Brevet FR3139438A1 — publié le 20240315

Un procédé de fabrication de produits alimentaires à base de protéines végétales, qui comporte une étape de réhydratation d’une matière première de protéine(s) végétale(s) sèche à l’aide d’eau ou d’un mélange liquide comportant de l’eau, se caractérisant en ce que l’on procède avant réhydratation à une opération de dissolution de CO 2 gazeux dans l’eau ou dans le mélange liquide comportant de l’eau, utilisé(e) pour la réhydratation des protéines végétales. Système de carbonatation de l’eau ou du mélange liquide comportant de l’eau utilisé(e) pour la réhydratation des protéines végétales La présente invention concerne les procédés et dispositifs de fabrication de produits alimentaires transformés à base de protéines végétales. Qu’elles soient d’origine animale ou végétale, les protéines offrent de nombreuses fonctionnalités texturantes, gélifiantes et émulsifiantes. Le marché est en croissance et les fournisseurs ne cessent d’innover pour explorer de nouvelles fonctionnalités et applications. Les experts considèrent que la demande mondiale de viande devrait s’accroitre d’environ 30% à l’horizon 2030, et on peut noter déjà qu’en 50 ans, la consommation de viande dans le monde a été multipliée par 4 pour atteindre 320 millions de tonnes : la consommation de volailles a même été multipliée par 8, celle de porcs par 3 à 4 et celles de ruminants (bovins et ovins) par 2. Pour satisfaire les besoins grandissants du monde de l’élevage, le secteur des aliments du bétail va croissant, favorisant ainsi la croissance en volume du marché des protéines. Dans ce contexte, les protéines végétales connaissent un regain d’intérêt, en lien avec les préoccupations de développement durable, et les consommateurs sont à la fois à la recherche de produits enrichis en protéines, mais aussi d’alternatives à la viande : les industries produisant des protéines végétales ont ainsi fait d’énormes avancées pour proposer des produits mixtes, voire même 100% végétaux, offrant des qualités gustatives et visuelles équivalentes. Or, il apparait que les producteurs de produits alimentaires à base de protéines végétales partent des protéines déshydratées, en tant que matières premières, et ont besoin d’assurer d’une part la réhydratation de ces protéines matières premières, et d’autre part le formage du produit final, de façon fiable et reproductible. A titre illustratif, les protéines végétales « texturées » ou « texturisées » (dites PVT) de soja sont produites à partir de farine de soja déshuilée, cuite sous pression et déshydratée. Il en résulte un aliment extrêmement riche en protéines, jusqu'à 50 g de protéines pour 100 g de produit sec, considéré comme savoureux et bon marché, très prisé des végétariens. Les PVT se présentent généralement sous forme de granules plus ou moins grosses, elles prennent une texture similaire à du bœuf haché après cuisson. Elles peuvent être assaisonnées de multiples façons. On s’intéresse donc dans le cadre de la présente invention aux procédés de fabrication d’un produit alimentaire à base de protéine(s) végétale(s), comportant une étape de réhydratation de la matière première de protéine(s) végétale(s) sèche, pour former une pâte de matière protéique végétale et d'eau, et comportant une étape de formage du produit souhaité à une forme désirée, suivie ou non d’une étape de cuisson de cette forme (on peut cuire cette forme une fois ainsi obtenue ou bien ne pas la cuire et la réserver, notamment pour la congeler). A titre illustratif le procédé de fabrication auquel s’applique la présente invention peut notamment comporter les étapes suivantes : On dispose d’une matière première de protéine(s) végétale(s) sèche sous une forme quelconque donnée ; On procède à une pesée d’une quantité souhaitée de matière première ; On procède à la réhydratation de cette quantité de matière ; On procède à une étape de mélange de la matière précédente pour former une pâte de matière protéique végétale et d'eau, on peut procéder à ce stade à un ajout (selon la recette suivie) d’épices, d’arômes, de matières grasses et autres ingrédients ; On procède à une étape de formage du produit à une forme désirée (plaques, fils, steaks…) ; On procède le cas échéant à une étape de cuisson de la forme ainsi obtenue. L’étape de réhydratation est bien compréhensible, elle vise à atteindre la texture et viscosité souhaitées selon les propriétés techno-fonctionnelles attendues, en fonction du produit et du marché visés (élasticité, émulsification, moussage, liaison au gras etc …). L’étape de mélange listée ci-dessus est certes non obligatoire mais intéressante car elle permet d’homogénéiser la préparation, elle est dans la plupart des cas réalisée dans des cuves ou mélangeurs. L’étape de formage, selon le produit final visé (viande, poisson, produits laitiers, produits de boulangerie, etc...), peut être réalisé par exemple par extrusion, par moulage, dosage, formage haute pression etc...selon des savoir-faire bien connus dans le domaine. On peut alors mentionner le fait que ces produits à base de protéines végétales ont fait l’objet d’une littérature très abondante, on peut notamment citer les documents suivants : FR-2 148 217, GB-1 526 998, FR-2 119 489, US-3 911 157, WO 82/03750, US-2 182 175, ou encore les documents WO2021/115578 ou CN112806470. Or, on constate que, si dans les produits alimentaires à base de protéines animales, le formage est maintenant un procédé bien maitrisé et parfaitement répétable par la profession, il n’en est absolument pas de même pour les protéines végétales, par exemple pour former des produits se présentant sous une forme de « steack haché » de forme oblongue. En effet, actuellement, les procédés de transformation de ces protéines végétales ne permettent pas d’assurer une fiabilité de formage et une mémoire de forme satisfaisante, donc une « allure » satisfaisante et attirante pour le consommateur. Pour pallier à ces difficultés de formage, les industriels du secteur sont contraints de travailler à des températures basses, permettant d’atteindre une partie du palier de congélation afin de garder une mémoire de forme, basses températures qui sont alors à l’origine de défauts de surface des produits et d’un aspect relativement hétérogène. Ces températures basses obligent les utilisateurs à utiliser équipement, par exemple des malaxeurs à des températures basses (typiquement inférieures à -2°C) et des temps de traitement en mode « lot » (on dit aussi « batch ») très longs (supérieurs à 15min) qui génèrent des modifications irréversibles sur la texture du produit : dénaturation des fibres, aspect “pâteux”, collant…etc… Ainsi pour une protéine sèche, jusqu'au gonflement, on fera intervenir l'absorption, la mouillabilité, les capacités de rétention, de cohésion et d'adhésion, puis du gonflement à la dispersion ou la solubilisation on met en jeu les propriétés de viscosité. L'eau (ou le liquide comportant de l’eau) va pouvoir se retrouver associée sous différentes formes avec la protéine. On peut considérer qu’au cours de l'hydratation d'une protéine végétale, ce seront les groupes polaires ionisés qui vont s'hydrater les premiers, puis les groupes polaires non ionisés. L'hydratation va dépendre de la nature de ces groupes ainsi que de leur localisation au niveau de la protéine. Selon la présente invention, on propose alors, pour améliorer les difficultés rapportées ci-dessus, de dissoudre du CO 2 dans l’eau ou dans le mélange liquide comportant de l’eau, utilisé(e) pour la réhydratation des protéines végétales, ce qui va permettre d’améliorer la réhydratation en influant sur les liaisons hydrogène. En effet, les protéines sont des molécules polarisées, cette polarisation génère des interactions, qui jouent un rôle essentiel dans la conformation spatiale de la structure des protéines. On sait en effet, mais les indications ci-dessous développées ne sont données qu’à titre indicatif, ne pouvant en aucune manière restreindre toutes les possibilités d’explications théoriques des bons résultats observés, que le pH est réputé être un facteur très important dans les mécanismes d’association dans le sens où il joue un rôle crucial dans l’ionisation des groupements des chaines latérales, dans le changement de la charge globale et dans la répartition des forces électrostatiques autour des protéines. Un autre facteur susceptible d’impacter le changement de conformation des protéines solubilisées dans une dispersion et dans la nature des interactions formées lors de l’agrégation est la force ionique. A titre d’exemple, un ajout modéré de sels permet de réduire les forces de répulsions électrostatiques induisant ainsi une stabilité thermique plus élevée de la protéine. En outre, des interactions hydrophobes sont généralement favorisées à une force ionique élevée. La présente invention concerne donc un procédé de fabrication de produits alimentaires à base de protéines végétales, qui comporte une étape de réhydratation d’une matière première de protéine(s) végétale(s) sèche à l’aide d’eau ou d’un mélange liquide comportant de l’eau, se caractérisant en ce que l’on procède avant réhydratation à une opération de dissolution de CO 2 gazeux dans l’eau ou dans le mélange liquide comportant de l’eau, utilisé(e) pour la réhydratation des protéines végétales. On propose donc selon la présente invention de dissoudre du CO 2 dans l’eau ou dans le mélange liquide comportant de l’eau, utilisé(e) pour la réhydratation des protéines végétales, à l’aide d’un carbonateur, on s’efforcera d’obtenir une teneur en CO 2 dissous qui soit supérieure ou égale à 2,5 g /l, voire proche de l'eau gazeuse qui se situe à au moins 3,5 g/l. On s’attache selon la présente invention à ne pas se donner de limite haute tout simplement car cette limite va dépendre des protéines travaillées, des équipements utilisés, des effets recherchés et des limites physiques (relatives à la dissolution du CO 2 dans l’eau à une Température et Pression donnée). En effet, la dissolution du CO 2 est plus importante lorsque la pression dans l’équipement est élevée. Selon la présente invention, l'expression « protéine végétale » désigne toute protéine issue de céréales, d'oléagineux, de légumineuses (pois, haricots, fèves, lentilles, luzerne, trèfle, lupin etc….) ou encore de tubercules. Ces protéines peuvent être utilisées seules ou en mélanges, choisies dans la même famille ou dans des familles différentes. Des tests qui ont été réalisés dans les conditions de l’invention, ont montré des résultats extrêmement intéressants et prometteurs pour l’industriel chez qui les tests ont été effectués, dans les conditions suivantes : types de protéines concernées : protéines végétales de type blé, pois, sarrasin, lentille, soja ; fabrication de boulettes panées, steaks végétariens, panés de sarrasin, égrenés de protéines ; Les essais ont montré une amélioration de la mémoire de forme et de la texturation, du produit et/ou de la panure. La présente invention concerne donc notamment un procédé tel que décrit ci-dessus où : On dispose d’une matière première de protéine(s) végétale(s) sèche sous une forme quelconque donnée ; On procède à une pesée d’une quantité souhaitée de matière première ; On procède à la réhydratation de cette quantité de matière à l’aide d’eau ou d’un mélange liquide comportant de l’eau ; On procède avantageusement à une étape de mélange de la matière précédente pour former une pâte de matière protéique végétale et d'eau ou d’un mélange liquide comportant de l’eau, étape de mélange durant laquelle on procède le cas échéant à un ajout d’ingrédients tels que épices, arômes, matières grasses et/ou autres ingrédients, selon la recette suivie en vue d’obtenir ledit produit alimentaire souhaité ; On procède à une étape de formage du produit à une forme désirée à partir de la matière obtenue à l’étape précédente ; On procède le cas échéant à une étape de cuisson de la forme ainsi obtenue ou bien on réserve la forme ainsi obtenue en vue d’une utilisation ultérieure, par exemple en vue de sa surgélation/congélation. Et selon un des modes de mise en œuvre de l’invention, ladite opération de dissolution permet d’obtenir une teneur en CO 2 dissous qui est supérieure ou égale à 2,5 g /l, et préférentiellement supérieure ou égale à 3,5 g/l. Un procédé de fabrication de produits alimentaires à base de protéines végétales, qui comporte une étape de réhydratation d’une matière première de protéine(s) végétale(s) sèche à l’aide d’eau ou d’un mélange liquide comportant de l’eau, se caractérisant en ce que l’on procède avant réhydratation à une opération de dissolution de CO 2 gazeux dans l’eau ou dans le mélange liquide comportant de l’eau, utilisé(e) pour la réhydratation des protéines végétales. Procédé selon la revendication 1, qui comporte les étapes suivantes : On dispose d’une matière première de protéine(s) végétale(s) sèche sous une forme quelconque donnée ; On procède à une pesée d’une quantité souhaitée de matière première ; On procède à la réhydratation de cette quantité de matière à l’aide d’eau ou d’un mélange liquide comportant de l’eau ; On procède avantageusement à une étape de mélange de la matière précédente pour former une pâte de matière protéique végétale et d'eau ou d’un mélange liquide comportant de l’eau , étape de mélange durant laquelle on procède le cas échéant à un ajout d’ingrédients tels que épices, arômes, matières grasses et/ou autres ingrédients, selon la recette suivie en vue d’obtenir ledit produit alimentaire souhaité ; On procède à une étape de formage du produit à une forme désirée à partir de la matière obtenue à l’étape précédente ; On procède le cas échéant à une étape de cuisson de la forme ainsi obtenue ou bien on réserve la forme ainsi obtenue en vue d’une utilisation ultérieure, par exemple en vue de sa surgélation/congélation. Procédé selon la revendication 1 ou 2, se caractérisant en ce que la teneur en CO 2 dissous dans l’eau ou dans le mélange liquide comportant de l’eau est supérieure ou égale à 2,5 g /l, et préférentiellement supérieure ou égale à 3,5 g/l.