Brevet FR2489099A1 — publié le 19820305

Composition et procédé pour fabriquer un succédané de fromage et succédané de fromage ainsi obtenu. La présente invention concerne une composition et un procédé pour fabriquer un succédané de fromage et le succédané de fromage ainsi obtenu. Plus particu- lièrement, l'invention concerne un succédané de fromage ressemblant au fromage mozzarella dont l'ingrédient protéique principal est la caséine caillée sèche ainsi qu'un procédé pour mélanger les ingrédients et hydrater la caséine caillée sèche. Traditionnellement et historiquement, on fabrique le fromage à partir de lait de vache, de chèvre, de brebis et d'autres animaux. Par suite de problèmes dié- tétiques et également en raison du coût du lait naturel, on a mis au point de nombreux succédanés qui ressem- blent au fromage et qu'on connait sous le nom de succé- danés de fromage, fromages de remplacement, fromages artificiels et imitations de fromage qui contiennent des ingrédients ne dérivant pas du lait et/ou certains dérivés ou sous-produits du lait. Ces produits ont été obtenus par emploi de graisses végétales ou animales à la place des graisses de lait et/ou par emploi de protéines végétales ou animales à la place des protéi- nes de lait. Souvent, les ingrédients de remplacement ont des saveurs caractéristiques qu'ils confèrent aux succédanés et qui ne sont pas caractéristiques du fro- mage imité. Dans certains cas, on neutralise ces sa- veurs caractéristiques par addition de certains ingré- dients tels que le sel et d'arômes artificiels, y com- pris des matières donnant une forte saveur de fromage. Cependant, lorsque les fromages à imiter ont normalement une saveur douce ou faible, comme c'est le cas du fromage mozzarella, il n'a pas été possible de masquer les saveurs caractéristiques des ingrédients de remplacement. Par exemple, on connait de nombreux succédanés de fromage dans lesquels on utilise de la caséine acide ou un caséinate comme source unique ou principale de protéines. Le brevet US no 4 016 298 décrit la production d'un "diluant pour fromage" à partir de caséine acide neutralisée (environ 25 % des ingrédients) mélangée tout d'abord à une graisse végé- tale puis à de l'eau et à d'autres ingrédients y com- pris du sel, de l'acide lactique et des huiles lipoly- sées pour que le produit ressemble au fromage mozzarel- la. Egalement le brevet US n0 4 110 484 décrit la pro- duction d'une imitation de fromage à partir de caséi- nates secs que l'acide lactique) et des arômes pour que le pro- duit ressemble au fromage mozzarella. On notera que dans ce dernier brevet, on suggère que les imitations de fromage antérieures comprennent environ 15 à 33 % d'ingrédients protéiques (caséinates). Bien que ces exemples de l'art antérieur permet- tent d'obtenir des produits alimentaires, il semble que la ressemblance de ces produits avec le fromage mozzarella tienne essentiellement à la consistance physique du produit plutôt qu'à la saveur qui dépend beaucoup des caractéristiques typiques de la caséine acide (selon l'acide utilisé) et des caséinates (sa- veur de caséine poisseuse) que les ingrédients d'aro- matisation ajoutés ne compensent pas totalement. En fait, les ingrédients d'aromatisation eux-mêmes ne correspondent pas à la saveur douce traditionnelle souhaitable d'un bon fromage mozzarella. Egalement, la caséine acide et les caséinates utilisés comme ingrédients confèrent d'autres carac- téristiques physiques qui diffèrent de celles du fro- mage mozzarella et qui peuvent être indésirables lors- qu'on utilise le produit avec d'autres aliments. Par exemple, on utilise souvent le fromage mozzarella comme garniture fondant lentement tout en conservant sa couleur claire naturelle dans la fabrication des pizzas. Cependant, on a constaté que les imitations de fromage utilisant des caséinates ont tendance à gonfler et à brunir lorsqu'on les cuit sur une pâte de pizza. De plus, la manipulation mécanique des caséina- tes pose certains problèmes car ils tendent à être très légers et pulvérulents (ils sont moins denses que le lait en poudre). Cependant, les caséinates et la caséine acide sont relativement solubles dans l'eau lorsqu'on les mélange dans un appareillage approprié et par conséquent ils sont faciles à hydrater et à mélanger avec les autres ingrédients nécessaires à la fabrication d'un succédané de fromage. Avant la présente invention, on ne considérait pas que la caséine caillée sèche constituait une sour- ce de protéine appropriée pour un succédané de fromage car c'est une matière extrêmement difficile à hydrater. En fait, comme décrit dans le brevet US no 4 096 586, la préparation d'une solution aqueuse de caséine cail- lée ayant une concentration supérieure à 10 % nécessite une hydratation de 10 minutes et un ajustement du pH avec addition d'un citrate et d'un phosphate comme agent solubilisant. Cependant, comme précédemment in- diqué, il est nécessaire qu'une imitation de fromage ait une concentration en protéines bien supérieure. De plus, la saveur douce bien connue et le faible prix de la caséine caillée en feraient un ingrédient de choix pour un succédané de fromage. Néanmoins, avant l'invention, on ne savait pas utiliser la caséine cail- lée comme source principale de protéines dans un tel produit alimentaire. Voir également Roeper J. "High- Calcium Phosphate Casein Products For Use In Food Sys- tems", New Zealand Journal of Dairv Science and Techno- lo r, 1976. L'invention a pour objets - un succédané de fromage amélioré et un procédé pour sa fabrication, o la caséine caillée sèche est l'ingrédient protéique principal; - un succédané de fromage amélioré et un procédé pour sa fabrication o la caséine caillée sèche est une source de protéines supérieure à 10 % du poids des ingrédients du produit; - un succédané amélioré de fromage mozzarella et un procédé pour sa fabrication o la caséine sèche constitue la seule source de protéines; - un succédané amélioré de fromage mozzarella et un procédé pour sa fabrication o on incorpore la ca- séine caillée sèche comme source de protéines en une quantité supérieure à 20 % des ingrédients; - un procédé amélioré pour la fabrication d'un succédané de fromage dans lequel on hydrate dans l'eau une quantité de caséine caillée sèche supérieure à 10 X des ingrédients du fromage et on la mélange avec une graisse et d'autres ingrédients; et - un procédé pour hydrater des quantités relati- vement importantes de caséine caillée sèche supérieures à 10 % du poids de l'eau dans laquelle on les mélange. De façon générale, l'invention concerne un suc- cédané amélioré de fromage dont la concentration en ingrédient protéique est supérieure à environ 15 % et est comprise dans la gamme d'environ 15 à 33 % du poids du fromage produit et o la caséine caillée sèche qui est la source principale de protéines est présente à une concentration supérieure à 10 %. du poids du produit et de préférence supérieure à 15 % et tout particuliè- rement d'environ 22 % du poids du produit. Le reste du produit est composé d'une huile ou graisse appropriées constituant environ 12 à 35 % du poids du produit, d'eau à raison d'environ 40 à 50 % et de préférence à 49 % en poids et de petites quantités de citrate de sodium, d'acide lactique et d'autres additifs ali- mentaires y compris le sel. On obtient le produit amé- lioré selon un nouveau procédé d'hydratation de quan- tités relativement importantes de caséine caillée sè- che et de mélange avec les autres ingrédients, dans lequel on dissout tout d'abord dans l'eau de petites quantités de citrate de sodium et d'acide lactique, on ajoute ensuite la caséine caillée en présence de l'huile ou de la graisse et on agite le mélange pen- dant plusieurs minutes en chauffant.-On ajoute ensuite les ingrédients restants et on mélange en chauffant en- core le produit; ensuite on emballe le mélange chaud et on le refroidit. D'autres objectifs et avantages de l'invention ressortiront de la lecture de la description détaillée qui suit. L'incorporation de caséine caillée sèche comme ingrédient protéique principal et de préférence unique à un succédané de fromage est très avantageuse par suite de la saveur très douce de cette matière. On peut donc simuler pratiquement tous les types de fro- mage car on peut obtenir les autres ingrédients prin- cipaux que sont l'eau ou la graisse, sous une forme presque totalement ou totalement dépourvue de saveur et obtenir ainsi de façon économique un produit ayant la saveur désirée avec des quantités relativement plus faibles de matières contribuant à la saveur sans uti- liser des quantités relativement importantes de ma- tières d'aromatisation pour supprimer ou masquer la saveur de l'ingrédient protéique. On peut produire un succédané de fromage ayant un pH de 5,1 à 6,0 dont la composition est comprise dans les gammes suivantes: Sel O à 2,5 % Humidité 40 à 60 % Graisses 15 à 40 % Protéines 15 à 33 % La gamme des concentrations en protéines du pro- duit précédent comprend au moins 10 à 33 % de caséine caillée, le reste, qui ne dépasse pas 15 %, pouvant provenir d'autres sources telles que le caséinate de calcium et le caséinate de sodium ainsi que leurs combinaisons, le caséinate de potassium, le caséinate de magnésium, la caséine précipitée par l'acide lacti- que et la caséine précipitée par l'acide chlorhydrique. On peut choisir les graisses parmi diverses sources animales et végétales et leurs combinaisons, ayant une saveur douce et un point de fusion Wiley pouvant atteindre 135. Le point de fusion de la grais- se choisie a un effet sur la consistance molle ou fer- me du fromage obtenu. On préfère que la graisse soit en grande mesure une graisse végétale hydrogénée ayant un point de fusion Wiley de 11.8-122, bien qu'une quan- tité pouvant atteindre environ 10 % de la graisse peut provenir d'autres sources, y compris la graisse de beurre qui est parfois souhaitable pour qu'on ob- tienne de bonnes qualités de saveur, de texture, d'a- grément au palais et d'ajustement de la fusion. De petites quantités additionnelles d'agents séquestrant le calcium, de préférence environ 1,75 % (dans la gamme de 1,0 à 3 %) de citrate de sodium hy- draté et environ 0,26 % (dans la gamme de 0,0 à 0,5 %) d'acide citrique anhydre sont utilisées dans la fabri- cation et sont présentes dans le produit final. Egale- ment, on utilise environ 1,05 % (dans la gamme de 0,75 à 1,5 %) d'acide lactique pour maintenir un pH de ,4-5,7. D'autres acidifiants sont l'acide acétique, l'acide phosphorique, etc, et on peut utiliser à cet effet des combinaisons d'acides. On peut incorporer des ingrédients additionnels en petites quantités essentiellement en raison de leurs propriétés de sapidité et de conservation, y compris la crème lipo- lysée, l'acide sorbique et si on le désire d'autres arômes artificiels, vitamines et minéralisants du com- merce. Contrairement à la production du fromage naturel, la fabrication d'un succédané de fromage n'implique pas de perte de liquides. C'est-àdire qu'il est inutile d'exorimer le petit-lait ou un autre liquide lors de la formation d'un caillé. Egalement, il n'y a prati- quement pas de maturation du produit entraînant une perte de temps. Au contraire, dans la fabrication d'un succédané de fromage selon l'invention, pratiquement la totalité des ingrédients, y compris l'eau, intro- duits lors de l'opération de fabrication, demeure dans le produit final et après refroidissement le produit est immédiatement prêt à être consommé. Le procédé de fabrication consiste essentielle- ment en un mélange et une cuisson pour produire une émulsion stable des ingrédients. La formation d'une émulsion d'eau et d'huile ou de graisse favorisée par des émulsifiants alimentaires n'a pas posé de problème. Cependant, il a été nécessaire de solubiliser tout d'abord l'ingrédient protéique dans la phase liquide avant de former l'émulsion. Donc, à ce jour, l'ingré- dient protéique était limité à ceux connus pour être très solubles ou faciles à disperser et à mettre en suspension dans l'eau. A ce jour, la caséine caillée sèche ne répondait pas à ces conditions. De plus, on a constaté que la nature de l'émulsion, éventuellement le degré de division et de distribution de la caséine, a un effet sur la texture et la consistance du produit final. La demanderesse a découvert que l'on peut hydra- ter et bien-disperser des quantités importantes de caséine caillée sèche supérieures à 10 % de la phase aqueuse, lorsqu'on agite le mélange en présence d'une petite quantité d'un agent séquestrant le calcium. Le citrate de sodium est un agent séquestrant de choix et il a de plus l'avantage de demeurer ensuite présent comme agent émulsifiant. L'hydratation et la disper- sion de la caséine caillée sèche sont de plus amélio- rées par l'addition d'une petite quantité d'acide ci- trique qui s'est révélé, en combinaison avec le citrate de sodium, constituer un agent séquestrant plus puis- sant que le citrate de sodium seul. Cependant, la quantité d'acide citrique a un effet très important sur la texture du succédané de fromage finalement ob- tenu et on a constaté que des quantités accrues d'acide citrique réduisent ou suppriment la texture offrant une certaine résistance à la mastication souhaitable pour un succédané de fromage mozzarella. Comme précé- demment indiqué, la quantité de citrate de sodium doit être comprise dans la gamme de 1,0 à 3,0 % et la quan- tité d'acide citrique peut être comprise dans la gamme de 0,0 à 0,5 % du mélange produit. Par conséquent, le mode opératoire préféré con- siste à introduire tout d'abord une portion de l'eau dans une zone de mélange et y dissoudre environ 1,75 X de citrate de sodium (en poids par rapport au lot to- tal de produit) avec environ 0,26 % d'acide citrique anhydre (si on le désire). Les quantités précises de citrate de sodium et d'acide citrique dépendent dans une grande mesure de la texture désirée du produit final et on doit les établir au moyen de lots d'essai. Egalement, on ajoute environ 1,05 % d'acide lactique (88 %) comme acidifiant pour obtenir un pH d'environ ,5-5,7 qui inhibe la croissance bactérienne (sans addition d'acide lactique, le produit aurait un pH d'environ 6,5 entraînant le développement de bactéries). On rajoute de l'eau et on ajoute la caséine cail- lée sèche en agitant modérément le mélange et on pour- suit le mélange pendant environ 5 minutes ou jusqu'à ce que la caséine soit complètement hydratée et dis- persée. La quantité d'eau peut correspondre à la tota- lité de la quantité restant à ajouter ou peut être quelque peu inférieure si l'on chauffe ultérieurement le produit par injection directe de vapeur. On cuit ensuite le mélange hydraté d'eau et de caséine caillée de préférence par injection directe de vapeur entre 73,8 et 76,60C (165 à 1700F). De préférence, on effectue les stades précédents - en présence de la majeure partie de la graisse ou de l'huile choisie comme ingrédient. Donc, avant d'intro- duire la caséine caillée sèche, on place la graisse ou l'huile, éventuellement à l'exception d'une petite quantité de graisse ou de beurre, dans la zone de mé- lange o, lors de l'agitation du mélange et de l'hydra- tation de la caséine, il se forme l'émulsion initiale aidée par les propriétés émulsifiantes du citrate de sodium et de la caséine elle-même. Lorsque la température initiale a atteint 73,8- 76,60C, on ajoute les ingrédients restants éventuels tels que l'acide sorbique, la crème lipolysée, un co- lorant, un arome, une vitamine et un additif minéral, mais à l'exclusion du sel et on chauffe à nouveau le mélange à 73,8-76,60C en agitant. On mélange enfin à l'émulsion après avoir ré- chauffé le mélange environ 1 % à 2 % de sel (chlorure de sodium). L'ordre dans lequel se situe ce stade peut dépendre de l'appareillage de mélange et de cuisson utilisé et a un effet important sur la facilité de mélange du produit lors de la cuisson. On a constaté qu'une addition plus précoce de sel lorsqu'on utilise un cuiseur Damrow (comme dans l'exemple suivant) forme un produit très dense et difficile à mélanger lors de la cuisson. On place ensuite le produit fini alors qu'il est encore plastique dans un moule d'emballage et on le refroidit à une température interne d'environ 7,2 C (45 F) en moins de 24 heures et de préférence aussi rapidement que possible. Un exemple caractéristique de cette production préférée d'un succédané de fromage mozzarella est le suivant: On met en service un cuiseur horizontal Damrow (capacité: 260 kg) et on réunit les quantités suivantes d'ingrédients: Inarbdients Poids, kq % en poids Caséine caillée (caséine de New Zealand produite par New Zealand Milk Products Inc., dont la taille des particules selon les nor- mes américaines correspond à une ouverture de tamis de 0,6 mn): 54,43 22, 27 Eau: 97,86 37,86 Citrate de sodium hydraté: 4,54 1,75 Acide citrique anhydre: 0,68 0,26 Acide lactique (88 %): 2,76 1,05 Graisse végétale hydrogénée (huile de soja et huile de co- ton partiellement hydrogénées; marque Swift Vream): 63,50 24,56 Crème plastique à 80 % de beurre de lait (produit standardisé): 7,71 2,98 Crème lipolysée (marque Miles L 22): 2,49 0,98 Acide sorbique: 0,45 0,18 Sel: 3,63 1,40 Aromes artificiels: 0,36 0,14 Additif à base de vitamines et de substances minérales (Hoffmann-LaRoche) : 0,19 0,07 En plus des matières précédentes, on tient compte de 25,6 kg (6,5 %) d'eau sous forme de vapeur condensée (ajoutée au lot par le chauffage direct par injection de vapeur) dans le calcul du lot total. il La graisse végétale est sous une forme plastique et on l'ajoute en premier au cuiseur Damrow et on fait tourner l'agitateur hélicoïdal à vitesse modérée pour obturer avec la graisse l'évacuation du cuiseur. Ceci est utile pour éviter la formation d'amas de caséine à l'extrémité d'évacuation du cuiseur lorsque l'agita- tion avec l'agitateur hélicoïdal est médiocre. On introduit environ 12 % (11,3 kg) d'eau dans le cuiseur, on ajoute la totalité du citrate de sodium, de l'acide citrique et de l'acide lactique et on dis- sout. On ajoute ensuite le reste de l'eau à l'état liquide. On fait fonctionner l'agitateur hélicoïdal à vitesse modérée et on ajoute lentement la totalité de la caséine caillée sèche et on mélange pendant environ 5 minutes pour hydrater complètement. On injecte de la vapeur d'eau pendant que l'agitateur hélicoïdal continue à tourner et jusqu'à ce que la température du mélange atteigne 73,8-76,6 -C. Ensuite, on arrête l'injection de vapeur d'eau et on ajoute l'acide sorbique, la crème plastique, la crème lipo- lysée, le colorant, l'arome et le mélange de vitamines et de matières minérales en agitant la masse et on ré- chauffe le mélange à 73,8-76,60C par injection de vapeur d'eau. On mélange ensuite le sel à la masse. Le produit chaud a une texture semblable à celle de la pâte à pain dense et une belle couleur crème. Il n'y a pas de signe d'huile libre bien que le produit se sépare facilement de l'appareil. On divise le produit chaud en blocs pesant en- viron 2, 3, 9 et 18 kg et on refroidit à 7,20C en 24 heures. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDI CATIONS 1. Composition améliorée pour succédané de fromage faite d'une graisse comestible, d'eau et d'une source de protéines, caractérisée en ce qu'elle comprend de la caséine caillée sèche à raison de plus de 10 % du poids de la composition comme source prin- cipale de protéines et de petites quantités d'au moins un agent séquestrant le calcium. 2. Composition selon la revendication 1, carac- térisée en ce que ladite caséine caillée sèche consti- tue plus de 15 % du poids de la composition. 3. Composition selon la revendication 1, carac- térisée en ce que la caséine caillée sèche est la seule- source de protéines. 4. Composition selon la revendication 1, carac- térisée en ce que l'agent séquestrant le calcium est le citrate de sodium. 5. Procédé amélioré pour la fabrication d'un succédané de fromage caractérisé en ce qu'il comprend l'hydratation de caséine caillée sèche, en une quan- tité supérieure à 10 % du poids du produit, par agi- tation de cette caséine dans l'eau en présence d'un agent séquestrant le calcium, l'émulsification de l'eau et de la caséine hydratée avec une graisse, le chauffage de l'émulsion, l'addition de sel au produit et le refroidissement du produit. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la caséine caillée sèche constitue plus de % du poids du produit. 7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la caséine caillée sèche est la seule source de protéines dans le produit. 8. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'agent séquestrant le calcium est le citrate de sodium. 9. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la graisse est présente pendant l'hydratation de la caséine caillée sèche dans l'eau. 10. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'agent séquestrant le calcium est du citrate de sodium à raison de 1,0 à 3,0 % du mélange constituant le produit et en ce qu'on ajoute le citrate de sodium et une quantité d'acide lactique donnant au produit un pH de 5,5 à 5,7, à une portion principale de l'eau avant l'introduction de la caséine caillée sèche. 11. Succédané de fromage amélioré caractérisé en ce qu'on l'a préparé selon le procédé de la revendica- tion 10.