Brevet FR2484204A1 — publié le 19811218

La presente invention concerne une produit alimentaire dérivé du lait. L'invention concerne un produit diététique destiné à l'alimentation humaine et préparé à partir du lait, et plus spécialement du lait de vache ; le produit alimentaire selon l'invention présente des propriétés nouvelles sur le plan organoleptique, nutritif et gustatif. Le lait, notamment le lait de vache est réputé traditionnellement comme un aliment naturel complet, susceptible d'apporter à l'organisme humain les éléments composants dont ce dernier a besoin pour son développement, son entretien et sa consommation d'énergie. En fait, cette image traditionnelle correspond beaucoup plus à une approche sentimentale qu'à une analyse objective et scientifique du processus d'ingestion et dDassimila- tion du lait de vache par l'organisme humain. On a déjà cherché à modifier la composition du lait pour le rendre mieux adapté aux besoins de l'organisme humain, notamment en éliminant en totalité ou en partie les lipides; l'excès de graisse, notamment d'origine animale, est condamné par la diététique et la médecine pour ses conséquences bien connues, les excès de graisse, non brûlés par suite d'une insuffisance de dépense physique, s'accumulant dans l'organisme de façon pathogénique ; ce qui a donc développé la production de lait écrémé ou semi-écrémé. On a, dans le même sens, cherché à opérer une sélection beaucoup plus poussée des éléments nutritifs du lait en ne retenant qu'un seul des éléments composants de ce produit naturel et notamment la phase protéique qui est considérée par les diététiciens comme la plus intéressante ; quitte. à réintroduire ensuite dans l'extrait de protéine d'autres éléments alimentaires ajoutés pour leur valeur nutritive ou gustative ; on connaît ainsi divers brevets visant à réaliser un produit alimentaire à base d'extrait protéique de lait, voir notamment le brevet français N02 237 401, la demande de brevet allemand publié N02 122 904. I1 est évident que ces procédés , malgré leur intérêt sur le plan industriel aboutissent à des produits qui sur le plan de la présentation, du goût, etc ;.. n'ont plus grand chose en commun avec le lait naturel. Or, de nombreux consommateurssont attachés au goût et à la présentation du lait. I1 est donc souhaitable de pouvoir offrir aux consommateurs un produit alimentaire qui soit très proche du lait tomme par exemple l'est le lait écrémé) tout en évitant les quelques inconvénients que ce produit peut comporter sur le plan digestif. On sait en effet que le lait contient des glucides sous forme de lactose ; or, dans l'espèce humaine de nombreux individus (et notamment les races de couleur et les personnes âgées) ne secrètent pas suffisamment la lactase, enzyme susceptible de transformer le lactose en galactose et glucose , formes assimilables par l'organisme humain. Dans ces conditions, le lactose est pour de nombreux consommateurs un sucre non seulement inutilisable et parasite, mais également présentant des propriétés négatives dans la mesure ou n'étant pas ou mal assimilé par l'organisme, ce dernier réagit par des troubles digestifs. On a cherché à remédier à ces inconvénients en incorporant dans le lait, l'enzyme (lactase) susceptible de provoquer la transformation du lactose en galactose et glucose permettant ensuite l'assimilation de ces formes glucidiques par l'organisme. Ce procédé suppose toutefois l'incorporation dans le lait d'un produit d'addition ; et il aboutit à la présentation d'un produit riche en glucides, ce qui ne correspond pas toujours aux nécessités des populations à activités sédentaires, recherchant un aliment à faible concentration en lipides, (ce qui pour le lait peut être obtenu par écrémage) mais également en glucides, de sorte que l'apport de lactase, permettant la transformation, indépendamment de la production enzymatique de 1 'organisme, du lactose en galactose et glucose n'aboutit pas nécessairement à une solution satisfaisante. La présence du lactose joue également un rôle négatif dans le cas où le lait est soumis à des procédés thermiques en vue de sa conservation ; en effet, l'élévation de température du lait au cours de ces procédés, produit une caramélisation du lactose qui aboutit à un goût de "cuit" qui n'est pas toujours apprécié par le consommateur.Cet inoenvénient se retrouve lors de la préparation de laitages la cuisson détruisant le goût du lait frais. L'invention vise à permettre la réalisation d'un produit alimentaire dérivé du lait, et très proche du lait, conservant le plus possible les propriétés gustatives et arômatiques du lait frais, tout en atténuant les inconvénients qui ont été signalés ci-dessus. L'invention vise également à réaliser un produit alimentaire présentant des propriétés diététiques par sa richesse nutritive, s'insérant dans la réalisation de régimes alimentaires adaptés aux besoins des consommateurs sédentaires, régimescaractériséspar une alimentation hyperprotéinée, hypoglucidique et éliminant les lipides. 7ais, il est constant que le lait naturel ne remplit aucune de ces conditions et est donc tout à fait inadapté aux besoins alimentaires modernes. Or, l'invention permet de conserver au lait son goût normal et naturel, en l'améliorant même considérablement dans la mesure où le produit alimentaire selon l'invention peut être conservé après stérilisation en conservant un goût voisin de la saveur du lait frais ; et le produit selon l'invention va donc permettre au consommateur de bénéficier du plaisir sensoriel et gustatif que lui procure le produit, tout en éprouvant la satisfaction sentimentale ou intellectuelle de retrouver un produit traditionnel naturel, et cela en éliminant les inconvénients décrits ci-dessus et en bénéficiant au contraire d'un apport nutritif, calorique parfaitement adapté à ses besoins. A cet effet, l'invention concerne un produit alimentaire diététique dérivé du lait et destiné à la consommation humaine, et caractérisé par une composition telle que le rapport(en extrait sec) lactose/rotine de lait soit égal ou inférieurà 1. Le produit alimentaire selon l'invention se présente donc sous la forme d'un lait au moins partiellement délactosé (pour une quantité de protéine normale); ou sous la forme d'un lait hyperprotéiné (pour une quantité de lactose normale). On voit que l'on permet ainsi l'assimilation par l'organisme d'un produit riche en protéine sans hypothéquer le circuit digestif du produit par la présente d'un glucide non assimilable ou difficilement assimilable dans les conditions normales comme le lactose; les autres élé- ments du lait jouent leur rôle et sont absorbés et digérés par l'organisme dans des conditions sensiblement améliorées, la digestion globale du produit n'étant plus perturbée par la présence négative du galactose, De préférence, le lait selon l'invention ne comporte pas de lipides comme ayant été préalablement écrémé. De préférence, le produit alimentaire selon l'invention a la composition suivante (pourcentage pondéral en extraits secs et hors lipides) lactose 2 à 55 % protéines 35 à 96 % sels minéraux 2 à 10% Par exemple et plus particulièrement, le lait prénaré selon l'invention a la composition suivante (pourcentage pondéral en extraits secs et hors lipides): lactose 5 à 20 % protéines 55 à 75 % sels minéraux 6 à 9 % Selon une forme préférentielle de réalisation de l'invention, le lait conforme aux caractéristiques ci-dessus est stérilisé par un traitement- thermique. L'invention concerne également un procédé de préparation de lait délactdsé conforme aux caractéristiques ci-dessus et le procédé est caractérisé en ce que le lait de vache naturel et selon sa composition normale est soumis par séparation physique à un procédé permettant l'élimination d'une partie d a la phase liquide contenant le lactose en solution. De préférence, le procédé de séparation physique est un procédé d'ultrafiltration. Selon une variante préférentielle, le lait préalablement à la phase de séparation physique en vue de lwélimina tion de la phase aqueuse et du lactose en solution, est soumis à une phase d'écrémage, de façon connue en soi. Selon encore une autre caractéristique du procédé, le lait délactosé obtenu dans les conditions cidessus est soumis à un procédé d'élévation thermique, connu en soi, en vue de sa stérilisation. L'invention concerne également l'application du lait délactosé dans les conditions définies ci-dessus à des préparations culinaires telles que des laitages. Selon une forme de réalisation particulière, le lait séparé d'une partie de sa phase aqueuse et ainsi appauvri en lactose reçoit l'adjonction d'une certaine quantité de sa phase aqueuse réintroduite après élimi nation du lactose et des sels minéraux en solution dans l'eau. Le produit réalisé conformément à l'invention conserve l'aspect et un goût voisin du lait frais; et cette valeur gustative est stabilisez puisque le produit est moins sensible à la caramélisation du lactose lors de la phase d'élévation thermique pour obtenir une stérilisation du produit; de sorte que le lait délactosé selon l'invention et ensuite stérilisé,(pour être rendu apte à une longue conservation; conserve un goût proche du goût traditionnel du lait frais. Le bilan énergétique et nutritif du produit alimentaire selon l'invention est en outre particulièrement avantageux. L'équilibre des apports caloriques entre les différents éléments est obtenu dans des conditions avantageuses et adapté aux besoins des consommateurs modernes. En effet, ces derniers cherchent des produits dits "à basses calories", c'est-à-dire où l'apport calorique est essentiellement obtenu å partir de protéines, en éliminant les apports sous forme de lipides et de glucides. Le produit alimentaire selon l'invention apporte à l'organisme un bilan énergétique et nutritif particulièrement adapté à ses besoins et, évitant le stockage des glucides dans l'organisme, notamment sous forme de polymucosaccharides, se traduisant par des surcharges cellulitiques. Et dans ces conditions, le produit alimentaire selon l'invention, indépendamment de l'élimination du lactose élément négatif dans la composition d'origine du lait, permet un apport nutritif du fait de sa forte concentration en protéines. Il constituera donc un aliment riche en valeur nutritive et en apport d'éléments de reconstitution pour l'organisme; le produit étant en outre facilement assimilé et digéré, présente donc un rendement considérablement amélioré par rapport au lait naturel. Ainsi, le produit diététique selon l'invention pourra constituer un élément de base pour l'alimentation quotidienne et plus spécialement pour les cas où une alimentation renforcée et enrichie est souhaitée sans risquer de troubles digestifs ni d'accumulations, cause de surpoids par l'organisme; le produit diététique selon l'invention sera donc particulièrement adapté, outre les emplois traditionnels du lait, pour la consommation courante, petit déjeuner, dessert lacté etc..., à des apports nutritifs ponctuels pour les malades, les enfants en période de croissance, les sportifs ; il peut également constituer un produit alimentaire complet, apte à constituer en soi un véritable repas, notamment dans des cas d'urgence ou pour les personnes habituées à un repas léger ou une collation rapide sur le lieu de travail. Dans ces divers cas, le produit alimentaire dérive du lait selon l'invention pourra recevoir des produits d'addition introduits à des fins aromatiques et tels que chocolat, café, extrait de fruit, de légumes etc... on peut également réintroduire les lipides du lait sous forme de la crème d'écrémage initialement retirée et réincorporée en tout ou en partie, ou introduire des matières grasses d'origine non laitière. Le produit diététique dérivé du lait conforme à l'invention étant caractérisé par la modification du rapport lactose/protéine qui correspond à la composition normale du lait, pourra donc présenter diverses formes et variantes de réalisation. Dans une première forme on recherchera essentiellement un accroissement important du pourcentage de protéine, le produit final obtenu étant un lait sous forme liquide hyperprotéiné, hypercalcifié et hyperphosphoré. Mais on peut également chercher à réaliser un lait sous forme liquide dont la concentration en protéines sera sensiblement celle du lait naturel, la concentration en lactose et en sel de sodium (produit naturellement en solution dans le lait naturel) étant alors considérablement abaissée, le produit final étant un lait sous forme liquide, lait largement délactosé et desodé. Enfin dans une troisième forme, on peut réaliser un lait déshydraté, constituant alors un lait concentré liquide ou pulvérulent et apte à reconstituer par addition d'eau un produit alimentaire dérivé du lait, susceptible d'être consommé à l'état de boisson, ce lait concentré étant caractérisé à la fois par une forte concentration en protéine S un appauvrissement en lactose et en sel de sodium et une haute teneur en sels de calcium et de phosphore. Et dans ce dernier cas le lait concentré ainsi réalisé permettra d'obtenir, selon le pourcentage d'eau qui sera réintroduit par l'utilisateur, un lait proche de sa composition normale en protéines ce lait étant cependant largement délactosé et désodé. Mais en diminuant l'incorporation d'eau, l'utilisateur pourra réaliser une boisson dérivée du lait et hyper protéinée. Un exemple de réalisation de chacune de ces formules est donné ci-après. Exemple 1 : Préparation d'un lait hyperprotéiné. On part de 1000 litres de lait écrémé ayant la composition suivante matière grasse Traces protéines 34g/l lactose 50g/l calcium 1,2g/l phosphore 1 g/l On veut obtenir un lait de composition suivante matière grasse Traces protéines 90gel lactose 50g/l calcium 2,4g/l phosphore 2 g/l Les 1000 litres de lait sont introduits dans un appareil d'ultrafiltration. On recueille dans le perméat, du lactose à raison de 50 g par litre, de l'azote soluble 2g par litre, du calcium 0,4 g/l, du phosphore 0,4 g par litre. Pour obtenir le produit final, on calcule qu'il faudra concentrer 2,7 fois le lait de départ en tenant compte des pertes de perméat. Ce calcul étant fait sur la base de la teneur en phosphore. teneur en phosphore dans le lait final - teneur en phosphore dans F(facteur de ooncentration) = le perméat teneur du lait départ en phosphore teneur en phosphore du perméat 2 - 0,4 F= 2,7 1 - 0,4 On obtiendra donc à la sortie de l'appareil 2 = 370 1, constituant le retentat et ayant la compo 2,7 sition voulue. Le perméat est constitué par : 1000 - 370 = 630 1. On peut procéder par la suite à la stérilisation de Ce produit après son conditionnement en emballages fermez ou par stérilisation à ultra haute temperature et emballages stériles. Nous avons alors ainsi un lait qui peut se conserver à température ambiante Le lait obtenu selon le présent exemple peut être utilisé en l'état ou en ajoutant la quantité d'eau nécessaire afin de reconstituer un lait à faible teneur en lactose. Ex : en rajoutant à 0,370 1 de ce lait concentré 0,630 1 d'eau, on reconstitue un litre de lait à faible teneur en lactose puisque le lactose passe de 50 g/l à 50 = 18,5 g/l 2;7 Exemple 2: Préparation d'un lait concentré hyperprotéiné et délactosé. Inversment- on peut prévoit une concentration afin d'augmenter l'extrait sec et diminuer la quantité d'eau conditionnée, stockée et transportée. Ainsi les 370 1 obtenus dans la première opération sont introduits dans un concentrateur thermique et sous vide ou dans un appareil d'osmose inverse qui permettra d'enlever 100 litres d'eau, On obtient ainsi un lait concentré ayant la composition finale suivante protéines ; 90 x 370 = 123 gpl 270 lactose 68,5 g/l calcium 3,3 gXl phosphore 2,75g/1 matière grasse Traces Ce lait concentré peut être ensuite conditionné et sté relise. Mais on aurait pu également stériliser le lait avant de procéder à l'ultrafiltration ce qui évite de stériliser après conditionnement. On peut ainsi utiliser une stérilisation continue du type ultra haute température en tête de l'installation. L'ultrafiltration et le conditionnement final doivent alors être réalisés aseptiquement. Exemple 3 : Préparation d'un lait délactosé et désodé. On part toujours du lait de composition suivante matière grasse Traces protéines 34 g/l lactose 50 g/l sodium 0,5 g/l Et l'on souhaite obtenir un lait de composition suivante matière grasse Traces protéines 32g/l lactose 25g/l sodium 0,25 gZl On devra dans ce cas introduire 1000 litres de lait écrémé dans l'appareil d'ultrafiltration..Nous procède rons d'abord à une élimination des 50 % du lactose et du sodium qui passent dans le perméat, ce qui va nous donner les volumes et compositions suivants 500 litres de lait 500 litres de concentré (retentat) peat Matière grasse Traces Traces Protéines 64gel 2 g/l Lactose 50g/l 50 g/l Sodium 0,5 g/l 0,5 g/l On peut alors ajouter au lait concentré 500 litres d'eau afin d'obtenir la formule recherchée;cette eau est extraite du perméat; on retrouve ainsi les 1000 litres de départ, provenant par moitiés du retentat et du perméat. A cet effet l'eau du perméat est traitée (évaporation) pour éliminer les produits en solution (lactose et sels minéraux) et c'est donc 500 litres d'eau pure qui est réincorporée au retentat. Par la suite le produit est conditionné puis stérilisé par la chaleur ou stérilisé par procédé U.H.T. puis conditionné aseptiquement. I1 est également possible de stériliser le lait entrant en fabrication par procédé U.H.T. puis de faire subir tous les traitements désignés ci-dessus aseptiquement. Ultérieurement, on peut faire subir une concentration thermique et sous vide ou par osmose inverse au lait délactosé de façon a obtenir un lait concentré délactosé. La concentration peut aller jusqu'à une déshydratation permettant la préparation d'un lait en poudre, délactosé et désodé. Le produit et le procédé de l'invention permettent en outre la conservation des éléments minéraux utiles tels que le phosphore et le calcium qui restent dans la phase protéique sous forme de phospho caséinate de calcium; tout enrichissement en protéinesentraine donc un enrichissement correspondant de la teneur en phosphore et calcium; alors que les chlorures, constituant des sels solubles sont largement éliminés avec l'eau du perméat. Selon une variante le retentat riche en protéines peut être dilué non par l'eau du perméat (délactoséeet désodée) mais par un lait de composition normale, qu'il enrichit alors en proteinci le lait final ayant ainsi un rapport lactose/protéine; favorable et inférieur à 1. REVENDICATIONS 1 - Produit alimentaire diététique dérivé du lait et destiné à la consommation humaine, caractérisé par une composition telle que le rapport pondéral (en extrait sec) lactose/protéinç du lait, soit égal ou inférieur à 1. 2 - Produit alimentaire selon la revendication 1 cidessus, caractérisé par un pourcentage pondéral en extrait sec (hors lipides) lactose 2 à 55 % protéinesdu lait 35 96 % sels minéraux 2 à 10 % 3 - Produit alimentaire selon la revendication 1 cidessus caractérisé par un pourcentage pondéral en extrait sec (hors lipides) lactose 5 à 20 % protéines du lait 55 à 75 % sels minéraux 6 à 8 % 4 - Produit alimentaire selon l'une des revendications 1, 2 ou 3 ci-dessus, caractérisé en ce qu'il constitue un lait sous forme liquide enrichi en protéines et conditionné pour la consommation sous forme de boisson, le lait ayant une composition :: lactose 20 à 60 g/l protéines du lait 70 à 100gel phosphore + calcium 3 à 6 g/l 5 - Produit alimentaire selon l'une des revendications 1, 2 ou 3 ci-dessus, caractérisé en ce qu'il constitue un lait délactosé et désodé sous forme liquide et conditionné pour la consommation humaine à l'état de boisson, le lait ayant une composition suivante lactose 5 à 10 g/l protéines du lait 35 à 40 g/l sels minéraux 4 à 8 g/l phosphore + calcium 2 à 4 g/l 6 - Produit alimentaire selon l'une des revendications 1, 2 ou 3 ci-dessus, caractérisé en ce qu'il constitue un lait concentré apte à reconstituer, par addition d'eau, un lait sous forme liquide, et ayant la composition suivante lactose 50 à 100g/l protéines 100 à 200g/l sels minéraux 6 à 20 g/l phosphore + calcium 6 à 20 g/l 7 - Produit alimentaire selon l'une des revendications 4,5 ou 6 ci-dessus, caractérIsé en ce que le lait sous forme liquide est stérilise par traitement thermique. 8 - Procédé de préparation d'un produit alimentaire selon la revendication 1 ci-dessus, caractérisé en ce que le lait de vache naturel selon sa composition normale, soumis préalablement à une séparation des lipides par écrémage, est soumis par séparation physique et sans traitement thermique à un procédé en vue de l'élimination, au moins partielle, de la phase liquide contenant le lactose et les sels de sodium en solution. 9 - Procédé selon la revendication 8 ci-dessus, caractérisé en ce qué la séparation, au moins partielle, de la phase liquide est obtenue par ultra-filtration. 10 - Procédé selon la revendication 9 ci-dessus, caractérisé en outre en ce que le rétentat est soumis à déshydratation, par exemple par concentration thermique sous vide ou par osmose inverse, en vue de l'obtention d'un lait concentré, riche en protéines, en calcium et en phosphore et appauvri en lactose. 11 - Procédé selon la revendication 9 ci-dessus pour la préparation d'un produit alimentaire selon la revendication 4, caractérisé en ce que la phase constituant le rétentat est incorporé et dilué dans une base de lait de composition normale, pour réaliser un lait sous forme liquide dont la concentration en protéines est considérablement accrue. 12 - Procédé selon la revendication 9 ci-dessus, en vue de l'obtention d'un produit alimentaire selon la revendication 5, caractérisé en ce que la phase aqueuse ou perméat est traitée pour séparer l'eau du lactose et des sels en solution ,par exemple par concentration thermique sous vide ou par osmose inverse , l'eau ainsi isolée étant réintroduite dans le rétentat pour réaliser un lait à concentration en protéines voisine de la concentration normale, ce lait étant sensiblement délactosé et désodé. 13 - Procédé selon l'une des revendications 8 à 12 cidessus, caractérisé en ce que le produit reçoit la crème du lait initialement retirée ,réincorporée en fin de traitement 14.- Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le rétentat après concentration par voie thermique ou par osmose inverse est réduit à l'état sec.