Brevet FR2428405A1 — publié le 19800111

L'invention concerne un procédé d'enrichissement de produits alimentaires en éléments minéraux, permettant en outre une bonne fixation du calcium. Dans certains pays, on met à la disposition des consommateurs ds produits minéraux, le plus souvent de synthèse et présentés hors de tout contexte organique naturel, avec le risque de voir ceux-ci surconsommer e façon inconsidérée certains minéraux et, ainsi, faire courir à leur santé les plus grands risques. I1 convient donc de mettre A la disposition des humains des produits susceptibles & leur apporter un surcroft rationnel d'éléments minéraux et d'en tirer le meilleur profit. De très nombreux travaux entrepris par des spécilistes de la nutrition, assortis de nombreux tests in vivo les ont conduits à démontrer l'importance majeure de certains glucides (et plus spécialement du lactose) comme facteurs d'assimilation et de fixation du calcium. En outre, ces chercheurs ont montré que le lactose était un facteur d'assizilaion et de fixation, non seulement du calcium, mais encore d'oligo-éléments essentiels tel que : le fer (oligo-élément essentiel du sang), le manganèse (àcteur de l'activité immunitaire), le zno (l'un des oligo-éléments du pancréas), le cobalt (oligo-élément de la cyanocobalamine : vitamine B12) et aussi le cuivre. Il a été établi, par des tests in vivo, que le lactose, en règle presque générale, multipliait par deux l'assimilation, non seulement du calcium, mains encore des oligo-éléments mention- nés ci-dessus, et qu'il stavérait un remarquable fixateur du calcium sur le squelette C'est parce qu'il y a, dans certains produits dérivées du lait, présence concomitante de lactose et de sels minéraux, notam- ment de calcium, sans celle d'autres éléments (protéiniques nota-- ment), que l'inventeur a pu élaborer le procédé objet de la présente invention qui met en oeuvre des produits laitiers ne contenant que du lactose et des sels minéraux dans le but de l'élaboration de produits minéralisateurs rentrant dans les industries alimen- taires et de produits diététiques. Ledit procédé a donc pour avantage de permettre l'inges tiot siialtaiée de calcium et de lactose, le lactose étant un facteur d'assimilation des oligo-éléments, qu'il s'agisse de ceux préseats dans le ou les produits laitiers mis en oeuvre ou de ceux présents dans les produits alimentaires complétés. Le complexe selon la présente invention, complétant sur le plan minéral les produits alimentaires, présente le plus grand intdrat pour l'alimentation de l'enfant et surtout du vieillard qui, très souvent, exclut presque totalement le lait ou les produits lactés de son régime habituel et qui, de plus, dans les cas où il ingère un complément calcique, ne le fixe pas suffisa- ment puisqu'il n'est pas associé à du lactose. Sur le plan diététique, on reconnatt la haute valeur minérale des produits d'origine lactée, tant pour la formation du squelette de l'enfant que pour la conservation de celui du vieillard. Mais on rencontre de grandes difficultés pour apporter en suffisance ces éléments minéraux dans l'alimentation au moyen de produits lactés les renfermant, du fait qu'il faudrait consommer une trop grande quantité de ces produits lactés. On aurait alors d redouter toujours des intolérances et souvent des allergies. Certains sujets sont allergiques au lactose ou, encore, au galactose résultant de son dédoublement au niveau du jéjunum, voire aux protéines lactiques ou mSme bovines comme encore à certains anions trop abondants des sels minéraux du lait. Des essais de fabrication de complexes minéraux issus du lait ou de sous-produits d'origine lactée ont été tentés sans grand succès. On obtient des produits salins destinés, notamment, à être incorporés dans la formulation de pierres à lécher à base de chlorure de sodium, sorte de condiment consommé couramment par les animaux herbivores. Le procédé selon l'invention consiste à conduire dans une direction déterminée les opérations physiques nouvellement employées dans la technologie laitière en vue de l'obtention de conplexes à bases minérales convenant à l'enrichissement en éléments minéraux nobles et d'origine lactée de tous produits relv vant des industries alimentaires. Selon l'invention, pour obtenir le produit de complément, on emploie l'une ou plusieurs des matières premières suivantes: ultra-filtrat de lait doux, ultra-filtrat de lactosérum doux, eaux-mères de lactoserie. Les ultra-filtrats sont obtenus par passage des éléments de faible poids moléculaire au travers des membranes d'ultra-filtration, mais des liquides de même origine et de mêmes caractéristiques chimiques pourraient, tout aussi bien, provenir de tout autre technologie présente ou à venir et rentrer toujours dans le cadre de la présente invention. Les produits lactés employés comme matières premières sont soumis aux traitements physiques appropriés pour avoir une proportion aussi correcte que possible des divers éléments miné- raux et, surtout, une prédominance marquée en éléments polyvalents, notamment : calcium, phosphore, soufre et magnésium. Tels sont parmi les éléments minéraux pondéreux ceux qu'il convient de conserver. Les monovalents sont à éviter en excès, surtout pour la préparation d'aliments spécialement destinés aux vieillards. En excès, du reste, ils ne sont pas davantage indiqué s pour les enfants. Pour parvenir à ce résultat, selon l'invention on souvent les matières premières d'origine lactée, qui sont déprotéinées à la déminéralisation sélective par lectro-dialyse (ou tout autre procédé physique, parmattant une sélection minérale).La sélection des éléments minéraux est fonction du pourcentage global de déminéralisation des produits lactés : il peut être indiqué de pousser la deminéral isation a un pourcentage giobal de la à 90 % sekn les utilisations envisagées mais, pour la plupart des utilisations diététiques, il convient de pousser la déminérali- sation globale jusqu'à un pourcentage limité, de préférence à 40 ou 45%, ce qui a pour avantage d'éliminer seulement environ 6 à 7k du phosphore, 8 à 9% du calcium, 12% du magnésium et autant du soufre. Par contre, cette même déminéralisation globale de 40 à 45% élimine 100 % des chlorures, 60 à 65 % du potasatus et près de 50% du sodium. Une déminéralisation moins poussée laisse subsister davantage d'éléments minéraux monovalents et une déminéralisation plus poussée et plus coûteuse élimine inutilement des éléments polyvalents et est, en conséquence le plus souvent, inintéressante sur le plan économique. Dans le eadre de l'invention, le but de la déminéralisation par électro-dialyse est donc atteint dans les meilleures conditions lorsque cette déminéralisation est limitée à un taux global de 40 à 45%, avec élimination seulement des éléments minéraux en excès, ou sans intérAt diététique, et conservation presque intégrale des éléments minéraux polyvalents, donc intéressants, de même que des oligo-éléments. Evidemment, les oligo-éléments essentiels s fer, manganèse, zinc, cobalt et cuivre, tous polyvalents, ne sont pas éliminés de façon très appréciable par ce traitement qui peut être suivi ou précédé d'un passage sur résines cationiques, dans le but de parfaire la déminéralisation sélective selon l'invention, dans une direction bien déterminée. Ledit traitement a également l'avantage de donner, à l'emploi, des produits alimentaires ayant une saveur non déformée. La présence en grande teneur des éléments minéraux monovalents, comme dans des produits n'ayant pas été traités selon l'invention, serait à l'origine d'une saveur salée légèrement amère s'opposant à l'emploi rationnel des sels minéraux nobles du lait en complément des aliments destinés aux humains. Il est encore à noter que l'électro-dialyse, outre qu'elle élimine une partie importante des éléments minéraux monovalents du lait, améliore nettement le rapport Ca/P en désé- quilibre important dans les produits lactés originels par compa- raison au rapport idéal s 0,7 indiqué dans la presque totalité des tables de composition des aliments (notamment, cf. Madame Randoin). Dans les matières premières traitées selon l'invention, la proportion des éléments minéraux pondéreux se trouve donc modi- fi6e dans de très grandes proportions. C'est ainsi qu'à titre d'exemple indicatif, le tableau suivant donne des pourcentages d'éléments minéraux pondéreux dans un ultra-filtrat de lait, un ultra-filtrat de lactosérum et les produits obtenus après des traitements physiques (électro-dialyse et passage éventuel sur des résines catiomiques) comme ou l'à précisé ci-dessus, Eléments sur extrait des Ultra-filtrat minéral de lactosérum Ultra-filtrat de lait d'origine traité d'origine traité s 6,0 9,5 4,0 7,0 P 16,5 26,5 11,5 23,0 C1 18,0 0 12,5 0 Ma 7,5 6,5 14,5 14,0 K 27,5 18,0 44,5 35,5 Mg 2,0 7,5 2,0 3,5 Ca 23,0 32,0 11,5 20,5 monoval. tot. 53,0 24,5 71,5 47,0 polyval. tot. 47,5 75,5 29,0 54,0 Les teneurs en éléments divers ayant été arrondies au 1/2 le plus proche sont a l'origine des légères aberrations constatées dans les totaux des ions monovalents et des ions polyvalents L'analyse des chiffres du tableau ci-dessus montre que les ultra-filtrats de lait donnent un bien meilleur rapport Ca/P:lA dans 1'ultra-riltrat de lait et 0,88 dans le même ultra-filtrat traité, alors qu'on est plus loin du rapport idéal (0,7) dans l'ultra-tiltrat de lactosérum qui de 1,41 descend à 1,2/1 dans le mOme ultra-filtrat traité.Les chiffres de l'ultra-filtrat de lactosérum sont très proches de ceux que lton aurait avec les eaux-mères de lactoserie, surtout de celui que l'on aurait dans les eaux-mères de lactoserie traitées. Dans les formulations de produits alimentaires complétés au moyen des complexes selon l'invention, si l'on désire une meilleure assimilation et une meilleure fixation du calcium, il convient que le rapport lactose/calcium, (C12H22O11) C1, soit au moins de 40 à 50/1. Pour la détermination du lactose minimum, il convient de tenir compte, non seulement du calcium du complexe selon l'invention, mais aussi du calcium contenu dans le produit alimentaire à compléter. Les produits obtenus selon le procédé de l'invention peuvent encore subir des traitements ayant trait à leur fraction glucidique. Pour augmenter leur teneur en éléments minéraux, ils peuvent entre partiellement délactosés par les procédés habituels mettant en oeuvre successivement les proeessus de concentration, refroidissement, cristallisation et élimination de la fraction cristallisée ou tout autre procédé. Par ailleurs, qu'il s'agisse de produits partiellement délactosés ou de produits non délactosés, le lactose peut entre partiellement hydrolysé par voie enzymatique, ce qui présente deux avantages pouvant éventuellement se superposer diminution du taux de lactose non hydrolysé, augmentation du pouvoir édulcorant de la préparation. En règle générale, les produits obtenus après concentration sous vide renferment, sur sec 20 à 30 de minéraux, 30 à 40% de glucides. S'ils ont été partiellement délactosés,il est alors possible d'obtenir di produits renfermant sur sec 30 à 40 % de minéraux, 20 à 25* de glucides. Ces chiffres sont donnés à titre indicatif mais nullement limitatif. Puis on évapore partiellement ou totalement l'eau se trouvant dans les produits obtenus selon les techniques ci-avant précitées. Le plus souvent, il convient de les concentrer à basse température jusqu'à une concentration de l'ordre de 70 à 78 qui est suffisante pour assurer leur bonne conservation. On peut encore, après les avoir concentrés à basse température jusqu'à seulement la concentration requise par les règles normales de la technologie, les sécher par tout procédé approprie tel que, à titre indicatif et non limitatif, procédé Spray, lyophilisation. On obtient alors un produit sec pulvérulent (Spray) ou, encore, plus ou moins concassé ou pulvérulent (lyophilisation). En règle générale, les produits selon l'invention peuvent titre présentés 10 - en produits à 75% d'extrait sec a) à 25% sur sec d'éléments minéraux, b) à 40% sur sec d'éléments minéraux. 29 - en produits secs a) à 25% d'éléments minéraux, b) à 40% d'éléments minéraux. En considérant seulement les éléments principaux de ces produits selon l'invention (il est fait ici allusion aux seuls éléments pondéreux : calcium et phosphore), on constate qu'il suffit, en tenant compte d'une perte de calcium (du fait que le rapport Ca/P n'est pas parfait (0,7), de 7,2 g d'un produit 1- - a) ei-dessus, 4,5 g d'un produit 10 - b) ci-dessus, 5,4 g d'un produit 20 - a) ci-dessus, 3,3 g d'un produit 20 - b) ci-dessus, pour satisfaire la moitié des besoins d'un adulte en calcium phosphore, les deux autres éléments pondéreux et polyvalents (soufre et magnésium) étant apportés en appoints non négligeables et sous la form@la plus noble puisque d'origine lactée. I1 convient de préciser que, du fait de la présence en concomitance du lactose et des oligo-éléments présents dans le complexe selon l'invention, l'assimilation de ces oligo-éléments sera en moyenne doublée par rapport à leur assimilation normale. I1 est du plus haut intérêt de constater que le lactose facteur d'assimilation et de fixation, n'intervient que si le lactose et l'élément à fixer (calcium ou oligo-élément) se trouvent ensemble, en concomitance, dans l'iléon, ce qui permet, notamment, à titre de simple exemple Indicatif, de conclure à l'intérêt du complètementen lactose de produits à base de céréales, riches en oligo-éléments, par un complexe obtenu selon le procédé objet de l'invention. C'est pourquoi l'invention s'applique encore à la préparation de produits diététiques constitués par des aliments particulièrement riches en oligo-éléments tels que s fer, manganèse, cuivre, zinc et cobslt complétés par un ultra-filtrat modifié selon la présente invention, riehe en lactose et pauvre en éléments minéraux d'origine lactose, voire même par du lactose. I1 est évident.que, dans cette formulation, comme du reste, dans toutes celles relevant de la présente invention, il devra être tenu compte d'une posologie/jour de lactose qui n'excède pas un nombre déterminé de grammes selon l'âge du sujet consommateur pour rester au-dessous du seuil normal de tolérance au lactose. Les produits sirupeux-pâteux ou solides obtenus selon la présente invention sont additionnés par l'utilisateur à tous produits alimentaires au cours de leur élaboration, qu'ils soient de fabrication ménagère ou industrielle. De plus, ils sont additionnés à toute phase liquide rentrant dans la fabrication des produits élaborés et mis dors en solution. A l'état pulvérulent, ils peuvent encore Outre mélangés à la phase solide, par exemple : farine. Dans le cas de fabrication de produits à saveur sucrée, il peut entre indiqué d'employer un produit selon l'invention dont le lactose a été au moins partiellement hydrolysé, ce qui conduit à une diminution de la quantité de l'élément sucrant habituelleaent utilisé, eette technique ayant cependant l'incon- dénient de diminuer la teneur en lactose. Par ailleurs, et selon l'invention, le complexe peut être employé dans l'industrie laitière pour relever la teneur en éléments nobles du lait ou de n'importe lequel de ses dérivés. Les produits selon l'invention peuvent rentrer dans la fabrication de bonbons ou autres préparations relevant de la confiserie; ils peuvent encore entre utilisés pour la fabrication de produits pharmaceutiques ou para-pharmaceutiques et diététiques sous la forme de comprimés, de dragées, de gélules, etc. en association avec tout produit pharmaceutique et/ou excipient. La présente invention s'applique indifféremment à des produits lactés de toute origine, notaient : bovine, caprine, ovine, équine. Le complément minéral des produits alimentaires selon la présente invention a pour avantage de apporter que des minéraux d'origine biologique, donc naturels, et parmi les plus nobles possibles puisque d'origine animale. REVENDICATIONS 1.- Procédé d'enrichissement de produits alimentaires en éléments minéraux, consistant à leur ajouter des complexes résultant de traitements physico-chimiques de produits déprotéinés issus du lait, caractérisé par le fait que lesdits traitements physico-chimiques conduisent à une élimination suffisante des éléments minéraux monovalents et un enrichissement en ions polyvalents et en oligo-éléments, le rapport des concentrations, élément d'assimilation et de fixation des minéraux polyvalents et des oligo-éléments sur calcium dans lesdits produits alimentaires complétés par lesdits complexes, étant supérieur à une valeur comprise entre 40 et 50/A. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les facteurs d'assimilation et de fixation des minéraux polyvalents et des oligo-éléments, notamment du calcium, est le lactose ou l'un de ses dérivés. 3. - Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que les traitements des produits déprotéinés issus du lait consistent à déminéraliser sélectivement les produits déprotéinés issus du lait, pour éliminer sensiblement lestons monovalents et concentrer relativement les ions polyvalents, la déminéralisation globale étant comprise entre 10 et 90%, de préférence, 40 et 45% et résultant de l'électrodialyse. 4. - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le traitement des produits déprotéinés issus du lait est éventuellement suivi ou précédé d'untpassage sur résines cationiques. 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le complexe est partiellement ou non délactosé et que le lactose est non ou partiellement hydrolysé. 6.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le complexe est concentré jusqu'à 70 à 75% dtextrait sec ou amené à siccité. 7.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que l'on met en oeuvre, comme produits issus du lait, un produit choisi parmi un ultra-filtrat de lait doux, un ultra-flltrat de lactosérum doux ou des eauxmères de lactoserie. 8.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le complexe sirupeux-pSteux ou sec est utilisé comme complément dans les industries alimentaires et de produits diététiques. 9.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que le complexe est utilisé pour compléter des aliments riches en minéraux et/ou oligo-éléments afin de faciliter l'assimilation et la fixation de ceux-ci du fait de l'apport de lactose. 10.- Procédé selon la revendication 9, caractérisé par le fait que du lactose est employé pour compléter des aliments riches en minéraux et/ou oligo-éléments afin de faciliter l'assimilation et la fixation de ceux-ci. 11.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le complexe est utilisé comme complément dans l'industrie laitière, pour relever la teneur en éléments minéraux du lait ou de n'importe lequel de ses dérivés. 12. - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par l'emploi du complexe dans des produits pharmaceutiques ou diététiques en tant que complément minéral.