Brevet FR2459007A1 — publié le 19810109

La présente invention se rapporte à un distillat aromatique d'une culture bactérienne contenant l'acide a-acétolactique pour l'aromatisation des graisses alimen- taires et à un procédé de préparation du distillat. Il est difficile de définir l'arome du beurre ana- lytiquement ou chimiquement. Cependant, il est connu de- puis longtemps que le diacétyle est un composant aroma- tique très important du goût particulier du beurre. D'autres arômes importants sont l'acétaldéhyde, le sul- fure de diméthyle, l'acide acétique et certaines lactones. Un facteur affectant l'arôme est le pH de la graisse alimentaire. Dans la préparation de beurre du type suédois on fait appel à un salage particulier élevant le pH du beurre à 6,7. Le but de cet ajustement du pH est d'amé- liorer la stabilité à l'oxydation du beurre. La stabili- té au stockage du beurre dépend du pH et du degré de salage du beurre, le beurre acidifié et salé ayant une stabilité à l'oxydation plus faible que celle du beurre non acidifié et non salé. Il est donc possible de con- server à 50C le beurre non acidifié et non salé pendant une durée qui est d'environ 4 fois plus longue qoe la durée de stockage du beurre rendu acide et salé. Par l'ajustement du pH l'acide lactique formé pen- dant l'acidification bactériologique de la crème est neutralisé et son goût aigrelet n'est donc pas utilisé. Par conséquent, le but le plus important de la culture acidifiante dans la production de beurre du type suédois est de produire l'arôme de beurre particulier, c'est-à- dire l'arôme provoqué en premier lieu par le diacétyle. Donc, on a proposé dans la production des graisses alimentaires de remplacer l'acidification de la crème par l'aromatisation d'une autre façon. On pourrait gagner par là plusieurs avantages. Par exemple, on pourrait ob- tenir du babeurre doux, plus de liberté dans l'optimisa- tion du traitement thermique de la crème pour le barat- PHUWE/wdh tage, et une qualité plus uniforme du produit, en parti- culier au point de vue de l'arôme et du goût. Il ne convient pas d'ajouter le diacétyle pur synthétiquement préparé, puisqu'on aura alors un goût de diacétyle prononcé peu souhaitable. Afin d'obtenir un goût de beurre bien équilibré, il faut que les autres t! arômes importants, comme l'acide acétique, le sulfure de diméthyle, l'acétaldéhyde et certaines lactones, fassent partie du mélange. On a fait des essais d'acidification en ajoutant un concentré d'acide lactique et deux cultures de départ différentes (dites "starter cultures") directement aux grains ou globules de beurre dans la baratte. On obtient ainsi du beurre de bonne qualité mais la méthode est com- pliquée parce qu'il faut cultiver deux cultures spéciales. En conséquence, cette méthode est coûteuse et peu attrac- tive. Une autre alternative est l'addition de liquides aromatiques synthétiquement préparés. Il est difficile par ce procédé de réaliser un produit de bonne qualité et le procédé n'est pas à préférer en ce qui concerne la commercialisation puisqu'une telle addition doit être déclarée ouvertement selon la nouvelle loi suédoise sur les produits alimentaires. Un procédé plus efficace pour produire l'arôme de beurre souhaité dans les graisses alimentaires est- d'ajouter, au lieu des liquides aromatiques synthétiques, t un distillat de culture à la graisse alimentaire, puisqu' un tel distillat est un produit laitier naturel. Pour préparer les distillats de culture employés jusqu'ici on ajoute avant la distillation le FeCl3 à la culture adulte en vue de l'oxydation de l'acétolne en diacétyle. Sans cela, la teneur en diacétyle serait trop faible dans le distillat. Normalement, la teneur en acétoine est de 50 à 100 fois plus grande que la teneur en diacétyle. S', La présente invention fournit un procédé de prépa- ration d'un distillat aromatique d'une culture bactérienne contenant l'acide a-acétolactique pour l'aromatisation des graisses alimentaires, le procédé étant caractérisé par le fait que la culture bactérienne est d'abord acidi- fiée et ensuite distillée par entraînement à la vapeur d'eau en présence d'oxygène pour l'oxydation de l'acide a-acétolactique en diacétyle. Il est particulièrement préféré d'acidifier la culture bactérienne à un pH de. 3 à 4. Chasser environ 10 % de la culture lors de la dis- tillation est un taux économique. La présente invention se rapporte aussi à un dis- tillat aromatique pour l'aromatisation des graisses ali- mentaires, caractérisé par le fait que le distillat est dérivé d'une culture bactérienne acidifiée contenant l'acide a-acétolactique et ayant subie une distillation par entraînement à la vapeur d'eau en présence d'oxygène pour l'oxydation de l'acide a-acétolactique en diacétyle. L'acide a-acétolactique est un produit réactionnel chimiquement instable, intermédiaire du métabolisme de l'acide citrique, voir la figure. Certaines cultures accumulent des teneurs élevées en ce composé. Dans d'autres cultures, l'acide a-acétolactique est immédiate- ment transformé par métabolisme, c'est-à-dire qu'aucune accumulation appréciable n'a lieu. Dans le procédé selon la présente invention, on a employé une culture de départ hollandaise, composée de Streptooeccus diacetylactis et de Streptococcus lactis/ cremoris (culture D). Cette culture a été cultivée sur des milieux différents, par exemple le petit lait avec l'addition d'un extrait de levure et de lait écrémé ayant des teneurs différentes en matière sèche avec ou sans addition d'acide citrique. La culture bactérienne employée possède une accumu- lation remarquablement forte d'acide a-acétolactique, jusqu'à une teneur de 650 mg/kg dans un substrat normal de lait écrémé d'une teneur en matière sèche. L'acide a-acétolactique d'une culture bactérienne peut être transformé en diacétyle par oxydation à l'air lors de la distillation à la vapeur d'eau. Le rendement- de l'oxydation dépend du pH du milieu, un pH de 3 à 4, en particulier d'environ 3,5,étant favorable pour obte- nir un rendement élevé. Si le pH estdonc ajusté à environ 3,5 avant la distillation sous une atmosphère d'oxygène, on obtient un rendement de l'oxydation d'environ 70 %. Dans le cas o 10 % environ du volume de la culture initiale est chassé sous forme d'un distillat, 85 % envi- ron de la quantité accessible du diacétyle est entraîné par la distillation. Afin de réaliser des conditions oxydantes pendant la distillation, la vapeur d'eau est mélangée avec l'oxygène ou l'air avant d'être introduite dans la cul- ture. Pour assurer l'acidification de la culture avant la distillation jusqu'à un pH d'environ 3,5 on peut em- ployer n'importe quel acide convenable. Expérimentale- ment, on a employé, par exemple, l'acide chlorhydrique (2N) et l'acide lactique (18 %) sans aucune différence dans la qualité du distillat. Une méthode pour élever le rendement de l'acide a-acétolactique pendant la fermentation et élever par là la teneur en diacétyle dans le distillat est d'augmenter la teneur en acide citrique dans le substrat. Ceci peut se faire soit en élevant la teneur en matière sèche du substrat dans lequel l'acide citrique est un constituant naturel, soit en ajoutant au substrat de l'acide citrique pur. Cependant, cet effet diminue à des teneurs élevées en acide citrique. Une explication de ce phénomène semble être que l'addition d'acide citrique au-dessus d'une certaine teneur résulte en ce que ce surplus est trans- formé par métabolisme en acide acétique et non pas en acide aacétolactique. Le Tableau ci-dessous présente des substrats différents avec ou sans addition d'acide citrique, ainsi que les teneurs en diacétyle et en acide et en acide acétique obtenues dans les distillats dans le cas o 10 % en volume est chassé. TABLEAU 1 Substrat Teneur en Teneur en acide diacétyle acétique _m_ _ 2g) - __(mg/kg) Lait écrème 16 % teneur en matière sèche 2124 594 le 9 % I " " 1369 610 N n 9 % I N N 2369 612 + 1,5 g/i d'acide citrique n n 9 % teneur en matière sèche2666 848 + 3 g/i d'acide citrique Petit lait 12 % teneur en matière sèche 2286 559 Grâce à l'aromatisation des graisses alimentaires par l'addition du distillat de culture préparé selon la présente invention, on peut épargner de grandes sommes dans la production. En outre, on obtient du babeurre doux. De plus, on n'a pas besoin d'ajouter de sel spé- cial, on évite les problèmes d'une crème à haute visco- sité dans la baratte et le traitement thermique de la crème peut avoir lieu plus efficacement. En outre, on peut aisément obtenir le gotût typique du beurre même dans d'autres graisses alimentaires. L'invention sera maintenant exemplifiée par le mode de réalisation présenté ci-dessous, qui n'est pas destiné à restreindre l'étendue de protection de la pré- sente invention telle que décrite dans les revendications ci-annexées. EXEMPLE Une culture bactérienne a été préparée en cultivant la culture spéciale composée de S diacetylactis et S lactis/cremoris sur un substrat de petit lait ayant une teneur en matière sèche de 12 %. Le pH de la culture a été ajusté à 3,5. La culture bactérienne acidifiée a été soumise à une distillation par entraînement à la vapeur d'eau, la vapeur d'eau fournie étant mélangée avec de l'oxygène dans une quantité d'environ 4 litres d'oxygène pur par minute pour un volume de distillation de 2 litres. L'alimentation en vapeur était contrôlée de sorte qu'environ 10 % du volume de la culture était chassé sous forme de distillat en 20 min environ. Dans ces conditions 85 % environ de la quantité accessible du diacétyle a été entraîné par la distillation. Le distillat ainsi produit a ensuite été employé pour aromatiser du beurre sur une échelle pilote. On a fait deux expériences, l'une avec une addition de 0,07% de distillat (B) et l'autre avec une addition de 0,14 % de distillat (C). Les distillats contenaient environ 2000 mg de diacétyle/kg. Pour comparaison, on a aussi produit du beurre par l'acidification directe des grains. de beurre et l'aromatisation selon la méthode hollan- daise (A) décrite ci-dessus. Les échantillons de beurre ont été conservés à des températures différentes, à savoir à -200C, à + 60C et à + 140C pendant des durées différentes. Les échantillons de beurre frais ont été analysés quant au pH et à la teneur en diacétyle. Les résultats sontindiqués dans le Tableau 2. TABLEAU 2 Echantillon de beurre Teneur en diacétyle pH - (mg/kg) A (échantillon de référence) 0,50 6,9 B 0,65 6,7 C 1,46 6,7 Les échantillons de beurre ont été conservés à des tempé- ratures différentes, à savoir à -20'C, à + 60C et à + 140C. Dans le tableu 3, les résultats d'évaluation de l'odeur et du goût sont groupés.avec les résultats d'analyse de la teneur en diacétyle, de l'indice de peroxyde et de la teneur en acides gras libres. L'évaluation de l'odeur et du goût montre que le beurre avec une addition de 0,07 % de distillat (échan- tillon B) est de qualité aussi bonne que celle du beurre produit selon la méthode hollandaise d'acidification directe des grains. Les échantillons de beurre ont montrés une bonne stabilité à l'oxydation, ce qui ressort des indices de peroxyde mesurés, même après des condi- tions de stockage si extrêmes que 50 jours à + 140C. De plus, on ne pouvait noter aucune élévation du niveau de lipolyse pendant la période de conservation. Les analyses microbiologiques des échantillons ont montré que la qualité de tous les échantillons était bonne. TABLEAU 3 RESULTATS DE JUGEMENT DE GOUT ET ANALYSES CHIMIQUES A JUGEMENT D'ODEUR ET DE GOUT (ECHELLE DE 5 DEGRES) Conditions de stockage^-20 60 ____C _+6 C +140C Echantil. 14 jours + 14 C 28 2 3 14 28 56 de beurre]Ours_ _ jmoius.mois jours jours jours A (réf) 4,0 3,8 3,8 4,2 4,6 4,0 3,8 B 0,07% dist 4,2 4,0 4,2 3,8 4,4 3,8 3,8 C 0,14Z " 4,0 3,8 4,0. 3,6 3,6 B Teneur en diacétyle mg/kg A 0,74 - - 0,80 0,74 1,3 _ - B 0,68 - ' 0,53 0,68 1,0 - C 1,3 - - 1,2 1,3 1,6 - I C Indice de peroxyde mg/kg A 0,03 0,03 0,04 0,03 0,03 0,03 0,08 B 0,03 0,03 0,05 0,03 0,03 0,03 0,04 C 0,03 I 0,03 0,05 0, 0 03 0,030,03 0,4 D Indice d'acide milliéqu/l00 g de graisse A 0,76 0,75 0,86 0,88 0,74 i 0, 78 0,93 B 0,76 0,77 0,81 0,80 0,68 0,78 0,85 _ C_ I 0,73 0,78 0,78 0,81 È,75 0,77 0,81 o %0 C> C> -4 c,2-Ccoo cH3COOH CH2-COOH HOC-COOH ?. O=--COOH - CH2-COOH ACIDE CITRIQUE ACIDE OXALACETIQUE ACIMEi PYlIQUE ACETYL-CoA HS-CoA o ACIDE O -. DIACETYLE PI NAD CH3-CH-CH-CH3 I! OH OH NADH2 O OH I Il I CH3-C-CH-CH3 NAD Un o BUTYLENE-GLYCOL C02 I N ADH2 NS NADH, ACETO NE -. REVENDICATIONS - 1. Procédé de préparation d'un distillat aromatique d'une culture bactérienne contenant l'acide a-acéto- lactique pour l'aromatisation des graisses alimentaires, caractérisé par le fait que la culture bactérienne est d'abord acidifiée et ensuite distillée par entraînement à la vapeur d'eau en présence d'oxygène pour l'oxydation de l'acide a-acétolactique en diacétyle. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la culture bactérienne est acidifiée jusqu'à un pH d'environ 3 à 4. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caracté- risé par le fait que 5-15 % environ de la culture bacté- rienne est chassé lors de la distillation. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisé par le fait que la culture bac- térienne est cultivée dans un milieu ayant une teneur élevée en acide citrique. 5. Distillat aromatique pour l'aromatisation.des graisses alimentaires, caractérisé par le fait que le distillat est dérivé d'une culture bactérienne acidifiée contenant l'acide a-acétolactique et ayant été soumise à une distillation par entraînement à la vapeur d'eau en présence d'oxygène pour l'oxydation de l'acide c-acétolactique en diacétyle.