Brevet FR2492228A1 — publié le 19820423

Produit formant repas léger à base de protéines et son procédé de fabrication. La présente invention concerne un produit expansé croustillant formant repas léger à base de protéines fabriqué par extrusion et son procédé de fabrication. Il est connu de fabriquer des produits pour repas légers en extrudant de la caséine et du caséinate dans des conditions déterminées. L'extrusion de caséinate permet certes d'obtenir des produits de ce genre mais a pour inconvénient que ces produits ne sont pas suffisamment cro- quants et sont parfois en raison de leur caractère glutineux trop difficiles à mâcher pour etre utilisés en tant que produits croustillants pour repas légers. La demande de brevet allemand publiée nO 2 910 665 enseigne déåà que ce problème peut être résolu en modifiant la matière sèche formée de caséine et/ou de caséinate au moyen de quantités déterminées d'aldéhyde. Le produit est ainsi rendu croquant et croustillant.Une telle modification chimique peut toutefois rencontrer des préjugés et des réserves qui risquent de nuire au succès d'un produit de ce genre. Il apparait donc souhaitable de pouvoir fabriquer un tel produit, sans modification chimique, exclusivement à partir de denrées alimentaires usuelles et de constituants de celles-ci. L'invention a pour but de résoudre ce problème. Suivant l'invention un produit expansé croustillant formant repas leger à base de protéines, fabriqué par extrusion et contenant de caséine e s t caractérisé -p a r u n e teneur en protéine de 51 à 95 % en poids dans la matière sèche, la protéine étant constituée pour 30 à 70 56 en poids de caséinate et éventuellement de caséine, pour 2 à 25 56 en poids de protéine de blé et pour 10 à 70 56 en poids de protéine de soja, rapportés à la teneur totale en protéine, et présentant une masse volumique de 0,1 à 0,4 et une teneur en eau de 12 56 au maximum. L'invention est fondée sur la constatation surprenante du fait que la caséine, la protéine de blé et la protéine de soja, à condition d'être présentes dans des rapports quantitatifs bien déterminés, sont d'une part parfaitement aptes à être extrudées et permettent d'autre part dans certaines conditions d'extrusion d'obtenir un produit croquant et croustillant du genre décrit qui ne risque pas, lors de la conservation, de se détériorer, par exemple en perdant son caractère croquant et en devenant difficile à mâcher. Le produit formant repas léger suivant l'invention contient de préférence de 70 à 85 % en poids de protéine dans la matière sèche. Le restant se compose de cendres, de fibres crues, d'hydrates de carbone et de lipides0 Ces constituants sont introduits dans le produit principalement par la protéine de soja et la protéine de blé. La quantité de ces constituants dépend par conséquent également de la qualité et de la composition de la protéine de soja ou de la protéine de blé utilisée dans chaque cas particulier. En tant que protéine de blé il convient d'utiliser de préférence du gluten, tandis que pour la protéine de soja on peut partir de produits contenant de 50 à plus de 90 56 de protéine.En utilisant des albumens à teneur élevée en protéine, on obtient des produits pour repas légers contenant plus de 90 56 de protéine dans la matière sèche. Si des denrées alimentaires donnant de la saveur ou des matières amylacées susceptibles d'être extrudées sont également utilisées, alors les caractéristiques suivant l'invention ne se trouvent pas compromises tant que la proportion de protéine est supérieure à 50 56 dans la matière sèche. De préférence, 30 à 60 56 de la quantité de protéine contenue dans le produit formant repas léger suivant l'invention se composent de caséinate, lequel peut encore contenir de la caséine non dissolue. La quantité préférée de protéine de soja est de 35 à 65 56 en poids et la quantité préférée de protéine de blé de 2 à 15 56 en poids, ces pourcentages étant chaque fois rapportés à la quantité totale de protéine présente. Dans le cadre de la composition suivant l'invention la facilité d'extrusion est déterminée avant tout par la teneur en caséinate. Il est supposé que le caséinate agit comme lubrifiant pour l'extrusion de la protéine de soja. Lors de la fabrication du produit suivant l'invention on part de caséine en ajoutant suffisamment d'alcali pour que lors du processus d'extrusion se réalise effectivement la dissolution avec formation de caséinate. rar conséquent, le procédé suivant l'invention pour la fabrication du produit formant repas léger décrit ci-dessus est caractérisé en ce que la caséine seule, avant d'être mélangée aux autres protéines, ou se trouvant déjà mélangée avec la protéine de blé et/ou avec la protéine de soja est mélangée avec une solution alcaline aqueuse contenant une quantité d'alcali qui, en réagissant avec la caséine seule, donnerait un pH de 5,4 à 8, puis au besoin les protéines végétales encore manquantes sont incorporées et, conjointement avec la solution alcaline ou séparément, une quantité suffisante d'eau est ajoutée pour que le mélange présente, avant ou durant l'extrusion, une teneur en eau d'au moins 13 % et en ce que le mélange ainsi obtenu est extrudé à des températures supérieures à 1000C, sous pression, de façon à être expulsé dans une zone de pression plus faible et de température plus basse. La solution alcaline aqueuse est de préférence projetée sur la caséine avant d'incorporer les deux protéines végétales. On peut cependant également d'abord prémélanger la caséine avec une ou chacune des deux autres protéines et ajouter ensuite seulement la solution alcaline. En cas d'utilisation de protéines de soja ou de froment présentant une certaine acidité il peut être nécessaire d'ajouter une quantité d'alcali supérieure à celle calculée pour la caséine. Ceci peut toutefois être déterminé au cours de l'essai préalable. La quantité d'eau ajoutée à la pâte de départ pour l'extrusîon dépend des conditions régnant dans l'extrudeuse, en particulier de la température, laquelle détermine à son tour la tension de vapeur, de la construction de l'extrudeuse qui peut conduire à un échappement plus ou moins important de vapeur d'eau lors de la mise en température, et éventuellement aussi de la fluidité dans l'extrudeuse. Ainsi la teneur en eau nécessaire à l'extrusion est généralement plus faible dans le cas d'extrudeuses à deux vis que pour une extrudeuse à une seule vis.En tout- état de cause il est cependant facile de déterminer au moyen de quelques essais préalables la quantité d'eau qui doit être ajoutée pour que le produit final présente, après l'extrusion, la teneur en eau indiquée plus haut ainsi que la consistance et la densité désirées. Le procédé suivant l'invention permet d'obtenir di- rectement la consistance croqante et croustillante désirée sans que cela nécessite un traitement ultérieur particulier comme par exemple un séchage subséquent. Il est toutefois possible, dans le cas d'un produit situé à la limite supérieure de la teneur en eau admissible, d'effectuer encore un séchage subséquent qui permettrait alors d'améliorer encore la consistance. les conditions d'extrusion et la teneur en eau avant et durant l'extrusion déterminent en outre également la masse volumique du produit formant repas léger qui est comprise entre 0,1 et 0,4, de préférence entre 0,1 et 0,25. Avantageusement, la température d'extrusion est d'au moins 1100C, les meilleurs résultats étant obtenus à des températures supérieures à 160bu, par exemple de 170 à 2000C. L'extrusion peut également être conduite en plusieurs phases à des températures différentes. Dans ce cas les températures indiquées s' appliquent chaque fois à la dernière phase d'extrusion. En tant que caséine il convient d'utiliser de préférence de la caséine acide. L'expansion est obtenue par le gonflement du produit lors de son passage de la sortie de l'extrudeuse dans une zone de plus basse-température et de plus faible pression et à cet égard l'eau passant à l'état de vapeur dans les conditions de température utilisées et le gaz carbonique dégagé lors de l'extrusion conjuguent leur action. En tant qu'alcalis sont utilisés de préférence des carbonates ou bicarbonates alcalins ainsi que des carbonates e t bicarbonates alcalino-terreux. Les carbonates e t bicarbonates peuvent également être utilisés en association avec des hydroxydes etfou des acides comestibles.Le choix d'une combinaison appropriée permet ainsi d'obtenir tout pH désiré dans les intervalles indiqués plus haut. A cet égard la quantité d'alcali est, comme déjà mentionné, choisie de façon à former avec la caséine seule, dans les conditions habituelles de la fabrication de caséinate, un produit présentant un pH de 5,4 à 8, de préférence de 5,8 à 6,5. Des quantités typiques d'alcali se situent, en cas d'utilisation de carbonate de potassium, par exemple entre 2 et 5 56 en poids rapportés à la quantité de caséine acide. La quantité d'alcali nécessaire pour obtenir un pH déterminé peut être établie facilement par titrage au cours d'un essai préalable simple. Le graphique annexé montre une courbe de titrage typique de caséine acide permettant de dé terminer la quantité d'alcali à ajouter. Le produit formant repas léger suivant l'invention est certes fabriqué de préférence de la manière décrite cidessus, en partant de caséine et d'alcali, mais il est également possible de partir directement de caséinate, par exemple de caséinate de sodium. Dans ce cas la teneur totale en eau du mélange à extruder est également réglée dans l'intervalle de 13 à 18, de préférence entre 15 et 17 56 en poids. Les exemples suivants servent à élucider 11 invention. EXEMPLE 1 50 parties en poids de caséine acide (teneur en protéine 86 56, matière sèche 90 %) sont arrosées de 3,3 parties en poids, rapportées à la caséine acide, de carbonate de potassium sous forme de solution aqueuse. La teneur en eau de la solution est choisie de façon à donner à l'ensemble du mélange une teneur en eau de 16 56, y compris l'humidité déjà contenue dans les protéines. Puis sont incorporées avec soin 46 parties en poids de protéine de soja (64 % de pro téine, 91 56 de matière sèche) et 4 parties en poids de gluten (83 de protéine, 91 56 de matière sèche). Le mélange ainsi obtenu est extrudé dans une extrudeuse à une seule vis présentant deux zones. La température de la première zone est de 110 C, celle de la deuxième zone de 1800C, la vitesse de rotation est de 180 t/mn et le diamètre de-la filière est de 3 mm. L'extrusion s'effectue sans problème et le produit extrudé subit, après avoir été expulsé de la seconde zone dans l'atmosphère ambiante, une expansion de façon à se transformer en une substance expansée croquante présentant une masse volumique de 0,115 et une teneur en eau de 8 56. EXEMPLE 2 On procède comme dans l'exemple 1 en incorporant cependant 49 parties en poids de protéine de soja et 1 partie en poids de gluten. L'extrusion s'effectue difficilement et le produit obtenu est médiocre à insatisfaisant. EXEMPLE 3 On procède à nouveau comme dans l'exemple 1 en utilisant cette fois 48 parties en poids de protéine de soja et 2 parties en poids de gluten. L'extrusion s'effectue sans problème et le produit est acceptable. Sa masse volumique est de 0,15 et sa teneur en eau de 7,5 56. EXEMPLE 4 40 parties en poids de caséinate de sodium sont mélangées avec 50 parties en poids de protéine de soja et 10 parties en poids de gluten. La teneur en eau est réglée à 16 56. L'extrusion s'effectue dans les conditions de l'exem- ple 1. Le produit présente la consistance expansée et croquante voulue. Densité : 0,17, teneur en eau : 856. En procédant de la même manière avec toutefois une teneur en eau de 15 et 17 56 respectivement, on obtient des produits expansés croustillants qualitativement équivalents au précédent et présentant respectiveitient une densité de 0,17 et 0,18 et une teneur en eau de 7,0 et 9,0 56. EXEMPLE 5 35 parties en poids de caséine acide sont mélangées avec 60 parties en poids de protéine de soja et 5 parties en poids de gluten, puis arrosées de 3,8 56, rapportés à la caséine, de carbonate de potassium en solution aqueuse. La teneur en eau est réglée à 16 56. L'extrusion s'effectue dans les conditions indiquées dans l'exemple 1. L'aptitude du mélange à être extrudé est bonne et le produit obtenu présente la structure expansée croustillante voulue. Sa densité est de 0,18 et sa teneur en eau de 9,5 56. Des résultats semblables sont obtenus avec des teneurs en eau de 15 et 17 56 et pour une température de la dernière phase d'extrusion de 160 C. Les produits ainsi obtenus présentent respectivement une densité de 0,18 et 0,2 et une teneur en eau de 9,0 et 10,2 56. EXEMPLE 6 Dans les mêmes conditions que celles de l'exemple 1 sont extrudés : 40 56 de caséine acide, 55 56 de protéine de soja et 5 56 de gluten. Comme alcali sont utilisés 3,3 56, rapportés à la caséine acide, de carbonate de potassium. La densité du produit extrudé est de 0,145 et sa teneur en eau de 8,5 %. On procède de la même manière en utilisant cependant respectivement 4,5 56 de carbonate de potassium et 5,0 56 d'hydrogénocarbonate de potassium et les produits ainsi obtenus sont comparables au précédent quant à leurs densité et teneur en eau. EXELiPLE 7 Dans les mêmes conditions que celles de l'exemple 1 sont extrudés : 30 56 de caséine acide, 60 56 de protéine de soja et 10 % de gluten. Comme alcali sont ajoutés 3,0, rapportés à la caséine, de K2C03. La teneur en eau est réglée à 13 56. La densité du produit extrudé est de 0,18 et sa teneur en eau de 7,5 56. EXEMPLE 8 Dans les mêmes conditions que celles de l'exemple 1 sont extrudés : 30 56 de caséine acide, 60 56 de protéine de soja, 5 56 de gluten et 5 56 de farine de mais. Comme alcali sont ajoutés 3,3 , rapportés à la caséine, de K2C03 et la teneur en eau est réglée à 15 56. La densité du produit extrudé est de 0,17 ét sa teneur en eau de 8,2 %. les compositions décrites dans les exemples sont consignées au tableau suivant. TABLEAU Exem- Caséine acide Produit à Produit à Total Total Total ple protéine de soja protéine de froment mati- pro- proté Quan- Mat. Proté- % Quan- Mat. Pro- % Quan- Mat. Pro- % ère téi- ines tité sè- ine des tité sè- té- des tité sè- té- des sèche nes dans che pro- che ine pro- che ine pro- alcali mat. téi- téi- téi- inclus sèche nes nes nes 1 50 45 42,5 56,5 46 41,9 29,4 39,1 4 3,7 3,3 4,4 92,1 75,2 81,7 2 50 45 42,5 56,6 49 44,6 31,4 41,8 1 0,9 0,8 1,1 92,0 75,1 81,6 3 50 45 42,5 56,7 48 43,7 30,7 41,0 2 1,8 1,7 2,3 92,0 74,9 81,4 4 40 36 34 45,8 50 45,5 32 43,1 10 9 8,3 11,2 92,0 74,3 80,8 5 25 22,5 21,25 33,3 60 54,6 38,4 60,1 5 4,5 4,2 6,6 83,2 63,9 76,8 6 40 36 34 46,3 55 50,0 35,2 48,0 5 4,5 4,2 5,7 92,0 73,4 79,8 7 30 27 25,5 35,3 60 54,6 38,4 53,2 10 9 8,3 11,5 91,8 72,2 78,6 8 30 27 25,5 37,4 60 54,6 38,4 56,4 5 4,5 4,2 6,2 92,1 68,1 73,9 %,l'eau ajoutés non comprise REVENDICATIONS 1 - Produit expansé croustillant formant repas léger à base de protéines, fabriqué par extrusion et contenant de la caséine, caractérisé par une teneur en protéine de 51 à 95 56 en poids dans la matière sèche, la protéine étant constituée pour 30 à 70 56 en poids de caséinate et éventuellement de caséine, pour 2 à 25 56 en poids de protéine de blé et pour 10 à 70 56 en poids de protéine de soja, rapportés à la teneur totale en protéine, et présentant une masse volumique de 0,1 à 0,4 et une teneur en eau de 12 56 au maximum. 2 - Produit suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient de 70 à 85 56 en poids de protéine dans la matière sèche. 3 - Produit suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il contient de 30 à 60 56 en poids de caséinate et éventuellement de caséine, rapportés à la teneur totale en protéine. 4 - Produit suivant l1une quelconque des revendica tionsl d 3, caractérisé en ce qu'il contient, en tant que substance céréalière, de 2 à 15 56 en poids, rapportés à la teneur totale en protéine, de gluten. 5 - Produit suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il contient de 35 à 65 56 en poids, rapportés à la teneur totale en protéine, de protéine de soja. 6 - Produit suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il contient, outre les substances protéiques indiquées, d'autres constituants de denrées alimentaires conférant de la saveur et de la consistance au produit. 7 - Procédé pour la fabrication d'un produit formant repas léger suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la caséine seule, avant d'être mélangée avec les autres protéines, ou se trouvant déjà mélangée avec la protéine de soja et/ou la protéine de blé est mélangée avec une solution alcaline aqueuse contenant une quantité d'alcali qui, en réagissant avec la caséine seule, donnerait un pH de 5,3 à 8, puis au besoin les protéines végétales encore manquantes sont incorporées et,con- jointement avec la solution alcaline ou séparément, une quantité suffisante d'eau est ajoutée pour que le mélange présente, avant ou durant l'extrusion, une teneur en eau d'au moins 13 56 et en ce que le mélange ainsi obtenu est extrudé à des températures supérieures à 1000C, sous pression, de façon à être expulsé dans une zone de pression plus faible et de température plus basse. 8 - Procédé pour la fabrication d'un produit formant repas léger suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que du caséinate seul ou mélangé avec la protéine de blé et/ou avec la protéine de soja est mélangé avec une quantité d'eau telle que le mélange présente, avant ou durant l'extrusion, une teneur en eau d'au moins 13 56 et en ce que le mélange ainsi obtenu est extrudé à des températures supérieures à 1000C, sous pression, de façon à être expulsé dans une zone de pression plus faible et de température plus basse. 9 - Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que l'on ajoute une quantité d'alcali qui, en réagissant avec la caséine seule, donnerait un pH de 5,8 à 7. 10 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que l'extrusion s'effectue à une température supérieure à 15O0C. Il - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 7, 9 et 10, caractérisé en ce qu'il est utilisé comme alcali des composés qui dans les conditions de température et de pression de l'extrudeuse utilisée dégagent du gaz carbonique. 12 - Procédé suivant la revendication 11, caractérisé en ce que du carbonate ou d u bicarbonate alcalin est ajouté. 13 - Procédé suivant la revendication 12, caractérisé en ce que des carbonates ou bicarbonates s o n t ajoutés en combinaison avec des acides comestibles.