Brevet FR2552631A1 — publié le 19850405

Lait et produits laitiers appauvris ou non en calcium et enrichis en magnésium. Les pays développés de l'Hémisphère Nord, notamment l'Europe, ont connu un changement très important de leurs habitudes alimentaires au lendemain de la deuxième guerre mondiale. Après les privations des années 1940-1947 est apparu un véritable engouement réactionnel à l'égard dés aliments riches et des aliments très raffinés (type farine blanche, sucre blanc, sel blanc) au détriment du son, d'une farine d'un taux de blutage moins élevé, du sucre non raffiné, du sel marin, de toutes denrées renfermant des éléments minéraux utiles, voire indispen10 sables, comme le magnésium. Une seconde cause de carence d'apport, en magnésium provient de ce que les aliments riches en magnésium sont presque toujours bannis de nos repas en raison de leur pouvoir calorique élevé. On assiste alors à la naissance d'une pathologie fonctionnelle très inconfortable dont le cadre nosologique est précisé à partir des années 1959-1960 et est désigné sous le nom de déficit magnésique (D M). L'étiologie de cette affection est alimentaire et 20 touche également l'animal et l'homme Une confirmation est apportée par les vétérinaires qui, aux U S A, en Angleterre et en France, décrivent la tétanie d'herbage (grass tetany) La supplémentation de la ration en magnésium fait disparaître les crises tétaniques des bovins. Chez l'homme, la magnésothérapie pratiquée depuis ans avec le succès qu'on lui connaît, consacre également le bien fondé de l'hypothèse d'une carence alimentaire en magnésium. A c Oté des thérapeutiques existantes, le but de l'invention est de proposer une supplémentation de la ration ali30 mentaire de la population Il existe déjà des produits alimentaires enrichis en magnésium De tels produits sont notamment commercialisés sous forme de biscuits, galettes ou pains enrichis en magnésium. La demanderesse a trouvé que l'on peut utiliser le lait et ses dérivés comme vecteur de magnésium En effet, peu de sujets échappent à l'ingestion d produits laitiers sous une forme crue ou élaborée (laitsou yaourts); les yaourts sont dans le peloton de tête des aliments lactés En outre, ces deux produits sont susceptibles d'une conservation allant de 3 semaines (yaourts) à plusieurs mois (lait longue conservation) Ces deux raisons à elles seules justifieraient amplement le choix de l'alimentation Il existe au moins un argument supplémentaire en faveur de ce choix: les travaux bibliographiques antérieurs rapportent que certains sucres, et notamment le lactose, favorisent l'assimilation du magnésium On rappelera que dans 10 le lait, le rapport Ca/Mg est environ égal à 10 En effet, un litre de lait de vache renferme environ 1,30 g de calcium et 0,13 g de magnésium. L'invention a donc pour objet un lait enrichi en magnésium, ledit lait étant appauvri ou non en calcium L'invention 15 concerne également les produits laitiers obtenus à partir du lait selon l'invention, notanmment les yaourts. Le lait enrichi en magnésium selon l'invention peut être obtenu aussi bien à partir de lait entier cru, que de lait demiécrèmé et de lait pasteurisé, par exemple par la technique UHIT, par 20 addition d'une quantité appropriée de magnésium. La quantité de magnésium à ajouter doit répondre aux critères diététiques et être telle qu'elle ne perturbe pas la stabilité du lait Pour satisfaire cette dernière condition, on a trouvé que la quantité de magnésium ajoutée pouvait aller jusqu'à lg/l de Mg++, de 25 telle sorte que le rapport Ca/Mg passe de 10 à 1, voire 0,6. Le lait selon l'invention peut aussi être enrichi en lactose, ou en un autre sucre (par exemple mannose) pour permettre une assimilation accrue du magnésium. Selon une variante préférée de l'invention, le lait 30 enrichi en magnésium est un lait préalablement appauvri en calcium par élimination de 40 à 50 % de la teneur initiale en calcium, et enrichi avec du magnésium jusqu'à une teneur en Mg++ pouvant atteindre lg/l. Le lait selon l'invention est obtenu par addition d'un 35 sel de magnésium après éventuellement décalcification effectuée par exemple par passage sur résine échangeuse d'ions ou brassage avec une telle résine Le magnésium peut être ajouté sous la forme d'un sel ou d'un complexe hydrosoluble, voire liposoluble, par exemple sous la forme de chlorure de magnésium. On sait que, pour déminéraliser le lait, on peut le traiter par certaines résines échangeuses d'ions (A M GUYOT-HERMANN, "Technologie des laits industriels"; Labo-Pharma, n 261 janvier 1977, p 25) Il existerait même sur le marché étranger un lait contenant moins de 60 milligrammes de calcium par litre (A M GUYOT-HERMANN "Le lait maternel et les laits modifiés" Soc Pharma de Lille,,o 2, 1970, p 95). Pour décalcifier le lait selon l'invention, on a utilisé une résine échangeuse d'ions de type sulfonique, marque AMBERLITE IR-20, 10 commercialisée par Rohm and Haas Company, sous sa forme sodique Cette opération de décalcification peut être effectuée: soit par passage sur colonne de résine, à a débit constant ou à a débit variable soit par brassage de la résine avec le lait. La présente invention va être maintenant décrite plus en détail par les exemples illustratifs non limitatifs ci-après. Exemple: décalcification du lait par passage à débit constant sur une colonne contenant de la résine On a utilisé une colonne de résine "AMBERLITE" IR 120 " et du lait entier pasteurisé La hauteur du lit de résine était de 80 cm et le détassage était effectué par soulèvement à 50 % de la résine à l'aide d'eau sous pression, à contre-courant. On a fait passer 2 1 de lait sur la colonne en 45 minu25 tes, soit un débit de 2,5 1/h Le diamètre de la colonne était de 3 cm et le volume du lit de résine de 565 ml Le débit équivalent était donc de 5 l/h/1 de résine. Les 120 premiers ml ont été rejetés et les prélèvements ont été faits toutes les 3 minutes 30 secondes, le prélèvement de chaque échantillon de 14 ml durant 20 secondes Les dosages du calcium dans les échantillons ont été effectués par spectrophotométrie d'absorption atomique, 24 heures après les prélèvements, ceux-ci étant conservés à la température ambiante Pour le témoin, la teneur en calcium était de 1,320 g/l Les résultats des dosages du calcium dans les prélèvements 35 successifs étaient les suivants: Numéro du prélèvement 2 3 4 5 6 7 8 9 11 15 12 13 14 TABLEAU I Teneur en calcium de l'éluat en mg/l 82 91 98 101 106 113 123 138 151 154 172 176 194 Pourcentage de calicum retenu par la résine 93,94 93,78 93,10 92,57 92,34 91,77 91,44 ,68 89,54 88,56 88,33 86,97 86,66 ,30 Le pourcentage de calcium retenu décroît très nettement mais 20 sans uniformité Chaque prélèvement conservé à température ambiante ne présente aucune séparation de phases. Exemple 2 On a répété l'expérience de l'exemple 1, en utilisant la même résine et la même colonne, mais en passant une quantité plus impor25 tante de lait ( 4 litres en 1 heure 50 minutes),soit un débit de 2,20 1/h Le volume de la résine étant le même que précédemsent, soit 565 ml,le débit équivalent était donc de 4,40 l/h/1 de résine. Les 100 premiers millilitres ont été rejetés et les prélèvements ont été faits ensuite tous les 500 millilitres On a dosé le calcium dans ces prélèvements dans les mêmes conditions que dans l'exemple précédent Les résultats sont donnés dans le tableau ci-dessous, la teneur en calcium du lait utilisé étant à l'origine de 1,243 g/l. TABLEAU II Teneur en Pourcentage de Numéro du calcium de calcium retenu prélèvement l'éluat en mg/1 par la résine 1 255 79,48 2 505 59,37 3 560 54,94 4 600 51,73 640 48,51 6 690 44,48 7 710 42,80 8 715 42,47 Le pourcentage de calcium retenu par la résine décroft encore avec le temps et il est en moyenne, pour l'ensemble des prélèvements,voisin de 50 %. Exemple 3: décalcification du lait par passage à débit variable sur 15 une colonne contenant de la résine. On a utilisé la meme résine et la même colonne dans les exemples 1 et 2. On a fait passer 1 litre de lait entier pasteurisé en 1 heure Le débit était: pour les échantillons 1 à 6 de 2 litres/heure pour les échantillons 7 à 8 de 1,33 litres/heure. Les prélèvements ont été faits tous les 200 ml et les dosages effectués comme précédemment. Les résultats sont les suivants, la teneur en calcium 25 du lait témoin étant de 1,350 g/l; TABLEAU III Numéro du Teneur en Pourcentage de prélèvement calcium de calcium retenu l'éluat en mg/1 par la résine 1 228 83,11 2 294 78,22 3 304 77,48 4 320 76,29 340 74,81 6 358 73,48 7 338 74,96 8 332 75,40 6 2552631 D'après ces résultats, on voit que le débit a une influence importante sur le pourcentage de calcium retenu. Le témoin et les différents prélèvements ont été laissés à la température ambiante pendant 48 heures Alors que le témoin 5 présentait, au bout de ce temps, du caillé en surface avec une assez forte odeur, les prélèvements ne présentaient, à l'oeil nu, aucun changement. Exemple 4: décalcification du lait par brassage avec la résine On peut également éliminer une partie du calcium du 10 lait en brassant celui-ci avec une résine échangeuse d'ions du même type que celle utilisée dans les exemples précédents. On a brassé un litre de lait avec 200 ml de résine dans un bécher à l'aide d'un agitateur magnétique L'expérience a duré 4 heures 1/2 et les prélèvements ont été, dans un premier temps, effec15 tués toutes les demi-heures et filtrés sur papier filtre. Les résultats sont les suivants, la teneur primitive en calcium du lait étant de 1,350 gll TABLEAU IV Calcium pourcentage de en mg/1 calcium retenu dans le lait parla résine Apres 1/2 h de brassage 368 72,74 " I h de brassage 328 75,70 " 1 h 1/2 de brassage 315 76,66 " 2 h de brassage 295 78,14 et après 4 h 1/2 284 78,96 Dans ce cas, le "débit équivalent" au bout de 30 minutes était de 51 l/h/litre de résine Ce mode de décalcification est préféré aux fins de l'invention du fait de sa rapidité. On a répété la même expérience que ci-dessus avec des temps de brassage beaucoup plus courts ( 3 à 15 minutes et on a obtenu un pourcentage de calcium dans le lait de l'ordre de 50 %. Les exemples ci-dessus montrent que l'utilisation de résine échangeuse d'ions permet d'éliminer jusqu'à 90 % du calcium du lait, notamment en faisant passer le lait sur colonne remplie avec une telle résine. On notera que pour atteindre la décalcification préférée selon l'invention ( 40 à 50 %), il suffit donc de choisir le volume de la résine et le débit de passage sur la colonne pour obtenir un lait 40 dont 40 à 50 % seulement du calcium ont été éliminés. Exemple 5: préparation du lait selon l'invention La seconde phase du procédé de préparation du lait selon l'invention consiste à ajouter au lait une quantité connue de magnésium. On a répété une opération de décalcification du lait selon les exemples 1 e t 2 en ajoutant à chaque prélèvement de lait sortant de la colonne une quantité de 1 g/1 de Mg++ sous forme de chlorure, soit 4 g/l de chlorure de magnésium. Sur une colonne d'un diamètre de 4 cm, remplie avec la 10 même résine que dans l'exemple 1, le volume du lit de résine étant de 1 litre, on a fait passer 5,5 litres de lait pasteurisé en 1 heure Le débit équivalent était donc de 5,5 l/h/1 de résine. Les 250 premiers millilitres ont été rejetés et des prélèvements A à I de 112,5 millilitres ont été faits tous les 15 500 millilitres. Chaque prélèvement A à I a été réparti en cinq flacons de 22,5 ml. Le premier flacon est le témoin qui a servi au dosage du calcium. Le deuxième flacon a été conservé à température ambiante. 20 Le troisième flacon a été conservé au réfrigérateur. Le quatrième flacon, auquel ont été ajoutés 4 ' g 1 l de Mg C 12, a-été conservé à température ambiante. Le cinquième flacon, auquel ont été ajoutés 4 g/l de Mg C 12, a été conservé au réfrigérateur. Le dosage du calcium a été effectué, dans les divers prélèvements, de la même façon que dans l'exemple 1. Les résultats étaient les suivants, la teneur en calcium du témoin étant de 1,24 g/l TABLEAU V Teneur en Pourcentage de calcium de calcium retenu prélèvement l'éluat en mg/l par la résineA 67 94,59 B 73 94,11 C 79 93,63 D 84 93,22 E 100 91,93 prélèvement F 5 G H I TABLEAU V (suite) Teneur en calcium de V'éluat en mg/l 123 152 192 218 Pourcentage de calcium retenu sur la résine ,03 87,74 84,51 82,92 Les divers prélèvements ont également été observés à l'oeil nu. Après 24 heures de repos à température ambiante: Les flacons sans Mg C 12 des prélèvements A à E présentaient deux phases très nettes, de même que ceux des prélèvements F à I Les flacons avec Mg C 12 des flacons A à E ne présentaient aucune séparation de phases; ceux des prélèvements F à I seulement une 15 très légère séparation en deux phases. Après 24 heures de repos au réfrigérateur: À Les flacons sans Mg C 12 des prélèvements A à E présentaient deux phases nettes, ceux des prélèvements F à I deux phases très nettes. Les flacons avec Mg C 12 de tous les prélevements présentaient deux phases faiblement visibles. Après 72 heures de repos, tous les flacons, conservés à température ambiante ou au réfrigérateur, contenant ou non du Mg C 12, présentaient une séparation en deux phases très nettes. Cet exemple montre que le lait décalcifié supplémenté en magnésium est plus stable que le lait décalcifié non supplémenté et peut être conservé 24 heures pratiquement sans séparation de phases. Le lait selon l'invention peut servir à la fabrication 30 de yaourts, comme le montre l'exemple ci-après. Exemple 6: yaourts fabriqués avec du lait décalcifié et supplémenté en magnésium, selon l'invention Deux litres de'lait "longue conservation, stérilisé U.H T " ont été passés sur résine dans les mêmes conditions que dans 35 l'exemple 2 On a obtenu du lait dont 46 % environ de calcium qu'il contenait étaient éliminés On a fabriqué une série de yaourts avec ce lait décalcifié, sans adjonction de Mg C 12, et une autre série de yaourts après adjonction à ce lait de quantités variables de Mg C 12. Pour ces différentes fabrications, on a utilisé du ferment constitué par de la poudre de lait contenant du saccharose, du lactose et du Strep thermophilus L B Bulgaricus (ferment bleu vendu par Yalacta) à raison de 4 g de ferment par litre de lait. L'échantillon témoin, sans adjonction de Mg C 12, a permis l'obtention de yaourts stables, et présentant une bonne conser10 vation Il en était de même des échantillons auxquels on a ajouté 2 g/1 et 4 g/l de Mg Cl 2 Mais pour une supplémentation en Mg C 12 supérieure à 4 g/l les yaourts obtenus présentaient une rapide sédimentation. On peut donc fabriquer des yaourts avec le lait selon l'invention décalcifié et supplémenté avec un maximum de 4 g/l de 15 Mg C 12. Une expérimentation sur rats a permis d'apprécier l'effet d'une administration par voie orale d'une préparation lactée, enrichie en magnésium, selon l'invention, lors d'un déficit magnésique. Des rats mâles de souche Wistar ont été répartis au 20 hasard en 3 groupés L'un de ces groupes a reçu ad libitum un régime purifié ayant une teneur normale ( 1 g/kg M S) en magnésium et les deux autres groupes un régime carence en magnésium ( 0,050 g/kg M S) pendant 16 jours. A partir du 13 e jour, on a supplémenté en magnésium le 25 régime de l'un des groupes carencés en administrant aux rats deux fois par jour, pendant 4 jours, 5 ml de produit lacté selon l'invention (lait décalcifié à environ 50 % additionné de 4 g/1 de Mg C 12) par sonde stomacale On a réalisé une prise de sang à chaque animal des 3 groupes le 13 e jour de l'expérimentation (début de la période de supplémenta30 tion) et le 16 e jour (fin de la période d'expérimentation) On a abattu les animaux environ 3 heures après le dernier sondage stomacal, le sang étant recueilli par ponction cardiaque sans anesthésie à l'éther On a dosé le magnésium dans le plasma et les globules rouges par spectrophotométrie d'absorption. Les résultats sont donnés dans le tableau suivant: Taux de Mg dans le plasma (moyenne pour chaque groupe d'animaux) témoins Carencés ( 1) Carencés ( 2) Prélèvements le 13 e jour 19,15 + 0,27 3,5 % 0,48 4,50 + 0, 22 arencessuppléments Prélèvements le 16 e jour 17,55 + 0,29 4,31 + 0,19 15,42 + 0,42 Taux de Mg dans les globules rouges (moyenne pour chaque groupe) 10 Prélèvements le 13 e jour 59,27 + 1,38 35,82 + 1,88 35,02 + 2, 27 rarencés suplénmntés Prélèvements le 16 e jour 61,60 + 0,93 38,39 + 1, 83 56,76 + 1,65 On peut commenter les résultats de la façon suivante: 15 Les signes classiques du déficit magnésique se sont manifestés le 13 e jour de carence de façon identique dans les deux lots carencés: diminution de la croissance, hyperhémie des oreilles, diminution significative des magnésémies sérique et globulaire par rapport au lot témoin. La poursuite de la carence dans le lot non supplémenté n'a pas modifié les paramètres précédents. La supplémentation d'un lot carencé par la préparation lactée selon l'invention a entratné une augmentation hautement significative des valeurs du Mg plasmatique et globulaire par rapport au lot carencé Ces valeurs très proches de la normalité sont cependant significativement plus faibles que celles des témoins. L'hyperhémie des oreilles a disparu. En conclusion, la préparation selon l'invention permet après 4 jours d'administration de corriger presque entièrement 25 un déficit magnésique expérimental sévère. 1 l REVENDICATIONS 1 Lait enrichi en magnésium, caractérisé en ce qu'il est obtenu par adjonction à du lait décalcifié ou non d'une quantité d'un sel de magnésium pouvant apporter jusqu'à I g/l de Mg. 2 Lait selon la revendication 1, caractérisé en ce que le lait est du lait entier cru, du lait demi-écrémé ou du lait pasteurisé. 3 Lait selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le lait est un lait décalcifié. 4 Lait selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisé en ce que le lait est décalcifié par élimination de 40 à % de calcium contenu primitivement dans le lait, par passage de celui-ci sur une résine échangeuse d'ions et addition ultérieure de magnésium en une quantité allant jusqu'à I g/l de Mg++. Lait selon l'une quelconque des revendications I à 4, caractérisé en ce que le rapport Ca/Mg est de I à 0,6. 6 Produitslaitiers caractérisés en ce qu'ils sont préparés à partir du lait selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 7 Yaourts caractérisés en ce qu'ils sont préparés à partir du lait selon l'une quelconque des revendications 1 à 5