Brevet FR3157071A1 — publié le 20250627

La présente invention a pour objet un ingrédient alimentaire constitué de fibres végétales terrestres et de fibres algales marines se présentant sous forme de poudres. ainsi qu’un produit laitier incorporant un tel ingrédient. La présente invention a également pour objet un procédé de fabrication d’un tel produit laitier dans le cas particulier d’un fromage ou d’une préparation fromagère. INGREDIENT ALIMENTAIRE A BASE DE FIBRES VEGETALES TERRESTRES ET DE FIBRES ALGALES MARINES, ET PRODUIT LAITIER COMPRENANT UN TEL INGREDIENT Domaine technique de l’invention La présente invention concerne un ingrédient alimentaire constitué de fibres végétales terrestres et de fibres algales marines sous forme de poudres, ainsi qu’un produit laitier incorporant un tel ingrédient. La présente invention a également pour objet un procédé de fabrication d’un tel produit laitier dans le cas particulier d’un fromage ou d’une préparation fromagère. Arrière-plan technique À l’origine, la technologie fromagère est née du besoin de conservation du lait, denrée alimentaire périssable. Ainsi, elle permettait le report dans le temps des composants «nobles» du lait (à savoir les protéines et les matières grasses) sous un volume réduit, mais pour le seul usage des opérateurs qui la pratiquaient [1] . Par la suite, elle est devenue une activité économique à part entière en générant de la valeur ajoutée au lait. Aujourd’hui, afin de mieux répondre aux diverses attentes des consommateurs (sécurité alimentaire, régularité organoleptique…) et aux exigences économiques (rendement, coût de revient, productivité et rentabilité), les opérateurs de l’industrie laitière doivent gérer et optimiser chacune des opérations unitaires mises en œuvre lors de la transformation du lait en fromage. En effet, de nombreux phénomènes se déroulent lors du passage du lait liquide au « fromage solide » et il existe beaucoup de technologies différentes, de la préparation des laits à l’affinage, qui permettent d’obtenir un grand nombre de fromages aux caractéristiques biochimiques et organoleptiques bien distinctes à partir desquelles ils sont classés en grandes familles [1] . A cet effet, les opérateurs de l’industrie laitière ont dû, notamment pour répondre à la demande croissante des consommateurs, augmenter l’utilisation d’un certain nombre d’additifs chimiques [1] . Mais à l’heure actuelle, il s’avère nécessaire de réduire, voire même de supprimer l’utilisation de ces additifs chimiques, afin de répondre à la demande et au développement du marché des solutions alternatives naturelles dans le domaine de l’industrie agroalimentaire [1] . Pour répondre à ce besoin, le demandeur a mis au point un ingrédient alimentaire alternatif uniquement à base de fibres végétales terrestres et algales et destiné à des produits laitiers (c’est-à-dire le lait ou tout produit issu de la transformation du lait ainsi que leurs dérivés ou sous-produits, comme défini ci-après) pouvant répondre aux exigences des cahiers des charges des produits traditionnels, tout en réduisant voire même supprimant le recours à différents catégories d’additifs chimiques, et en conservant voire même améliorant les qualités des produits traditionnels issus de l’industrie fromagère [1] . Il est connu de l’homme de l’art des substituts ou ingrédients alimentaires à base de fibres végétales. Ainsi, la demande de brevet européen EP2403352 décrivant une composition comprenant une protéine végétale issue de la famille des céréales, oléagineux, tubercules, légumineuses, algues et microalgues, et une fibre végétale, notamment une fibre soluble dans l’eau et issues de plantes oléagineuses (soja, colza et pois) et protéagineuses et/ou une fibre insoluble choisie parmi les amidons résistants, les fibres de céréales, les fibres de fruits ou de légumes, les fibres de légumineuses et leurs mélanges (fibres de bambou, pois et carottes). La fibre végétale se présente sous forme sèche mais non pulvérulente (granulaire). La composition décrite dans EP2403352 peut être utilisée en substitution totale ou partielle des protéines du lait dans des spécialités fabriquées à partir de lait, et notamment des spécialités fromagères. Néanmoins, cette composition comprend une protéine végétale pouvant être issue d’algues ou de microalgues , mais ne comporte pas de fibres algales marines associées à des fibres végétales. La présente invention permet de résoudre les problèmes soulevés par l’art antérieur. Dans ce but, la présente invention a pour objet un ingrédient alimentaire constitué de fibres végétales terrestres et de fibres algales marines se présentant sous forme de poudres. De manière communément admise, un ingrédient alimentaire, qui intervient dans une formulation alimentaire, est un composant ou constituant de toute combinaison ou mélange qui forme un aliment commercial. Un ingrédient de cuisine est une substance qui est ajoutée à un aliment pour obtenir un effet souhaité [ 2 ] . Au sens de la présente invention, on entend plus particulièrement par ingrédient alimentaire, une composition de substances alimentaires associant des fibres d’origine végétale terrestre et des fibres d’origine algale marine. En ce qui concerne les fibres végétales terrestres, la majorité d’entre elles est partiellement soluble, comme une grande partie des fibres retrouvées dans les légumes, légumes secs ou céréales. Certaines fibres sont solubles dans l’eau et visqueuses ; c’est le cas des béta-glucanes contenus dans l’avoine ou le seigle, ou bien des pectines de fruits et des « gommes », comme la gomme de guar, utilisées notamment comme épaississant ou gélifiant, D’autres fibres sont insolubles ou partiellement solubles (cellulose et hémicelluloses) comme dans le son de blé. Les pectines sont des polysaccharides hétérogènes complexes rencontrés dans la paroi cellulaire primaire de la plupart des plantes. Elles sont principalement extraites de fruits et légumes issus de sous-produits de l’industrie agro-alimentaire, tels que les écorces d’agrumes, le marc de pommes et la pulpe de betterave sucrière. Elles sont constituées majoritairement d’unités d’acide D-galacturonique estérifiées ou pas, reliées entre elles par des liaisons α-(1->4). Leur proportion d’unités varie avec la présence de différents sucres neutres tels que le D-galactose, le L-arabinose, le L-rhamnose et le D-xylose. En ce qui concerne les fibres algales marines, leur chimie structurelle diffère de celle trouvée dans les plantes terrestres. Cela leur confère des propriétés fonctionnelles et bioactives que l'on ne trouve pas dans les sources de fibres terrestres. La nature riche en nutriments des algues en fait d'excellents candidats pour l'utilisation d'aliments fonctionnels. De plus, leur capacité physique à émulsionner et à retenir l'eau améliore leurs propriétés techno-fonctionnelles en tant qu'ingrédient alimentaire. La teneur totale en polysaccharides ou en sucre des algues est typiquement comprise entre 4 % et 76 % (masse sèche). La nature des polysaccharides algaux diffère entre les embranchements. Les alginates, les fucoïdanes et la laminarine sont les principaux polysaccharides des algues brunes. Les carraghénanes et les agaranes se trouvent dans les algues rouges. Les ulvanes dans les algues vertes. La grande majorité de ces polysaccharides algaux sont solubles et pour la plupart de type anionique ou polyanionique. Cette structure anionique conférent à ces polysaccharides de nombreuses propriétés physicochimiques particulières Les alginates sont des polysaccharides présents dans la paroi des algues brunes produits à l’échelle de 30 000 tonnes par an dans le monde. Leur valorisation, inédite dans le domaine des surfactants, présente plusieurs avantages du point de vue impact environnemental puisque leur production ne nécessite pas de terres agricoles, ni d’eau douce ou d’engrais et de produits phytosanitaires. Ces polysaccharides sont formés de ponts glycosidiques (1->4) entre les deux monomères β-D-mannuronate (M) et son épimère en C5, l’α-L-guluronate (G). Ces motifs M et G sont arrangés d’une façon irrégulière par des blocs homopolymériques (MM ou GG) séparés par des blocs alternés (MG) tout le long de la chaîne de l’alginate. Les carraghénanes (ou carraghénines) sont des polysaccharides soufrés (galactanes sulfatés) extraits d'algues rouges. Les carraghénanes sont surtout extraits du Kappaphycus alvarezii et du Eucheuma denticulatum . Trois grandes catégories de carraghénanes sont commercialisées aujourd’hui : le κ-carraghénane, le ι-carraghénane, le λ-carraghénane. Chacune de ces catégories présente une structure et des propriétés distinctes. Les principales différences au niveau de la structure moléculaire sont le nombre et la position des groupements sulfates ainsi que le nombre de ponts 3,6-anhydro-galactoses (3,6-AG). Un certain nombre de ces polymères (alginates, ulvanes, et carraghénanes en particulier) présentent des propriétés amphiphiles sous forme de polymères associatifs qui ont la capacité de s’organiser en milieu aqueux suite aux interactions hydrophobes inter et/ou intramoléculaires entre les greffons pouvant former ainsi des microdomaines (agrégats, micelles, clusters…) tout en gardant leur hydrosolubilité. Cette auto-organisation confère à ces systèmes des propriétés rhéologiques (viscosifiantes, voire gélifiantes), de séquestration d’actifs amphiphiles ou hydrophobes, de contrôle des interfaces exceptionnelles et beaucoup plus importantes que leurs homologues non amphiphiles. Grâce à ces propriétés qui s’ajoutent aux propriétés de biocompatibilité et de biodégradation, l’utilisation des polysaccharides amphiphiles dans des applications alimentaires devient très intéressante. L’ingrédient alimentaire selon l’invention, constitué de fibres végétales terrestres et de fibres algales marines se présentant sous forme de poudres, comprend donc majoritairement des polysaccharides solubles et insolubles, dont une bonne partie sont des polysaccharides anioniques, qui permettent de jouer un rôle important dans le procédé de fabrication d’un produit laitier de type fromage ou préparation fromagère incorporant ces fibres. De manière avantageuse, les fibres végétales terrestres peuvent se présenter sous forme de poudres micronisées et peuvent être choisies dans le groupe constitué des fibres de pois, des fibres de lin, et des fibres de carottes. De manière avantageuse, les fibres végétales algales marines peuvent se présenter sous forme de poudres micronisées et peuvent être choisies dans le groupe constitué des algues brunes, des algues rouges et les algues vertes, et de préférence des algues brunes de la famille des fucaceae . Par poudres micronisées, on entend au sens de la présente invention, une poudre présentant une granulométrie telle que le diamètre D50 est compris entre 1et 100 microns. De préférence, les poudres micronisées de fibres végétales terrestres présentent une granulométrie telle que le diamètre D50 est compris entre 40 et 50 microns. De préférence, les poudres micronisée de fibres végétales algales marines présentent une granulométrie telle que le diamètre D50 est compris entre 40 et 50 microns. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de la présente invention, l’ingrédient alimentaire selon l’invention peut comprendre : 50 % à 85 % en poids de fibres de pois par rapport au poids total dudit ingrédient alimentaire ; 5 % à 25 % en poids de fibres de lin par rapport au poids total de ladite composition ; 2 % à 20 % en poids de fibres de carottes par rapport au poids total dudit ingrédient alimentaire ; 2 % à 15 % en poids de fibres d’algues par rapport au poids total dudit ingrédient alimentaire. De manière préférée, l’ingrédient alimentaire selon l’invention peut comprendre : 60 % à 80 % en poids de fibres de pois par rapport au poids total dudit ingrédient alimentaire ; 10 % à 18 % en poids de fibres de lin par rapport au poids total de ladite composition ; 5 % à 13 % en poids de fibres de carottes par rapport au poids total dudit ingrédient alimentaire ; 5 % à 10 % en poids de fibres d’algues par rapport au poids total dudit ingrédient alimentaire. De manière davantage préférée, l’ingrédient alimentaire selon l’invention peut comprendre : 65 % à 75 % en poids de fibres de pois par rapport au poids total dudit ingrédient alimentaire ; 12 % à 16 % en poids de fibres de lin par rapport au poids total dudit ingrédient alimentaire; 7 % à 11 % en poids de fibres de carottes par rapport au poids total dudit ingrédient alimentaire ; 6 % à 8 % en poids de fibres d’algues par rapport au poids total dudit ingrédient alimentaire. La présente invention a également pour objet un produit laitier comprenant un ingrédient alimentaire selon l’invention. De préférence, le produit laitier peut être choisi parmi le lait ou tout produit issu de la transformation du lait ainsi que leurs dérivés ou sous-produits. Par lait, on entend au sens de la présente invention non seulement le lait brut non transformé, ou mais aussi le lait reconstitué (par exemple du lait à teneur réduite en matière grasse, ou encore le lait écrémé, …). Par produits issus de la transformation du lait ou dérivés ou sous-produits du lait, on entend notamment au sens de la présente invention comprennent les boissons laitières, les fromages et les préparations fromagères, les yaourts, le beurre, la crème fouettée, les crèmes glacées. De préférence, le produit est laitier peut être un fromage ou une préparation fromagère. Par fromage ou préparation fromagère, on entend, au sens de la présente invention, tout produit fromager répondant à la dénomination éponyme dans la Note d’information n°2008-176 de la DGCCRF accompagnant le décret n°2007-628 relatif aux fromages et spécialités fromagères [3] . La présente invention a également pour objet un procédé de fabrication d’un produit laitier selon l’invention de type fromage préparation fromagère, caractérisé en ce qu’il comprend une étape préalable d’introduction dans du lait de l’ingrédient alimentaire selon l’invention, pour former une préparation intermédiaire de lait et de fibres, ladite étape préalable d’introduction dans du lait de la composition de prémélange alimentaire étant réalisée avant le traitement d’homogénéisation du lait. Ce sont les polysaccharides anioniques présents dans l’ingrédient alimentaire selon l’invention qui jouent un rôle important dans le procédé de fabrication d’un produit laitier de type fromage ou préparation fromagère incorporant ces fibres, car ils permettent : - de favoriser et stabiliser les phénomènes d’émulsion des micelles gras du lait pendant la phase d’homogénéisation du lait, et - d’augmenter la rétention de l’eau libre dans la structure du caillé et ainsi limiter les phénomènes de synérèse et en particulier le relargage d’une partie organique du lactosérum pendant la phase d’égouttage avec pour conséquence de contribuer à la coagulation et à la rétention d’une partie des protéines sériques et des micelles de matières grasses au sein de la matrice du caillé. Ceci a pour effet d’augmenter à la fois le rendement du process de caillage et également d’augmenter les valeurs nutritionnelles des fromages issus de ce procédé particulièrement pour ce qui concerne la valeur en protéines et en matières grasses. De préférence, l’ingrédient alimentaire selon l’invention pourra représenter entre 0.025% et 0,050% en poids du poids de la préparation intermédiaire obtenu à l’issue de l’étape préalable d’introduction dans du lait de l’ingrédient alimentaire selon l’invention. L’ingrédient alimentaire selon l’invention permet donc, grâce à sa composition originale associant différentes fibres végétales, composées essentiellement de polysaccharides, d’être un produit de type substitut d’additifs chimiques capable, d’augmenter le rendement de la production fromagère à partir d’un même volume de lait mis en œuvre, tout en améliorant la valeur nutritionnelle des fromages ainsi préparés, tout en préservant ou améliorant la structure et la texture des fromages et de réduire la synérèse, permettant également une meilleure conservation des produits fromagers dans lesquels elle est incorporée. Cette invention peut donc parfaitement répondre aux exigences des industriels et des consommateurs désireux de consommer des denrées alimentaires laitières et en particulier des fromages ou préparation fromagères exemptes ou pauvres en additifs chimiques, tout en améliorant leurs caractéristiques organoleptiques, leur valeurs nutritionnelles, leur conservabilité et en diminuant leur coût global de production, grâce en particulier à l’amélioration du rendement de production et donc diminuer leurs prix de revient et possiblement leurs prix de vente. Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : FIG. 1 – la FIG. 1 est une photographie montrant l’introduction dans du lait de l’ingrédient alimentaire sous forme de poudre selon l’invention, avant la phase d’homogénéisation (première étape du procédé selon l’invention mis en œuvre dans l’exemple 2) ; FIG. 2 – La FIG. 2 une photographie montrant la formation du caillé à partir du mélange de lait et d’ingrédient alimentaire illustré sur la FIG. 1 , qui est récupéré et mis dans des moules (deuxième étape du procédé selon l’invention mis en œuvre dans l’exemple 2) FIG. 3 – la FIG. 3 est une photographie montrant le fromage frais de type Panela obtenu après égouttage du caillé illustré sur la FIG. 3 et prêt à être commercialisé ; FIG. 4 – la FIG. 4 est une photographie montrant le fromage frais de type Panela sans ingrédient alimentaire (exemple 1, partie gauche de la photographie) et le fromage frais de type Panela selon l’invention et destiné à être commercialisé (exemple 2, partie droite de la photographie) FIG. 5 – la FIG. 5 est une photographie montrant le lactosérum obtenu lors de la formation selon l’invention du fromage de type Panela avec ingrédient alimentaire (exemple 2, partie gauche de la photographie) et le lactosérum obtenu lors de la formation selon l’invention du fromage de type Panela sans ingrédient alimentaire (exemple 1, partie droite de la photographie). Description détaillée de l'invention Dans la description qui va suivre, des éléments identiques, similaires ou analogues seront désignés par les mêmes chiffres de référence. EXEMPLES EXEMPLE 1 (COMPARATIF): préparation d’un fromage caillé frais de type Panela conformément à un procédé de fabrication selon l’art antérieur Le Panela est un fromage mexicain doux et frais, très peu salé. Pour 1000 l de lait frais et/ou reconstitué, un fabriquant de fromage est en mesure de produire typiquement environ 150 kg de fromage caillé frais de type panela. Dans ce cas, le rendement fromager est alors de 15%. Lors de la formation du caillé, on produit également du lactosérum, qui emporte avec lui typiquement la plus grande partie de l’eau du lait. Le lactosérum est typiquement composé à 94% d’eau, 4 à 5 % de lactose puis de protéines solubles (environ 9 %) et de sels minéraux. Dans cet exemple, on récupère à partir de 1000 l de lait initial, outre les 150 kg de fromage, 850 kg de lactosérum. EXEMPLE 2 : préparation d’un fromage caillé frais de type Panela selon l’invention Dans cet exemple, on se différencie de l’exemple 1 en introduisant (comme illustré sur la FIG. 1 ), dans 1000 l de lait frais et/ou reconstitué en train d’être brassé, 360 g d’un ingrédient alimentaire conforme à la présente invention, dont la composition est la suivante : - 234 g à 270 g de fibres de pois ; - 43 g à 58 g de fibres de lin ; - 25 g à 40 g de fibres de carottes ; et - 21 g à 29 g de fibres d’algues. On forme alors une préparation intermédiaire de lait et de fibres (cf. FIG. 1 ). Puis, conformément au procédé selon l’invention, on procède ensuite à un traitement d’homogénéisation du lait. La FIG. 2 montre que le lait avec l’ingrédient alimentaire selon l’invention a caillé, et on récupère le caillé dans des moules. La FIG. 3 montre le fromage frais une fois égoutté et destiné à être commercialisé. La FIG. 4 montre que ce fromage frais (avec ingrédient alimentaire, sur la partie droite de la photographie) a exactement le même aspect que celui produit à l’exemple 1 (sans ingrédient alimentaire, partie gauche de la photographie). Grâce à l’introduction de l’ingrédient alimentaire selon l’invention, il est possible de produite à partir de cette préparation intermédiaire de lait et de fibres 183 kg de fromage, ce qui donne un rendement fromager de 18,3%. On obtient donc, par rapport au rendement fromager obtenu à l’exemple 1, une augmentation de 22 % de ce rendement. Dans cet exemple, on récupère à partir de 1000 l de lait initial, outre les 183 kg de formage, 817 kg de lactosérum, c’est à dire moins de lactosérum que dans l’exemple 1. La FIG. 5 montre que le lactosérum de l’exemple 2 (partie gauche de la photographie) est beaucoup plus clair que celui obtenu à l’exemple 1 (partie droite de la photographie). Grâce à l’ingrédient alimentaire selon l’invention, une partie des constituants du lait , qui habituellement (sans l’ingrédient alimentaire selon l’invention) part dans le lactosérum, reste dans le fromage. Ingrédient alimentaire constitué de fibres végétales terrestres et de fibres algales marines se présentant sous forme de poudres. Ingrédient, dans lequel lesdites fibres végétales terrestres se présentent sous forme de poudres micronisées et sont choisies dans le groupe constitué des fibres de pois, des fibres de lin, et des fibres de carottes. Ingrédient selon l’une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel lesdites fibres végétales algales marines se présentent sous forme de poudres micronisées et sont choisies dans le groupe constitué des algues brunes, des algues rouges et les algues vertes. Ingrédient selon la revendication 3, dans lequel lesdites fibres végétales algales marines sont des algues brunes. Ingrédient selon la revendication 4, dans lequel lesdites fibres végétales algales marines, et de préférence des algues brunes de la famille des fucaceae . Ingrédient selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel ledit ingrédient alimentaire comprend : 50 % à 85 % en poids de fibres de pois par rapport au poids total dudit ingrédient alimentaire ; 5 % à 25 % en poids de fibres de lin par rapport au poids total dudit ingrédient alimentaire ; 2 % à 20 % en poids de fibres de carottes par rapport au poids total dudit ingrédient alimentaire ; 2 % à 15 % en poids de fibres d’algues par rapport au poids total dudit ingrédient alimentaire. Ingrédient selon la revendication 5, dans lequel ledit mélange pulvérulent de fibres végétales terrestres et de fibres algales marines comprend : 60 % à 80 % en poids de fibres de pois par rapport au poids total dudit ingrédient alimentaire ; 10 % à 18 % en poids de fibres de lin par rapport au poids total dudit ingrédient alimentaire ; 5 % à 13 % en poids de fibres de carottes par rapport au poids total dudit ingrédient alimentaire ; 5 % à 10 % en poids de fibres d’algues par rapport au poids total dudit ingrédient alimentaire. Ingrédient selon la revendication 6, dans lequel ledit mélange pulvérulent de fibres végétales terrestres et de fibres algales marines comprend : 65 % à 75 % en poids de fibres de pois par rapport au poids total dudit ingrédient alimentaire ; 12 % à 16 % en poids de fibres de lin par rapport au poids total dudit ingrédient alimentaire ; 7 % à 11 % en poids de fibres de carottes par rapport au poids total dudit ingrédient alimentaire ; 6 % à 8 % en poids de fibres d’algues par rapport au poids total dudit ingrédient alimentaire. Produit laitier comprenant un ingrédient alimentaire tel que défini selon l’une quelconque des revendications 1 à 7. Produit laitier selon la revendication 9, choisi dans le groupe consistant en les produits suivants :le lait ou tout produit issu de la transformation du lait ainsi que leurs dérivés ou sous-produits. Produit laitier selon la revendication 10, dans lequel lesdits dérivés ou sous-produits comprennent les boissons laitières, les fromages et les préparations fromagères, les yaourts, le beurre, la crème fouettée, les crèmes glacées. Produit laitier selon l’une quelconque des revendication 6 et 7, se présentant sous la forme d’un fromage ou d’une préparation fromagère. Procédé de fabrication du produit laitier de type fromage tel que défini selon la revendication 10, caractérisé en ce qu’il comprend une étape préalable d’introduction dans du lait de l’ingrédient alimentaire tel que défini selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, pour former une préparation intermédiaire de lait et de fibres, ladite étape préalable d’introduction dans du lait de la composition de prémélange alimentaire étant réalisée avant le traitement d’homogénéisation du lait. Procédé selon la revendication 13, selon lequel l’ingrédient alimentaire tel que défini selon l’une quelconque des revendications 1à 8 représente entre 0.025% et 0,050% en poids du poids de la préparation intermédiaire obtenue à l’issue de l’étape préalable d’introduction dans du lait dudit ingrédient alimentaire.