Brevet FR3067568A1 — publié le 20181221

Procédé d'obtention d'une boisson alimentaire stabilisée à base de jus de fruits comprenant des extraits de microalgues et/ou des cyanobactéries La présente invention se rapporte au domaine de la valorisation de la biomasse notamment de la biomasse algale, plus précisément la présente invention a pour objet un procédé d'obtention d'une boisson alimentaire de longue conservation, de préférence plus de 6 mois, de pH acide, de préférence à base de jus de fruits, comprenant des extraits de microalgues eucaryotes ou procaryotes (cyanobactéries), ainsi que la boisson alimentaire stabilisée obtenue par ce procédé. Afin de faire face à l'augmentation de la demande alimentaire mondiale, de nombreux industriels s'orientent vers des ressources alternatives telles que les microalgues. Ces microorganismes, d'une grande biodiversité, représentent une source de biomasse unique. Leur production se différencie de celle des plantes maraichères et céréalières, cultivées sur des terres arables, par leur rendement surfacique très élevé. Cultivées depuis plus de 30 ans, les microalgues constituent un produit alimentaire à part entière. En nutrition humaine et animale, deux approches de valorisation existent : la première consiste à viser une consommation de la microalgue entière, la deuxième concerne l'extraction, la transformation et le conditionnement de molécules bioactives issues de celles-ci. En France, seules trois espèces de microalgues sont autorisées pour une consommation humaine sans transformation et détiennent des propriétés nutritionnelles exceptionnelles : la spiruline ou Arthrospira platensis, la microalgue verte Chlorella et la diatomée Odontella aurita. Ces micro-organismes s'annoncent comme des éléments majeurs dans l'enjeu de l'alimentation mondiale, grâce à leur teneur unique en protéines et au faible impact environnemental de leur production : faible consommation en eau et en énergie. En particulier, la spiruline a ainsi attiré, ces dernières années, l'attention d'un grand nombre de chercheurs et d'industriels. Elle est déjà très répandue sur le marché sous la forme séchée non transformée, pour sa consommation en tant que complément alimentaire. 2 La spiruline contenant un grand nombre de composés d'intérêt à forte valeur ajoutée, de nombreux chercheurs et industriels se sont intéressés à l'extraction de composés d'intérêt à partir de cette cyanobactérie. La biomolécule usuellement extraite à partir de la spiruline est la phycocyanine (PC), protéine pigmentaire bleue à activité antioxydante, 5 représentant 20 % de son poids sec (Vonshak, 1997). Cet intérêt grandissant pour la phycocyanine s'explique notamment par son pouvoir colorant. Actuellement, les colorants alimentaires bleus utilisés en France sont synthétiques : bleu patenté V et bleu brillant ; ils figurent souvent parmi les ingrédients des bonbons et boissons... Le bleu patenté V serait à l'origine d'une amplification de l'hyperactivité chez les enfants et 10 pourrait constituer un potentiel allergène, c'est pourquoi il a récemment été interdit aux Etats Unis, Canada et Australie. De ce fait, une attention particulière a été portée sur l'usage de colorants naturels, et en particulier de la phycocyanine. Les composés hydrosolubles extraits des microalgues et cyanobactéries, et en particulier 15 la phycocyanine, présentent d'importante contrainte si l'on souhaite l'incorporer dans une boisson à pH acide tel qu'un jus de fruit et conserver cette boisson stable pendant une durée minimum de 6 mois. Par stable, on entend : Stabilité physico-chimique de la formule qui conserve son homogénéité et sa couleur au cours du temps. 20 Stabilité des caractéristiques organoleptiques de la formule notamment en empêchant le développement d'une flore d'altération Stabilité sanitaire de la formule notamment en empêchant le développement d'une flore pathogène pour l'homme. 25 Les principales technologies aujourd'hui disponibles chez les producteurs de boisson mettent en jeu un système de traitement thermique ou de filtration à 0,2 micromètre. Les composés hydrosolubles extraits des microalgues et cyanobactéries, et en particulier la phycocyanine est une molécule possédant des contraintes importantes : 30 Elle se dégrade pour une température supérieure à 45°C Elle se dégrade pour un pH inférieur à 3,8 Plus le pH de la solution diminue, plus la phycocyanine est sensible à la chaleur. Plus le pH de la solution diminue, plus la phycocyanine colmate rapidement les filtres d'une porosité inférieur à 4 micromètres. 3 Il est donc impossible d'utiliser un procédé standard de pasteurisation ou de filtration sur la boisson tels qu'il se présente actuellement dans l'industrie agro-alimentaire de la boisson. 5 Ainsi les boissons actuellement disponibles sur le marché et comprenant de la phycocyanine ne sont pas stables sur une durée de 12 mois, avec un développement bactérien les rendant rapidement impropres à la consommation, ou une dégradation de la phycocyanine altérant notablement leur couleur. 10 Afin d'augmenter la stabilité de leurs boissons comprenant de la phycocyanine, les industriels de l'agro-alimentaire ont développé des procédés incluant l'ajout de conservateurs et de dioxyde de carbone dans la boisson ce qui renforce la stabilité de la boisson mais la rend pétillante, ce qui n'est pas du goût de nombreux consommateurs. 15 Il n'existe donc pas à ce jour de procédé permettant d'obtenir une boisson à pH acide, comprenant de la phycocyanine, de longue conservation, en particulier à température ambiante, et non pétillante. La Demanderesse a aujourd'hui mis un point un nouveau procédé d'obtention d'une 20 boisson alimentaire de longue conservation à température ambiante, de préférence plus de 6 mois, de préférence plus de 12 mois, de pH acide, de préférence à base de jus de fruits, comprenant des extraits de microalgues eucaryotes ou procaryotes (cyanobactéries), et/ou des composés hydrosolubles purifiés extraits à partir de microalgues eucaryotes ou procaryotes (cyanobactéries) tel que la phycocyanine, sans 25 nécessité d'adjonction de conservateurs, ni de dioxyde de carbone, la boisson ainsi obtenue pouvant donc être plate. Ainsi un premier objet de la présente invention concerne un procédé d'obtention d'une boisson alimentaire de longue conservation à température ambiante, de préférence plus 30 de 6 mois, de préférence plus de 12 mois, de pH acide, de préférence à base de jus de fruits comprenant des extraits de microalgues eucaryotes ou procaryotes (cyanobactéries) et/ou des composés hydrosolubles purifiés extraits à partir de microalgues eucaryotes ou procaryotes (cyanobactéries), caractérisé en ce que ledit procédé comprend au moins 4 a) une étape de mélange desdits extraits et/ou composés hydrosolubles avec les ingrédients de la boisson sensibles aux traitements thermiques, ledit mélange étant maintenu à un pH supérieur à 7, b) une étape optionnelle de mélange des ingrédients de la boisson insensibles aux 5 traitement thermiques avec le ou les ingrédients de pH acide, de préférence le jus de fruit, c) une étape de stérilisation par microfiltration du mélange obtenu à l'étape a) d) une étape de stérilisation par microfiltration ou traitement thermique du mélange obtenu à l'étape b) ou de l'ingrédient de pH acide, de préférence le jus de fruit, 10 e) une étape d'homogénéisation des mélanges stérilisés obtenus aux étapes c) et d), ledit mélange stérilisé obtenu à l'étape c) étant de préférence ajouté avant le mélange stérilisé obtenu à l'étape d), f) obtention d'une boisson de longue conservation de pH acide comprenant des extraits de microalgues eucaryotes ou procaryotes (cyanobactéries) et/ou des 15 composés hydrosolubles purifiés extraits à partir de microalgues eucaryotes ou procaryotes (cyanobactéries). De manière préférée, à l'étape e), le mélange de l'étape c) est ajouté avant le mélange 20 stérilisé obtenu à l'étape d) afin de ne pas plonger directement le mélange c) qui est pH-sensible dans le mélange d) qui est une solution acide. Ceci pourrait provoquer une précipitation de composés hydrosolubles extraits de microalgues eucaryotes ou procaryotes (cyanobactéries). 25 Par microalgues, on entend désigner selon la présente invention les microalgues eucaryotes, qui sont caractérisée par une paroi cellulaire et un noyau, comprenant les chlorophytes, les chrysophytes et les pyrrophytes, lesdits microalgues eucaryotes étant communément dénommées « microalgues », et les microalgues procaryotes, qui ne possèdent pas de noyau et de paroi cellulaire, comprenant les cyanophytes, ci-après 30 dénommées spécifiquement « cyanobactéries ». De manière préférée selon l'invention, les microalgues eucaryotes sont choisies parmi les chlorophytes, de préférence parmi Chlorella, Nannocloropsis, Dunaliella et Euglena. 5 De manière préférée selon l'invention, les cyanobactéries sont choisies parmi la spiruline (Arthrospira platensis ou Spirulina maxima) et l'AFA (Aphanizomenon Floesaquae). 5 De manière préférée selon l'invention, la microalgue est une cyanobactérie, en particulier la spiruline. Par composés hydrosolubles, on entend désigner selon la présente invention des 10 composés solubles dans l'eau et contenus dans les microalgues, de préférence choisi parmi les protéines et peptides, les vitamines hydrosolubles, de préférence les vitamines du groupe B (en particulier Thiamine (B1), Riboflavine (B2), Niacine (B3), Acide pantothénique (B5), pyridoxine (B6), Biotine (B8), Folate (B9), Cobalamine (B12)), les minéraux, de préférence le sodium, le calcium, le potassium, le magnésium et le fer, la 15 C-phycocyanine (ou phycocyanine), et la chlorophylle. De manière préférée selon l'invention, le composé hydrosoluble est la phycocyanine Par longue conservation on entend selon la présente invention une conservation de plus de 6 mois, de préférence de plus de 12 mois. 20 Par température ambiante on entend selon la présente invention une température de 25°C. Par pH acide, on entend un pH inférieur à 7. De préférence le pH final de la boisson est compris entre 3 et 5, de préférence entre 3,5 et 4,5, de manière encore préférée entre 3,8 25 et 4,2. Par jus de fruits on entend selon la présente invention du jus de fruit naturel ou du jus de fruit concentré, de préférence reconstitué dans de l'eau. Les fruits peuvent être choisis parmi tous les fruits utilisables pour l'alimentation humaine tels que l'orange, la 30 pomme, le raison, l'ananas, la mangue, la poire la pêche, l'abricot, la goyave, la fraise, les fruits rouges, la banane, la framboise, la canneberge, le kiwi, de préférence l'orange. Par ingrédients de la boisson sensibles aux traitements thermiques, on entend selon la présente invention les ingrédients que l'Homme du métier connaît de ses connaissances 6 générales comme pouvant être classiquement incorporées dans un produit alimentaire, tel que des arômes, des vitamines. Ces ingrédients, ainsi que les extraits de microalgues eucaryotes ou procaryotes (cyanobactéries) et/ou des composés hydrosolubles purifiés extraits à partir de microalgues eucaryotes ou procaryotes (cyanobactéries) peuvent se 5 présenter sous la forme de poudres qui seront dilués dans de l'eau lors de la l'étape de mélange, ou encore sous une forme liquide fortement concentrée et stabilisée. Par stérilisation par microfiltration, on entend selon la présente invention une filtration effectuée de manière frontale ou tangentielle, avantageusement sur filtre alimentaire, 10 par exemple en polyamide, notamment en nylon, avec une finesse de 0,2 microns. Une étape de préfiltration peut être réalisée sur un filtre de 2 à 50 microns, de préférence inférieure à 25 microns. De préférence, la filtration s'effectue à débit constant. Le mélange selon la présente invention est effectué de préférence dans des cuves de 15 mélange, à l'aide d'un mixeur plongeant, un batteur-mélangeur, une cuve d' homogénisation, une pompe pneumatique. De manière préférée selon l'invention, le procédé comprend une étape supplémentaire d'embouteillage de la boisson obtenue. De manière préférée, l'étape d'embouteillage 20 est réalisée en condition aseptique. De manière préférée selon l'invention, les extraits de microalgues eucaryotes ou procaryotes (cyanobactéries) et/ou des composés hydrosolubles purifiés extraits à partir de microalgues eucaryotes ou procaryotes (cyanobactéries) représentent entre 0,01 et 25 10 % en poids de la boisson, de préférence entre 0,01 et 1% en poids de la boisson, de préférence entre 0,01 et 0,02% en poids de la boisson. Selon un deuxième aspect, l'invention concerne une boisson alimentaire de longue conservation à température ambiante, de préférence plus de 6 mois, de pH acide, de 30 préférence à base de jus de fruits telle qu' obtenue par le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes renfermant des extraits de microalgues eucaryotes ou procaryotes (cyanobactéries) et/ou des composés hydrosolubles purifiés extraits à partir de microalgues eucaryotes ou procaryotes (cyanobactéries). 7 De manière préférée selon l'invention, la boisson selon l'invention est plate. Par plate on entend non-gazeuse. De manière préférée selon l'invention, la boisson obtenue par le procédé selon la 5 présente invention est une boisson stabilisée. Par boisson stabilisée, on entend selon la présente invention une boisson dont les niveaux microbiologiques pour la flore d'altération non pathogène restent au-dessous des seuils cibles : En sortie de production 10 REVENDICATIONS1. Procédé d'obtention d'une boisson alimentaire de longue conservation à température ambiante, de préférence plus de 6 mois, de pH acide, de préférence à base de jus de fruits comprenant des extraits de microalgues eucaryotes ou procaryotes (cyanobactéries) et/ou des composés hydrosolubles purifiés extraits à partir de microalgues eucaryotes ou procaryotes (cyanobactéries), caractérisé en ce que ledit procédé comprend au moins a. une étape de mélange desdits extraits et/ou composés hydrosolubles avec les ingrédients de la boisson sensibles aux traitements thermiques, ledit mélange étant maintenu à un pH supérieur à 7, b. une étape optionnelle de mélange des ingrédients de la boisson insensibles aux traitement thermiques avec le ou les ingrédients de pH acide, de préférence le jus de fruit, c. une étape de stérilisation par microfiltration du mélange obtenu à l'étape a) d. une étape de stérilisation par microfiltration ou traitement thermique du mélange obtenu à l'étape b) ou de l'ingrédient de pH acide, de préférence le jus de fruit, e. une étape d'homogénéisation des mélanges stérilisés obtenus aux étapes c) et d), ledit mélange stérilisé obtenu à l'étape c) étant de préférence ajouté avant le mélange stérilisé obtenu à l'étape d), f. obtention d'une boisson de longue conservation de pH acide comprenant des extraits de microalgues eucaryotes ou procaryotes (cyanobactéries) et/ou des composés hydrosolubles purifiés extraits à partir de microalgues eucaryotes ou procaryotes (cyanobactéries). 2. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la boisson est à base de jus de fruits, l'ingrédient acide étant du jus de fruit naturel ou concentré. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les composés hydrosolubles extraits sont choisi parmi les protéines et peptides, les vitamines hydrosolubles, de préférence les vitamines du groupe B, les minéraux, de 12 5 4. 105. 6. 15 20 7. 25 8. 30 préférence le sodium, le calcium, le potassium, le magnésium et le fer, la Cphycocyanine, et la chlorophylle, de préférence la phycocyanine. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les microalgues eucaryotes sont choisies parmi Chlorella, Nannocloropsis, Dunaliella et Euglena, et que les cyanobactéries sont choisies parmi la spiruline (Arthrospira platensis ou Spirulina maxima) et l'AFA (Aphanizomenon Floes-aquae), de préférence la spiruline. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend une étape supplémentaire d'embouteillage en condition aseptique de la boisson obtenue. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les extraits de microalgues eucaryotes ou procaryotes (cyanobactéries) et/ou des composés hydrosolubles purifiés extraits à partir de microalgues eucaryotes ou procaryotes (cyanobactéries) représentent entre 0,01 et 1 % en poids de la boisson, de préférence entre 0,01 et 0,5% en poids de la boisson, de préférence entre 0,01 et 0,02% en poids de la boisson. Boisson alimentaire de longue conservation à température ambiante, de préférence plus de 6 mois, de pH acide, de préférence à base de jus de fruits telle qu'obtenue par le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes renfermant des extraits de microalgues eucaryotes ou procaryotes (cyanobactéries) et/ou des composés hydrosolubles purifiés extraits à partir de microalgues eucaryotes ou procaryotes (cyanobactéries). Boisson selon la revendication 7 caractérisée en ce qu'elle est plate.