Brevet FR2999877A1 — publié le 20140627

L'acérola (Malpighia punicifolia L., synonyme de Malpighia glabra L., ou encore Malpighia emarginata DC.) est un arbre dont le fruit est appelé cerise des Barbades ou cerise des Antilles car ressemblant beaucoup à la cerise. Arbuste (ou arbrisseau) à feuillage persistant de la famille des Malpighiaceae, l'acérola pousse spontanément dans les régions tropicales d'Amérique du Sud, notamment au Pérou et dans les forêts amazoniennes du Brésil et du Venezuela. Il est aussi présent aux Antilles où il est appelé cerisier-pays. Le fruit de l'acérola contient 20 à 30 fois plus de vitamine C que l'orange. Ceci en fait un des fruits les plus riches en vitamine C (1 000 mg à 2 000 mg/100 g), après le fruit du Terminalia ferdinandiana (50 fois plus riche que l'orange) et celui du CamuCamu (Myrciaria dubia) (30 à 40 fois plus riche que l'orange). Il est également riche en vitamine B6, en vitamine B1 et en vitamine A ainsi qu'en flavonoïdes et en minéraux (fer, calcium, phosphore, potassium et magnésium). La tendance pour le « naturel » est bien installée sur le marché des produits alimentaires, nutraceutiques et cosmétiques. La naturalité représente une des clés de succès des lancements commerciaux des produits apparus sur le marché ces dernières années, et ce d'autant plus dans un contexte où le consommateur perçoit désormais bien les risques encourus suite à l'ingestion de composés synthétiques et où les lois gouvernant le cadre d'utilisation des additifs alimentaires se durcissent, comme en témoigne par exemple le projet de révision de la liste des additifs autorisés mentionnés dans le règlement CE n° 1333/2008 du Parlement européen et du Conseil. Le caractère « Clean label » des biens de consommation est un élément décisif dans l'acte d'achat, et formuler des produits exempts de toute substance non connue de la ménagère est un lourd défi que les industriels des secteurs précédemment cités cherchent à relever. Les efforts de développement de produits dits « naturels » apparaissent à tout niveau, et concernent tant la conception de produits finis que le secteur des ingrédients. Plus particulièrement, un besoin vis-à-vis du développement de colorants naturels, qu'ils soient additifs ou ingrédients, est clairement exprimé par les experts de la formulation. Cependant, il est à ce jour admis que les alternatives naturelles aux colorants synthétiques sont moins stables à la chaleur, à la lumière et aux changements de pH que subissent les produits alimentaires. Les concentrés de betterave rouge, vecteur des pigments bétanine sont les colorants rouges naturels par excellence adaptés aux applications dont le pH est proche de la neutralité. Cependant, leur stabilité est remise en cause lorsqu'ils sont soumis à des étapes de chauffage. Cette stabilisation est possible par l'utilisation de chélateurs tels que l'EDTA ou d'antioxydants mais cette solution ne satisfait pas la demande actuelle pour des produits naturels et « clean label ». Il existe donc un besoin pour des composés « naturels » de stabilisation des pigments naturels comme la bétanine, la chlorophylline cuivrique, le carotène, la lutéine, le lycopène, la capsanthine et la capsorubine. Les inventeurs ont maintenant découvert qu'une poudre de jus concentré d'acérola contenant de l'hydroxyde de magnésium peut stabiliser les pigments bétanine. Or, ce composé de stabilisation est d'origine naturelle. En outre, ce produit a pour avantages d'être sous forme d'une poudre facilement utilisable en formulation agro- alimentaire et de limiter l'acidification du produit. Par conséquent, un premier objet de l'invention concerne une poudre constituée de 0,5 à 8 % en poids d'eau et d'une matière sèche constituée de 88 à 95 % en poids d'un extrait sec de fruit d'acérola et de 5 à 12 % en poids d'hydroxyde ou de carbonate de magnésium, calcium, zinc, sodium ou potassium. De préférence, la matière sèche de la poudre de l'invention est constituée de 90 à 94 % en poids d'un extrait sec de fruit d'acérola et de 6 à 10 % en poids d'hydroxyde ou de carbonate de magnésium, calcium, zinc, sodium ou potassium, de préférence d'hydroxyde de magnésium. On entend par « extrait sec de fruit d'acérola » la matière sèche d'un produit issu du séchage d'un jus de fruit d'acérola, de préférence un jus concentré c'est-à-dire à 10 à 70° Brix, de préférence à 45 à 55° Brix. De préférence, ledit jus concentré présente une teneur en vitamine C de 3 à 24 %, de préférence de 15 à 21 %. De préférence, ledit jus concentré présente une acidité de 800 à 2200 meq/kg, de préférence de 1200 à 1800 meq/kg. De préférence, ledit jus concentré présente un pH de 2,5 à 4, de préférence de 3 à 3,6. La poudre de l'invention est caractérisée par sa forte teneur en vitamine C. De préférence, elle est de 30 à 40 % en poids de vitamine C par rapport au poids total de la poudre, de manière particulièrement préférée de 30 à 36 %, de préférence elle est de 34 % +/-2 % (l'analyse de la vitamine C est réalisée par HPLC en phase inverse sur une colonne Sphérisorb ODS2 ou équivalente, la procédure d'analyse étant décrite par la norme européenne NF EN 14130). De préférence, la poudre de l'invention présente un pH de l'ordre de 4,5 à 6 (pH mesuré sur une solution à 10 % dans l'eau). La borne minimale de 4,5 correspond au pH en dessous duquel il est conseillé de ne pas descendre pour garantir une quantité suffisante de la forme basique du couple acide ascorbique/ascorbate et faciliter le séchage, tandis que la borne maximale de 6 correspond à un pH au-dessus duquel un faux goût de type « savon » non souhaitable peut se développer. Cependant, le produit de l'invention peut aussi présenter des caractéristiques de pH sur une plage plus large de 4 à 8. En effet à pH 8, l'obtention d'une teneur élevée en vitamine C est toujours possible. Le faux goût de type « savon » sera plus intense mais peut ne pas être rédhibitoire selon l'application visée (puissance aromatique pouvant masquer d'éventuels goûts indésirables) et selon le pourcentage d'incorporation du produit. De même, à pH 4, proche du pKa du couple acide ascorbique/ascorbate, la faisabilité du séchage est encore envisageable. De préférence, la poudre de l'invention comprend moins de 5 % en poids d'eau, de préférence de 1 à 3 %. Un autre objet de l'invention concerne un procédé de préparation de la poudre selon l'invention comprenant les étapes suivantes : mélange de jus de fruit d'acérola, d'hydroxyde ou de carbonate de magnésium, calcium, zinc, sodium ou potassium et d'eau, (ii) séchage jusqu'à une teneur en eau de moins de 8 % en poids, et (iii) tamisage. La poudre de l'invention est obtenue par mélange de jus de fruit d'acérola, de préférence concentré, d'hydroxyde ou de carbonate de magnésium, calcium, zinc, sodium ou potassium et d'eau dans des proportions choisies afin de permettre un séchage efficace tout en maximisant la teneur en vitamine C. L'hydroxyde ou le carbonate de magnésium, calcium, zinc, sodium ou potassium est présent dans le mélange jus de fruit d'acérola/hydroxyde ou carbonate/eau à raison de 5 à 12 % en poids du poids sec du mélange. Cette quantité peut également être définie en fonction du pH. Elle permet d'atteindre 15 un pH du mélange jus de fruit d'acérola/hydroxyde ou carbonate/eau avant séchage de préférence entre 4,5 et 5. La quantité d'eau du mélange jus de fruit d'acérola/hydroxyde ou carbonate/eau est ajustée de sorte à obtenir un mélange à 20 à 350 Brix, de préférence à 30° Brix. Ce mélange est ensuite séché, de préférence par atomisation ou séchage sous vide ou 20 tout autre moyen permettant de garantir l'obtention d'un produit entièrement soluble. En effet, certains procédés classiquement utilisés dans le cadre de la fabrication de produits secs, tels que la lyophilisation par exemple, sont susceptibles de donner lieu à des poudres à l'aspect granuleux ou hétérogène associées à la génération de troubles ou d'insolubles après dissolution. L'obtention d'une poudre 100 % soluble 25 permet une meilleure libération de la vitamine C et des autres constituants actifs du fruit d'acérola et donc une meilleure efficacité en application. La poudre obtenue est ensuite tamisée, conditionnée et stockée. Un jus concentré de fruit d'acérola (Malpighia punicifolia L. ou Malpighia glabra L. ou Malpighia emarginata DC.) est habituellement utilisé comme matière première pour concevoir la poudre de l'invention. Cependant, le procédé mis en oeuvre pour l'obtention de la poudre de l'invention peut aussi inclure l'étape de fabrication du jus concentré de fruit d'acérola, par broyage et pressage des fruits d'acérola puis concentration du jus ainsi extrait selon des méthodes classiques d'obtention de jus concentrés végétaux, pouvant notamment inclure des étapes telles que la cuisson, la pasteurisation, la décantation, la centrifugation, la filtration et l'ultrafiltration, l'enzymage etc. Dans un mode de réalisation optimal du procédé, la matière première utilisée est un jus concentré clarifié de fruit d'acérola à environ 45 à 550 Brix, de préférence à 50° Brix qui présente une teneur en vitamine C de 17 % environ (15 à 21 % plus largement), une acidité de 1200 à 1800 meq/kg et un pH de 3,5 environ (3 à 3,6 plus largement). Le jus de fruit d'acérola éventuellement concentré est stocké sous forme congelée de sorte à limiter la perte en vitamine C. Un autre objet de l'invention concerne un additif ou un ingrédient alimentaire comprenant une poudre selon l'invention. De préférence, l'additif ou l'ingrédient alimentaire de l'invention comprend en outre un colorant naturel comprenant un ou plusieurs des pigments naturels suivants : la bétanine, la chlorophylline cuivrique, le carotène, la lutéine, le lycopène, la capsanthine et la capsorubine. De préférence, l'additif ou l'ingrédient alimentaire de l'invention comprend en tant que colorant naturel un jus concentré ou une poudre de betterave rouge. La poudre de l'invention permet de stabiliser les colorants naturels comme la bétanine, la chlorophylline cuivrique, le carotène, la lutéine, le lycopène, la capsanthine et la capsorubine. De préférence, la poudre de l'invention permet de stabiliser des colorants obtenus à partir de betterave rouge. Le produit de l'invention est particulièrement adapté à la stabilisation des pigments de betterave, du fait de son pH neutre à acide, coïncidant avec la plage de pH dans laquelle la stabilité des pigments rouges de betterave est maximale. Les colorants naturels stabilisés par la poudre de l'invention sont utilisés pour colorer les viandes notamment les produits carnés transformés traités thermiquement (saucisses de type knack...), les boissons à base de lait (milkshakes...), les boissons instantanées, les boissons laitières acides, la confiserie (bonbons enrobés, bonbons durs, marshmallows...), les yaourts (incubés, brassés...), les gâteaux, les biscuits, les pièces de décoration, les nappages. Un autre objet de l'invention concerne un aliment ou composition alimentaire comprenant un additif ou un ingrédient alimentaire selon l'invention. De préférence, cet aliment ou composition alimentaire est un produit carné transformé traité thermiquement (saucisse de type knack...), une boisson à base de lait (milkshakes...), une boisson instantanée, une boisson laitière acide, un produit de confiserie (bonbon enrobé, bonbon dur, marshmallow...), un yaourt (incubé, brassé...), un gâteau, un biscuit, une pièce de décoration, un nappage. Un autre objet de l'invention concerne l'utilisation d'une poudre selon l'invention pour stabiliser un colorant naturel comprenant un ou plusieurs des pigments naturels suivants : la bétanine, la chlorophylline cuivrique, le carotène, la lutéine, le lycopène, la capsanthine et la capsorubine. Figure 1 : Evolution de la teneur en vitamine C de la poudre de l'invention au cours d'un stockage à 4°C ou à 20°C en sac aluminium ou sans sac aluminium Figure 2 : Démonstration de l'effet de dégradation ou de l'absence d'effet de 25 dégradation en présence d'acide ascorbique ou de poudre de l'invention, respectivement. Exemples Exemple 1 - Production d'une poudre selon l'invention Compte tenu des caractéristiques du jus concentré de fruit d'acérola mis en oeuvre (50°Brix, 17 % de vitamine C), le pH du mélange a pu être stabilisé à 4,5 avec 92 % de jus concentré de fruit d'acérola et 8 % d'hydroxyde de magnésium (pourcentages exprimés sur matière sèche). La quantité d'eau à ajouter a ensuite été calculée de sorte à obtenir un degré Brix du mélange jus concentré de fruit d'acérola/ hydroxyde de magnésium/eau de 30°Brix. La formulation suivante a par conséquent été réalisée : Matière première Recette (% sur matière sèche) PH Quantité mise en oeuvre (kg) Jus concentré de fruit d'acérola 92 3,01 420 Hydroxyde de magnésium 8 14 15 Eau - 7,61 300 Les matières ont été mélangées en cuve et le mélange a été séché par atomisation (température d'entrée à 160°C, température de sortie à 86-88°C). La poudre a été tamisée à 650 iam et conditionnée en sacs aluminium. 20 Le rendement obtenu s'élève à 73,5 % et la productivité est de l'ordre de 84 kg/h. La poudre se caractérise par une teneur en vitamine C de 36,7 % en poids du poids total de la poudre, stable au cours du temps comme démontré par le test de vieillissement initié sur la poudre (voir Figure 1). 15 Le produit est 100 % soluble (absence de culot après dissolution de la poudre à 10 % en poids du poids total de la poudre dans l'eau puis centrifugation à 10000 g pendant 10 minutes) et la solution obtenue est claire et limpide. Exemple 2 - Potentiel antioxydant de la poudre de l'Exemple 1 versus acide ascorbique Des tests réalisés in vitro permettent d'illustrer cette qualité. Le tableau ci-dessous démontre que la poudre de l'Exemple 1, par comparaison à l'acide ascorbique, exerce une activité antiradicalaire et antioxydante supérieure à celle exercée par des concentrations équivalentes en acide ascorbique. Tableau 1 : Evaluation du pouvoir antioxydant de la poudre d'acérola versus acide ascorbique Méthode Poudr e d e Acide ascorbique l'invention Activité antiradicalaire (% de piégeage du radical libre DPPH à la concentration fixe de 0,44 mg/mL éq acide ascorbique) 90,1 70,6* Pouvoir antioxydant global (g/100 g de produit eq. acide ascorbique) 58 34 *acide ascorbique testé de façon combinée à Mg(OH)2 dans les proportions présentes dans la poudre de l'invention.15 Exemple 3 - Effet sur la stabilisation des pigments rouges de betterave i. Preuve de stabilisation de la betterave en modèle charcuterie La poudre de l'Exemple 1 a été testée en modèle alimentaire comme agent stabilisant des pigments de betterave. Elle a été incorporée à un jus concentré de betterave rouge à hauteur de 40 °A, 10 % et 4 % (40 g, 10 g et 4 g de poudre de l'Exemple 1, respectivement, ajoutés à 100 g de concentré de betterave à environ 70°Brix et à environ 0,6 à 0,7 % de bétanine), ces mélanges ayant eux-mêmes été incorporés à une base d'émulsion utilisée pour la fabrication de saucisses à pâte fine. Après un chauffage de 20 minutes à 80°C, une mesure de la couleur par un système L*a*b* (spectrocolorimètre Minolta CM5, lumière D65, angle 10°, réflexion) a été effectuée. Le tableau ci-dessous présente les résultats obtenus sur 6 conditions : un témoin négatif sans colorant, un test avec le concentré de betterave seul, 3 tests avec le concentré de betterave combiné à la poudre d' acérola de l'invention selon les différents dosages précédemment cités, et un témoin positif avec carmin. Tableau 2 : Analyses de la couleur obtenues en modèle alimentaire « charcuterie » après incorporation ou non de colorants, seuls ou stabilisés Ingrédient et dosage dans l'application saucisse Mesures L*a*b* après chauffage Photographies Estimation BE Carmin RGB L* a* b* Sans colorant 65,54 8,80 14,66 (181; 152; 15,1 133) Concentré de 52,48 23,78 15,29 (169; 108; 7,2 betterave 0,5 % 99) Carmin 0,01 % 57,32 20,85 10,83 (176; 124; 0 120) Concentré de 53,81 20,94 9,78 3,7 betterave 0,5 % + poudre de l'invention 0,2 % (165; 114; 112) Concentré de 56,17 19,32 12,16 Pas de photo (173; 122; 2,3 betterave 0,5 % + effectuée 114) poudre de l'invention 0,05 % Concentré de 54,46 19,55 10,23 Pas de photo (166; 117; 3,2 betterave 0,5 % + effectuée 113) poudre de l'invention 0,02 % Le delta E est un indicateur permettant d'évaluer l'écart de couleur entre un échantillon et une référence. Il est calculé selon la formule suivante : 4E = -\k(aréf * - a éch *)2+(b réf * b éch *)2+(Lréf * L éch *)2]. La référence choisie ici correspond à la condition avec carmin à 0,01 %. Une valeur de 4E (nommée « delta E Carmin ») inférieure à 4 correspond à un produit dont l'écart de couleur par rapport à la référence est jugé acceptable. Les essais réalisés permettent de mettre en valeur l'effet de la poudre de l'invention sur la stabilisation du concentré de betterave et notamment son potentiel à donner un produit de charcuterie dont la couleur se rapproche d'une cible avec carmin, stable à la chaleur. Preuve de stabilisation de la betterave en modèle crème dessert La poudre de l'Exemple 1 a également été testée pour son pouvoir de stabilisation à la chaleur des pigments rouges de betterave au sein d'une application de type crème dessert/entremet. La poudre d'acérola de l'invention a été incorporée à un jus concentré de betterave rouge à environ 70°Brix et à environ 0,6 à 0,7 % de bétanine à hauteur de 66 % (66 g de poudre d'acérola à 34 % de vitamine C, ajoutés à 100 g de jus concentré de betterave), ce mélange ayant lui-même été incorporé à une préparation à base d'eau, de lait, de crème, de sucre et d'agents de texture chauffée à 90°C pendant 10 minutes avant d'être refroidie. Une mesure d'absorbance à 540 nm a été effectuée au moyen d'un spectrocolorimètre afin de quantifier le taux de bétanine avant puis après chauffage, et le pourcentage de perte en bétanine a été calculé à partir de ces données selon la formule suivante : [(A54onm avant chauffage - Amonm après chauffage)/A54onm avant chauffage]*100. Sur la base de mesures L*a*b* (spectrocolorimètre Minolta CM5, lumière D65, angle 100, réflexion), un calcul de delta E a également été effectué, pour évaluer l'écart de couleur par rapport à une référence avant chauffage (nommée « delta E Chauffage »). Tableau 3 : Perte en bétanine et évolution de la couleur de jus concentré de betterave stabilisé ou non par le produit de l'invention mesurées en matrice alimentaire « crème dessert » Ingrédient et dosage Pertes en bétanine AE Chauffage d'incorporation dans la crème après chauffage (%) dessert Concentré de betterave 0,1 % 29,3 18,5 Concentré de betterave 0,06 % + 11,6 11,3 poudre de l'invention 0,04 % Ces essais démontrent que le fait d'ajouter la poudre de l'invention au jus de betterave induit un effet de stabilisation des pigments de betterave, quel que soit l'indicateur considéré (chimique par le biais du pourcentage de perte en bétanine ou colorimétrique par le biais des valeurs de delta E Chauffage). iii. Absence d'effet négatif aux fortes concentrations Le graphique de la Figure 2 démontre qu'en milieu aqueux (dilution de jus concentré de betterave à environ 70°Brix et à environ 0,6 à 0,7 % de bétanine et de poudre d'acérola à 34 % de vitamine C de l'Exemple 1 effectuée dans de l'eau, chauffage à 60°C pendant 60 minutes et refroidissement), les fortes concentrations en acide ascorbique induisent des niveaux de perte en bétanine plus importants qu'à faibles concentrations. A l'inverse, si la poudre de l'Exemple 1 est utilisée pour stabiliser la bétanine, l'effet stabilisant est d'autant plus important que la concentration en poudre d'acérola est élevée. La poudre de l'invention permet donc d'éviter tout effet néfaste consécutif à un surdosage d'acide ascorbique. Cabinet Regimbeau 05/04/2013 16:08:55 PAGE 3/004 Fax Server