Brevet FR2523992A1 — publié le 19830930

La présente invention se rapporte à un pigment bleu naturel soluble dans les acides, convenant comme colorant pour aliments Plus particulièrement, l'in- vention a trait à un pigment bleu de spiruline soluble dans les acides à l'état sec, et à un procédé pour sa fabrication Ce pigment présente de l'intérêt en particulier pour des produits alimentaires dans lesquels un colorant bleu soluble dans les acides est souhaitable. On confnalt, certes, des pigments bleus pour produits alimentaires Toutefois, il n'existe que de rares pigments bleus naturels qui soient solubles dans les acides, dotés d'une teinte adéquate et agréés pour leur usage dans des aliments, de sorte qu'il est souhaitable de disposer de nouveaux pigments pouvant être utilisés dans des produits alimentaires. La présente invention a pour but de proposer un pigment bleu de spiruline soluble dans les acides. Elle a encore pour but de proposer, d'une part, un procédé efficace pour la préparation du pigment et, d'autre part, de tels pigments sous une forme convenant à l'utilisation dans des produits alimentaires tels que des boissons et des compositions sèches pour boissons. L'invention permet d'atteindre ces buts, ainsi que d'autres, en proposant un procédé de fabri- cation de pigment bleu de spiruline soluble dans les acides, sous forme sèche, qui comprend l'hydrolyse enzymatique de bleu de spiruline opérée dans un milieu aqueux a un p H alcalin en présence d'une enzyme protéolytique, l'acidification du milieu d'hydrolyse aqueux et le séchage de la phase liquide du milieu d'hydrolyse aqueux acidifié, en vue de l'obtention d'un pigment bleu de spiruline soluble dans les acides, sous forme sèche On peut facilement donner au pigment un goût neutre par un traitement mettant en oeuvre des adsorbants adéquats tels que le charbon Le pigment est utilisé comme colorant bleu dans des produits alimentaires et est particulièrement indiqué pour des produits alimentaires, tels que des boissons, o la solubilité dans les acides est souhaitable. Le bleu de spiruline est un pigment facile à se procurer obtenu à partir d'algues d'un vert bleuté Il n'est pas soluble à p H faible (par exemple de 4,0) et à un goat d'algues désagréable. Suivant la présente invention, on soumet le bleu de spiruline à un traitement par une ou plusieurs enzymes protéolytiques à un p H alcalin. On opère de préférence cette réaction d'hydrolyse à un p H faiblement alcalin à l'aide d'une protéase microbienne alcaline (c'est-à-dire dotée d'un p H optimum compris dans l'intervalle alcalin) Typiquement, cette réaction doit ttre opérée à un p H d'environ 7,5 à 10,0 et de préférence d'environ 7,8 à 8,5. Les protéases microbiennes alcalines préférées sont les protéases bactériennes alcalines, notamment celles du genre Bacillus, et plus encore celles provenant de B Subtilis On trouve dans le commerce de la protéase alcaline microbienne sous les noms de Bioprase, Alcalase, Maxatase etc; on peut aussi la préparer par des modes opératoires hygiéniques et agréés courants tels que décrits dans Enzymes in Food Processing, Reed et al, p 209 ( 1966). Comme autres enzymes protéolytiques convenables, on peut citer la Nagase, la trypsine, la chymotryp- sine et produits analogues. La quantité d'enzyme mise en oeuvre est généralement d'environ 0,5 à 50 unités Anson par g de bleu de spiruline On utilise, selon un mode opératoire préféré, environ 1 à 20 unités Anson par 100 g et, dans un exemple type, 6 unités Anson par 100 g du bleu de spiruline Une unité Anson est par définition la quantité d'enzyme propre à digérer l'hémo- globine, dans des conditions standard, à une vitesse initiale telle qu'il y ait libération, par minute, d'une quantité de produits décomposés non précipités par l'acide trichloracétique donnant avec du réactif du type phénol la même couleur que 1 microéquivalent de tyrosine. Il est préférable de conditionner la protéine du bleu de spiruline avant de la traiter à l'enzyme, pour rendre l'hydrolyse plus efficace De préférence, on obtient ce résultat par mise du p H de la suspen- sion à une valeur faiblement alcaline et chauffage. Typiquement, on ajuste le p H, par addition d'une base appropriée telle que de la soude, dans l'inter- valle d'environ 7,5 à 10 et de préférence de 8 à 9, et l'on porte à la température d'ébullition ou presque, typiquement à 80-1000 C. On opère typiquement la réaction d'hydrolyse enzymatique à des températures inférieures à celles adoptées lors du chauffage initial Par conséquent, il est nécessaire habituellement de ramener la sus- pension à la température d'hydrolyse désirée, typi- quement entre environ 25 et 650 C De préférence, on ramène et on maintient la température aux environs de 50 C pour la réaction d'hydrolyse. Suivant le mode préféré de mise en oeuvre de l'invention, on poursuit la réaction pendant environ 50 à 120 minutes, à 50 C Les techniciens connaissent la relation liant la durée et la tempé- rature à l'extérieur des intervalles préférés Une fois la réaction terminée, on inactive les enzymes. De préférence, on opère l'inactivation par acidifi- cation ou par élévation de la température à un niveau et pendant un temps efficaces pour provoquer l'inac- tivation Des températures d'environ 85 à 90 'C et des durées d'environ 2 à 5 minutes sont en général efficaces, les plus faibles températures exigeant les temps les plus longs Si l'on a recours à la chaleur pour mettre fin à l'hydrolyse, on acidifie ensuite le milieu aqueux pour dissoudre les constituants solubles dans les acides. A ce stade, on sépare l'hydrolysat soluble de la matière insoluble subsistant dans la suspension acidifiée On peut opérer cette séparation par toute technique appropriée telle que filtration ou centri- fugation, avec une préférence pour la seconde De préférence, on lave la fraction insoluble à p H faible pour en séparer le reste éventuel d'hydrolysat soluble dans les acides, et l'on ajoute l'eau de lavage à la solution d'hydrolysat soluble. Selon l'usage prévu, on peut sécher la phase aqueuse pour obtenir à l'état sec le pigment bleu soluble dans une solution acide aqueuse On peut opérer le séchage de toute manière commode et le séchage par atomisation, qui fournit le pigment sous forme de poudre sèche, est préféré Le produit séché présente toutefois un goût d'algues résiduel Quand ce goût est indésirable, comme dans les produits alimentaires, il est préférable de traiter la phase aqueuse acidifiée avant séchage pour éliminer le goût d'algues On obtient facilement ce résultat en traitant la phase aqueuse avec un adsorbant classique, tel que du charbon, avant séchage Le produit séché ainsi obtenu est neutre et intéressant comme pigment bleu pour produits ali- mentaires. EXEMPLE 1 On a dissous 20 g de pigment bleu de spiru- line dans 100 ml ld'eau On a ajusté le p H de la solution de pigment à 8, 0 avec Na OH 1 N On a porté la solution de pigment à 80 'C au bain-marie pendant minutes On l'a ensuite refroidie à 50 'C a l'eau courante du robinet On a rajusté le p H de la solution de pigment à 8,0 avec Na OH IN On a ajouté 2 g d'Al- calase 0,06 L liquide (Novo Lab Inc, à 0,6 unité Anson/g) On a maintenu le p H de la solution de pigment à 8,0 par addition de Na OH au cours de l'hydrolyse. On a aussi maintenu la température de la solution de pigment à 500 C au cours de l'hydrolyse On a mis fin à l'hydrolyse, 120 minutes après l'addition de l'enzyme, en faisant rapidement tomber le p H de la solution de pigment à 3,0 à l'acide chlorhydrique concentré On a centrifugé le produit à 15 000 tr/mn pendant 10 minutes. On a envoyé le surnageant traverser un lit de charbon activé (Westvaco Co, Nuchar WVW) avant de le sécher par automisation (température d'admission: 130 'C). Propriétés du concentré traité Echantillon Limpidité en GD At Résultat global milieu à p H 3,0 Spiruline traitée limpide neutre excellent T(moin (non traité) trouble d'algues inacceptable EXEMPLE 2 On a ajouté de l'acide phosphorique concentré à une solution alcaline contenant 20 % en poids de bleu de spiruline pour ramener le p H à 4,0 On a centrifugé la suspension et jeté le surnageant On a redissous le précipité dans de l'eau en ajustant le p H à 8 avec Na OH On a hydrolysé la solution alcaline avec de l'enzyme Alcalasa ( 20 % en poids/volume) pendant 70 minutes à 50 'C On a mis fin à l'hydrolyse en ajustant le p H à 3,0 par addition d'acide phospho- rique concentré On a centrifugé le mélange ayant réagi et, après séparation des solides, on a envoyé le surnageant traverser un lit de charbon et on l'a séché par atomisation comme dans l'exemple 1 Les résultats obtenus sont identiques à ceux indiqués dans l'exemple 1. EXEMPLE 3 On peut utiliser le pigment bleu de spiruline soluble dans les acides obtenu suivant la présente invention pour remplacer le colorant bleu classique tel que bleu FD&C N O 1 dans de la boisson à p H faible (de 4,5) , par exemple la composition sèche de boisson du type citron-lime ou citron doux. Sous forme pulvérulente, ce pigment bleu de spiruline soluble dans les acides peut être ajouté directement à la composition de boisson sèche Lorsqu'on reconstitue la boisson, on peut obtenir une solution limpide. Poids (g) Acide citrique 3,85 Vitamine C 0,08 Arôme de citron-lime 0,11 Jus de citron desséché avec solides de sirop de mals 0,05 Jaune FD&C no 5 0,006 Bleu de spiruline traité à l'enzyme selon l'exemple 1 6,94 Sucre 189,0 on dissout la composition ci-dessus dans 1,89 1 d'eau La boisson est comparable, par sa couleur et son goût, à une boisson préparée à partir de la même composition comportant du bleu FD&C N O 1 au lieu du bleu de spiruline traité à l'enzyme. REVENDICATIONS 1 Procédé de fabrication de pigment bleu de spiruline soluble dans les acides, caractérisé en ce qu'il comprend: l'hydrolyse enzymatique de bleu de spiruline opérée à une température de 25 à 650 C dans un milieu aqueux à un p H de 7,5 à 10,0 en présence d'une enzyme protéolytique; l'acidification du pig- ment bleu de spiruline hydrolysé, alcalin et aqueux, en vue de la précipitation du bleu de spiruline insoluble dans les acides, et la dissolution du bleu de spiruline soluble dans les acides séparé dans une solution alcaline aqueuse; et le séchage de la phase liquide du milieu d'hydrolyse aqueux acidifié en vue de l'obtention d'un pigment bleu de spiruline soluble dans les acides sous forme sèche. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre l'opération de mise de la phase liquide du milieu d'hydrolyse aqueux acidifié en contact avec un adsorbant avant le séchage de ladite phase liquide en vue de l'ob- tention d'un pigment bleu de spiruline soluble dans les acides sous forme sèche qui a un goût neutre sans goût d'algues. 3 Procédé selon la revendication 1, carac- térisé en ce qu'on choisit ladite enzyme protéolytique parmi la trypsine, la chymotrypsine, la Nagase et la protéase bactérienne alcaline. 4 Pigment bleu de spiruline soluble dans les acides sous forme sèche. Pigment bleu de spiruline soluble dans les acides, de got neutre, sous forme sèche. 6 Composition de boisson sèche contenant un colorant bleu, caractérisée en ce que ledit colorant bleu est un pigment bleu de spiruline soluble dans les acides, de goût neutre, sous forme sèche. 7 Boisson contenant un colorant bleu, caractérisée en ce que ledit colorant bleu est un pigment de spiruline soluble dans les acides de goût neutre.