Brevet FR2315858A1 — publié le 19770128

La présente invention concerne un procédé pour l'obtention d'aliments protéiques à partir de tourteaux ou graines d'origine végétale; elle a également pour objet des aliments protéiques ainsi obtenus, ceux-ci possédant des caractéristiques organoleptiques semblables à celles de la viande. Il est connu qu'actuellement on cherche de nouvelles sources de protéines pour répondre aux besoins de l'alimentation aussi bien des pays industrialisés que des pays en voie de développement. Parmi les sources de protéines utilisées de nos jours, on peut citer nota-ent les tourteaux et graines d'origine végétale, par exemple les graines de soja, d'arachide, de tournesol, de féverole, de colza et les tourteaux issus de ces graines ainsi que les pois et les lupins. On eonnatt déjà des procédés pour l'obtention de produits protéiques utilisables pour l'alimentation. On peut notamment se référer aux nombreux procédés connus pour le traitement du soja e vue de l'obtention de protéines concentrées, de protéines isolées, de protéines texturées ou de mélanges lipide-protéines de soja modifiées par un traitement enzymatique. A cet effet on peut se référer par exemple aux travaux de EDW N.W. ; NEYER (Oilseed protein concentrated and Isolates - J. of AM. oil chemist's society. 1971 - 48, N 9, 484 - 4t58); de RADCLIFFE F. ROEINSON (What is the future of textured protein products ? - Food technology. 1971 - Vol 26 - N 5, pp 59-63) et de SEMER M. > WEIL. S. and SEREINS B.G. (Nutritlonal and chemical studies of three processed soybean food - J. of Food Science. 1973 - )8, 112- 115). L'utilisation du soja dans l'alimentation humaine se heurte cependant à certaines difficultés dont on rappellera ciaprès les principales : les graines et la farine de soja ont un goût et une odeur peu agréables; il peut se produire une fermentation dans l'intestin lors d'une forte consommation de produits à base de soja, du fait des galactosides dérivés du saccharose contenus dans le soja (voir à cet effet RACKIS J.J.Biological and Physiological factors in soybeans J. AM. Oil chemist's society 1974 - 51).I1 existe des facteurs antinutritionnels dans les graines, la farine crue de soja ou certains produits protéiques en résultant ; ces facteurs antinutritonnels sont notamment l'anti- trypsine, lthémagglutinine, l'acide phytique, les saponines, etc.... Des études enzymologiques et technologiques approfondies ont déjà été entreprises pour le traitement de protéines de soja dans le but de surmonter les difficultés ci-dessus et de contribuer à l'amélioration de l'alimentation humaine. On a. maintenant trouvé un nouveau procédé pour l'obtenu tion de produits protéiques à partir de tourteaux ou graines d'origine végétale, lesdits produits protéiques présentant des caractéristiques organoleptiques semblables à celle de la viande et présentant un taux de facteurs anti-nutritionnels inférieur à celui obtenu avec les autres procédés. Le procédé selon la présente invention consiste 1) à faire coaguler les protéines à partir d'un produit résultant d'un traitement préalable des graines ou des tourteaux d'origine végétale,ladite coagulation étant réalisée à l'aide d'un sel alcalino-terreux; 2) à traiter sous pression la fraction protéique résultante pour obtenir un fromage de protéines; 3) à porter le fromage de protéines à une température de congélation au plus égale à -5 C; et 4) à décongeler ledit fromage de protéines à une température au moins égale à la température ambiante. Le produit de départ mis en oeuvre dans le procédé de l'invention est un produit résultant d'un traitement préalable des graines ou des tourteaux d'origine végétale, ledit traitement préalable étant essentiellement constitué d'lune étape de trempage dans l'eau et d'une étape de chauffage. L'étape de trempage est avantageusement réalisée à une température comprise entre 10 et 6000 pendant environ 3 à 8 heures. Le procédé selon l'invention est applicable aussi bien aux graines entières non-délipidées qu'aux tourteaux d'origine végétale.A titre d'exemples de graines utilisables aux fins de l'invention,on peut citer les graines de soja, d'arachide, de tournesol, de féverole, de colza; on peut également utiliser les tourteaux issus de ces graines ainsi que les pois et les lupins. Dans le cas où l'on utilise un tourteau d'origine végétale, on réalise avantageusement l'étape de trempage en mélangeant le tourteau avec 8 à 10 fois son volume d'eau, an ajustant le pH à environ 8, par exemple à l'aide dthydroxyde de sodiu*et en chauffant le mélange résultant à une température d'environ 40 à 60 C, de préférence d'environ 500C,pendant environ 3 heures .11 est particulièrement avantageux d'opérer en présence dtun agent favo risant l'élimination des sucres et des mauvaises odeurs; un tel agent est par exemple le carbonate de sodium (Na2C03).0n élimine ensuite du produit résultant les résidus insolubles, par exemple par centrifugation ou filtration; la solution obtenue est alors chauffée à une température comprise entre environ 100 et 1200 C, de préférence à 1100, pendant environ 10 à 20 minutes; ce chauf- fage favorise la destruction des anti-trypsines. I1 est avantageux selon une variante du procédé de 11 invention de réaliser l'étape de chauffage en présence d'un agent anti-oxydant. On peut utiliser par exemple le sulfate acide de sodium (NaHS04) à raison d'envi- ron 150 ppm.On peut en outre rajouter du Ca(OH)2 afin d'activer la destruction du facteur antitrypsique et augmenter le rendement d'extraetion. Le produit obtenu après la mise en oeuvre des étapes de trempage et de chauffage constitue ce que l'on appelle dans la présente description "le produit résultant d'un traitement préalable de tourteaux d'origine vététale". Lorsqu'on utilise des graines d'origine végétale, le traitement préalable est également constitué essentiellement d'une étape de trempage et d'une étape de chauffage. On fait tremper dans l'eau les graines, en présence d'un agent favorisant l'élimi- nation des sucres et des mauvaises odeurs, tels que -Na2CO , à une température comprise entre 10 et 200C environ, de préférence à 15"C; ce trempage dure environ 8 heures; on élimine ensuite l'eau du milieu réactionnel et on rince à liteau, puis on broye les grains gonflés et on traite à l'aide d'un agent anti-oxydant, tel que NaHSO4 ou Ca(OH)2. On chauffe ensuite le milieu réactionnel à une température comprise entre 100 et 1200C environ, de préférence à 1100C,pendant environ 10 à 20 minutes. On élimine ensuite par filtration les résidus insolubles; la solution résultante constitue ce que l'on appelle dans la présente description " le produit résultant d'un traitement préalable de graines d'origine végétale". Selon le procédé de llinvention, on fait coaguler les protéines contenues dans le produit résultant d'un traitement préalable de-graines ou de tourteaux d'origine végétale, à laide d'un sel alcalino-terreux à une température par exemple de 70 C. A titre de sels alcalino-terreux utilisablej selon la présente in vention,on peut citer par exemple les chlorures et sulfates de magnésium ou de calcium. On utilise en général le sel alcalino terreux à raison d'environ 1 à 5% en poids par rapport à l'extrait sec du produit traité. Le caillé de protéines obtenu ou fraction protéique présente des propriétés fonctionnelles intéressantes; ce produit est utilisable en alimentation humaine et/ou comme adjuvant dans l'industrie alimentaire; il possède des propriétés sensiblement identiques à celles obtenues par le procédé connu de précipitation des protéines par 1 acide chlorhydrique. On peut noter par exemple que la viscosité et la solu bilité de la fraction protéique selon l'invention ne varient pra tiquement pas en fonction de la température. Par ailleurs,la solubilité d'une telle fraction varie en fonction du pH ; elle est pratiquement insoluble aux alentours de pH 5. La fraction protéique est ensuite traitée sous pression après avoir été lavée à l'eau. Le traitement sous pression est réalisé avantageusement par moulage à une température comprise en tre 100 et 1600C, par exemple 150 C, sous une pression d'environ 0,4 à 0,.d kg/cm2, de préférence 0,5 kg/cm2. Selon une variante de mise en oeuvre du procédé, on réa lise ce traitement sous pression en extrudant la fraction protéi que sous pression à une température d'environ 130 à 2500C, par exemple de 150cl. Le produit obtenu après ce traitement sous pression peut etre appelé "fromage de protéines'. Selon le procédé de l'invention, on congèle ensuite le fromage de protéines à une température au plus égale à -50C. La température de congélation peut varier entre environ -5 C et 2000; le temps de congélation est fonction de la température de congélation; à titre d'exemple on indiquera que le temps de congé lation est d'environ 24 heures à la température de -100C. Le fromage de protéines congelé est ensuite soumis à une décongélation à une température au moins égale à la températu re ambiante, de préférence à la vapeur chaude. Le produit obtenu après décongélation constitue un aliment protéique qui possède des earactéristiques organoleptiques proches de celles de la viande. L'aliment protéique obtenu selon l'invention peut éventuellement être ensuite aromatisé et emballé par exemple sous forme en portions alimentaires. De plus,il faut noter que le produit selon l'invention est stable au chauffage. les produits obtenus selon le procédé de l'invention contiennent plus de fraction 11 S que ceux précipités en milieu acide et contiennent donc une proportion supérieure diacides aminés soufrés compte-tenu de la richesse relative de la fraction 11 S en ces composés par rapport à la fraction 7 S (voir à cet effet SAIO K. et al. Food use of soybean 7 S and 11 S proteins - Extraction and functional properties of their fractions - J. Food Sci. 38:1139). Les produits obtenus selon le procédé de l'invention présentent des qualités nutritionnelles supérieures aux produits actuellement sur le marché;les protéines ne sont pas dénaturées,il n'y a pas dans les aliments protéiques de l'invention d'acides aminés néo-formés;de plus,les aliments protéiques de l'invention contiennent une proportion moindre de sucres fermentescibles,Ils présentent une teneur en protéines (N x 6,25) d'au moins 60%;une teneur en glucides d'environ 3 à l; une teneur en cendre d'environ 4 à 6%. Les produits selon l'invention peuvent etre directement emballés après l'étape de décongélation ou séchés pour la conservation; ils sont ensuite réhydratés au moment de la consommation. On a constaté que la croissance chez le rat nourri avec l'aliment protéique selon l'invention est satisfaisante; elle est du m8- me ordre que celle obtenue avec d'autres produits à base de soSa;le coefficient d'efficacité protéique (C.E.P.) est de 2 environ. L'invention sera illustrée plus en détail par les exemples ci-après non limitatifs. EXEMPLE 1 Dans cet exemple on a mélangé un kg de tourteau de soja avec 9 litres d'eau en présence de 424 grammes de NanO,(O,L M); on a ajouté de l'hydroxyde de sodium en quantité suffisante pour ajuster le pH du mélange réactionnel à 8;on a chauffé le mélange réactionnel jusqu'à 50"C et on a maintenu cette température pendant 2 heures sous agitation. On a ensuite filtré le mélange réactionnel; on a ajouté au filtrat 150 ppm de NaHSO4 ; on a chauffé le mélange réactionnel àllO C pendant 10 minutes; on a fait refroidir le mélange jusqu'à 70 C et on a ajouté une solution de CaCl2 à 25% (50g de CaC12 pour 1 kg de tourteau). Le milieu réactionnel a ensuite été décanté et filtré.La fraction protéique, c' est-à- dire le caillé, ainsi obtenue, a ensuite été moulée à chaud à 150au sous une pression de 0,5 kg/cm, puis congelée à -10"C pendant 24 heures. Le produit résultant a ensuite etéldécongelé pendant 24 heures. La composition du produit final, c'est-à-dire de l'aliment protéique, ainsi obtenu est donnée dans le tableau I ci-après. EXEMPLE 2 On a traité 1 kg de graines de soja selon le procédé de t invention. On a fait tremper pendant 8 heures 1 kg de graines de soja dans de I'eau-à 150C en présence de 424 grammes de Na2CO) O, 4 M.On a ensuite éliminé l'eau; puis on a rincé le mélange réactionnel à l'eau et on a broyé les graines gonflées ( 1 volume de graines/4 volumes d'eau) en présence de 150 ppm de Na HSO4. On a ensuite chauffé le mélange réactionnel à llOQC pendant 10 minutes et on l'a filtré. On a ajouté au filtrat, à 7O0C, 50g de CaC12 sous forme d'une solution de CaC12 à 25%; on a décanté et filtré. La solubilité et la viscosité d'une telle fraction protéique ne varient pratiquement pas en fonction de la durée du chauffage à 1000C. De même, la viscosité et la solubilité de cette fraction en fonction du pH sont très faibles au niveau de pH 5. La fraction protéique ainsi obtenue a été moulée à 1500C sous une pression de 0,5 kg/cm2 ; elle a ensuite été congelée à - 10 C pendant 24 heures, puis décongelée à la vapeur. La composition du produit final ainsi obtenu est donnée dans le tableau I ci-après. La figure 1 représente la variation de la solubilité à 200C de la fraction protéique (solution titrant 20 en protéines) en fonction du pH; en ordonnées on a porté le pourcentage en poids du sédiment soluble et en abscisses le pH. La figure 2 représente la variation de la viscosité à 20"C de la fraction protéique (solution titrant 20 en protéines) en fonction du pH dont les valeurs sont portées en abscisses, la viscosité en centipoises étant portée en ordonnées. La figure 3 représente la variation de la viscosité de la fraction protéique (solution titrant 20 en protéines) en fonction du temps de chauffage à 1000 C, le pH de la solution étant de 6i5; la viscosité en centip@ises est indiquée en ordonnées et en abscisses on a porté le temps de chauffage en minutes. La figure 4 représente la variation de la solubilité de la fraction protéique (solution titrant 20% en protéines) en fonction du temps de chauffage à IOO"C, le pH de la solution étant de 6,5; le pourcentage de sédiment soluble est porté en ordonnées et le temps de chauffage en minutes est indiqué en abscisses. TABLEAU I Composition des produits protéiques obtenus selon l'invention ( Pourcentage par rapport à l'extrait sec) : : Protéine : Glucides : Lipides : Cendres: : :(N x 6,25) : produit final . obtenu à partir : : : du tourteau : # 75 : 0 10 : ^~ O : # 5 : .(exemple 1) : : Produit final à : : :partir de la : : : graine entière : 70 : - 10 : 8-10 c=5-6 : :(exemple 2) . . . RE~WENDICATIONS 1. Procédé pour l'obtention d'aliments protéiques à partir de tourteaux ou graines d'origine végétale, caractérisé en ce qu'il consiste 1) à faire coaguler les protéines à partir d'un produit résultant d'un traitement préalable des graines ou des tourteaux d'origine végétale, ladite coagulation étant réalisée à 1'aide d'un sel alcalino-terreux; 2) à traiter sous pression la fraction protéique résultante pour obtenir un fromage de protéines; 3) à porter le fromage de protéines à une température de congélation au plus égale à -5"G; et 4) à décongeler ledit fromage de protéines à une température au moins égale à la température ambiante. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le traitement préalable des graines ou des tourteaux d'origine végétale consiste essentiellement en une étape de trempage pendant 3 b 8 heures à une température comprise entre 10 et 600C et en une étape de chauffage à environ 100 à 1200C pendant 10 à 20 minutes environ. 3. Procédé selon ltune des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lton utilise un tourteau de graines d'origine végétale et en ce que le trempage est réalisé à environ pH 8 pendant environ 3 heures à une température comprise entre 40 et 60"C environ. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lton utilise des graines d'origine végétale et en ce que le trempage est réalisé pendant environ 8 heures à une température comprise entre environ 10 et 200C. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le trempage est réalisé en présence de Na2003. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le naufrage a lieu en présence d'un agent anti-oxydant, tel que NaHS04 et Ca(OH)2 à 1100C pendant environ 10 minutes. 7. Procédé pour l'obtention d'une fraction protéique, stable au chauffage, caractérisé en ce qu'il consiste à tremper des graines ou tourteaux d'origine végétale pendant 3 à 8 heures à une température comprise entre 10 et 60"C en présence de Na2C03sà chauffer le mélange résultant à une température comprise entre 100 et 120 C pendant environ 10 à 20 minutes et à faire coaguler les protéines à l'aide d'un sel d'alcalino-terreux, ladite fraction protéique étant ensuite isolée par décantation et filtration. 8. Procédé selon lune quelconque des revendications 1 à , caractérisé en ce que le traitement sous pression est réalisé par moulage sous une pression d'environ 0,4 à 0,8 kg/cm2 à une température d environ 100 à 1600 C. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le traitement sous pression est réalisé par extrusion à une température d'environ 130 à 250 C. 10. Aliment protéique obtenu par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9. 11. Aliment protéique obtenu à partir de tourteaux ou graines d'origine végétale, caractérisé en ce qu'il présente une teneur protéines (N x 6,25) d'au moins 60%, une teneur en glucides d'environ 3 à 10% et une teneur en cendres d'environ 4 à 6%, ledit produit protéique ayant des caractéristiques organoleptiques semblables à celles de la viande.