Brevet FR2564291A1 — publié le 19851122

La presente invention concerne un procédé de préparationd'un concentre d'agent gélifiant à base de pectine pour la préparation d'aliments à tartiner ou gélatineux ainsi que pour améliorer la qualité des produits de fruits et legumes liquides et des boissons. Le procédé concerne une extraction complexe de constituants de matière végétale et le traitement de l'extrait. On utilise de façon connue sur le Flan international des produits de pectine comme agents gélifiants dans la préparation de divers produits gélifiés comme les marmelades/confitures, les geléss, les remplissages de confiseries, entre autres. On distingue ici fondamentalement selon l'application envisagée la pectine qui conjointement à une teneur élevée en substance sèche et à un acide présente une aptitude à la gélification (pectine hautement estérifiée), et la pectine qui indépendamment de la teneur en substance sèche forme un gel en liaison avec une concentration déterminée en cations, surtout le calciumkpectine faiblement réticulée). Les procédés connus partent de la livraison de préparations de pectine très pure. A cet effet on iave généralement les matières premières, surtout les marcs d'agrumes et de pommes pour les débarrasser pratiquement de leur sucre, les acides des fruits étant également enlevés par lavage. Pour assurer une production de pectine pendant toute l'année, on sèche les matières premières (marcs). (Documents non publiés des usines internationales de pectine, W. Pillnitz, Gordian 1970, 302-305). Différents procédés de production de pectine pure se fondent sur la coagulation et la précipitation de pectine au moyen de solvants organiques. surtout l'alcool (brevet PS 26791). au moyen de chlorure d'aluminium et selon les cas par l'intermédiaire de la formation de types de pectine métallique au moyen de carbonate métallique puis par précipitation avec des solvants orsaniques.(AS 1 168 750, DE 2 708 404). Pour préparer des produits de pectine avec des propriétés spéciales de gélification, on a mis au point des procédés qui prévoient une amidation de la pectine faiblement estérifiée (DT 2 649 872) ou selon les cas la préparation de pectine à gBfirication lente à l'aide d'alcool amoniacal (DT 2 442 980). Dans la préparation des produits de fruits et légumes liquides et des boissons, en particulier dans les produits d'agrumes, l'influence technique et technologique dominante des svstémes colloides dans le produit est déterminante pour la production d'une qualité optiquement et gustativement élevée des produits finis. On sait que les produits de fruits et légumes liquides ainsi que les boissons contenant des matières causant un trouble ont tendance à voir apparaître au bout de peu de temps des démixtions et à voir se déposer les composants troubles au fond du récipient. Des travaux internationaux sont consacrés à des procédés thermiques, chimiques ou selon les cas enzymatiques dans le but d'empêcher un dépôt des composants troubles pendant la conservation, ou selon les cas de produire et d'obtenir une qualité élevée de produit. Ainsi Ch.Reinert dans "Beitrag zur Trübstabilität von Orangen sâften unter besonderer Berûcksichtigung des Einflusses von Pektinesterase und Calziumionen" (Contribution à la stabilité au trouble des jus d'orange avec considération particulière de l'influence de la pectinestérase et des ions calcium)(M6moire de l'université d'Hohenheim, RFA) se préoccupe de ce problème spécifique et obtient par addition d'ions calcium une stabilité au trouble sur de longues périodes de conservation. U.Schobinger ("Obstund Gemüsesäfte", Ulmer-Verlag, Stuttgart 1978) recommande pour préparer des jus de noyaux de fruits troubles un traitement orienté avec des préparations enzymatiques pectinolytiques, tandis que pour les jus d'agrumes stables au trouble est recommandée une activation thermique des pectine-méthylestérases propres aux fruits. En outre on doit obtenir une stabilité au trouble par broyage des matières causant un trouble, c'est-à-dire par homogénéisation ou par addition de 0,05% de pectine moyennement estérifiée. Dans le brevet DE 2 910 265 il est recommandé pour améliorer l'aspect et la qualité gustative une addition de 0,01-0,1% de gomme de xanthane et de 0,0î-0,14% de carboxyméthylcellulose sodique (CMC) à des concentrés, des jus et des dépôts d'agrumes redilués. La demande de brevet publiée en Allemagne sous le N" DE 3 145 895 décrit un procédé pour diminuer la démixtion dans les produits contenant du jus de fruit prévoyant l'addition de propvlèneglucoalginate à basse viscosité et de carboxvméthvlcellulose sodique comme stabilisateurs. Le brevet NO DE 2 746 884 prévoit pour préparer des jus d'agrumes clairs et troubles stables à la floculation le traitement enzymatique. de préférence avec du pectinol C à raison de 50 - 200 g/t de jus. Le brevet CH 587 024 concerne un procédé de préparation d'un mélange de gomme-résine et d'huile comme matière de base pour les jus de fruit troubles. L'inconvénient des procédés connus est que pour assurer une pureté élevée en pectine les sucres sont enlevés par lavage de la pectine brute, et ne sont donc pas utilisés dans les produits gélifiés. Le développement du procédé nécesL e une importante dépense technologique, qui rend nécessaire pour des raisons économiques un fonctionnement de l'installation toute l'année, ce pour quoi il faut assurer une mise à disposition des matières premières pendant toute l'année par l'intermédiaire du séchage. Ceci entraine une grande dépense d'énergie. Les contraintes thermiques élevées provoquent des modifications sensorielles indésirables dans les constituants, en particulier dans les sucres, si bien que pour cette raison également il est nécessaire de laver les marcs. Pour simplifier l'application de la pectine, en particulier de la pectine très estérifiée, dans la préparation des produits gélifiés, on a mis au point des procédés qui prévoient le mélange de pectine sèche, de sucre et d'un acide comestible(PS 57 807. PS 55 219). Les inconvénients de ces procédés sont la dépense technologique et énergétique relativement élevée pour la dissolution et/ou le mélange des composants secs et la reconcentration ultérieure et le séchage de la préparation de mélange. En outre on n'utilise pas de sucres et d'acides provenant de la matière première pectine d'origine, si bien qu'il faut employer en outre un cristal ou selon les cas du sucre en poudre et des acides comestibles, Les procédés mentionnés de stabilisation du trouble dans les produits liquides à base de fruits et légumes, en particulier les jus et les boissons à base d'agrumes, ont cet inconvénient qu'il faut en outre effectuer un traitement thermique ou selon les cas enzvmatique, ou selon les cas ajouter des corps non typiques des fruits (p. ex. de la CMC). Ces mesures conduisent à des modifications sensorielles négatives du produit ou selon les cas ont une influence négative sur l'économie de la préparation, car il faut un apport supplémentaire de main-d'oeuvre et d'investissement. L'invention a pour objet un procédé de préparation d'un concentré d'agent gélifiant à base de pectine, qui permet une grande économie de matière et d'énergie, où l'on obtient avec élimination du séchage des matières premières de pectine au moyen d'une extraction, à côté des produits de pectine, également des sucres et des acides comestibles et l'on prépare en utilisant l'acide d'hydrolyse un produit de pectine qualitativement riche. A l'utilisation de cet agent gélifiant dans la préparation de produits gélifiés sont liés des effets économiques matériels et technologiques favorables, comme une économie de sucre et d'acide comestible dans l'industrie de transformation. Ln autre objet est d'utiliser cet agent gélifiant comme agent de stabilisation du trouble dans les produits et boissons de fruits et légumes, en particulier dans les jus et boissons d'agrumes. On arrive ainsi à ce que les produits acquièrent une plus grande stabilité au trouble dans les limites du délai de consommation et simultanément une qualité sensorielle plus élevée du point de vue de l'intensité aromatique typique du fruit et de l'agrément de la poisson. L'invention répond au besoin de mise à disposition d'un procédé de préparation d'un concentré d'agent gélifiant. Selon l'invention ce besoin est satisfait par l'utilisation de marcs de pression frais d'agrumes ou de pommes. On maintient ainsi la qualité sensorielle de la matière première de pectine. L'hydrolyse et l'extraction de la pectine s'effectuent avec une extraction tout aussi importante des sucres propres des fruits et des acides à partir de la matière première de pectine avec des installations d'extraction connues, de préférence avec des installations d'extraction travaillant de façon continue ou quasi-continue selon le principe du contre-courant. On enrichit l'eau d'extraction avec un acide comestible, comme P. ex. l'acide citrique, l'acide tartrique, l'acide malique, l'acide lactique. entre autres, ou un mélange d'acides comestibles, ou avec un jus ou concentré de fruit à forte teneur en acide, comme p. ex. le jus de rhubarbe, le jus de limette, ou un mélange d'acide comestible et de concentré/jus de fruit de manière qu'en tenant compte des acides propres du fruit dans l'extraction on atteigne un pH de 2,2 à 3,0. On utilise une quantité d'acide de 5 à 15 g/l. Pour conserver l'extrait d'agent gélifiant on ajoute de façon proportionnée à l'agent d'extraction de l'acide sorbique, si bien qu'on a dans le produit final 1,5 mg/kg d'acide sorbique. On chauffe le mélange d'extraction à une température de 60 à 90"C, de préférence 70"C. La durée de l'extraction s'élève de i à 3 h et peut étre réglée en fonction des appareils. A l'extraction se raccorde un lavage ultérieur avec de l'eau fraîche ainsi qu'une déshydratation du produit d'extraction pour réduire au minimum les pertes d'acide. Ces eaux contenant de le pectine, des sucres et des acides sont apparentées pour l'apport d'agent d'extraction. Pourla déshydratation du produit d'extraction on utilise des solutions techniques connues, de préférence des presses à fruits travaillant de façon continue. On soumet l'exrait d'agent gélifiant ainsi obtenu est soumis à une filtration fine et thermiquement concentré. La concentration finale est réglée à un pouvoir de gélification standardisé, de préférence à 120 à 1500 SAG ainsi qu a des teneurs constantes en substance sèche, de préférence 35% et en acide. L'ajustement des substances sèches s'effectue avec du sucre, et l'on règle simultanément le pH au-dessus de 3,5. Le transvasement du concentré d'agent gélifiant s'effectue dans des récipients de conservation ou de transport appropriés. Le concentré d'agent gélifiant ainsi obtenu est utilisé dans des produits fruitiers à tartiner, comme les différentes rnarmelades et confitures, dans les produits de gelée et dans d'autres aliments visqueux pour former un gel ainsi que dans des produits liquides de fruits et de légumes et dans des boissons pour la stabilisation du trouble et pour arrondir le gout. On ajoute aiors dans les produits fruitiers à tartiner le concentré d'agent gélifiant à raison de 5 - 20X, de préférence 8%. Dans les produits de fruits et légumes liquides, les boissons et les additifs pour boissons, on ajoute le concentré d'agent gélifiant à raison de 0,1 à 3%. EXEMPLES DE REALISATION L'invention sera précisée ci-dessous avec des exemples de réalisation: EXEMPLE 1 On broie régulièrement 1000 kg de marcs d'orange provenant de la production de jus d'orange et on les ajoute à un récipient mélangeur. Les marcs d'orange contiennent 10% de substance sèche soluble, surtout sous forme de fructose, 3% de pectine ainsi que 0,8% d'acide. Dans le récipient mélangeur on mélange les marcs de façon proportionnelle avec l'agent d'extraction et on chauffe à une température de 80"C. On règle l'agent d'extraction avec de l'acide citrique à une teneur en acide de 0,6%. Pour conserver l'extrait de pectine jusque dans le produit fini, on ajoute à l'agent d'extraction de l'acide sorbique à raison de 600 g. On extrait les marcs d'orange à contre-courant dans un temps d'extraction de 90 minutes et une température d'extraction de 70"C. On utilise un extracteur à ruban. La quantité d'agent d'extraction s'élève à 120% par rapport au produit d'extraction. On presse ensuite les marcs extraits au moyen d'une pompe à vis sans fin. La décharge d'extrait s'élève à environ 100% du produit d'extraction utilisé, c'est-à-dire 1000 kg et contient: 8% de substance sèche soluble. 1,5% de pectine et 1,5% d'acides. On soumet l'extrait de pectine à une filtration fine au moyen d'un filtre rotatif sous vide à 500C. Le réglage de la température à 500C s'effectue au moyen d'un échangeur de chaleur en plaques. On concentre ensuite l'extrait sur une installation d'évaporation de pellicule précipitée. On obtient 400 kg de concentré d'agent gélifiant avec un pouvoir de gélification de 120 SAG. Le concentré contient 3,8% de pectine, 20,3% de substance sèche soluble sous forme de sucres ainsi que 3,8X d'acide comestible. EXEMPLE 2 On brc. régulièrement 1000 kg de marcs d'orange provenant de la production de jus d'orange et on les ajoute à un récipient mélangeur. Les marcs d'orange contiennent 12% de substance sèche soluble, 2,8% de pectine, 0,6% d'acide. Dans le récipient mélangeur on mélange les marcs avec 120% d'agent d'extraction (eau), par rapportt à la quantité de marc, et on chauffe à 80"C. On règle i'agent d'extraction avec un concentré de jus de rhubarbe à une teneur en acide de 10 g/l.Pour conserver l'extrait de pectine ainsi que le concentré d'agent gélifiant on ajoute à l'agent d'extraction 900 g de sorbate de potassium.On extrait les marcs L'orange à contre-courant dans un extracteur à ruban avec une durée d'extraction de 120 minutes et une température d'extraction de 70"C puis on presse au moyen d'une presse à vis sans fin. La décharge d'extrait s'élève à environ 100% par rapport à la quantité de produit d'extraction utilisé, c'est-à-dire à 1000 kg et contient 10% de substance sèche soluble, 1,2% de pectine et 1,0% d'acide. On soumet à une filtration fine l'extrait de pectine au moyen d'un filtre rotatif sous vide à 50"C et on concentre dans une installation d'évaporation sous vide. On obtient 330 kg de concentré d'agent gélifiant avec un pouvoir de gélification de 1200 SAG. Le concentré contient 3,6% de pectine, 30% de substance sèche soluble et 30 g/l d'acide. EXEMPLE 3 Préparation de gelée d'oranges - Mode opératoire calculé pour 100 kg de produit fini) Fraction massique Fraction de subst. sèche Jus d'orange 50 kg 6 kg Sucre (sucre cristallisé) 55 kg 55 kg Concentré d'agent gélifiant 8 kg 2,4 kg On prépare la gelée d'oranges dans des appareils d'ébullition sous vide, et il faut alors faire évaporer 13 kg d'eau. EXEMPLE 4 Préparation d'un nectar d'oranges - Mode opératoire (calculé pour 100 kg de produit fini) Fraction massique Fraction de subst. sèche Jus d'orange 52 kg 5,7 kg Sucre 5,5 kg 5,5 kg Acide citrique 0,300 kg Concentré d'agent gélifiant 0,200 kg Eau 42 kg REVED!CATIOS 1. Procédé de préparation et d'application d'un concentré d'agent gélifiant, caractérisé en ce qu'on soumet des résidus de l'obtention de jus d'agrumes ou de jus de pomme à une extraction aqueuse complexe à un pH défini et une température définie et en ce qu'on purifie l'extrait d'agent gélifiant ainsi obtenu, en ce qu'on concentre et en ce qu'on l'utilise dans un rapport massique défini comme agent gélifiant ou agent de stabilisation de trouble dans les aliments. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on extrait les produits bruts immédiatement après le traitement primaire des agrumes et des pommes, sans qu'il y ait do conservation intermédiaire chimique, thermique ou autre. 3. Procédé sOl on les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les constituants propres du fruit pectine, sucre et acide sont obtenus en un processus d'extraction à une température d'extraction de 60 à 900C, de préférence à 70"C, à un pH de 2,0 à 3,0. 4. Procédé selon les revendications 1 å 3, caractérisé en ce qu'on applique comme acide d'hydrolyse les acides propres du fruit.. 5. Procédé selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que pour régler le pH on utilise comme acide d'hydrolyse de façon proportionnelle un acide comestible. 6. Procédé selon les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que pour régler le pH pour l'hydrolyse on utilise des jus de fruits ou de légumes riches en acides, de préférence du jus de rhubarbe ou du jus de limette, des concentrés de fruits et de légumes ou un mélange d'acides comestibles et de jus ou concentrés de fruits ou de légumes riches en acide. 7. Procédé selon les revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'extrait d'agent gélifiant est purifié mécaniquement et est concentré thermiquement à un pouvoir de gélification standardisé de 120 à t50 C. 8. Procédé selon les revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on règle le concentré d'agent gélifiant au moyen de sucre et d'acide à des teneurs standardisées en sucre et en acide, de préférence 35% ou selon les cas 3,5 à 4,0% ainsi que le pH à plus de 3,5. 9. Procédé selon les revendications 1 à 6, caractérisé en ce que pour préparer des produits fruitiers à tartiner, comme des marmelades et confitures, des produits de gelée ainsi que des aliments visqueux, comme des crèmes ou desserts, on utilise le concentré d'agent gélifiant à raison de 0,1 à 20%. 10. Procédé selon les revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'on utilise le concentré d'agent gélifiant aux fins de stabilisation du trouble, de fixation de l'arôme et de renforcement du goût dans les produits de fruits et légumes liquides, les boissons et les additifs pour boissons à raison de 0,D1 à 5%.