Brevet FR3072002A1 — publié le 20190412

PROCÉDÉ DE PRÉPARATION D'UN GEL ALIMENTAIRE DE PROTÉINES D'ARACHIDE, GEL OBTENU ET SON UTILISATION. La présente invention concerne un procédé de préparation de gel alimentaire à partir d'un broyât de graines dé-pelliculées d'arachide, ainsi que les gels susceptibles d'être obtenus par ce procédé. Les protéines sont, avec les glucides et les lipides, l'une des trois grandes familles de macro-nutriments qui contribuent à l'apport énergétique. Essentielles à l'organisme, elles y jouent un rôle structural (au niveau musculaire ou encore cutané) mais sont également impliquées dans de très nombreux processus tels que la réponse immunitaire (anticorps), le transport de l'oxygène dans l'organisme (hémoglobine), ou encore la digestion (enzymes digestives). Il existe deux grandes classes de protéines, les protéines animales et les protéines végétales. Les protéines animales proviennent notamment du lait, de l'oeuf, des poissons et de la viande. Quant aux protéines végétales, elles proviennent essentiellement des céréales et des légumineuses. Il a été établi que plus de 70 % des protéines consommées dans les sociétés occidentales sont d'origine animale, contre seulement 15-20% dans les pays en voie de développement. Cette différence entre pays industrialisés et pays en voie de développement s'explique notamment par le fait que la 30 production de protéines animales est plus coûteuse que la production de protéines végétales. Par ailleurs, les matières premières animales telles que le lait, le poisson ou la viande sont beaucoup plus difficiles à conserver que les matières premières végétales. 2 De plus, les impacts environnementaux négatifs de la production de viande, tant intensive ou qu'extensive, sont de plus en plus mis en avant. Ils se traduisent principalement par un risque de dégradation de la qualité de l'eau, une 5 substitution des forêts par des prairies, une réduction de la biodiversité ou bien encore une production de gaz à effet de serre. Enfin, la disponibilité des produits animaux va décroitre dans les 50 prochaines années. 10 Il serait ainsi souhaitable de trouver une alternative aux produits alimentaires à base de protéines animales tels que par exemple les fromages ou les desserts lactés. Cependant, la principale difficulté à cette alternative réside dans la présence de facteurs antinutritionnels tels que 15 l'acide phytique, facteur de flatulence et facteur antitrypsique présents dans les protéines végétales. De plus, les protéines végétales, contrairement aux protéines animales, une fois mélangées avec d'autres ingrédients, se mettent difficilement en forme du fait que les protéines végétales 20 présentent une fonctionnalité inférieure à celle des protéines animales qui sont par nature structurées. Il existe des formes de structuration de produits à base de protéines végétales mais qui sont peu développées et dont l'offre de marché est limitée dans les pays en voie de 25 développement. La transglutaminase, souvent appelée « colle à viande » est une enzyme largement utilisée dans l'industrie alimentaire. Cette enzyme est composée de chaines d'acides aminés et agit sur les protéines contenues dans les produits alimentaires afin de les coller entre elles. La transglutaminase permet également d'améliorer la texture des produits riches en protéines. Il a été démontré que la transglutaminase permettait par exemple d'améliorer la texture du tofu (Liu, Chang & Tatsumi. 2004. Effect of thermal 3 pretreatment of raw soymilk on the gel strength and microstructure of tofu induced by microbial transglutaminase. China: Department of food science and technology, 7p). Dans ce document, du jus de soja est extrait et est ensuite 5 transformé en tofu. Lors de la transformation en tofu, le sérum qui est riche en nutriments est éliminé par égouttage. Le tofu ainsi obtenu est très pauvre en nutriments. Les arachides constituent une ressource importante et leur consommation est répandue. La teneur en protéines des 10 arachides bien qu'inférieure à celle du soja reste élevée. Les arachides seraient donc de bons candidats pour la préparation de gel alimentaire végétal. Cependant les arachides sont difficiles traiter. Classiquement, les arachides sont grillées et éventuellement salées avant d'être consommées. 15 Des études ont porté sur la gélification de protéines isolées d'arachide ou de concentrés de protéines d'arachides. Cependant, pour des raisons de viabilité industrielle et économique, il serait important de pouvoir obtenir un gel de protéines d'arachides directement à partir de la graine brute 20 d'arachide. Ainsi, il serait intéressant de disposer d'un aliment à faible coût et complet d'un point de vue nutritionnel, hautement concentré en protéines d'arachides et qui présenterait une texture adaptée au type d'aliment désiré et qui pourrait 25 constituer des substituts des produits alimentaires à base de protéines animales. Il est divulgué dans WO 2015/145089 qu'un aliment riche en nutriments comprenant des protéines essentiellement d'origine végétale ayant été traitées avec de la transglutaminase 30 permettait en partie de répondre à ces besoins. Les présents inventeurs ont trouvé qu'en améliorant la solubilisation des protéines d'arachides, il est possible de contrôler plus finement la gélification d'une suspension de broyât de graines dé-pelliculées d'arachide et de proposer des 4 gels pouvant servir à améliorer la texture de produits alimentaires. RESUME DE L'INVENTION 5 L'objet de la présente invention concerne donc un procédé de préparation d'un gel alimentaire de protéines d'arachide par traitement à l'aide d'une transglutaminase d'une suspension aqueuse d'un broyât de graines dé-pelliculées d'arachide. La présente invention a également pour objet un gel 10 alimentaire riche en protéines d'arachide. Elle concerne enfin l'utilisation dudit gel alimentaire pour améliorer la texture de produits alimentaires. DESCRIPTION DETAILLEE L'objet de la présente invention concerne donc un procédé de 15 préparation d'un gel alimentaire de protéines d'arachide par traitement à l'aide d'une transglutaminase d'une suspension aqueuse d'un broyât de graines dé-pelliculées d'arachide. Dans la présente invention, on entend par gel alimentaire, une structure polymérisée réticulée capable de retenir de l'eau. 20 Un gel selon l'invention présente une capacité de rétention d'eau d'au moins 50%, de préférence d'au moins 60% et plus préférentiellement encore d'au moins 80%, lorsqu'il est soumis à une centrifugation de 20 minutes à 2000tpm. La suspension aqueuse de broyât de graines dé-pelliculées 25 d'arachide comprend la quasi-totalité ou la totalité des des nutriments des graines d'arachide et notamment les protéines. Cependant, celles-ci ne sont pas totalement solubilisées dans la phase aqueuse. Sans vouloir être liés par aucune théorie, les inventeurs sont 30 d'avis que la formation du gel par l'action de la transglutaminase sera d'autant plus efficace que les protéines 5 d'arachide seront solubilisées dans la phase aqueuse. Ainsi, selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, avant ledit traitement par transglutaminase, la solubilisation des protéines d'arachide dans la suspension aqueuse est augmentée. 5 Afin d'augmenter la solubilisation des protéines d'arachide, on peut utiliser l'un des moyens suivants pris seuls ou en combinaison : ajout d'ions dans le milieu aqueux, notamment du chlorure de sodium, des sels de phosphates ou de polyphosphates, d'autres molécules chargées de qualité 10 alimentaire ; ajout d'acides minéraux ou organiques, de bases organiques ou minérales, d'acides aminés libres, de solvants de qualité alimentaires présentant une polarité différente de l'eau ; chauffage du milieu d'une température de 40 à 140°C ; traitement mécanique de cisaillement de la suspension, tel 15 qu'une homogénéisation à pression limitée ; traitement aux ultra-sons ; traitement biologique tel qu'une hydrolyse enzymatique ménagée par exemple à l'aide d'une protéase ou une fermentation bactérienne. Selon un mode de réalisation avantageux par sa simplicité, la 20 solubilisation des protéines dans l'eau est augmentée en ajoutant du chlorure de sodium. La quantité de chlorure de sodium ajoutée peut être ajustée en fonction de la concentration souhaitée en protéines dans la phase aqueuse. Selon un autre mode de réalisation avantageux, la 25 solubilisation des protéines dans l'eau est augmentée en chauffant la suspension à une température T1 de 40 à 140°C pendant une durée tl de 5 à 60 minutes, de préférence à une température T1 de 70 à 105°C pendant une durée tl d'environ 10 minutes. Cette augmentation de la solubilisation des protéines 30 par chauffage peut également être réalisée sur une suspension qui a préalablement été concentrée. 6 Le traitement par la transglutaminase se fait avantageusement à une concentration en transglutaminase comprise entre 0,05 et 1 %, préférentiellement entre 0,1 et 0,5%, en masse de transglutaminase par rapport à la quantité totale d'extrait 5 sec d'arachide. En utilisant cette quantité de transglutaminase, il est possible de préparer un gel avec une concentration minimale en protéines d'arachide totales de l'ordre de 5%, de préférence de l'ordre de 8%, et de façon davantage préférée de l'ordre de 10 9%. Selon un mode de réalisation particulier, le procédé selon l'invention comprend les étapes consistant à : a) séparer les graines d'arachide et retirer la pellicule fibreuse; 15 b) broyer dans l'eau lesdites graines dé-pelliculées pour former une suspension; c) augmenter la solubilisation dans l'eau des protéines présentes dans ladite suspension d) optionnellement concentrer ladite suspension ; 20 e) porter ladite suspension obtenue à l'étape (c), ou le cas échéant à l'étape (d), à une température T de 20 à 70°C, de préférence de 30 à 70°C, plus préférentiellement encore de 45°C ; f) ajouter de la transglutaminase; et 25 g) récupérer le gel alimentaire ainsi formé comprenant des protéines d'arachide. L'étape de récupération du gel alimentaire se fait après avoir laissé incuber le milieu en présence de la transglutaminase pendant une durée suffisante, par exemple de l'ordre de 24 30 heures. Selon un autre mode de réalisation, le procédé selon l'invention comprend les étapes consistant à : 7 a) séparer les graines d'arachide et retirer la pellicule fibreuse; b) broyer dans l'eau lesdites graines dé-pelliculées pour former une suspension; 5 c) augmenter la solubilisation dans l'eau des protéines présentes dans ladite suspension par ajout de chlorure de sodium et/ ou par chauffage de la suspension à une température T1 de 40 à 140°C pendant une durée tl de 5 à 60 minutes, de préférence à une température T1 de 70 10 à 105°C pendant une durée tl d'environ 10 minutes; d) optionnellement concentrer ladite suspension ; e) porter ladite suspension obtenue à l'étape (c), ou le cas échéant à l'étape (d), à une température T de 20 à 70°C, de préférence de 30 à 70°C, plus 15 préférentiellement encore d'environ 45°C; f) ajouter de la transglutaminase; et g) récupérer le gel alimentaire ainsi formé comprenant des protéines d'arachide. Selon un mode de réalisation particulier, le procédé selon 20 l'invention peut comprendre une étape supplémentaire d'ajout au mélange de l'étape (b), (c), (d) et/ou (e) d'un acidifiant afin que la transglutaminase soit ajoutée dans un milieu présentant un pH acide allant de 3,6 à 5,2. L'acidifiant peut être tout agent acide organique ou minéral 25 de qualité alimentaire. A titre d'exemple, on peut citer les acides fermentaires tels que l'acide acétique, lactique, malique, carbonique et autres acides fermentaires ; les acides phosphoriques, l'acide citrique, l'acide chlorhydrique, l'acide sulfurique ; et leurs mélanges. 30 L'ordre des étapes c) et d) peut être inversé. Le procédé selon l'invention peut en outre comprendre, l'issue de l'étape (g), une étape supplémentaire de chauffage 8 à une température T2 comprise entre 80 et 140°C pendant une durée t2 comprise entre 1 et 60 minutes. Cette étape finale de chauffage permet de finaliser la structuration du gel. L'invention porte également sur un gel alimentaire 5 susceptible d'être obtenu par le procédé décrit précédemment. Le gel alimentaire selon l'invention peut contenir de 5 30%, de préférence de 6 à 20%, et plus préférentiellement encore de 8 à 15% en poids de protéine d'arachide. Le gel selon l'invention peut être utilisé pour modifier la 10 texture d'un aliment dans lequel il est incorporé. Il peut ainsi permettre la réalisation d'aliments, tels que des produits type : yaourts, crèmes dessert, fromages, sauces, etc., sans recours à des produits d'origine animale L'invention va être décrite de façon plus détaillée à l'aide 15 d'exemples qui ne sont pas limitatifs. FIGURES La figure 1 est un diagramme représentant la fermeté d'un gel tel que préparé selon l'exemple 1 en fonction de sa force 20 ionique. La figure 2 est un diagramme représentant la capacité de rétention d'eau de polymères d'arachide à différents extraits secs en présence et en absence de transglutaminase, selon l'exemple 2. 25 EXEMPLES Exemple 1 : On broie des graines d'arachides dé-pelliculées avec de l'eau pour obtenir une suspension (S0) présentant un extrait sec à 40% en poids. 9 Pour favoriser la solubilisation des protéines d'arachides, on fait varier la force ionique en ajoutant dans la suspension aqueuse du NaCl. On prépare ainsi 5 suspensions différentes (S1 à S5) présentant un extrait sec de 40% en poids et 5 différentes forces ioniques. La force ionique i en mol/L répond à la formule suivante : p=1/2Zci*zi2 ci étant la concentration molaire en ion Na+ (en mol/L) et zi étant la charge de Na+. 10 On chauffe à 45°C et on ajoute 0,3% (p/p) de transglutaminase. On laisse incuber pendant 45 minutes à 45°C. Puis on laisse reposer 24 heures à la température ambiante. On mesure la fermeté de chacun des gels structurés obtenus à l'aide d'un appareil TAX.XT de Stable Micro Systems à une 15 distance de 5 mm et une vitesse de 0,5mm/s. Les résultats sont reportés dans le tableau ci-dessous et sur la Figure 1. Suspensions Force ionique (mol/L) Fermeté (N) SO 0 0,21 S1 0,24 0,42 S2 0,38 0,56 S3 0,48 0,77 S4 0,57 0,50 S5 0,72 0,63 On observe qu'un maximum de fermeté est obtenu pour une force 20 ionique de 0,48 mol/L. 10 Exemple 2 : On broie dans de l'eau différentes concentrations de graines dé-pelliculées d'arachide de façon à avoir des extraits secs de 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 et 50% (p/p). 5 On ajuste la force ionique de chaque suspension à 1 mol/L par ajout de NaCl. On mixe et on chauffe chaque suspension à 45°C, puis chaque suspension est divisée en 2 lots. Dans une série, on ajoute 0,3% (p/p) de transglutaminase microbienne et on laisse 10 incuber 20 minutes à 45°C. On laisse reposer les 2 séries 24 heures à la température ambiante. Pour chaque lot, on détermine alors la formation d'un gel par détermination de la capacité de rétention d'eau maximale C de 15 la structure formée, lorsque 30 g de la structure sont placés dans un tube à essai et soumis à une centrifugation de 20 minutes à 2000 tpm selon la formule suivante : C (%)= (masse du culot après centrifugation/ masse initiale)*100. 20 Les résultats obtenus sont reportés sur la figure 2. Un gel se forme uniquement dans les lots traités par la transglutaminase présentant un extrait sec supérieur ou égal à 30%. REVENDICATIONS1. Procédé de préparation d'un gel alimentaire de protéines d'arachide par traitement à l'aide d'une transglutaminase d'une suspension aqueuse d'un broyât de graines dé- pelliculées d'arachide. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la solubilisation des protéines d'arachide dans la suspension aqueuse est augmentée avant ledit traitement par transglutaminase. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la solubilisation est augmentée par l'un des moyens suivants pris seuls ou en combinaison : ajout d'ions dans le milieu aqueux, notamment du chlorure de sodium, des sels de phosphates ou de polyphosphates, d'autres molécules chargées de qualité alimentaire ; ajout d'acides minéraux ou organiques, de bases organiques ou minérales, d'acides aminés libres, de solvants de qualité alimentaires présentant une polarité différente de l'eau ; chauffage du milieu d'une température de 40 à 140°C ; traitement mécanique de cisaillement de la suspension, tel qu'une homogénéisation à pression limitée ; traitement aux ultra- sons ; traitement biologique tel qu'une hydrolyse enzymatique ménagée par exemple à l'aide d'une protéase ou une fermentation bactérienne. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la solubilisation est augmentée en ajoutant dans le milieu du chlorure de sodium. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la concentration en transglutaminase est comprise entre 0,05 et 1%, préférentiellement entre 0,1 12 et 0,5%, en masse de transglutaminase par rapport à la quantité totale d'extrait sec de la suspension. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, 5 comprenant les étapes consistant à : a) séparer les graines d'arachide et retirer la pellicule fibreuse; b) broyer dans l'eau lesdites graines dé-pelliculées pour former une suspension; 10 c) augmenter la solubilisation dans l'eau des protéines présentes dans ladite suspension ; d) optionnellement concentrer ladite suspension ; e) porter ladite suspension obtenue à l'étape (c), ou le cas échéant à l'étape (d), à une température T de 20 à 15 70°C de préférence de 30 à 70°C ; f) ajouter de la transglutaminase; et g) récupérer le gel alimentaire ainsi formé comprenant des protéines d'arachide. 20 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend une étape supplémentaire d'ajout au mélange de l'étape (b), (c), (d) et/ou (e) d'un acidifiant afin que ledit mélange de l'étape (f) présente un pH compris entre 3,6 et 5,2. 25 8. Procédé selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'il comprend une étape supplémentaire de chauffage du gel alimentaire et/ou du mélange obtenu à l'étape (g) à une température T2 comprise entre 80 et 140°C pendant une durée 30 t2 comprise entre 1 et 60 minutes. 9. Gel alimentaire susceptible d'être obtenu par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8. 13 10. Gel alimentaire selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il contient entre 5 et 30% en poids de protéine(s). 11. Utilisation du gel alimentaire selon la revendication 9 ou 5 10 pour modifier la texture d'un aliment dans lequel il est incorporé.