Brevet FR2673360A1 — publié le 19920904

Composition à base de fibres alimentaires. aliment en contenant et procédé de préparation. La présente invention concerne des compositions à base de fibres alimentaires insolubles dans l'eau, des aliments, notamment du pain et des pâtisseries, et leur procédé de préparation. Elle vise notamment à préparer des aliments, destinés à être consommés régulièrement et ayant des effets favorables sur le métabolisme des sucres et des graisses. Les fibres alimentaires, macromolécules végétales non attaquées par les enzymes digestives humaines (BINGHAM, 1987-, Definitions and intake of dietary fiber. Am. J. Clin. Nutr., 45, pages 1226 à 1231), suscitent un intérêt croissant). Des études épidémiologiques ont mis en évidence une relation inversement proportionnelle entre fréquence de cancer du colon et consommation de fibres alimentaires (BURKITT, -1971- Epidemiology of cancer. Cancer, 28, page 3). Les fibres alimentaires ont, en outre, des effets physiologiques (action sur le transit digestif) et métaboliques variés (action sur les métabolismes lipidiques et glucidiques) (RIGAUD et ROYER, -1988-. Les fibres alimentaires : réalités et fictions. Gastroentérol. Clin. Biol., 12, pages 133 à 148). On distingue dans les fibres une fraction soluble dans l'eau et une fraction insoluble dans l'eau. On attribue aux constituants hydrosolubles des effets métaboliques. Etant donné la très faible consommation de fibres alimentaires dans les pays occidentaux, les recommandations nutritionnelles actuelles prônent un enrichissement important de l'alimentation en fibres alimentaires, qui devrait être de 20 à 30 grammes/jour (COHEN, -1987-. Diet and cancer. Scientific american, 257, pages 42 à 48). L'introduction de fibres alimentaires dans l'alimentation quotidienne n'est cependant pas toujours aisée: - la faible teneur en fibres de beaucoup de végétaux implique d'en consommer de grandes quantités pour assurer un apport quotidien suffisant - l'introduction d'issues de céréales, notamment dans des pains, à des teneurs significatives, en modifie la texture et en altère les qualités organoleptiques (MONNIER, -1985 Intérêt des fibres alimentaires en thérapeutique gastroen térologique et nutritionnelle. Ann. Med. Interne, 136, pages 677 à 681). L'invention vise un aliment destiné à être consommé régulièrement et permettant de pallier la carence en fibres alimentaires, sans cependant que sa teneur en fibres alimentaires n'en altère les qualités gustatives. En dépit de sa teneur en fibres, l'aliment présente un gout suffisamment agréable pour que le consommateur le prenne chaque jour sans dégoût, contrairement aux aliments actuels riches en fibres. L'invention a pour objet une composition comportant des fibres alimentaires insolubles dans l'eau, caractérisée en ce qu'elle comprend de l'inuline et/ou une fraction de pentosanes de céréales. On a trouvé, en effet, d'une manière surprenante, que l'addition d'inuline et/ou d'une fraction de pentosanes de céréales à des fibres alimentaires insolubles dans l'eau permet d'obtenir une composition qui, ajoutée à un aliment, confère à celui-ci la teneur en fibres requise, compte tenu de sa consommation quotidienne, sans porter atteinte à ses propriétés gustatives. On peut préparer la composition en en mélangeant les constituants. Dans le présent mémoire, on détermine les fibres alimentaires insolubles dans l'eau par la méthode AACC 32-20 (AACC 32-20, -1982-. Insoluble dietary fiber. Methods of the AACC. American Association of Cereal Chemists, St. Paul. MN.). Cette méthode consiste essentiellement à extraire les matières solubles, notamment les pectines, sans les dégrader, par de 1'EDTA sodique, puis à hydrolyser l'amidon par une alpha-amylase et les protéines par une protéase bactérienne, pour obtenir une suspension que l'on filtre, de laquelle on isole les fibres insolubles par lavage dans l'eau. Les fibres alimentaires insolubles comprennent essentiellement de la cellulose et des hémicelluloses. On peut les introduire dans la composition sous forme de fibres de betterave, de fibres de son de blé ou de fibres de carotte, qui sont constituées de 15 à 30 % en poids de cellulose, de 20 à 50 % d'hémicelluloses, le reste étant constitué principalement de fibres solubles, notamment de pectines. L'inuline a pour formule n étant compris entre 10 et 35. C'est un polysaccharide que l'on trouve dans la chicorée, dont il est extrait par hydrolyse enzymatique (BARET et coll., -1989-. Hydrolyse enzymatique de biomasses non amylacées pour la production industrielle de sucres. Industries Agro-Alimentaires, iuillet-août, pages 621-627). La fraction de pentosanes de céréales, notamment de blé, de seigle, d'avoine, d'orge, est constituée d'hémicelluloses, dont les monomères sont à 80 % en nombre, du xylose et de l'arabinose. On peut obtenir une fraction de ce genre en traitant un son de céréales par une alpha-amylase, puis en soumettant le produit désamylacé à une extraction aqueuse, suivie d'une précipitation en milieu alcoolique. On recueille le produit cherché par filtration et séchage (CERNING-BEROARD et GUILBOT -1977-, les pentosanes de la farine de blé : I : composition chimique, structure et propriétés. Bull-Anciens élèves ENSMIC, (282, 307-314). De préférence, le rapport pondéral des fibres alimentaires insolubles à l'inuline et/ou à la fraction de pentosanes de céréales est compris entre 35 %/65 % et 65 %/35 %. Cette composition ou ses constituants peuvent être ajoutés à un aliment classique pour lui conférer une teneur en fibres suffisante à la régularisation du métabolisme des sucres et des graisses, sans en modifier les qualités gustatives. L'invention vise également un aliment comprenant - de 5 à 20 %, en poids de matière sèche, de protéines, - de 1 à 25 %, en poids de matière sèche, de lipides, - de 0,5 à 3 %, en poids de matière sèche, de minéraux, - et, en complément à 100 % de la matière sèche, des glucides, caractérisé en ce qu'il comprend de 25 à 50 % en poids de glucides assimilables et de 20 à 30 % en poids d'un mélange de fibres alimentaires insolubles et d'inuline et/ou d'une fraction de pentosanes de céréales, dans les proportions définies précédemment. On peut déterminer la teneur en protéines de l'aliment en mesurant son taux d'azote organique selon la méthode de KJELDHAL. Les sources de protéines les plus utilisées pour préparer des pains et des gâteaux sont la farine, le gluten, les oeufs et la levure. Les lipides sont déterminés par la méthode de SOXHLET. Les sources de lipides les plus utilisées pour préparer des pains et des gâteaux sont le beurre, la margarine, le jaune d'oeuf et la lécithine de soja. Les matières minérales correspondent aux résidus de celles-ci dans les matières organiques utilisées pour la préparation de l'aliment. Parmi les glucides, on distingue les glucides assimilables par l'organisme, qui sont attaqués par des enzymes digestives et les glucides qui résistent à cette attaque, ou fibres alimentaires. Les principaux glucides assimilables sont l'amidon, les disaccharides tels que le saccharose et le lactose et les monosaccharides tels que le glucose, le fructose, le galactose, le mannose. En général, l'aliment a une teneur pondérale en eau comprise entre 30 et 50 %. Suivant une variante préférée, l'aliment est du pain ou une pâtisserie et est présenté en unités de consommation individuelles ou non. Un pain de ce genre, consommé quotidiennement, assure des effets bénéfiques de régularisation du métabolisme visé par l'invention. L'invention vise enfin un procédé de préparation d'un pain ou d'une pâtisserie, tels qu'ils ont été définis précédemment, qui consiste - à mélanger à sec de la farine, comme source d'amidon, du gluten comme source de protéines, des lipides et des adju vants de panification, - à ajouter au mélange de 40 à 60 % de son poids en eau, - à pétrir le mélange additionné d'eau jusqu'à obtention d'une pâte, - à fractionner la pâte en pâtons, - à laisser lever les pâtons à température ambiante et à les faire cuire de 30 à 40 minutes à 2300C. Ce procédé est caractérisé en ce qu'il consiste à ajouter au mélange de 5 à 20 % en poids de fibres alimentaires insolubles et de 5 à 20 % en poids d'inuline et/ou d'une fraction de pentosanes de céréales. Les exemples suivants illustrent l'invention. Essai 1 Composition et préparation d'un pain contenant 7,5 % de fibres de betterave et 7,5 % d'inuline de chicorée. Les fibres de betterave utilisées contiennent de 80 à 90 % de MS de fibres alimentaires (mesurées selon la méthode AOAC ; PROSKY et coll. (PROSKY et Coll. -1984-, Determination of dietary fiber in foods, food products and total diets : interlaboratory study. J. Assoc. Off. Anal. Chem., 67 (6), pages 1044 à 1052.), dont 80 % sont insolubles et 20 % sont solubles. Ces fibres se répartissent en : 23 % de cellulose, 36 % d'hémicellulose, 20 % de pectines et 1 % de lignine. La composition de 1 kg de pâte à pain est la suivante Pain aux fibres de betterave et à l'inuline ; pain suivant l'invention (pain I). A 739 g de farine sont ajoutés les produits suivants 75 g de fibres de betterave 75 g d'inuline de chicorée 45 g de gluten 20 g de saccharose 20 g de sel 2 g de margarine 2 g de lécithine de soja 2 g de data ester ; monoglycéride servant d'adjuvant de panification 2 g d'acide citrique 0,2 g d'amylase fongique 0,01 g d'acide ascorbique 50 g de levure Les ingrédients sont soigneusement mélangés, puis introduits dans un batteur. On ajoute ensuite 600 g d'eau. L'ensemble est pétri au batteur pendant 5 minutes à faible vitesse (40 tours/minute) puis 10 minutes à forte vitesse (80 tours/minute). La pâte est mise à reposer (pointage : "first rest time") pendant 10 minutes. Cette pâte est ensuite divisée en pâtons de 200 g chacun. Ces pâtons sont mis à reposer (détente) pendant 10 minutes, puis placés dans une chambre, en atmosphère régulée pour un apprêt de 45 minutes (temps de fermentation). Toutes ces opérations se déroulent à température ambiante. La cuisson ultérieure dure 35 à 40 minutes à 2300C. Ce pain a été comparé dans un test de dégustation (essai 2) et dans une étude nutritionnelle (essai 3) à deux autres types de pain : un pain-témoin sans fibre de betterave ni inuline et un pain contenant 15 % de fibres de betterave. La méthode de préparation et de cuisson est identique à celle qui est exposée précédemment, les compositions respectives de ces deux pains sont Pain-témoin sans fibre (pain T). A 889 g de farine sont ajoutés les produits suivants 45 g de gluten 20 g de saccharose 20 g de sel 20 g de margarine 2 g de lécithine de soja 2 g de data ester 2 g d'acide citrique 0,2 g d'amylase fongique 0,01 g d'acide ascorbique 50 g de levure Ces ingrédients sont ensuite mélangés à 650 g d'eau et introduits dans le batteur comme précédemment. Pain aux fibres de betterave (pain B). A 739 g de farine sont ajoutés les produits suivants 150 g de fibres de betterave 45 g de gluten 20 g de saccharose 20 g de sel 20 g de margarine 2 g de lécithine de soja 2 g de data ester 2 g d'acide citrique 0,2 g d'amylase fongique 0,01 g d'acide ascorbique 50 g de levure Ces ingrédients sont ensuite mélangés à 950 g d'eau et introduits dans le batteur comme précédemment. La composition en éléments nutritionnels (lipides, glucides, protides) est indiquée au tableau 2. Essai 2 Appréciation des pains préparés dans l'essai 1 : Essai chez un panel de consommateurs. Douze consommateurs ont reçu les trois pains, conditionnés de façon identique et désignés par les lettres T, B et I. A chaque consommateur est remise une feuille d'appréciation et de notation de 1 à 10 (10 étant la note maximale), portant sur l'aspect, la texture, le goût des pains présentés. Les résultats sont présentés sur le tableau 2. Essai 3 Effet des pains préparés dans l'essai 1 sur le cholestérol et la glycémie chez des volontaires sains. Protocole 12 volontaires sains ont participé à l'étude : 9 femmes et 3 hommes, entre 20 et 40 ans, ne prenant pas de médicament. Ils ont reçu, au cours de trois périodes de 15 jours chacune, soit le pain-témoin (pain T), soit le pain "fibres de betterave" (pain B), soit le pain contenant les fibres de betterave et l'inuline (pain I). Le reste de l'alimentation est libre, à l'exclusion de tout autre produit de panification. Trois périodes de comparaison ont été effectuées - une période 1, au cours de laquelle 6 sujets ont reçu le pain-T 6, le pain "B" ; - une période 2, au cours de laquelle 6 sujets ont reçu le pain "I" et 6, le pain "B" ; - une période 3, au cours de laquelle 6 sujets ont reçu le pain-T et 6, le pain-"I". Les trois pains se présentent sous le même aspect et le même conditionnement et sont dénommés par des lettres. Les volontaires ne peuvent ainsi pas reconnaître le type de pain consommé. A chaque sujet est remise une feuille de commentaires, sur laquelle il indique et quantifie les symptômes digestifs apparaissant éventuellement avec la consommation des pains : ballonnements, sensation de soif, gaz rectaux. Les dix premiers jours représentent une adaptation des sujets au régime. Au quinzième jour, les volontaires prennent un repas-test, en début de matinée. Ce repas est suivi de prélèvements sanguins. - Le cholestérol total et la fraction HDL (lipoprotéines de forte densité), qui représente le cholestérol ne se déposant pas dans les artères, ainsi que les triglycé rides totaux sont mesurés pendant 4 heures avec prélève ment toutes les heures. - La glycémie est suivie par prise de sang toutes les 30 minutes pendant 2 heures puis toutes les heures pendant 2 heures. Résultats qualitatifs Aucun symptôme digestif n'a été noté avec le pain T. Avec le pain B, 5 volontaires sur les 12 ont relevé une sensation de soif, liée à la forte compacité du pain et à la capacité de rétention d'eau importante des fibres de betterave. Tous les participants ont de plus signalé un arrière-goût désagréable de ces pains. Avec le pain I, aucun de ces symptômes n'a été indiqué. Paramètres sanguins Cholestérol : La consommation des pains B et I efface les va riations du cholestérol que l'on observe avec le pain T (figure 1 et tableau 3). Triglycérides : La triglycéridémie des sujets consommant le pain B est similaire à celle des sujets consommant le pain I. Elle est systématiquement inférieure à celle des sujets recevant le pain T (figure 2 et tableau 3). Glvcémie : Le pain T entraîne l'apparition d'un pic de glycémie 30 minutes après l'ingestion du repas-test (figure 3 et tableau 4). La présence de fibres de betterave (pain B) réduit significativement la glycémie des sujets, 30 minutes après le repas. Cet effet est encore plus net avec le pain I, qui entraîne une glycémie systématiquement inférieure à celle obtenue avec les pains T et B. La présence d'inuline dans le pain annule le pic de glycémie 30 minutes après le repas. La présence de fibres de betterave et d'inuline dans le pain, en proportions similaires, régularise le cholestérol, les triglycérides sanguins et diminue la réponse glycémique après un repas. TABLEAU 1 Composition des pains T, B, I Pains T B I Poids total des pains (g) 294 360 296 Poids sec (gMS) 165 170 165 Composition (t) MS) Glucides assimilables 79 65 65 Protéines 15 14 14 Lipides 2 2 2 Cendres 2,1 3 2 Fibres totales 1,9 16 17 Fibres insolubles 1,3 13 5 Fibres solubles 0,6 3 12 Tableau 2 - Résultats panel de consommateurs Appréciation des pains Notation attribuée aux pains Consommateurs T B T T B I 1 Agréable Arrière-goût amer Brioché, sucré 7 4 I 2 Neutre Fade Brioché 5 3 6 3 Neutre Amer Sucré 6 3 9 4 Agréable Fade Agréable 6 4 6 5 Fade Arrière-goût Sucré 4 2 5 6 Amer Très amer Neutre 4 2 5 7 Agréable Amer arrière-goût Neutre 7 3 6 de poussière 8 Neutre Arrière-goût amer Sucré 6 3 6 9 Fade Neutre Sucré 4 5 6 10 Agréable Fade Sucré 7 4 7 11 Neutre Assez fade Neutre 5 3 5 12 Arrière Arrière-goût amer Brioché 4 2 6 goût fade Notation moyenne 5,42 3,17 6,25 Ecart-type 1,24 0,94 1,22 On note une différence statistique à 5 % entre les pains B et I. I1 résulte de ce tableau que le pain I apparaît sucré, donne une sensation briochée en bouche. C'est le pain le plus apprécié des consommateurs du panel. Le pain B est unanimement jugé peu agréable, donnant une sensation de lourdeur et d'amertume en bouche. En outre, tous les consommateurs ont trouvé que le pain T présente un aspect classique, correctement levé. Le pain B est jugé bien trop compact. Le pain I est aussi bien levé que le pain-témoin T. Tableau 3 - Lipidogrammes: cholestérol total et triglycérides totaux Paramètres lipidiques Temps séparant la Pain Pain Pain sanguins (en mole/l) mesure du repas-test T B I 0 5,4#0,7 5,0#0,7 5,2#0,7 30 5,6#0,5 5,0#0,7 5,1#0,7 Cholestérol total 60 5,3#0,8 4,8#0,7 5,1#0,7 120 5,2#0,7 4,9#0,7 5,0#0,7 240 5,3#0,8 4,9#0,7 5,0#0,7 0 0,8#0,5 0,7#0,8 0,7#0,3 30 1,1#0,4 0,7#0,3 0,7#0,3 Triglycérides totaux 60 1,0#0,5 0,8#0,3 0,8#0,3 120 1,2#0,6 0,9#0,3 0,9#0,3 240 1,3#0,9 1,1#0,4 1,1#0,4 moyenne # Ecart-type Analyse statistique : Cholestérol total : Temps 30 minutes : Pain T/pain B PL 0,001 Triglycérides totaux : Temps 30 minutes : Pain T/pain T PL 0,002 Pain T/pain b PL 0,001 Temps 120 minutes :Pain T/pain B PL 0,05 Pain T/pain B PL 0,05 Tableau 4 Glylcémie (mmol/l) Pains Temps séparant la Témoin Betterave Betterave/inuline mesure du repas-test (mn) 0 4.65 # 0.48 4.58 # 0.53 4.41 # 0.40 30 5.64 # 0.92 5.13 # 0.90 4.79 # 0.70 60 4.45 # 0.89 4.78 # 0.89 4.58 # 1.27 90 4.35 # 0.56 3.87 # 0.89 3.90 # 0.81 120 4.65 # 0.64 4.35 # 0.76 4.25 # 0.98 180 4.27 # 0.60 4.37 # 0.82 4.00 # 0.75 240 4.33 # 0.59 4.65 # 0.56 4.36 # 0.42 Analyse statistique: Seules différences significatives: T 30 : pain témoin / pain betterave : P T 30 : pain témoin / pain betterave + inuline : P REVENDICATIONS 1. Composition comprenant des fibres alimentaires insolubles dans l'eau, caractérisée en ce qu'elle comprend de l'inuline et/ou une fraction de pentosanes de céréale. 2. Composition suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le rapport pondéral des fibres alimentaires insolubles dans l'eau à l'inuline et/ou à la fraction de pentosanes de céréale est compris entre 35/65 et 65/35. 3. Composition suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les fibres alimentaires insolubles comprennent de la cellulose ou des hémicelluloses. 4. Composition suivant la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'elle est destinée à être consommée régulièrement pour ses effets favorables sur le métabolisme des sucres et des graisses. 5. Aliment comprenant en poids en matière sèche de 5 à 20 % de protéines, de 1 à 25 % de lipides, de 0,5 à 3 % de matières minérales et le complément à 100 % de glucides, caractérisé en ce qu'il comprend de 25 à 50 % en poids de glucides assimilables et de 20 à 30 % en poids d'une composition suivant la revendication 2 ou 3. 6. Aliment suivant la revendication 5, caractérisé par une teneur pondérale en eau comprise entre 30 et 50 %. 7. Aliment suivant la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que les glucides assimilables comprennent de l'amidon ou des monosaccharides, tels que glucose, fructose, galactose, mannose, et ou des disaccharides, tels que lactose et saccharose. 8. Aliment suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les glucides assimilables sont constitués pour au moins 80 % en poids d'amidon. 9. Aliment suivant l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que c'est du pain ou une pâtisserie. 10. Procédé de préparation de pain ou de pâtisserie suivant la revendication 9, qui consiste à mélanger à sec de la farine comme source d'amidon, du gluten comme source de protéines, des lipides et des adjuvants de panification, à ajouter au mélange de 40 à 60 % de son poids d'eau, à pétrir le mélange additionné d'eau jusqu'à obtention d'une pâte, à fractionner la pâte en pâtons, à laisser lever les pâtons à la température ambiante et à les faire cuire, caractérisé en ce qu'il consiste à ajouter au mélange de 5 à 20 % en poids de fibres alimentaires insolubles dans l'eau et de 5 à 20 % en poids d'inuline et/ou d'une fraction de pentosanes de céréale.