Brevet FR3026918A1 — publié le 20160415

PROCEDE D'OBTENTION D'UN LAIT INFANTILE PRET A L'EMPLOI ET DE LONGUE CONSERVATION Domaine de l'invention La présente invention concerne le domaine de la préparation d'aliments lactés liquides pour nourrissons à partir de lait de vache ou d'autres mammifères, pour des formes liquides prêtes à l'emploi et de longue conservation, typiquement plus de 90 jours. Etat de la technique Il est connu de l'art antérieur différents produits 15 lactés pour nourrissons ainsi que leur procédé de fabrication. Ces produits lactés sont destinés à se substituer partiellement ou totalement au lait maternel. Ces aliments doivent répondre à des contraintes particulières de formulation de par leur population de destination. 20 Les laits infantiles en poudre sont largement répandus. Cependant, les aliments lactés liquides prêt à l'emploi tendent à se développer. Ces derniers sont obtenus par des procédés complexes pour répondre aux spécificités de composition de ces produits. Ces aliments lactés sont 25 généralement conservés à température ambiante après stérilisation. On connaît par le brevet européen EP2465359 une composition nutritionnelle améliorée, spécialement pour les 30 nourrissons, dotée de particules de gras particulières. Ce brevet concerne un procédé de fabrication d'un produit laitier ou d'une formule nutritionnelle, telle qu'une formule pour bébés, qui présente une granulométrie de particules de graisse ressemblant à du lait maternel. 35 Le procédé de l'invention consiste à mélanger des graisses 3026918 2 végétales, des protéines et des glucides dans un mélangeur à rotor-stator à cisaillement élevé et à soumettre ensuite ledit mélange à une homogénéisation de façon à obtenir une composition présentant une granulométrie monomodale de 5 particules de graisse et une faible proportion de particules de graisse en dessous de 1 [tm. D'autres aspects de l'invention concernent le produit laitier ou la formule nutritionnelle proprement dite et l'utilisation dudit produit laitier ou de ladite formule nutritionnelle. 10 Le brevet FR2699370 porte sur un procédé pour la fabrication d'un lait infantile, longue conservation et antirégurgitation, qui consiste: - à préchauffer, puis à homogénéiser un lait 15 infantile, - puis à traiter ce lait à ultra haute température (UHT), - enfin, à conditionner sous atmosphère aseptique en emballages stériles, 20 caractérisé en ce que avant l'étape d'homogénéisation, on introduit dans le lait de 0,3 à 1 %, calculé sur le poids du lait stérile emballé, d'un agent épaississant choisi dans le groupe comprenant la caroube, la guar, les carraghénanes et les pectines, seuls ou en mélange entre eux. L'invention 25 concerne également le lait infantile ainsi obtenu, liquide notamment. Inconvénients de l'art antérieur Les solutions proposées dans l'art antérieur ne 30 sont pas satisfaisantes car elles ne permettent pas d'atteindre une stabilité suffisante pour assurer une longue conservation. Les procédés connus dans l'art antérieur aboutissent à des compositions comprenant des composés qui ont 3026918 3 tendance à sédimenter rapidement, ce qui ne permet pas de proposer des produits prêts à l'emploi de longue conservation. L'utilisation d'épaississants par certaines solutions de l'art antérieur entraîne une modification des 5 propriétés du lait qui de fait s'éloigne des caractéristiques du lait maternel. Solution apportée par l'invention 10 Afin de répondre à ces inconvénients, la présente invention concerne un procédé permettant de préparer des aliments liquides de haute stabilité, prêt à l'emploi. A cet effet, l'invention concerne selon son acception la plus générale un procédé de préparation d'un aliment lacté maternisé sous forme liquide prêt à l'emploi de longue conservation, comprenant les étapes suivantes : - préparation dans deux réservoirs séparés d'une première phase constituée par une composition lactée et d'une deuxième phase grasse - transfert de ladite première phase depuis le premier réservoir vers un réservoir d'équilibrage, par un conduit comportant une voie d'injection de ladite deuxième phase, ledit conduit comprenant des moyens d'homogénéisation entre la zone d'injection de la deuxième phase et le réservoir d'équilibrage pour former une pré-émulsion - refroidissement de ladite pré-émulsion dans le réservoir d'équilibrage et maintien à une température comprise entre 5 et 10°C pendant une durée comprise entre 8 et 30H - traitement de ladite préparation par 30 stérilisation et par une seconde homogénéisation - conditionnement en milieu aseptique de la préparation ainsi obtenue. L'on entend par longue conservation un produit qui se conserve au moins 90 jours. Cette conservation est conforme 35 à la définition réglementairement admise de la Durée Limite 3026918 4 d'Utilisation Optimale (DLUO) au sens de l'article R112-9 alinéa 5 du Code de la Consommation Française. Préférentiellement, le produit se conserve au moins 6 mois. 5 La double homogénéisation permet d'obtenir des gouttelettes lipidiques de quelques dixièmes de micromètres. La seconde homogénéisation haute pression permet d'augmenter la stabilité de la préparation par une resuspension des différents constituants de la préparation. Dans un mode de 10 réalisation, la seconde homogénéisation haute pression a lieu après la stérilisation et avant le conditionnement. L'on comprend que cette seconde homogénéisation peut aussi voir lieu avant la stérilisation ou concomitamment. 15 Avantageusement, le procédé comporte en outre une incorporation d'additifs alimentaires. Dans un mode de réalisation, cette incorporation est opérée dans la pré-émulsion. 20 Avantageusement, la stérilisation est réalisée à une température comprise entre 120 et 160°C. Avantageusement, la pression de première homogénéisation est comprise entre 200 et 1500 bars, et la 25 température de première homogénéisation est comprise entre 60 et 90°C. Avantageusement, la pression de seconde homogénéisation est comprise entre 400 et 1500 bars, et la 30 température de seconde homogénéisation est comprise entre 60 et 90°C. L'invention concerne aussi les compositions alimentaires obtenues par ce procédé, et permettant d'assurer 35 une longue conservation. 3026918 - 5 - Avantageusement, l'invention porte sur un aliment lacté maternisé sous forme liquide prêt à l'emploi de longue conservation obtenu par un procédé de préparation conforme au procédé précédemment décrit. 5 L'aliment lacté maternisé est conforme à la réglementation en vigueur et comprend les nutriments nécessaires et adaptés au développement infantile, tels que des glucides, des lipides, des protéines, des minéraux, des vitamines. 10 L'aliment lacté comporte des protéines de lait, une densité énergétique comprise entre 50 et 100 kcal/ 100 mL et un rapport calcium/phosphore supérieur à 1. Les protéines de lait sont choisies parmi les protéines sériques, préférentiellement sous forme de poudre. 15 Elles sont apportées par du lactosérum, des isolats de protéines de sérum et/ou des concentrés de protéines de sérum. Dans un mode de réalisation, l'aliment lacté comporte des protéines sériques. L'ajout de protéines sériques modifie le ratio 20 caséines/protéines sériques de sorte que le profil en acides aminés de l'aliment lacté maternisé soit le plus proche possible d'un lait maternel naturel. Selon un autre mode de réalisation, l'aliment lacté comporte du lactosérum déminéralisé. 25 Avantageusement, le lactosérum est apporté sous forme déminéralisée, préférentiellement fortement déminéralisée, l'apport en minéraux se faisant par supplémentation afin de mieux contrôler la quantité en différents minéraux nécessaires à l'alimentation infantile. Ceci permet d'obtenir un aliment infantile parfaitement standardisé en terme de profil minéral et dont la composition se rapproche étroitement d'un lait maternel naturel. 3026918 6 Selon un mode de réalisation, les minéraux sont apportés selon un ratio forme insoluble/forme soluble supérieur ou égal à 45%/55%. L'apport préférentiel sous forme insoluble, par 5 exemple de calcium et/ou de magnésium, permet de limiter les interactions avec les protéines et confère ainsi une meilleure stabilité à l'aliment lacté maternisé. L'aliment lacté maternisé comporte également des émulsifiants adaptés aux émulsions huiles dans l'eau. Ils sont 10 préférentiellement choisis parmi les esters d'acides gras, les mono et di-glycérides d'acides gras ou encore les lécithines. Les émulsifiants choisis auront de préférence un équilibre hydrophile/lipophile compris entre 8 et 20 sur le référentiel HLB. 15 Le lactose incorporé dans l'aliment lacté maternisé est préférentiellement apporté par un lactose intégralement hydrosoluble. L'aliment lacté maternisé est conditionné en briquette, en bouteille ou tout autre emballage. 20 Préférentiellement, l'aliment lacté est conditionné en bouteille unidose prête à l'emploi. L'invention concerne encore une installation pour la préparation d'un tel aliment lacté. A ce titre, l'invention 25 concerne une installation pour la préparation d'un aliment lacté maternisé sous forme liquide prêt à l'emploi de longue conservation, comprenant deux premiers réservoirs amont et un réservoir d'équilibrage relié à un premier réservoir amont par un conduit principal comportant une zone d'injection du 30 contenu du second réservoir amont, ledit conduit principal comportant en outre un homogénéisateur entre la zone d'injection et le réservoir d'équilibrage, l'installation comportant en outre des moyens de refroidissement du réservoir d'équilibrage, un équipement de stérilisation, un second 3026918 7 homogénéisateur à haute pression et une ligne de conditionnement stérile. L'équipement de stérilisation peut être placé en amont ou en aval du second homogénéisateur. Dans un mode de 5 réalisation, l'équipement de stérilisation est placé en amont du second homogénéisateur. Selon une première variante, l'invention comporte des moyens de régulation du débit et de la température du flux 10 entre le premier réservoir amont et le réservoir d'équilibrage d'une part, et le flux entre le second réservoir amont et le réservoir d'équilibrage d'autre part. Selon une deuxième variante, l'invention comporte 15 des moyens de régulation de la pression et de la température du flux entre le premier réservoir amont et le réservoir d'équilibrage d'une part, et le flux entre le second réservoir amont et le réservoir d'équilibrage d'autre part. 20 Description L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description d'un exemple non limitatif de réalisation. 25 La figure 1 représente un diagramme du procédé selon l'invention. Fabrication d'un lait infantile conformément à l'invention : L'exemple ci-dessous décrit l'invention pour un lot 30 de 5000 kg. Dans un premier réservoir (1), 1256 kg de lait écrémé sont mélangés à 3166 kg d'eau, 77,3 kg de protéines en poudre et du lactose à hauteur de 227 kg et d'autres additifs pour constituer une phase lactée. Ces additifs dans l'exemple décrit sont composés d'un mélange de minéraux et des fibres. 3026918 8 Le tableau 1 présente la formule de la phase lactée. Cette phase lactée subit une pasteurisation dans un équipement adapté tel un pasteurisateur de type échangeur à plaques (3) bien connu de l'Homme du métier, à 77°C pendant moins d'une 5 minute. Dans un deuxième réservoir (2), 14,5 kg d'un émulsifiant, le mono & diglycérides d'acides gras, sont mélangés à 157 kg d'huiles végétales alimentaires pour constituer une phase grasse. 10 La phase lactée du premier réservoir (1) est transférée dans un troisième réservoir (4) d'équilibrage. Au cours de ce transfert, la phase grasse est injectée dans le tuyau d'acheminement de la phase lactée vers le réservoir d'équilibrage (4) pour obtenir une pré-émulsion. Cette 15 injection est réalisée en ligne, par exemple à l'aide d'un mélangeur en ligne ou d'un homogénéisateur (5), à une température de 77°C à une pression de 200 bars. Cette étape constitue une première homogénéisation de la composition. 20 La pré-émulsion est ensuite mise au repos dans le réservoir d'équilibrage (4) pour une période de 8 à 30h. A l'issue de cette étape, des additifs sont ajoutés à la composition, tels que non limitativement des vitamines, en qualité et en quantité conforme à la réglementation 25 européenne des laits infantiles. La composition est ensuite stérilisée (6) selon les procédés bien connus de l'Homme du métier, à une température d'au moins 134°C pendant 50 secondes. La composition est tout de suite refroidie à une température d'environ 80°C puis elle 30 subit une deuxième étape d'homogénéisation, dans un homogénéisateur haute pression (7), à une pression de 500 bars et à une température de 80°C. La composition stérile et homogénéisée est ensuite conditionnée en bouteille unidose de 90 mL prête à l'emploi. 35 3026918 9 La composition du lait infantile de cet exemple non limitatif de réalisation est résumée dans la table 1. kg / 5000 kg Eau 3166 Lait écrémé 1256 Lactose 227 Mélange d'huiles végétales 157 Fibres solubles 87 Protéines de sérum 77,3 Emulsifiant 14,5 Minéraux 7,2 Ta u ri ne-Choline-Ca rn itine-Inositol 5 Vitamines 2,6 Nucléotides 0,31 5 Table 1. Composition d'un lait infantile selon l'invention Tests de stabilité du lait infantile de l'exemple La stabilité du lait infantile a été suivie dans le temps et contrôlée selon deux tests. Le premier test a 10 consisté en une observation dans le temps des produits selon des conditions normales de conservation (température ambiante de 20°C) et des conditions non optimales de conservation (température ambiante de 30°C). Le second test a consisté en une analyse de la stabilité physique des laits infantiles 15 selon l'invention par une méthode accélérée. - Test d'observation : Une partie des bouteilles de lait infantile précédemment obtenues ont été réparties en deux lots de douze 20 bouteilles. Un lot de bouteilles a été placé à une température ambiante de 20°C, l'autre lot à une température ambiante de 30°C. Les bouteilles ont été contrôlées tous les mois. L'aspect du produit contenu dans les bouteilles a été contrôlé, principalement la couleur, le crémage et le dépôt au fond des 25 bouteilles. 3026918 -10- Avec les procédés et les formulations de l'art antérieur, les aliments infantiles présentent un crémage et un dépôt supérieur à 2 mm au bout de trois mois. L'aliment infantile préparé conformément à 5 l'invention, et notamment grâce à la double homogénéisation dont la deuxième homogénéisation est réalisée à haute pression permet d'éviter ces problèmes. En effet, au bout de 6 mois, aucun crémage n'a été observé dans les bouteilles à 20°C comme à 30°C. Un léger dépôt de 1 à 2 mm selon les bouteilles a été 10 constaté. Les observations réalisées sur les deux lots sont répertoriées dans la table 2. Les laits infantiles ne présentaient toujours pas de crémage à 12 mois et des dépôts très faibles, satisfaisant les critères règlementaires pour une DLUO très longue. 15 Temps après Observations à 20°C Observations à 30°C fabrication J + 3 jours Couleur claire, homogène, bon goût J + 2 mois Pas de crémage, Pas de crémage, pas dépôt 1 mm de dépôt J + 4 mois Pas de crémage, Pas de crémage, dépôt 1 mm dépôt 1 mm à 2 mm J + 6 mois Pas de crémage, Pas de crémage, dépôt 1 mm à 2 mm dépôt 1 mm à 2 mm J + 12 mois Pas de crémage, Pas de crémage, dépôt 1 mm dépôt 1 mm Table 2. Observations de la tenue du lait infantile dans le temps dans des bouteilles stockées à 20°C ou 30°C 20 - Analyse de la stabilité physique par méthode accélérée Cette analyse consiste à accélérer le processus de vieillissement des laits infantiles afin de qualifier leur 3026918 tenue dans le temps. Ce test repose sur la capacité des particules présentes dans le lait infantile, notamment de graisse, à se séparer selon leur densité. Des mesures de densité optique sont réalisées par transmission au cours du 5 temps, permettant d'obtenir deux paramètres que sont l'indice d'instabilité et le pourcentage de sédiment. L'indice d'instabilité est un nombre sans dimension représentant l'évolution en pourcentage de la transmission de l'échantillon entre le début de la centrifugation et à tout 10 temps de la centrifugation. Le point 0% d'indice d'instabilité est défini par la mesure de la transmission de densité optique avant le début de la centrifugation. La quantité de sédiment est exprimée en pourcentage du volume centrifugé. 15 Les laits infantiles précédemment préparés ont été centrifugés à 4000 rpm à 30°C pendant 2h. La densité optique au cours du temps a été mesurée par transmission, avant la centrifugation et tout au long de la centrifugation. Les laits infantiles ont montré un indice 20 d'instabilité de 0,3504 et un pourcentage de sédimentation de 3,93%. Comparativement, des laits infantiles préparés sans la double homogénéisation haute pression présentaient un indice d'instabilité de 0,437 en moyenne et un pourcentage de sédiment de 8,6% en moyenne. 25 Les laits infantiles préparés conformément à l'invention présentent donc une meilleure tenue dans le temps, ils se conservent donc mieux et plus longtemps, permettant d'obtenir une DLUO d'au moins 6 mois. REVENDICATIONS1 - Procédé de préparation d'un aliment lacté maternisé sous forme liquide prêt à l'emploi de longue conservation, comprenant les étapes suivantes : - préparation dans deux réservoirs séparés d'une première phase constituée par une composition lactée et d'une deuxième phase grasse - transfert de ladite première phase depuis le premier réservoir vers un réservoir d'équilibrage, par un conduit comportant une voie d'injection de ladite deuxième phase, ledit conduit comprenant des moyens d'homogénéisation entre la zone d'injection de la deuxième phase et le réservoir d'équilibrage pour former une pré-émulsion - refroidissement de ladite pré-émulsion dans le réservoir d'équilibrage et maintien à une température comprise entre 5 et 10°C pendant une durée comprise entre 8 et 30H - traitement de ladite pré-mulsion équilibrée par stérilisation et par une seconde homogénéisation - conditionnement en milieu aseptique de l'aliment lacté maternisé ainsi obtenu. 2 - Procédé selon la revendication précédente caractérisée en ce qu'il comporte en outre une incorporation 25 d'additifs alimentaires dans la pré-émulsion. 3 - Procédé selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que la stérilisation est réalisée à une température comprise entre 120 et 160°C. 30 4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la pression de la première homogénéisation est comprise entre 200 et 1500 bars et en ce que la température de première homogénéisation est 35 comprise entre 60 et 90°C. 3026918 -13- 5 - Procédé selon l'une quelconques des revendications 1 et 4 caractérisé en ce que la pression de la seconde homogénéisation est comprise entre 400 et 1500 bars et en ce que la température de seconde homogénéisation est 5 comprise entre 60 et 90°C. 6 - Aliment lacté maternisé sous forme liquide prêt à l'emploi de longue conservation obtenu par un procédé de préparation conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 10 5. 7 - Aliment lacté maternisé selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'il comporte des protéines de lait, une densité énergétique comprise entre 50 et 100 kcal/100 mL et un 15 rapport calcium/phosphore supérieur à 1. 8 - Aliment lacté maternisé selon l'une quelconque des revendications 6 et 7 caractérisé en ce qu'il comporte des protéines sériques. 20 9 - Aliment lacté maternisé selon l'une quelconque des revendications 6 à 8 caractérisé en ce qu'il contient des minéraux apportés selon un ratio forme insoluble/forme soluble supérieur ou égal à 45%/55%. 10 - Installation pour la préparation d'un aliment lacté maternisé sous forme liquide prêt à l'emploi de longue conservation, comprenant deux premiers réservoirs amont et un réservoir d'équilibrage relié à un premier réservoir amont par un conduit principal comportant une zone d'injection du contenu du second réservoir amont, ledit conduit principal comportant en outre un homogénéisateur entre la zone d'injection et le réservoir d'équilibrage, l'installation comportant en outre des moyens de refroidissement du réservoir d'équilibrage, un équipement de stérilisation, un second 3026918 -14- homogénéisateur à haute pression et une ligne de conditionnement stérile. 11 - Installation pour la préparation d'un aliment 5 lacté maternisé selon la revendication 10 caractérisé en ce qu'elle comporte des moyens de régulation du débit et de la température du flux entre le premier réservoir amont et le réservoir d'équilibrage d'une part, et le flux entre le second réservoir amont et le réservoir d'équilibrage d'autre part. 10 12 - Installation pour la préparation d'un aliment lacté maternisé selon les revendications 10 ou 11 caractérisé en ce qu'elle comporte des moyens de régulation de la pression et de la température du flux entre le premier réservoir amont 15 et le réservoir d'équilibrage d'une part, et le flux entre le second réservoir amont et le réservoir d'équilibrage d'autre part.