Avant le fonctionnement de l'équipement, on dissout quatre paquets- de "Tona" 300 (chaque paquet contient 323-g de papaine, normalisée à 2,5 unités M.C. par gramme) et 160 grammes de gomme. adragante dans 140 litres d'eau tiède (380C) dans le réservoir de mélange. On met ensuite le réservoir sous pression d'air d'environ 3,4 atmosphères effectives. Une vanne solénoïde à fonctionnement électrique, placée le long de la conduite, réduit la pression à la conduite vers le collecteur à environ 1,36 atmosphère-effective.Des vannes solénoides, placées à chaquecollecteur, réduisent encore la pression vers les-aiguilles à environ 0,2 atmosphère effective Le dispositif de mesure est réglé automatiquement pour fournir 2% de la solution, par rapport au poids de la carcasse habillée. on pèse les carcasses de boeuf immédiatement avant et après injection. On injecte la solution par voie intramusculaire de chaque côté du boeuf dans des zones anatomiques choi siesde la carcasse, l'opérateur plaçant 20 groupes d'aiguilles dans chaque carcasse, notamment neuf groupes de six aiguilles et un groupe de quatre aiguilles dans chacun des quartiers postérieur et antérieur du côté. L'injection de la solution selon cet exemple fournit une répartition pratiquement plus uniforme d'enzymes que celle obtenue en injectant une solution enzymatique semblable ne contenant pas de gomme adragante. Au lieu d'utiliser l'injection telle que décrite précédemment, on peut pratiquer l'injection d'une solution semblable enzyme-gomme adragante par voie intramusculaire dans la carcasse refroidie après l'apparition de la rigidité cadavérique. Le dispositif de mesure peut également être réglé pour fournir d'autres quantités de la solution enzymatique, par exemple, 1% ou 4%. On verra que l'invention n'est pas limitée à l'équipement décrit dans cet exemple, par exemple on peut effectuer l'injection en utilisant une fourche de pompage classique pour la viande ou une unité d'injection dans la viande automatique à fonctionnement manuel. EXEMPLE 2 On injecte par voie intramusculaire dans- plusieurs demiboeufs avant l'apparition de la rigidité cadavérique comme dans l'Exemple 1. Puis on place les carcasses dans le réfrigérant. Deux jours après, on découpe les carcasses en morceaux et on observe qu'elles présentent un aspect nettement moins flasque et nettement moins d'humidité et qu'elles sont plus faciles à découper que des carcasses où l'on a injecté de la même façon des solutions enzymatiques ne contenant pas de gomme adragante. On fait cuire de la manière habituelle divers morceaux de la viande provenant d'un demi-boeuf où l'on a injecté une enzyme et de la gomme adragante, et on trouve que la viande est uniformément tendre-et a une excellente texture et d'excellentes qualités quand on la mange. EXEMPLE 3 On injecte dans despalerons de boeuf une solution'd'atten- drissement aqueuse comme dans l'Exemple 1, à un taux de 2,5% en poids de viande, avec un appareil de pompage à déplacement de fluide positif en utilisant une pression déterminée. La solution est fournie par un réservoir qui est sous une pression de 1,9 atmosphère effective, la pression étant réglée au collecteu des aiguilles à 0,68-0,82 atmosphère effective et la pression au-point d'injection étant de 0,20 à 0,27 atmosphère effective. La solution d'attendrissement contient 0,2%, en poids, de goune adragante et 0,02 unité M.C. de papaine par gramme de solution. On injecte dans quatre zones d'un morceau de paleron pesant 8 kilos, un total de 205 grammes de solution d'attendris sement, -pour obtenir un poids de viande traitée par l'injection d'environ 8,200 kg. Puis on remet la viande au réfrigérateur, et quand on l'observe deux jours après, la viande a une tempé- rature intérne de 40C et sa coloration est particulièrement bonne, car c'est une couleur rouge très naturelle. La viande est ferme, mais a une apparence humide naturelle. La viande se découpe très fermement et se maintient bien, en particulier aux bords. La répartit on de humidité est excellente. Puis on fait cuire la viande et on trouve qu'elle est tendre de façon exceptionnellement uniforme et qu'elle a beau- coup de goût. La texture de la viande est exceptionnellement bonne et le tissu conjonctif se brise bien pendant la mastication. Par comparaison avec l'exemple précédent, dans le cas de deux autres morceaux de paleron traités de la même façon avec une solution enzymatique mais qui contient 0,2% gomme de guar et 0,4% de gomme de guar respectivement, au lieu de la gomme adragante, les injections sont difficiles en raison de la viscosité des solutions, on observe un excès d'humidité indésirable, en particulier aux bords, la viande se coupe très difficilement et humidité en excès est libérée pendant la cuisson. Dans encore d'autres essais, on-a trouvé que l'injection dans la viande de -sorutions enzymatiques de concentrations identiques a celles de l'exemple antérieur, mais avec 10% de gomme arabique, ou 1% de gélose, ou 1% de sel de sodium de la carboxyméthylcellulose respectivement, au lieu de o, 4% de gomme adragante, ne fournit pas la répartition uniforme excellente de l'attendrissement enzymatique mais au contraire présente des caractéristiques de chair flasque et humide indésirables. En particulier, la gélose provoque le bouchage des aiguilles alors que la gomme arabique et la carboxyméthylcellulose ne fixent pas de fcçon satiefareante'l'humf8fté. La gomme adragante utilisée dans les exemples précédents est un produit disponible dans le commerce vendu par:SteIn, Hall & Co., Inc., New YorkJ N.Y., sous la marque de commerce "T-300". C'est une gomme adragante de qualité alimentaire qui satisfait les exigences de Food Chemicals Codex et de la United States Pharmacopiea. Une solution aqueuse à I/o de cette substance après une incubation de 48 heures à 240C présente une viscosité de 550-650 cps en utilisant un viscosimètre LVF Brookfield avec la broche nO 3 à 60 t.p.m. Environ 60 à 7096 de la viscosité sont atteints dans la première demi-heure d'incubation et environ 90 dans les 24 premières heures. I1 est entendu que l'invention n'est pas limitée à ce produit spécifique et qu'on peut également utiliser selon l'invention d'autres gommes adragantes de qualité alimentaire disponibles dans le commerce. Le produit que l'on utilise est de préférence stérilisé pour le débarrasser des micro-organismes nuisibles comme Salmonella et E. coli D'autres exemples de la présente invention apparaîtront à l'homme de l'art après lecture -de cette description sans s'éloigner de l'esprit et du champ de cette invention. Ces autres exemples sont compris dans le champ de l'invention tel que défini dans les revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Procédé amélioré~d'attendrissement de la viande par injection d'une solution enzymatique, caractérisé en.ce qu'il consiste à injecter à la viande, à un taux d'environ 1% à environ 8% du poids de viande habillée, une solution aqueuse contenant d'environ 0,1% à environ 0,4%, par rapport à son poids, de gomme adragante et ayant une activité enzymatique-protéoly- tique d'environ 0,01 à environ 0,05 unité M.C. par gramme de solution 2. Procédé selon la revendication 1, caractéris en ce qu'on fait l'injection après l'apparition de la rigidité cada vérique. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'injection est une injection intramusculaire dans une carcasse avant apparition de la rigidité cadavérique et que le taux de solution injectée est d'environ 1% à environ 4% du poids de la viande babillée. 4. Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que l'enzyme est la papaïne;