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EP4362695A1 - Proteines vegetales texturees ayant une fermete amelioree - Google Patents

Proteines vegetales texturees ayant une fermete amelioree

Info

Publication number
EP4362695A1
EP4362695A1 EP22737748.8A EP22737748A EP4362695A1 EP 4362695 A1 EP4362695 A1 EP 4362695A1 EP 22737748 A EP22737748 A EP 22737748A EP 4362695 A1 EP4362695 A1 EP 4362695A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
proteins
protein
dry
composition
textured
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22737748.8A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Cyril DROULEZ
Anne MATIGNON
Charlotte DLUBAK
Anne-Sophie PETITPREZ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Roquette Freres SA
Original Assignee
Roquette Freres SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Roquette Freres SA filed Critical Roquette Freres SA
Publication of EP4362695A1 publication Critical patent/EP4362695A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
    • A23L11/00—Pulses, i.e. fruits of leguminous plants, for production of food; Products from legumes; Preparation or treatment thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J3/00—Working-up of proteins for foodstuffs
    • A23J3/22—Working-up of proteins for foodstuffs by texturising
    • A23J3/26—Working-up of proteins for foodstuffs by texturising using extrusion or expansion
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J3/00—Working-up of proteins for foodstuffs
    • A23J3/14—Vegetable proteins
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J3/00—Working-up of proteins for foodstuffs
    • A23J3/22—Working-up of proteins for foodstuffs by texturising
    • A23J3/225—Texturised simulated foods with high protein content
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J3/00—Working-up of proteins for foodstuffs
    • A23J3/22—Working-up of proteins for foodstuffs by texturising
    • A23J3/225—Texturised simulated foods with high protein content
    • A23J3/227—Meat-like textured foods
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
    • A23L11/00—Pulses, i.e. fruits of leguminous plants, for production of food; Products from legumes; Preparation or treatment thereof
    • A23L11/05—Mashed or comminuted pulses or legumes; Products made therefrom
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
    • A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
    • A23L33/10—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
    • A23L33/17—Amino acids, peptides or proteins
    • A23L33/185—Vegetable proteins
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23P—SHAPING OR WORKING OF FOODSTUFFS, NOT FULLY COVERED BY A SINGLE OTHER SUBCLASS
    • A23P30/00—Shaping or working of foodstuffs characterised by the process or apparatus
    • A23P30/20—Extruding

Definitions

  • the present invention relates to a specific composition
  • textured vegetable proteins in particular textured oat proteins, textured rice proteins, or textured legume proteins, in particular chosen from pea and horse bean proteins.
  • pea proteins even more preferentially of pea proteins, as well as to their method of manufacture and their use in food compositions, particularly meat analogues.
  • Protein cooking-extrusion processes can be separated into two large families by the amount of water used during the process. When this quantity is greater than 30% by weight, we will speak of so-called "wet" cooking-extrusion and the products obtained will rather be intended for the production of finished products for immediate consumption, simulating animal meat, for example beef steaks or chicken nuggets.
  • patent application WO2014081285 is known, which discloses a process for extruding a mixture of protein and fibers using a cooling die typical of wet extrusion.
  • the present invention relates to a process for producing a composition of dry-textured vegetable proteins, in particular dry-textured oat proteins, dry-textured rice proteins, or legume proteins.
  • textured by dry process in particular chosen between pea and horse bean proteins, even more preferentially pea proteins, characterized in that the method comprises the following steps:
  • the present invention relates to a process for the production of a composition of dry-textured legume proteins, preferably chosen from pea and faba bean proteins, characterized in that the process comprises the following steps :
  • the legume protein is not a soy protein.
  • the mixture of step 1) also comprises vegetable fibers, in particular from legumes, with a ratio by dry weight of material rich in vegetable proteins/vegetable fibers, of between 70/30 and 90/10 , preferably between 75/25 and 85/15.
  • the mixture comprising materials rich in vegetable proteins and optionally vegetable fibers, in particular legumes used in step 1 can be prepared by mixing said materials rich in vegetable proteins and fibers.
  • the mixture may consist essentially of materials rich in vegetable proteins and legume fibers.
  • the term "consisting essentially” means that the powder may include impurities linked to the manufacturing process of the materials rich in proteins and fibres, such as, for example, traces of starch.
  • the legumes from which the protein-rich material and the fiber originate are chosen from the list consisting of fava beans and peas. Pea is particularly preferred.
  • the present invention also relates to a composition
  • a composition comprising materials rich in vegetable proteins, preferably chosen from oat, rice, pea and fava bean, even more preferably pea and faba bean proteins, textured by extrusion in the dry route in the form of particles, capable of being obtained by the process according to the invention
  • compositions comprising materials rich in proteins, preferably chosen from among the materials rich in oat, rice, pea and horse bean proteins, even more preferably peas and horse beans, textured by dry extrusion available on the market.
  • a particular embodiment of the invention consists of a composition comprising only materials rich in proteins from peas, textured by dry extrusion in the form of particles whose firmness according to test A is greater than 12 kg, preferably greater than 14kg, 16kg, 18kg, 20kg, 22kg, 24kg, 26kg, 28kg, 30kg respectively.
  • Another particular embodiment consists of a composition comprising only materials rich in proteins from peas, textured by dry extrusion in the form of particles whose firmness according to test A is greater than 12 kg, preferably greater than respectively 14kg, and whose density according to a test D is between 70 and 130 g/L, preferentially 80 and 120 g/l, preferentially between 90 g/L and 110 g/L
  • Another particular embodiment consists of a composition comprising only materials rich in proteins from peas, textured by dry extrusion in the form of particles whose firmness according to test A is greater than 25 kg, preferably greater than respectively 28kg, and whose density according to a test D is between 280 and 320 g/l, preferably between 290 g/L and 310 g/L
  • the protein content within the composition according to the invention is between 60% and 80%, preferably between 70% and 80% by dry weight relative to the total weight of dry matter of the composition.
  • the dry matter of the composition according to the invention is greater than 80% by weight, preferably greater than 90% by weight relative to the weight of said composition.
  • the calcium ion content of the composition according to the invention is preferably less than 0.5% by dry weight on dry weight, preferably less than 0.45%, preferably between 0.3% and 0.45% .
  • the present invention finally relates to the use of the protein composition according to the invention textured by dry extrusion as described above in industrial applications such as for example the human and animal food industry, industrial pharmacy or cosmetics.
  • the present invention relates to a process for producing a composition of dry-textured vegetable proteins, in particular dry-processed oat proteins, dry-textured rice proteins, or textured legume proteins. by dry process, in particular chosen between pea and horse bean proteins, even more preferentially pea proteins, characterized in that the method comprises the following steps:
  • composition comprising materials rich in proteins.
  • the proteins used for step 1 are chosen from the list consisting of oat, rice, faba bean and pea protein, preferably chosen from the list consisting of faba bean protein and of peas.
  • pea protein alone is particularly preferred.
  • fava bean protein alone or a faba bean/pea mixture is however possible.
  • oat protein alone or an oat/pea mixture is however possible.
  • rice protein alone or a rice/pea mixture is however possible
  • the materials rich in vegetable proteins used for step 1 are characterized as isolates, that is to say that their protein richness is greater than 80% (the analysis described in paragraph 37 being usable for this purpose).
  • the use of concentrates (protein richness between 50% and 80%) or even flour (protein richness less than 50%) is possible but not preferred.
  • the plant proteins used in the context of the invention do not include soy proteins.
  • materials rich in proteins derived from soya are therefore excluded from the invention. This is particularly because of their referential position from a firmness point of view.
  • the vegetable protein composition when it is a legume composition, it is not a soy protein composition.
  • the solubilities of protein-rich materials are measured using the following Test B: In a 400 ml beaker, 150 g of distilled water are introduced at a temperature of 20° C. +/- 2° C. with stirring with a magnetic bar and 5 g of legume protein sample are added precisely to test. If necessary, the pH is adjusted to the desired value, that is to say 7, with 0.1 N NaOH. The water content is supplemented to reach 200 g of water. Mixed for 30 minutes at 1000 rpm and centrifuged for 15 minutes at 3000 g. 25 g of the supernatant are collected and introduced into a previously dried and calibrated crystallizer. The crystallizer is placed in an oven at 103° C. +/- 2° C. for 1 hour. It is then placed in a desiccator (with desiccant) to cool to room temperature and weighed.
  • Test B In a 400 ml beaker, 150 g of distilled water are introduced at a temperature of 20° C. +/- 2° C
  • the solubility corresponds to the content of soluble solids, expressed in % by weight relative to the weight of the sample.
  • the solubility is calculated with the following formula:
  • the material rich in protein preferably in oat, rice, pea or faba bean protein, having a solubility in water at pH 7 and 20° C. of less than 30% is characterized in that its water retention capacity is less than 4 grams per gram of protein-rich material.
  • the water retention capacity is determined very simply by double weighing. 10 grams by dry weight of protein composition in powder form are taken and placed in excess water for 30 minutes. The whole is dried so as to evaporate the water completely (until no noticeable change in the mass of the product is any longer noted). The remaining mass of product is then weighed. The water adsorption capacity is expressed in g of water adsorbed per gram of initial dry product.
  • the materials rich in vegetable proteins are characterized by a protein content advantageously between 60% and 90%, preferably between 70% and 85%, even more preferably between 75% and 85% by weight on the total dry matter.
  • a protein content advantageously between 60% and 90%, preferably between 70% and 85%, even more preferably between 75% and 85% by weight on the total dry matter.
  • any method well known to those skilled in the art can be used.
  • the amount of total nitrogen will be measured using the well-known Kjeldhal or Dumas methods and this content will be multiplied by the coefficient 6.25. This method is particularly known and used for vegetable proteins.
  • the dry matter of the matter rich in legume protein is greater than 80% by weight, preferably greater than 90% by weight.
  • the materials rich in vegetable proteins are characterized by a particle size characterized by a Dmode of between 150 microns and 400 microns, preferentially between 150 microns and 200 microns or between 350 microns and 450 microns.
  • This particle size is measured using a MALVERN 3000 laser particle sizer in the dry phase (equipped with a powder module). The powder is placed in the feed of the module with an opening between 1 and 4 mm and a vibration frequency of 50% or 75%. The device automatically saves the different sizes and returns the Particle Size Distribution (or PSD) as well as the Dmode, D10, D50 and D90.
  • PSD Particle Size Distribution
  • the Dmode is well known to those skilled in the art and consists of the average size of the largest population of particles in number”.
  • the particle size of the powder is advantageous for the stability and the productivity of the process.
  • a grain size that is too fine is inevitably followed by problems that are sometimes difficult to manage during the extrusion process.
  • the mixture of step 1) also comprises vegetable fibres, in particular legumes or potatoes, in particular legumes with a ratio by dry weight of vegetable proteins/vegetable fibers of between 70/ 30 and 90/10, preferably between 75/25 and 85/15.
  • the term "vegetable fibers” or “legume fibers” means any compositions comprising polysaccharides that are not or only slightly digestible by the human digestive system, extracted from plants and/or legumes. Such fibers are extracted everywhere, a process well known to those skilled in the art. Peas, beans or potatoes are particularly preferred as sources of vegetable fiber.
  • the mixture comprising vegetable proteins, with or without fibers, in particular legumes, implemented in step 1 can be prepared by mixing said materials rich in proteins and fibers according to the prepared mixture.
  • the powder may consist essentially of materials rich in proteins, in particular legumes and fibers, in particular legumes.
  • the term “consisting essentially” means that the powder may comprise impurities linked to the process for manufacturing the materials rich in proteins and fibers, such as for example traces of starch.
  • the mixture consists in obtaining a dry mixture of the different constituents necessary to synthesize the plant fiber during step 2.
  • the legume fiber is derived from pea using a wet extraction process.
  • the skinned pea is reduced to flour which is then suspended in water.
  • the suspension thus obtained is sent to hydrocyclones in order to extract the starch.
  • the supernatant is sent to horizontal decanters to obtain a legume fiber fraction.
  • a legume fiber thus prepared contains between 40% and 60% of polymers composed of cellulose, hemicellulose and pectin, preferentially between 45% and 55%, as well as between 25% and 45% of pea starch, preferentially between 30% and 40%.
  • a commercial example of such a fiber is for example the Pea Fiber I50 fiber from the company Roquette.
  • the mixture can be carried out upstream using a dry mixer or directly as a feed for step 2.
  • additives well known to those skilled in the art such as as flavorings or colorings.
  • the fibre/protein mixture is naturally obtained by turboseparation of a legume flour.
  • Legume seeds are cleaned, stripped of their outer fibers and ground into flour.
  • the flour is then turbo-separated, which consists of the application of an ascending air current allowing the different particles to be separated according to their density. It is thus possible to concentrate the protein content in the flours from about 20% to more than 60%. Such flours are called “concentrates”. These concentrates also contain between 10% and 20% legume fiber.
  • the dry mass ratio between material rich in vegetable proteins and fibers is advantageously between 70/30 and 90/10, preferably between 75/25 and 85/15.
  • step 2 this mixture will then be textured, which amounts to saying that the materials rich in proteins and the fibers will undergo thermal destructuring and reorganization in order to form fibers, a continuous elongation in straight lines parallel, simulating the fibers present in meats. Any method well known to those skilled in the art will be suitable, in particular by extrusion.
  • Extrusion consists of forcing a product to flow through a small-sized orifice, the die, under the action of pressures and high shear forces, thanks to the rotation of one or two screws. 'Archimedes. The resulting heating causes cooking and/or denaturation of the product, hence the term sometimes used "cooking-extrusion", then expansion by evaporation of the water at the outlet of the die.
  • This technique makes it possible to produce extremely diverse products in their composition, their structure (expanded and honeycombed form of the product) and their functional and nutritional properties (denaturation of antinutritional or toxic factors, sterilization of food, for example).
  • the processing of proteins often leads to structural modifications which result in obtaining products with a fibrous appearance, simulating the fibers of animal meats.
  • Step 2 must be carried out with a water/mixture mass ratio before cooking of between 5% and 25%, preferably between 5% and 20%, preferably between 5% and 15%, preferably between 10% and 15% , even more preferably 10%.
  • This ratio is obtained by dividing the quantity of water by the quantity of mixture, and by multiplying by 100.
  • the water is injected at the level of the conveying zone, following the zone for introducing the mixture and before the kneading zone. Any so-called drinking water is suitable for this purpose.
  • “Potable water” means water that can be drunk or used for domestic and industrial purposes without risk to health.
  • its conductivity is chosen between 400 and 1100, preferably between 400 and 600 pS/cm.
  • this drinking water has a sulphate content of less than 250 mg/l, a chloride content of less than 200 mg/l, a potassium content of less than 12 mg/l, a pH between 6.5 and 9 and a TH (Hydrometric Title, or water hardness, which corresponds to the measurement of the content of calcium and magnesium ions in water) greater than 15 French degrees.
  • drinking water must not have less than 60 mg/l of calcium or 36 mg/l of magnesium.
  • This definition includes water from the drinking network, decarbonated water, demineralised water.
  • step 2 is carried out by cooking-extrusion in a twin-screw extruder characterized by a length/diameter ratio of between 20 and 65, preferably between 20 and 45, preferably between 35 and 45, preferably 40. , and equipped with a succession of 85-95% conveying elements, 2.5-10% kneading elements, and 2.5-10% reverse stepping elements.
  • the length/diameter ratio is a standard parameter in extrusion cooking. This ratio could therefore be 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64 or 65.
  • the various elements are the conveying elements aimed at conveying the product in the die without modifying the product, the kneading elements aimed at mixing the product and the reverse pitch elements aimed at applying a force to the product to make it progress. in the opposite direction and thus cause mixing and shearing.
  • the conveying elements will be placed at the very beginning of the screw with a temperature set between 20° C. and 70° C., then the kneading elements and the inverted pitch elements with temperatures between 90° C. and 150°C.
  • this screw is rotated between 800 and 1150 rpm, preferably between 850 and 900 rpm.
  • a specific energy of between 15 and 30 Wh/kg, preferably between 10 and 25 Wh/kg, is applied to the powder mixture, by regulating the outlet pressure in a range between 60 and 100 bars, preferably between 70 and 90 bars.
  • Step 3 then consists of an optional cut of the extruded composition using a knife.
  • the extruded composition can therefore preferably be cut using a knife whose speed of rotation is preferably between 1000 and 1500 revolutions per minute. If a knife is not used, the extruded composition will naturally be cut by the extrusion process used, when the extruded protein is ejected at the extruder outlet.
  • the knife is placed flush with the outlet of the extruder, preferably at a distance of between 0 and 5 mm.
  • flush we mean at a distance extremely close to the die located at the exit of the extruder, at the limit of touching the die but without touching it. Conventionally, the person skilled in the art will adjust this distance by making the knife and the die touch, then by shifting it very slightly.
  • the last step 4 consists in drying the composition thus obtained.
  • the present invention also relates to a composition
  • a composition comprising materials rich in vegetable proteins, preferably chosen from oat, rice, pea and faba bean proteins, in particular pea and faba bean proteins textured by extrusion. in the dry route in the form of particles, which can be obtained by the process according to the invention.
  • the materials rich in vegetable proteins are chosen in particular from the list consisting of oats, rice, faba bean protein and pea protein.
  • pea protein alone is particularly preferred.
  • a mixture of peas and beans, peas and oats, peas and rice, beans and oats, or entirely based on beans or oats is also possible.
  • legumes is considered here as the family of dicotyledonous plants of the order Fabales. It is one of the most important families of flowering plants, the third after Orchidaceae and Asteraceae by the number of species. It has about 765 genera comprising more than 19,500 species.
  • Several legumes are important crops, including soybeans, beans, peas, horse beans, chickpeas, groundnuts, cultivated lentils, cultivated alfalfa, various clovers, broad beans, carob, liquorice.
  • soy is in particular excluded from the list of legumes of interest for carrying out the invention.
  • pea being considered here in its broadest sense and including in particular all the varieties of “smooth pea” (“smooth pea”) and “wrinkled pea” (“wrinkled pea”), and all mutant varieties of “smooth pea” and “wrinkled pea” and this, regardless of the uses for which said varieties are generally intended (human food, animal nutrition and/or other uses).
  • pea in the present application includes the varieties of peas belonging to the genus Pisum and more particularly to the species sativum and aestivum. Said mutant varieties are in particular those called “r mutants”, “rb mutants”, “rug 3 mutants”, “rug 4 mutants”, “rug 5 mutants” and “lam mutants” as described in the article by CL HEYDLEY and para. Entitled “Developing novel pea starches” Proceedings of the Symposium of the Industrial Biochemistry and Biotechnology Group of the Biochemical Society, 1996, pp. 77-87.
  • bean means the group of annual plants of the species Vicia faba, belonging to the group of legumes of the family Fabaceae, subfamily Faboideae, tribe Fabeae. A distinction is made between Minor and Major varieties. In the present invention, wild varieties and those obtained by genetic engineering or varietal selection are all excellent sources.
  • cereal plants belonging to the botanical genus Avena. This genus can be divided into wild and cultivated species that have been cultivated for thousands of years as a food source for humans and livestock. Cultivated species contain:
  • Avena nuda - naked oats or shellless oats, which plays about the same role in Europe as A. abyssinica in Ethiopia. It is sometimes included in A. sativa and was widely cultivated in Europe before the latter replaced it. As its nutrient content is somewhat better than that of common oats, A. nuda has gained importance in recent years, especially in organic farming.
  • extrusion By “extrusion”, “textured” or “texturing”, is meant in the present application any physical and/or chemical process aimed at modifying a composition comprising proteins in order to give it a specific ordered structure.
  • the texturing of the proteins aims to give the appearance of a fiber, such as are present in animal meat.
  • a particularly preferred method for texturing proteins is extrusion cooking, particularly using a twin-screw extruder.
  • composition of materials rich in proteins capable of being obtained by the process according to the invention, is characterized in that its firmness, measured with an A test, is increased by at least 20%, preferably by at least 25 %, even more preferentially of at least 30% with respect to the firmness of the compositions comprising proteins, preferentially chosen between pea and horse bean proteins, textured by extrusion in the dry process available on the market.
  • test A In order to measure the firmness of the composition according to the invention, test A is used, the protocol of which is described below: a. Weigh 20g of sample to be analyzed into a beaker b. Add demineralised water at room temperature (temperature between 10°C and 20°C, preferably 20°C +/- 1°C) c. Leave in static contact for 5 minutes placing a 250g weight on the sample to ensure that it is well immersed; d. Separate the residual water and the rehydrated sample using a sieve to separate the sample and the residual water; e.
  • the firmness value corresponds to the maximum force (expressed in kg) obtained during the analysis (3 repetitions are carried out and the arithmetic mean is calculated)
  • misineralised water water having undergone a treatment aimed at eliminating a certain quantity of its minerals.
  • its conductivity is less than 100 pS/cm, preferably less than 50 pS/cm, even more preferably between 10 and 40 pS/cm.
  • the textured soy protein compositions of the prior art are already well known and used in the food industry, in particular in meat analogues. Their firmness is judged to be significantly superior to that of the textured pea or faba bean proteins of the prior art, as described in the article “Soy and Pea Protein and what in the world is TVP?” published on December 26, 2018 by Eben Van Tonder. It is to the credit of the present Applicant to have worked on this subject and demonstrated that the process described in the present application makes it possible to obtain a vegetable protein such as pea, oat or textured faba bean whose firmness is equivalent to that of textured soy proteins.
  • a particular embodiment of the invention consists of a composition comprising only materials rich in proteins from peas, textured by dry extrusion in the form of particles whose firmness according to test A is greater than 12 kg, preferably greater than 14kg, 16kg, 18kg, 20kg, 22kg, 24kg, 26kg, 28kg, 30kg respectively.
  • Another particular embodiment consists of a composition comprising only materials rich in proteins from peas, textured by dry extrusion in the form of particles whose firmness according to test A is greater than 12 kg, preferably greater than respectively 14kg, and whose density according to a test D is between 70 and 130 g/L, preferentially 80 and 120 g/l, preferentially between 90 g/L and 110 g/L
  • Another particular embodiment consists of a composition comprising only materials rich in proteins from peas, textured by dry extrusion in the form of particles whose firmness according to test A is greater than 25 kg, preferably greater than respectively 28 kg, and whose density according to a test D is between 280 and 320 g/l, preferably between 290 g/L and 310 g/L.
  • the dry matter content of the composition according to the invention is greater than 80% by weight, preferably greater than 90% by weight.
  • the dry matter is measured by any method well known to those skilled in the art.
  • the so-called “drying” method is used. It consists in determining the quantity of water evaporated by heating a known quantity of a sample of known mass. The heating is continuous until stabilization of the mass, indicating that the evaporation of the water is complete.
  • the temperature used is 105°C.
  • the protein content of the composition according to the invention is advantageously between 60% and 80%, preferably between 70% and 80% by weight on the total dry matter.
  • any method well known to those skilled in the art can be used.
  • the amount of total nitrogen will be measured and this content will be multiplied by the coefficient 6.25. This method is particularly known and used for vegetable proteins.
  • the calcium ion content of the composition according to the invention is preferably less than 0.5% by dry weight on dry weight, preferably less than 0.45%, preferably between 0.3% and 0.45%.
  • the density or density of the composition according to the invention is between 60 and 320 g/L, preferably between 70 and 280 g/L.
  • the density or density of the composition according to the invention is between 60 and 150 g/L, preferentially between 70 and 130 g/L.
  • the density or density of the composition according to the invention is between 280 and 320 g/L, preferably between 290 and 310 g/L.
  • Test D To measure this density, the following protocol called Test D is used:
  • the water retention measured according to Test C is between 1 and 2.5, preferably between 1 and 2.
  • test C In order to measure the water retention capacity, test C is used, the protocol of which is described below: a. Weigh 40g of sample to be analyzed into a beaker b. Add demineralised water at room temperature (20°C +/- 1°C) until the sample is completely submerged; vs. Leave in static contact for 30 minutes; d. Separate residual water and sample using a sieve to separate the sample and the residual water; d. Weigh the final weight P (in grams) of the rehydrated sample; The calculation of the water retention capacity, expressed in grams of water per gram of protein analyzed is as follows:
  • the present invention finally relates to the use of the composition of materials rich in vegetable proteins, preferably oats or legumes textured by the dry process as described above, in industrial applications such as for example the industry human and animal food, industrial pharmaceuticals or cosmetics.
  • human and animal food industry means industrial confectionery (for example chocolate, caramel, jelly candies), bakery-pastry products (for example bread, brioches, muffins), the meat and fish (e.g. sausages, minced steaks, fish nuggets, chicken nuggets), sauces (e.g. bolognese, mayonnaise), milk products (e.g. cheese, vegetable milk), beverages (e.g. high-protein beverages, powdered beverages to be reconstituted).
  • industrial confectionery for example chocolate, caramel, jelly candies
  • bakery-pastry products for example bread, brioches, muffins
  • the meat and fish e.g. sausages, minced steaks, fish nuggets, chicken nuggets
  • sauces e.g. bolognese, mayonnaise
  • milk products e.g. cheese, vegetable milk
  • beverages e.g. high-protein beverages, powdered beverages to be reconstituted).
  • composition according to the invention can be used in food products at a content of up to 100% by weight relative to the total dry weight of the food, for example, an amount of from about 1% by weight to about 80% by weight based on the total dry weight of the food or drink. All amounts in between (i.e. 2%, 3%, 4%...77%, 78%, 79% by weight relative to the total weight of the food or beverage) are contemplated, as well as all intermediate ranges based on these quantities.
  • Food products which may be contemplated in the context of the present invention include baked goods; baked goods (including, but not limited to, rolls, cakes, pies, pastries, and cookies); pre-made sweet bakery mixes for the preparation of sweet baked goods; pie fillings and other sweet fillings (including but not limited to fruit pie fillings and nutty pie fillings such as pecans, as well as fillings for cookies, cakes, pastries, confectionery products and similar products, such as fillings for fat-based creams); desserts, gelatins and puddings; frozen desserts (including but not limited to frozen dairy desserts such as ice cream - including regular ice cream, soft serve ice cream and all other types of ice cream - and non-dairy desserts frozen such as non-dairy ice cream, sorbet and similar products); soft drinks (including but not limited to soft drinks); non-carbonated beverages (including but not limited to soft non-carbonated beverages such as flavored drinks), fruit juices and sweetened tea or coffee drinks); beverage concentrates (including,
  • animal food such as pet food
  • meat products such as emulsified sausages or vegetable burgers.
  • egg replacement formulations can also be used.
  • the pea protein composition can be used as the sole source of protein, but can also be used in combination with other vegetable or animal proteins.
  • vegetable protein designates all the proteins derived from cereals, oleaginous plants, legumes and tuberous plants, as well as all the proteins derived from algae and microalgae or fungi, used alone or in a mixture, chosen from the same family. or different families.
  • cereals designates cultivated plants of the grass family producing edible grains, for example wheat, rye, barley, maize, sorghum or rice. Cereals are often ground into flour, but are also supplied as cereals and sometimes as whole plants (forages).
  • tubers covers the storage organs, generally underground, which ensure the survival of the plants during the winter and often their multiplication by the vegetative process. These organs are bulbous due to the accumulation of storage substances.
  • Organs transformed into tubers can be the root, e.g. carrot, parsnip, cassava, konjac), the rhizome (e.g. potato, Jerusalem artichoke, Japanese artichoke, sweet potato), the base of the stem (more specifically the hypocotyl, e.g. kohlrabi, celeriac) , the root and hypocotyl combination (eg, beetroot, radish).
  • the term "legumes” designates any plant belonging to the Cesalpiniaceae family, the Mimosaceae family or the Papilionaceae family, and in particular: all the plants belonging to the Papilionaceae family, for example peas , beans, soybeans, fava beans, green beans, green beans, lentils, alfalfa, clover or lupine.
  • This definition includes in particular all plants described in one of the tables in the article by R. Hoover et al. , 1991 (Hoover R. (1991) “Composition, structure, functionality and Chemical modification of vegetable starches: a review”, Can. J. Physiol. Pharmacol., 69, p. 79-92).
  • the animal proteins can be, for example, egg or milk proteins, such as whey proteins, casein or caseinate proteins.
  • the pea protein composition can therefore be used in combination with one or more of these proteins or amino acids in order to improve the nutritional properties of the final product, for example to improve the PDCAAS of the protein or to provide other or modify
  • the present invention relates to the use of the composition of materials rich in vegetable proteins, in particular oats or legumes textured by the dry process as described above in the field of bakery-pastry .
  • the invention will be of particular interest in order to make inclusions in bakery products such as muffins, cookies, cakes, bagels, pizza dough, breads and cereals for breakfast.
  • inclusions is meant particles (here the composition of vegetable proteins textured by the dry process) mixed with a dough before it is cooked. After this, the composition of dry-textured vegetable proteins is trapped in the final product (hence the term “inclusion”) and provides both its protein content as well as a crisp character when consumed. .
  • the invention will be of particular interest in order to make inclusions in confectionery products such as fatty fillings (known as "fat filings" in English), chocolates, so as to also provide a protein hold as well as a crispy character.
  • confectionery products such as fatty fillings (known as "fat filings” in English), chocolates, so as to also provide a protein hold as well as a crispy character.
  • the invention will be of particular interest in order to make inclusions in alternative products to dairy products such as cheeses, yogurts, ice creams and beverages.
  • the invention will be of particular interest in the field of analogs of meat, fish, sauces, soups.
  • a particular application concerns the use of the composition according to the invention for the manufacture of meat substitute, in particular minced meat, but also Bolognese sauce, hamburger steak, meat for tacos and pitta, "chili sin carne".
  • composition comprising textured legume proteins according to the invention will be of particular interest to be sprinkled above said pizza ("topping" in English).
  • the textured composition according to the invention will be used as a source element of fibrous texture and protein.
  • the textured composition according to the invention will be used as a source element of fibrous texture and protein.
  • Figure 1 shows the results obtained in a shear strength test according to Example 3, the abscissa axis represents the shear time expressed in seconds, the ordinate axis represents the number of particles.
  • the mixture is introduced with a flow rate regulated in kg/h.
  • a quantity of water regulated in kg/h is also introduced.
  • a water/powder mass ratio can therefore be calculated and expressed in %.
  • the extrusion screw made up of 85% conveying elements, 5% kneading elements and 10% reverse pitch elements, is rotated at a speed regulated in revolutions/min and sends the mixture into a die.
  • the conveying elements were placed at the very beginning of the screw with a temperature set between 20°C and 70°C, then the kneading elements and the pitch elements reversed with temperatures between 90°C and 150°C.
  • This particular pipe generates a machine torque expressed in % with a pressure measured in bars.
  • the specific energy of the system can be calculated (according to the conventional knowledge of those skilled in the art) and expressed in KWh/Kg
  • the product is directed at the exit to a die consisting of 1 cylindrical hole of 3 mm, from which the textured protein is expelled which is cut using knives rotating between 1200 and 1500 revolutions / minute placed flush with exit from the extrusion die.
  • the textured protein thus produced is dried in a Thermo Scientific model UT6760 ventilated oven heated to 60° C.
  • the water retention capacity measurements according to test C, the density of the extruded protein using test D are recorded.
  • Example 1 Synthesis of the various tests carried out aimed at obtaining textured compositions at low density
  • Table 1 summarizes the various tests carried out as well as the analyzes corresponding to the compositions obtained.
  • Example 2 Summary of the various tests carried out aimed at obtaining high-density textured compositions: This part aims to exemplify a particular mode of the invention where the density of the textured pea protein composition produced is increased to reach a value of approximately 300 g/L according to test D
  • examples 4 and 5 according to the invention are reproduced but increasing the water flow to 7.9 and 7.5 kg/h respectively.
  • the resulting pea protein compositions are referred to as Examples 8 and 9.
  • Examples 1 and 2 outside the invention are also reproduced but increasing the water flow to 7 and 6.9 kg/h respectively.
  • the pea protein compositions obtained, called examples 10 and 11, are characterized by the following analyses.
  • Example 3 outside the invention is also reproduced but increasing the water flow to 6 kg/h.
  • the resulting pea protein composition is referred to as Example 12.
  • the device used is as follows: DIGITAL MICROSCOPE _Keyence _ VHX-5000 (company 2014 KEYENCE CORPORATION), equipped with software VHX-5000 Ver 1.3.2.4 / System Ver 1.04
  • Example 5 is the only fiber good and therefore compatible with meat analog applications for example
  • the first contains as protein source a mixture of Nutralys® F85 pea protein isolate previously used and an oat protein isolate obtained using the process described in the patent application
  • the second contains as protein source a mixture of Nutralys® F85 pea protein isolate previously used and an oat protein isolate obtained using the process described in the patent application
  • PCT/EP2022/025003 This consists of a resuspension in water of the oat protein isolate obtained using the method described in patent application WO2021/001478, of a correction of the pH of said suspension to 9.5 with an aqueous solution of 1N caustic soda, application of heating for 30 s to about 154°C by direct steam injection, followed by immediate cooling to 71°C (flash cooling or so-called "flash”) and finally freeze-drying.
  • This latter isolate has, according to test B, a solubility at pH 7 of 81%.
  • Table 4 summarizes the various powder mixtures described above: [0148] The mixtures were mixed using a planetary mixer, Hobart
  • a TA HD Plus texture analyzer was used to measure the hardness of the textured compositions obtained.
  • the compositions were rehydrated by weighing 20 grams thereof, adding 200 grams of potable water at room temperature and allowing them to soak for 30 minutes, stirring manually with a spoon at 10 and 20 minutes. Excess water is then removed with a sieve. 14 grams of these rehydrated compositions were placed in a plastic container by not superimposing them but in a single layer.
  • the TA HD Plus Texture Analyzer is fitted with a TA-30 head and the samples are subjected to 50% deformation. The peak and area of the resulting force-time curves were determined. 5 measurements are taken and the mean and the standard deviation are calculated. The results are summarized in Table 6 below:
  • Example 14 has a peak and a larger area than Example 15 (outside the invention).
  • the introduction of an oat isolate whose solubility at pH 7 is less than 30% makes it possible to increase the firmness of the extruded protein composition.
  • the firmness according to test A is also carried out:
  • the first contains as protein source a mixture of the pea protein isolate Nutralys® F85 previously used and a bean protein isolate obtained using the process described in the patent application
  • the second contains as protein source a mixture of Nutralys® F85 pea protein isolate previously used and a fava bean protein isolate obtained using the process described in the patent application
  • Example 15 The firmness of the composition obtained according to Example 15 (according to the invention) is greater than that obtained via Example 16 (outside the invention).
  • Example 16 Example part dedicated to making a minced steak:
  • the firmness is then analyzed using a TAXT texturometer, the analysis parameters of which are as follows:
  • - Analysis parameters are: o Test mode: Compression o Pre-test speed: 2 mm/sec o Test speed: 10 mm/sec o Post-test test speed: 10mm/sec o Target mode: Strain o Strain: 75% o Trigger type: Auto (force) o Trigger force ): 0.098 No Break mode: off o Stop Plot At: Start position o Tare mode: Auto o Advance options: On - The obtained value is called “ Firmness” is indicated in grams
  • the minced steak obtained with the textured composition according to the invention is therefore 1.5 times firmer than that obtained with the conventional textured composition.

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Abstract

La présente invention est relative à une composition spécifique comprenant des protéines végétales texturées, préférentiellement des protéines de pois, dont la fermeté est plus importante que les produits similaires actuellement sur le marché ainsi qu'à leur procédé de fabrication et leur utilisation dans des compositions alimentaires, particulièrement des analogues de viandes.

Description

Description
Titre : PROTEINES VEGETALES TEXTUREES AYANT UNE FERMETE AMELIOREE
ETAT DE L’ART ANTERIEUR
[0001] La présente invention est relative à une composition spécifique comprenant des protéines végétales texturées, notamment des protéines d’avoine texturées, des protéines de riz texturées, ou des protéines de légumineuses texturées, en particulier choisies entre les protéines de pois et de féverole, encore plus préférentiellement de protéines de pois, ainsi qu'à leur procédé de fabrication et leur utilisation dans des compositions alimentaires, particulièrement des analogues de viandes.
[0002] La technique de texturation des protéines, notamment par cuisson-extrusion, dans le but de préparer des produits à structure fibreuse destinés à la réalisation d’analogues de viande et de poisson, a été appliquée à de nombreuses sources végétales.
[0003] On peut séparer en deux grandes familles les procédés de cuisson-extrusion des protéines de par la quantité d’eau mise en oeuvre lors du procédé. Lorsque cette quantité est supérieure à 30% en poids, on parlera de cuisson-extrusion dite « humide » et les produits obtenus seront plutôt destinés à la production de produits finis à consommation immédiate, simulant la viande animale par exemple des steaks de bœuf ou bien des nuggets de poulet. On connaît par exemple la demande de brevet WO2014081285 qui dévoile un procédé d’extrusion d’un mélange de protéine et de fibres avec utilisation d’une filière de refroidissement (« cooling die » en anglais) typique de l’extrusion humide.
[0004] Lorsque cette quantité d’eau est inférieure à 30% en poids, on parle alors de cuisson-extrusion « sèche » : les produits obtenus sont plutôt destinés à être utilisés par les industriels de l’agroalimentaire, afin de formuler des succédanés de viandes, en les mélangeant avec d’autres ingrédients. Le domaine de la présente invention est bien celui de la cuisson-extrusion « sèche ».
[0005] Historiquement, les premières protéines utilisées comme analogues de viande ont été extraites du soja et du blé. Le soja est ensuite rapidement devenu la source principale pour ce domaine d’applications.
[0006]0n connaît par exemple la demande de brevet W02009018548 qui nous enseigne que des mélanges variés contenant des protéines peuvent être extrudés afin de générer une protéine extrudée avec des fibres alignées permettant d’envisager de simuler des fibres de viandes.
[0007] Si la plupart des études qui ont suivi ont naturellement porté sur les protéines de soja, d’autres sources de protéines, tant animales que végétales, ont été texturées : protéines d’arachide, de sésame, de graines de coton, de tournesol, de maïs, de blé, protéines issues de microorganismes, de sous-produits d’abattoirs ou de l’industrie du poisson.
[0008] Les protéines de légumineuses telles que celles issues du pois et de la féverole ont fait aussi l’objet de travaux, tant dans le domaine de leur isolement que dans celui de leur cuisson-extrusion « sèche ».
[0009] De nombreuses études ont été entreprises sur les protéines de pois, étant donné leurs propriétés fonctionnelles et nutritives particulières, mais aussi pour leur caractère non génétiquement modifié.
[0010] Malgré les efforts de recherche importants et une croissance importante au cours de ces dernières années, la pénétration de ces produits à base de protéines de pois texturées sur le marché alimentaire est encore sujette à optimisation. Une des raisons en particulier tient dans la texture jugée moins ferme en comparaison avec les protéines texturées de soja. Ce constat est partagé par exemple dans l’article « Soy and Pea Protein and what in the world is TVP? » publié le 26 Décembre 2018 par Eben Van Tonder et disponible en suivant le lien Internet suivant : https://earthwormexpress.com/2018/12/26/soy-and-pea-protein-and-what- in-the-world-is-tvp/. On peut ainsi voir dans le dernier tableau de celui-ci, juste avant la partie conclusive, une comparaison des différentes protéines texturées selon leur origine botanique. On constate bien que les protéines texturées obtenues avec des isolats de pois ou de féverole (« field bean ») sont jugées comme inférieures d’un point de vue texture par rapport aux protéines de soja texturées.
[0011] En dépit de la recherche importante sur ces protéines texturées de pois, les protéines de pois texturées développées et disponibles à ce jour sont toujours évaluées comme étant moins fermes que les protéines de soja.
[0012] Il est du mérite de la demanderesse d’avoir résolu les problèmes ci-dessus et d’avoir développé une nouvelle composition spécifique comprenant des protéines d’avoine, de riz, de pois et/ou de féverole, notamment de pois, obtenue par cuisson- extrusion par voie sèche dont la fermeté est augmentée par rapport aux protéines de pois texturées actuellement sur le marché.
[0013]Cette invention sera mieux comprise dans le chapitre suivant visant à exposer une description générale celle-ci.
DESCRIPTION GENERALE DE LA PRESENTE INVENTION
[0014] La présente invention est relative à un procédé de production d’une composition de protéines végétales texturées par voie sèche, notamment des protéines d’avoine texturées par voie sèche, des protéines de riz texturées par voie sèche, ou des protéines de légumineuses texturées par voie sèche, en particulier choisies entre les protéines de pois et de féverole, encore plus préférentiellement les protéines de pois, caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes suivantes :
1 ) Fourniture d’un mélange comprenant une première matière riche en protéines végétales, notamment des protéines d’avoine, de riz ou de légumineuses en particulier choisies entre pois ou féverole, dont la solubilité dans l’eau à pH 7 et 20°C est supérieure ou égale à 30% et une seconde matière riche en protéines végétales, notamment des protéines d’avoine, de riz ou de légumineuses, ces dernières étant en particulier choisies entre pois ou féverole, dont la solubilité dans l’eau à pH 7 et 20°C est inférieure à 30%, présentant un ratio en poids sec respectif de la première matière riche en protéines végétales / seconde matière riche en protéines végétales compris entre 60/40 et 90/10, préférentiellement compris entre 70/30 et 80/20 ; 2) Cuisson-extrusion dudit mélange avec de l’eau, le ratio massique eau/mélange avant cuisson étant compris entre 5% et 25%, préférentiellement entre 5% et 20%, préférentiellement entre 5% et 15%, préférentiellement entre 10% et 15%, encore plus préférentiellement 10%.
3) Optionnellement coupe de la composition extrudée à l’aide d’un couteau en sortie d’extrudeuse constituée d’une filière en sortie avec orifices,
4) Séchage de la composition ainsi obtenue.
[0015] Selon un mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un procédé de production d’une composition de protéines de légumineuses texturées par voie sèche, préférentiellement choisies entre les protéines de pois et de féverole, caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes suivantes :
1) Fourniture d’un mélange comprenant une première matière riche en protéines , préférentiellement de pois ou de féverole, dont la solubilité dans l’eau à pH 7 et 20°C est supérieure ou égale à 30% et d’une seconde matière riche en protéine, préférentiellement de pois ou de féverole, dont la solubilité dans l’eau à pH 7 et 20°C est inférieure à 30% présentant un ratio en poids sec respectif de la première matière riche en protéine / seconde matière riche en protéine compris entre 60/40 et 90/10, préférentiellement compris entre 70/30 et 80/20,
2) Cuisson-extrusion dudit mélange avec de l’eau, le ratio massique eau/mélange avant cuisson étant compris entre 5% et 20%, préférentiellement entre 10% et 15%, encore plus préférentiellement 10%,
3) Optionnellement coupe de la composition extrudée en sortie d’extrudeuse constituée d’une filière en sortie avec orifices à l’aide d’un couteau,
4) Séchage de la composition ainsi obtenue. [0016] De manière préférée, la protéine de légumineuse n’est pas une protéine de soja.
[0017]De manière préférée, le mélange de l’étape 1) comprend également des fibres végétales, notamment de légumineuses, avec un ratio en poids sec de matière riche en protéines végétales / fibres végétales, compris entre 70/30 et 90/10, préférentiellement compris entre 75/25 et 85/15.
[0018] Le mélange comprenant des matières riches en protéines végétales et optionnellement des fibres végétales, notamment de légumineuses mis en oeuvre à l’étape 1 peut être préparé par mélange desdites matières riches en protéines végétales et fibres. Le mélange peut être constituée essentiellement de matières riches en protéines végétales et de fibres de légumineuse. Le terme « constitué essentiellement » signifie que la poudre peut comprendre des impuretés liées au procédé de fabrication des matières riches en protéines et des fibres, telles que par exemple des traces d’amidon. De manière préférée, les légumineuses dont proviennent la matière riche en protéine et la fibre sont choisies dans la liste composée de la féverole et du pois. Le pois est particulièrement préféré.
[0019] La présente invention est également relative à une composition comprenant des matières riches en protéines végétales, préférentiellement choisies entre les protéines d’avoine, de riz, de pois et de féverole, encore plus préférentiellement de pois et de féverole, texturées par extrusion en voie sèche sous forme de particules, susceptible d’être obtenue par le procédé selon l’invention
[0020] Celle-ci est caractérisée en ce que sa fermeté mesurée avec un test A est augmentée d’au moins 20%, préférentiellement d’au moins 25%, encore plus préférentiellement d’au moins 30% par rapport à la fermeté des compositions comprenant des matières riches en protéines, préférentiellement choisies entre les matières riches en protéines d’avoine, de riz, de pois et de féverole, encore plus préférentiellement de pois et de féverole, texturées par extrusion en voie sèche disponibles sur le marché. [0021] Un mode de réalisation particulier de l’invention consiste en une composition comprenant uniquement des matières riches en protéines issues du pois, texturées par extrusion en voie sèche sous forme de particules dont la fermeté selon un test A est supérieure à 12kg, préférentiellement supérieure à respectivement 14kg, 16kg, 18kg, 20kg, 22kg, 24kg, 26kg, 28kg, 30kg.
[0022] Un autre mode de réalisation particulier consiste en une composition comprenant uniquement des matières riches en protéines issues du pois, texturées par extrusion en voie sèche sous forme de particules dont la fermeté selon un test A est supérieure à 12kg, préférentiellement supérieure à respectivement 14kg, et dont la densité selon un test D est comprise entre 70 et 130 g/L, préférentiellement 80 et 120 g/l, préférentiellement entre 90 g/L et 110 g/L
[0023] Un autre mode de réalisation particulier consiste en une composition comprenant uniquement des matières riches en protéines issues du pois, texturées par extrusion en voie sèche sous forme de particules dont la fermeté selon un test A est supérieure à 25kg, préférentiellement supérieure à respectivement 28kg, et dont la densité selon un test D est comprise entre 280 et 320 g/l, préférentiellement entre 290 g/L et 310 g/L
[0024] La teneur en protéines au sein de la composition selon l’invention est comprise entre 60% et 80%, préférentiellement entre 70% et 80% en poids sec par rapport au poids total de matière sèche de la composition.
[0025] Enfin, la matière sèche de la composition selon l’invention, est supérieure à 80% en poids, préférentiellement supérieure à 90% en poids par rapport au poids de ladite composition.
[0026] La teneur en ions calcium de la composition selon l’invention est préférentiellement inférieure à 0,5% en poids sec sur poids sec, préférentiellement inférieure à 0,45%, préférentiellement comprise entre 0,3% et 0,45%. La présente invention est enfin relative à l’utilisation de la composition de protéines selon l’invention texturées par extrusion en voie sèche telle que décrite ci-dessus dans des applications industrielles telles que par exemple l’industrie alimentaire humaine et animale, la pharmacie industrielle ou la cosmétique.
[0027] La présente invention se comprendra mieux à la lecture de la description détaillée ci-dessous. DESCRIPTION DETAILLEE DE LA PRESENTE INVENTION
[0028] La présente invention est relative à un procédé de production d’une composition de protéines végétales texturées par voie sèche, notamment des protéines d’avoine par voie sèche, des protéines de riz texturées par voie sèche, ou des protéines de légumineuses texturées par voie sèche, en particulier choisies entre les protéines de pois et de féverole, encore plus préférentiellement de protéines de pois, caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes suivantes :
1) Fourniture d’un mélange comprenant une première matière riche en protéines végétales, notamment des protéines d’avoine, de riz ou de légumineuses, en particulier choisies entre pois ou féverole, dont la solubilité dans l’eau à pH 7 et 20°C est supérieure ou égale à 30% et une seconde matière riche en protéines végétales, notamment des protéines d’avoine, de riz ou de légumineuses, en particulier choisies entre pois ou féverole, dont la solubilité dans l’eau à pH 7 et 20°C est inférieure à 30%, présentant un ratio en poids sec respectif de la première matière riche en protéines végétales / seconde matière riche en protéines végétales compris entre 60/40 et 90/10, préférentiellement compris entre 70/30 et 80/20;
2) Cuisson-extrusion dudit mélange avec de l’eau, le ratio massique eau/mélange avant cuisson étant compris entre 5% et 25%, préférentiellement entre 5% et 20%, préférentiellement entre 5% et 15%, préférentiellement entre 10% et 15%, encore plus préférentiellement 10%,
3) Optionnellement coupe de la composition extrudée à l’aide d’un couteau
4) Séchage de la composition ainsi obtenue. [0029] Par « matière riche en protéine végétales» on entend une matière comprenant au moins 25% de protéines, en particulier toutes poudres, solutions, floc contenant au moins 25% de protéines. On peut citer de manière non limitative les farines, les concentrais, les isolats, les graines. Par « composition de protéines », on entend au sens de la présente invention une composition comprenant des matières riches en protéines.
[0030] De manière préférée, les protéines utilisées pour l’étape 1 sont choisies dans la liste constituée de la protéine d’avoine, de riz, de féverole et de pois, de préférence choisies dans la liste constituée de la protéine de féverole et de pois. L’utilisation de protéine de pois seule est particulièrement préférée. L’utilisation de protéine de féverole seule ou d’un mélange féverole/pois est cependant possible. L’utilisation de protéine d’avoine seule ou d’un mélange avoine/pois est cependant possible. L’utilisation de protéine de riz seule ou d’un mélange riz/pois est cependant possible
[0031] De manière encore plus préférée, les matières riches en protéines végétales utilisées pour l’étape 1 sont caractérisées comme des isolats, c’est-à-dire que leur richesse en protéine est supérieure à 80% (l’analyse décrite au paragraphe 37 étant utilisable pour ce faire). L’utilisation de concentrais (richesse protéique comprise entre 50% et 80%) voire de farine (richesse protéique inférieure à 50%) est possible mais pas préférée.
[0032] Dans un mode de réalisation particulier, les protéines végétales mis en œuvre dans le cadre de l’invention n’incluent pas les protéines de soja. Dans ce mode de réalisation, les matières riches en protéines issues du soja sont donc exclues de l’invention. Ceci est notamment du fait de leur position référentielle d’un point de vue fermeté. Ainsi, dans ce mode de réalisation, lorsque la composition de protéines végétales est une composition de légumineuses, celle-ci- n’est pas une composition de protéines de soja.
[0033] Les solubilités des matières riches en protéines sont mesurées à l’aide du Test B suivant : [0034]Dans un bêcher de 400 ml_, on introduit 150 g d’eau distillée à une température de 20°C +/- 2°C sous agitation avec un barreau magnétique et on ajoute précisément 5 g d’échantillon de protéine de légumineuse à tester. Si besoin, on ajuste le pH à la valeur souhaitée, c’est-à-dire 7, avec NaOH 0,1 N. On complète le contenu en eau pour atteindre 200 g d’eau. On mélange pendant 30 minutes à 1000 rpm et on centrifuge pendant 15 minutes à 3000 g. On collecte 25 g du surnageant que l’on introduit dans un cristallisoir préalablement séché et taré. On place le cristallisoir dans une étuve à 103°C +/- 2°C pendant 1 heure. On le place ensuite dans un dessiccateur (avec agent déshydratant) pour refroidir à température ambiante et on le pèse.
[0035] La solubilité correspond au contenu en matières sèches solubles, exprimé en % en poids par rapport au poids de l’échantillon. La solubilité est calculée avec la formule suivante :
[0036] [Math. 1]
(ml — m2) x (200 + P)
% solubilité = x 100 PI x P ou :
P = poids, en g, de l’échantillon = 5 g m1 = poids, en g, du cristallisoir après séchage m2 = poids, en g, du cristallisoir vide P1 = poids, en g, de l’échantillon collecté = 25 g
[0037] L’obtention de matières riches en protéine de pois ou de féverole ayant une solubilité dans l’eau à pH 7 supérieure ou égale à 30% est aisée avec les procédés classiques de l’art bien connus de l’homme du métier. On citera par exemple les procédés décrits dans les demandes de brevet EP1909593 ou FR2018052261 de la demanderesse. Il est en effet classique d’obtenir une matière riche en protéine de pois ou de féverole avec une solubilité dans l’eau à pH 7 supérieure ou égale à 30%. Le principe de base de ces procédés (mise en suspension de farine de pois dans de l’eau par broyage humide ou sec, élimination des parties insolubles telles qu’amidon et fibres internes par centrifugation, précipitation isoélectrique de la protéine d’intérêt) est classique désormais et propose très aisément une protéine adaptée.
[0038] L’obtention de matières riches en protéine d’avoine ayant une solubilité dans l’eau à pH 7 supérieure ou égale à 30% est aisée avec les procédés classiques de l’art bien connus de l’homme du métier. On citera par exemple le procédé décrit dans la demande de brevet W02020/193641 de la demanderesse.
[0039] L’obtention d’une matière riche en protéine de pois ou de féverole ayant une solubilité dans l’eau à pH 7 inférieure à 30% est moins aisée, bien que tout procédé aboutissant à une telle protéine soit acceptable. On peut citer pour la protéine de pois le brevet EP2911524 ou bien pour la protéine de féverole la demande de brevet W02020/193668. Une dénaturation chimique et/ou thermique d’une protéine peut également être envisagée.
[0040] L’obtention de matières riches en protéine d’avoine ayant une solubilité dans l’eau à pH 7 inférieure à 30% reste aisée avec les procédés classiques de l’art bien connus de l’homme du métier. On citera par exemple le procédé décrit dans la demande de brevet W02021/001478 de la demanderesse.
[0041] Il est assez inhabituel pour un homme du métier de l’extrusion d’avoir pensé à utiliser une matière riche en protéine végétale à l’exclusion du soja, préférentiellement choisie entre avoine, riz, pois ou féverole, aussi peu soluble pour l’extrusion. On notera que dans la demande de brevet WO2017129921 l’utilisation de NUTRALYS® BF (dont la solubilité à pH 7 et 20°C est inférieure à 30%) est décrite comme à éviter dans l’extrusion. De même dans la demande W020201 23585, l’utilisation d’un NUTRALYS® BF en extrusion pour produire des texturés secs pour réaliser des analogues de viandes n’aboutit pas à une bonne fibration.
[0042]Ceci s’explique sans doute par le fait qu’une faible solubilité engendre également de faibles pouvoirs fonctionnels dont particulièrement un faible pouvoir gélifiant. Une telle protéine afonctionnelle sera donc difficilement modifiable par l’extrusion afin de former un réseau fibreux.
[0043] De manière préférée, la matière riche en protéine, de préférence en protéine d’avoine, de riz, de pois ou de féverole, ayant une solubilité dans l’eau à pH 7 et 20°C inférieure à 30% est caractérisée en ce que sa capacité de rétention en eau est inférieure à 4 grammes par grammes de matière riche en protéines.
[0044] La capacité de rétention en eau est déterminée très simplement par double pesée. On prend 10 grammes en poids sec de composition protéique sous forme de poudre, qu'on place dans de l'eau en excès et ce, pendant 30 minutes. On sèche le tout de manière à évaporer l'eau complètement (jusqu'à ne plus noter d'évolution notable de la masse du produit). On pèse alors la masse de produit restante. La capacité d'adsorption d'eau s'exprime en g d'eau adsorbée par gramme de produit sec initial.
[0045] De manière préférée, les matières riches en protéines végétales préférentiellement d’avoine, de riz ou de légumineuses choisies entre les protéines de pois et de féverole sont caractérisées par une teneur en protéines avantageusement comprise entre 60% et 90%, préférentiellement entre 70% et 85%, encore plus préférentiellement entre 75% et 85% en poids sur la matière sèche totale. Pour analyser cette teneur en protéines, n’importe quelle méthode bien connue par l’homme du métier est utilisable. De préférence, on dosera la quantité d’azote total à l’aide des méthodes de Kjeldhal ou de Dumas bien connues et l’on multipliera cette teneur par le coefficient 6,25. Cette méthode est particulièrement connue et utilisée pour les protéines végétales. De manière préférée, la matière sèche de la matière riche en protéine de légumineuse est supérieure à 80% en poids, préférentiellement supérieure à 90% en poids.
[0046] De manière encore plus préférée, les matières riches en protéines végétales sont caractérisées par une granulométrie caractérisée par un Dmode compris entre 150 microns et 400 microns, préférentiellement entre 150 microns et 200 microns ou entre 350 microns et 450 microns. La mesure de cette granulométrie est réalisée à l’aide d’un granulomètre laser MALVERN 3000 en phase sèche (équipé d’un module poudre). La poudre est placée dans l’alimentation du module avec une ouverture comprise entre 1 et 4 mm et une fréquence de vibration de 50% ou 75%. L’appareil enregistre automatiquement les différentes tailles et restitue la Distribution de Taille des Particules (ou PSD en anglais) ainsi que le Dmode, le D10, le D50 et le D90. Le Dmode est bien connu de l’Homme du Métier et consiste en taille moyenne de la population de particules la plus importante en nombre ».
[0047] La granulométrie de la poudre est avantageuse pour la stabilité et la productivité du procédé. Une granulométrie trop fine est irrémédiablement suivie de problèmes parfois lourds à gérer lors du procédé d’extrusion.
[0048] Il est possible de complémenter les protéines d’avoine, de riz, de pois ou de féverole avec des acides aminés, d’autres protéines telles que les protéines issues de céréales ou bien les albumines de pois et de féverole, afin de compléter le profil en acides aminés et obtenir des protéines dont le PDCAAS (pour « Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score », en français SCCD : Score Chimique Corrigé de la Digestibilité) et le DIAAS (pour « Digestible Indispensable Amino Acid Score », en français Score de digestibilité des acides aminés essentiels) sont augmentés, voire le PDCAAS égal à 1 . Un tel ajout devra être minoritaire et ne pas altérer la solubilité initiale des protéines.
[0049]De manière préférée, le mélange de l’étape 1 ) comprend également des fibres végétales, notamment de légumineuses ou de pomme de terre, en particulier de légumineuses avec un ratio en poids sec de protéines végétales / fibres végétales compris entre 70/30 et 90/10, préférentiellement compris entre 75/25 et 85/15.
[0050] Par « fibres végétales » ou « fibres de légumineuses », on entend toutes compositions comportant des polysaccharides peu ou non digestibles par le système digestif humain, extraites de végétaux et/ou légumineuses. De telles fibres sont extraites partout procédé bien connu de l’homme du métier. Le pois, la féverole ou la pomme de terre sont particulièrement préférées comme sources de fibres végétales. [0051] Le mélange comprenant des protéines végétales, avec ou sans fibres, notamment de légumineuses, mis en œuvre à l’étape 1 peut être préparé par mélange desdites matières riches en protéines et fibres selon le mélange préparé. La poudre peut être constituée essentiellement de matières riches en protéines, notamment de légumineuses et de fibres, notamment de légumineuses. Le terme « constitué essentiellement » signifie que la poudre peut comprendre des impuretés liées au procédé de fabrication des matières riches en protéines et des fibres, telles que par exemple des traces d’amidon. Le mélange consiste à obtenir un mélange sec des différents constituants nécessaires à synthétiser la fibre végétale lors de l’étape 2.
[0052] De manière préférée, la fibre de légumineuse est issue du pois à l’aide d’un procédé d’extraction par voie humide. Le pois dépelliculé est réduit en farine qui est ensuite mis en suspension dans de l’eau. La suspension ainsi obtenue est envoyée sur des hydrocyclones afin d’extraire l’amidon. Le surnageant est envoyé dans des décanteurs horizontaux afin d’obtenir une fraction fibre de légumineuse. Un tel procédé est décrit dans la demande de brevet EP2950662. Une fibre de légumineuse ainsi préparée contient entre 40% et 60% de polymères composés de cellulose, d’hémicellulose et de pectine, préférentiellement entre 45% et 55%, ainsi qu’entre 25% et 45% d’amidon de pois, préférentiellement entre 30% et 40%. Un exemple commercial d’une telle fibre est par exemple la fibre Pea Fiber I50 de la société Roquette.
[0053] Le mélange peut être réalisé en amont à l’aide d’un mélangeur à sec ou bien directement en alimentation de l’étape 2. Lors de ce mélange, on peut ajouter des additifs bien connus de l’homme du métier tels que des arômes ou bien des colorants.
[0054] Dans un mode alternatif, le mélange fibre/protéines est naturellement obtenu par turboséparation d’une farine de légumineuses. Les graines de légumineuses sont nettoyées, débarrassées de leurs fibres externes et broyées en farine. La farine est ensuite turboséparée, ce qui consiste en l’application d’un courant d’air ascendant permettant une séparation des différentes particules selon leur densité. On arrive ainsi à concentrer la teneur en protéines dans les farines d’environ 20% à plus de 60%. De telles farines sont appelées « concentrais ». Ces concentrais contiennent également entre 10% et 20% de fibres de légumineuses.
[0055] Le ratio massique sec entre matière riche en protéines végétales et fibres est avantageusement compris entre 70/30 et 90/10, préférentiellement compris entre 75/25 et 85/15.
[0056] Lors de l’étape 2, ce mélange va ensuite être texturé ce qui revient à dire que les matières riches en protéines et les fibres vont subir une déstructuration thermique et une réorganisation afin de former des fibres, un allongement continu en lignes droites parallèles, simulant les fibres présentes dans les viandes. Tout procédé bien connu de l’homme du métier conviendra, en particulier par extrusion.
[0057] L'extrusion consiste à forcer un produit à s'écouler à travers un orifice de petite dimension, la filière, sous l'action de pressions et de forces de cisaillements élevées, grâce à la rotation d’une ou deux vis d’Archimède. L'échauffement qui en résulte provoque une cuisson et/ou dénaturation du produit d'où le terme parfois utilisé de "cuisson-extrusion", puis une expansion par évaporation de l’eau en sortie de filière. Cette technique permet d'élaborer des produits extrêmement divers dans leur composition, leur structure (forme expansée et alvéolée du produit) et leurs propriétés fonctionnelles et nutritionnelles (dénaturation des facteurs antinutritionnels ou toxiques, stérilisation des aliments par exemple). Le traitement de protéines conduit souvent à des modifications structurelles qui se traduisent par l'obtention de produits à l’aspect fibreux, simulant les fibres de viandes animales.
[0058] L’étape 2 doit être réalisée avec un ratio massique eau/mélange avant cuisson compris entre 5% et 25%, préférentiellement entre 5% et 20%, préférentiellement entre 5% et 15%, préférentiellement entre 10% et 15%, encore plus préférentiellement 10%. Ce ratio est obtenu en divisant la quantité d’eau par la quantité de mélange, et en multipliant par 100. De manière préférée, l’eau est injectée au niveau de la zone de convoyage, à la suite de la zone d’introduction du mélange et avant la zone de pétrissage. Toute eau dite potable convient pour ce faire. Par « eau potable » on entend une eau que l’on peut boire ou utiliser à des fins domestiques et industrielles sans risque pour la santé. De manière préférentielle, sa conductivité est choisie entre 400 et 1100, préférentiellement entre 400 et 600 pS/cm. De manière plus préférentielle dans la présente invention, on entendra que cette eau potable possède une teneur en sulfate inférieure à 250 mg/l, une teneur en chlorures inférieure à 200 mg/l, une teneur en potassium inférieure à 12 mg/l, un pH compris entre 6,5 et 9 et un TH (Titre Hydrométrique, soit la dureté de l’eau, qui correspond à la mesure de la teneur d’une eau en ions calcium et magnésium) supérieur à 15 degrés français. Autrement dit, une eau potable ne doit pas posséder moins de 60 mg/l de calcium ou 36 mg/l de magnésium. Cette définition inclus l’eau du réseau potable, l’eau décarbonatée, l’eau déminéralisée.
[0059]Sans être lié par une quelconque théorie, il est bien connu de l’homme du métier de la cuisson extrusion que c’est ce ratio massique eau/mélange qui permettra d’obtenir la densité requise. Les valeurs de ce ratio seront donc potentiellement 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19,20, 21 , 22, 23, 24 ou 25%.
[0060] De manière préférée, l’étape 2 est réalisée par cuisson-extrusion dans un extrudeur bi-vis caractérisé par un ratio longueur/diamètre compris entre 20 et 65, préférentiellement entre 20 et 45, préférentiellement entre 35 et 45, préférentiellement 40, et équipé d’une succession de 85-95% d’éléments de convoyage, 2,5-10% d’éléments de pétrissage, et 2,5-10% d’éléments de pas inversé.
[0061] Le ratio longueur/diamètre est un paramètre classique dans la cuisson- extrusion. Ce ratio pourra donc être de 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 , 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 , 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51 , 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61 , 62, 63, 64 ou 65.
[0062] Les différents éléments sont les éléments de convoyage visant à convoyer le produit dans la filière sans modifier le produit, les éléments de pétrissage visant à mélanger le produit et les éléments de pas inversé visant à appliquer une force au produit pour le faire progresser à contre-sens et ainsi provoquer mélange et cisaillement. [0063] De manière préférée, les éléments de convoyage seront placés en tout début de vis avec une température réglée entre 20°C et 70°C, puis les éléments de pétrissage et les éléments de pas inversés avec des températures comprises entre 90°C et 150°C.
[0064]De manière préférée, cette vis est mise en rotation entre 800 et 1150 tours/min, préférentiellement entre 850 et 900 tours/min.
[0065] De manière encore plus préférée, on applique au mélange de poudre une énergie spécifique comprise entre 15 et 30 Wh/kg, préférentiellement entre 10 et 25 Wh/kg, en régulant la pression en sortie dans une gamme comprise entre 60 et 100 bars, préférentiellement entre 70 et 90 bars.
[0066] L’étape 3 consiste ensuite en une coupe optionnelle de la composition extrudée à l’aide d’un couteau. En sortie d’extrudeuse (constituée d’une filière en sortie avec orifices, préférentiellement d’un diamètre de 3mm), on peut donc préférentiellement couper la composition extrudée à l’aide un couteau dont la vitesse de rotation est préférentiellement comprise entre 1000 et 1500 tours par minutes. En cas de non-utilisation d’un couteau, la composition extrudée sera naturellement coupée de par le procédé d’extrusion mis en œuvre, lors de l’éjection de la protéine extrudée en sortie d’extrudeuse.
[0067] Le couteau est placé à fleur de la sortie de l’extrudeuse, préférentiellement à une distance comprise entre 0 et 5mm. Par « à fleur » on entend à une distance extrêmement proche de la filière située à la sortie de l’extrudeuse, à la limite de toucher la filière mais sans toucher celle-ci. De manière classique, l’homme du métier réglera cette distance en faisant se toucher le couteau et la filière, puis en décalant très légèrement celle-ci.
[0068] La dernière étape 4 consiste au séchage de la composition ainsi obtenue.
[0069] L’homme du métier saura utiliser la technologie adéquate afin de sécher la composition selon l’invention dans le vaste choix qui lui est actuellement offert. On peut citer sans limitation et à seule fin d’exemplification les séchoirs à flux d’air, les séchoirs à micro-ondes, les séchoirs à lit fluidisés ou les séchoirs sous vide. Il sélectionnera les bons paramètres, principalement temps et température, afin d’atteindre la matière sèche finale désirée.
[0070] La présente invention est également relative à une composition comprenant des matières riches en protéines végétales, préférentiellement choisies entre les protéines d’avoine, de riz, de pois et de féverole, en particulier les protéines de pois et de féverole texturées par extrusion en voie sèche sous forme de particules, susceptible d’être obtenue par le procédé selon l’invention.
[0071] Les matières riches en protéines végétales sont notamment choisies dans la liste constituée de l’avoine, du riz, de la protéine de féverole et de la protéine de pois. L’utilisation de protéine de pois seule est particulièrement préférée. Un mélange pois et féverole, pois et avoine, pois et riz, féverole et avoine, ou entièrement à base de féverole ou d’avoine est également envisageable.
[0072]Le terme « légumineuses » est considéré ici comme la famille de plantes dicotylédones de l'ordre des Fabales. C'est l'une des plus importantes familles de plantes à fleurs, la troisième après les Orchidaceae et les Asteraceae par le nombre d'espèces. Elle compte environ 765 genres regroupant plus de 19 500 espèces. Plusieurs légumineuses sont d'importantes plantes cultivées parmi lesquelles le soja, les haricots, les pois, la féverole, le pois chiche, l'arachide, la lentille cultivée, la luzerne cultivée, différents trèfles, les fèves, le caroubier, la réglisse.
[0073] Dans le cadre de la présente invention, le soja est en particulier exclu de la liste des légumineuses d’intérêt pour réaliser l’invention.
[0074] Le terme « pois » étant ici considéré dans son acception la plus large et incluant en particulier toutes les variétés de « pois lisse » (« smooth pea ») et « de pois ridés » (« wrinkled pea »), et toutes les variétés mutantes de « pois lisse » et de « pois ridé » et ce, quelles que soient les utilisations auxquelles on destine généralement lesdites variétés (alimentation humaine, nutrition animale et/ou autres utilisations).
[0075] Le terme « pois » dans la présente demande inclut les variétés de pois appartenant au genre Pisum et plus particulièrement aux espèces sativum et aestivum. Lesdites variétés mutantes sont notamment celles dénommées « mutants r », « mutants rb », « mutants rug 3 », « mutants rug 4 », « mutants rug 5 » et « mutants lam » tels que décrits dans l’article de C-L HEYDLEY et al. Intitulé « Developing novel pea starches » Proceedings of the Symposium of the Industrial Biochemistry and Biotechnology Group of the Biochemical Society, 1996, pp. 77-87.
[0076] Par « féverole », on entend le groupe des plantes annuelles de l'espèce Vicia faba, appartenant au groupe des légumineuses de la famille des Fabaceae, sous- famille des Faboideae, tribu des Fabeae. On distingue les variétés Minor et Major. Dans la présente invention, les variétés sauvages et celles obtenues par génie génétique ou sélection variétales sont toutes d’excellentes sources.
[0077] Par « avoine » on entend, au sens de la présente demande une plante céréalière appartenant au genre botanique Avena. Ce genre peut être divisé en espèces sauvages et cultivées qui sont cultivées depuis des milliers d’années comme source de nourriture pour les humains et le bétail. Les espèces cultivées contiennent :
- Avena sativa - l’espèce la plus cultivée, communément appelée « avoine ».
- Avena abyssinica - l’avoine éthiopienne, originaire d’Éthiopie, d’Érythrée et de Djibouti; naturalisée au Yémen et en Arabie Saoudite
- Avena byzantina, une culture mineure en Grèce et au Moyen-Orient; introduite en Espagne, en Algérie, en Inde, en Nouvelle-Zélande, en Amérique du Sud, etc.
- Avena nuda - l’avoine nue ou l’avoine sans coque, qui joue à peu près le même rôle en Europe que A. abyssinica en Éthiopie. Il est parfois inclus dans A. sativa et a été largement cultivé en Europe avant que ce dernier ne le remplace. Comme sa teneur en éléments nutritifs est un peu meilleure que celle de l’avoine commune, A. nuda a pris de l’importance au cours des dernières années, surtout en agriculture biologique.
- Avena strigosa - l’avoine asymétrique, l’avoine à poils ou l’avoine noire, cultivée à des fins fourragères dans certaines parties de l’Europe de l’Ouest et du Brésil. [0078] Si les matières riches en protéines de légumineuses végétales, en particulier issues d’avoine, de riz, de féverole et de pois, plus en particulier issues de féverole et de pois, sont particulièrement adaptées à la conception de l’invention, il est néanmoins possible de parvenir à celle-ci avec d’autres sources de matières riches en protéines végétales telles que les protéines d’haricot mungo, de pomme de terre, de maïs ou encore de pois chiche. L’homme du métier saura faire les adaptations éventuellement nécessaires.
[0079] Par « extrusion », « texturée » ou « texturation », on entend dans la présente demande tout procédé physique et/ou chimique visant à modifier une composition comportant des protéines afin de lui conférer une structure ordonnée spécifique. Dans le cadre de l’invention, la texturation des protéines vise à donner l’aspect d’une fibre, telles que présentes dans les viandes animales. Comme il est décrit dans cette description, un procédé particulièrement préféré pour texturer les protéines est la cuisson extrusion, particulièrement à l’aide d’un extrudeur bi-vis.
[0080] La composition de matières riches en protéines, susceptible d’être obtenue par le procédé selon l’invention est caractérisée en ce que sa fermeté mesurée avec un test A est augmentée d’au moins 20%, préférentiellement d’au moins 25%, encore plus préférentiellement d’au moins 30% par rapport à la fermeté des compositions comprenant des protéines, préférentiellement choisies entre les protéines de pois et de féverole, texturées par extrusion en voie sèche disponibles sur le marché.
[0081]Afin de mesurer la fermeté de la composition selon l’invention, on utilise le test A dont le protocole est décrit ci-dessous : a. Peser 20g d’échantillon à analyser dans un bêcher b. Ajouter de l’eau déminéralisée à température ambiante (température entre 10°c et 20°C, préférentiellement 20°C +/- 1 °C) c. Laisser en contact statique pendant 5 minutes en plaçant un poids de 250g sur l’échantillon pour s’assurer qu’il soit bien immergé; d. Séparer eau résiduelle et l’échantillon réhydraté à l’aide d’un tamis permettant de séparer l’échantillon et l’eau résiduelle; e. Déposer l’échantillon réhydraté au fond d’une cellule Ottawa (cellule de forme d’un pavé droit en plexiglass, d’un volume de 440ml), équipant un texturomêtre TA.HD plusC Texture Analyser relié au logiciel Exponent Connect Version 7.0.4.0, et équipé d’un capteur de force (« load cell » en anglais) de 50kg f. Démarrer l’analyse avec les paramètres suivants : vitesse de pré-test = 1 mm/s, vitesse de test = 5 mm/s, vitesse post-test = 10 mm/s, déformation = 50%, force de déclenchement = 750 kg ;
La valeur de fermeté correspond à la force maximale (exprimée en kg) obtenue lors de l’analyse (3 répétitions sont effectuées et la moyenne arithmétique est calculée)
[0082] Par « eau déminéralisée » on entend une eau ayant subi un traitement visant à éliminer une certaine quantité de ses minéraux. De manière préférentielle, sa conductivité est inférieure à 100pS/cm, préférentiellement inférieure à 50 pS/cm, encore plus préférentiellement comprise entre 10 et 40 pS/cm.
[0083] Comme indiqué ci-dessus, les compositions de protéine de soja texturées de l’art antérieur sont déjà bien connues et utilisées dans l’industrie alimentaire, en particulier dans les analogues de viande. Leur fermeté est jugée nettement supérieure à celle des protéines texturées de pois ou de féverole de l’art antérieur, comme il est décrit dans l’article l’article « Soy and Pea Protein and what in the world is TVP? » publié le 26 Décembre 2018 par Eben Van Tonder . Il est du mérite de la présente Demanderesse d’avoir travaillé sur ce sujet et mis en évidence que le procédé décrit dans la présente demande permet d’obtenir une protéine végétal telle que de pois, d’avoine ou de féverole texturée dont la fermeté est équivalente à celle des protéines texturées de soja.
[0084] Un mode de réalisation particulier de l’invention consiste en une composition comprenant uniquement des matières riches en protéines issues du pois, texturées par extrusion en voie sèche sous forme de particules dont la fermeté selon un test A est supérieure à 12kg, préférentiellement supérieure à respectivement 14kg, 16kg, 18kg, 20kg, 22kg, 24kg, 26kg, 28kg, 30kg. [0085] Un autre mode de réalisation particulier consiste en une composition comprenant uniquement des matières riches en protéines issues du pois, texturées par extrusion en voie sèche sous forme de particules dont la fermeté selon un test A est supérieure à 12kg, préférentiellement supérieure à respectivement 14kg, et dont la densité selon un test D est comprise entre 70 et 130 g/L, préférentiellement 80 et 120 g/l, préférentiellement entre 90 g/L et 110 g/L
[0086] Un autre mode de réalisation particulier consiste en une composition comprenant uniquement des matières riches en protéines issues du pois, texturées par extrusion en voie sèche sous forme de particules dont la fermeté selon un test A est supérieure à 25kg, préférentiellement supérieure à respectivement 28kg, et dont la densité selon un test D est comprise entre 280 et 320 g/l, préférentiellement entre 290 g/L et 310 g/L. De manière préférée, la teneur en matière sèche de la composition selon l’invention est supérieure à 80% en poids, préférentiellement supérieure à 90% en poids.
[0087] La matière sèche est mesurée par toute méthode bien connue de l’homme de l’art. De manière préférentielle, la méthode dite « par dessication » est utilisée. Elle consiste à déterminer la quantité d’eau évaporée par chauffage d’une quantité connue d’un échantillon de masse connue. Le chauffage est continu jusqu’à stabilisation de la masse, indiquant que l’évaporation de l’eau est complète. De manière préférée, la température utilisée est de 105°C.
[0088] La teneur en protéines de la composition selon l’invention est avantageusement comprise entre 60% et 80%, préférentiellement entre 70% et 80% en poids sur la matière sèche totale. Pour analyser cette teneur en protéines, n’importe quelle méthode bien connue par l’homme du métier est utilisable. De préférence, on dosera la quantité d’azote total et l’on multipliera cette teneur par le coefficient 6,25. Cette méthode est particulièrement connue et utilisée pour les protéines végétales.
[0089] De manière encore plus préférée, la teneur en ions calcium de la composition selon l’invention est préférentiellement inférieure à 0,5% en poids sec sur poids sec, préférentiellement inférieur à 0,45%, préférentiellement comprise entre 0,3% et 0,45%.
[0090]Selon un mode de réalisation particulier, la densité ou masse volumique de la composition selon l’invention est comprise entre 60 et 320 g/L, préférentiellement entre 70 et 280 g/L.
[0091]De manière préférée la densité ou masse volumique de la composition selon l’invention est comprise entre 60 et 150 g/L, préférentiellement entre 70 et 130 g/L.
[0092]Selon un autre mode de réalisation la densité ou masse volumique de la composition selon l’invention est comprise entre 280 et 320 g/L, préférentiellement entre 290 et 310 g/L.
[0093] Pour mesurer cette densité, on utilise le protocole suivant baptisé Test D :
- Tare d’une éprouvette graduée de 2 litres ;
- Remplissage de l’éprouvette avec le produit à analyser. Il est parfois nécessaire de tasser à l’aide de petits chocs sur la paroi de l’éprouvette afin de s’assurer que le produit remplisse le volume des 2 litres ;
- Pesée du produit (Poids P (en grammes).
Densité = ( P(g) / 2 (L) )
[0094] De manière préférée la rétention en eau mesurée selon le Test C est comprise entre 1 et 2,5, préférentiellement entre 1 et 2
[0095]Afin de mesurer la capacité de rétention d’eau, on utilise le test C dont le protocole est décrit ci-dessous : a. Peser 40g d’échantillon à analyser dans un bêcher b. Ajouter de l’eau déminéralisée à température ambiante (20°C +/- 1°C) jusqu’à submersion complète de l’échantillon ; c. Laisser en contact statique pendant 30 minutes ; d. Séparer eau résiduelle et échantillon à l’aide d’un tamis permettant de séparer l’échantillon et l’eau résiduelle; d. Peser le poids final P (en grammes) de l’échantillon réhydraté ; [0096] Le calcul de la Capacité de rétention d’eau, exprimée en gramme d’eau par gramme de protéine analysée est le suivant :
Capacité de Rétention en eau = ( P - 40 ) / 40.
[0097] La présente invention est enfin relative à l’utilisation de la composition de matières riches en protéines végétales, préférentiellement d’avoine ou de légumineuses texturées par voie sèche telle que décrite supra, dans des applications industrielles telles que par exemple l’industrie alimentaire humaine et animale, la pharmacie industrielle ou la cosmétique.
[0098] Par industrie alimentaire humaine et animale, on entend la confiserie industrielle (par exemple chocolat, caramel, bonbons gélifiés), les produits de boulangerie-pâtisserie (par exemple le pain, les brioches, les muffins), l’industrie de la viande et du poisson (par exemple les saucisses, les steak-hachés, les nuggets de poisson, les nuggets de poulet), les sauces (par exemple bolognaise, mayonnaise), les produits dérivés du lait (par exemple fromage, lait végétal), les boissons (par exemple boissons riches en protéines, boissons en poudre à reconstituer).
[0099] De façon générale, la composition selon l’invention peut être utilisée dans les produits alimentaires à une teneur allant jusqu’à 100 % en poids par rapport au poids sec total de l’aliment, par exemple, d’une quantité d’environ 1 % en poids à environ 80 % en poids par rapport au poids sec total de l’aliment ou de la boisson. Toutes les quantités intermédiaires (c.-à-d. 2 %, 3 %, 4 %... 77 %, 78 %, 79 % en poids par rapport au poids total de l’aliment ou de la boisson) sont envisagées, de même que toutes les gammes intermédiaires fondées sur ces quantités. Les produits alimentaires qui peuvent être envisagés dans le contexte de la présente invention comprennent les produits de boulangerie-pâtisserie; les produits de boulangerie-pâtisserie (y compris, mais sans s’y limiter, les petits pains, les gâteaux, les tartes, les pâtisseries, et biscuits); mélanges de boulangerie sucrés pré-faits pour la préparation de produits de boulangerie sucrés; garnitures de tarte et autres garnitures sucrées (y compris, mais sans s’y limiter, les garnitures pour tartes aux fruits et les garnitures pour tartes aux noix comme les garnitures pour tartes aux pacanes, ainsi que les garnitures pour biscuits, gâteaux, pâtisseries, produits de confiserie et produits similaires, tels que les garnitures pour crème à base de matières grasses); desserts, gélatines et poudings; desserts congelés (y compris, mais sans s’y limiter, les desserts laitiers congelés tels que la crème glacée - y compris la crème glacée ordinaire, la crème glacée à service doux et tous les autres types de crème glacée - et les desserts non laitiers congelés tels que la crème glacée non laitière, le sorbet et les produits similaires); boissons gazeuses (y compris, mais sans s’y limiter, les boissons gazeuses douces); les boissons non gazéifiées (y compris, mais sans s’y limiter, les boissons non gazéifiées douces comme les boissons aromatisées), les j us de fruits et boissons à base de thé ou de café sucré); concentrés de boissons (y compris, mais sans s’y limiter, les concentrés et sirops liquides ainsi que les concentrés non liquides, tels que les préparations lyophilisées et/ou en poudre); yogourts (y compris, mais sans s’y limiter, les yogourts laitiers à teneur élevée en gras, à teneur réduite en gras et sans matières grasses, ainsi que les yogourts non laitiers et sans lactose et les équivalents congelés de tous ces produits); les barres de collation (y compris, sans s’y limiter, les barres de céréales, de noix, de graines et/ou de fruits); les produits du pain (y compris, mais sans s’y limiter, les pains levés et sans levain, les pains levés et sans levain tels que les pains à la soude, les pains comprenant tout type de farine de blé, pains composés de tout type de farine non de blé (comme la pomme de terre, le riz et la farine de seigle), pains sans gluten); mélanges à pain pré-préparés pour la préparation de produits du pain; sauces, sirops et vinaigrettes; pâtes à tartiner sucrées (y compris, mais sans s’y limiter, les gelées, confitures, beurres, tartinades aux noix et autres conserves tartinables, conserves et autres produits similaires); produits de confiserie (y compris, mais sans s’y limiter, les bonbons en gelée, les bonbons mous, les bonbons durs, les chocolats et les gommes); édulcorés et non édulcorés les céréales pour petit-déjeuner (y compris, mais sans s’y limiter, les céréales pour petit-déjeuner extrudées, les céréales pour petit-déjeuner en flocons et les céréales pour petit-déjeuner soufflées) et les compositions d’enrobage des céréales destinées à la préparation de céréales pour petit-déjeuner sucrées. D’autres types de produits alimentaires et de boissons qui ne sont pas mentionnés ici mais qui comprennent habituellement un ou plusieurs édulcorants nutritifs peuvent également être envisagés dans le contexte de la présente invention. En particulier, les aliments pour animaux (comme les aliments pour animaux de compagnie) sont explicitement envisagés. Il peut également être utilisé, après texturation par extrusion, dans des produits carnés tels que les saucisses émulsionnées ou les burgers végétaux. Il peut également être utilisé dans les formulations de remplacement des œufs.
[0100] La composition en protéines de pois peut être utilisée comme source unique de protéines, mais peut également être utilisée en combinaison avec d’autres protéines végétales ou animales. Le terme « protéine végétale » désigne toutes les protéines dérivées des céréales, des plantes oléagineuses, des légumineuses et des plantes tubéreuses, ainsi que toutes les protéines dérivées des algues et des microalgues ou champignons, utilisées seules ou en mélange, choisies dans la même famille ou de familles différentes. Dans la présente demande, le terme « céréales » désigne les plantes cultivées de la famille des graminées produisant des grains comestibles, par exemple le blé, le seigle, l’orge, le maïs, le sorgho ou le riz. Les céréales sont souvent moulues sous forme de farine, mais sont également fournies sous forme de céréales et parfois sous forme de plantes entières (fourrages). Dans la présente demande, le terme « tubercules » recouvre les organes de stockage, généralement souterrains, qui assurent la survie des plantes pendant l’hiver et souvent leur multiplication par le processus végétatif. Ces organes sont bulbeux en raison de l’accumulation de substances de stockage. Les organes transformés en tubercules peuvent être la racine, par ex. carotte, panais, manioc, konjac), le rhizome (par ex. pomme de terre, topinambour, artichaut japonais, patate douce), la base de la tige (plus spécifiquement l’hypocotyle, p.ex. kohlrabi, céleri- rave), la combinaison racine et hypocotyle (p. ex., betterave, radis). Aux fins de la présente invention, le terme « légumineuses » désigne toute plante appartenant à la famille des Cesalpiniaceae, à la famille des Mimosaceae ou à la famille des Papilionaceae, et notamment : toutes les plantes appartenant à la famille des papilionacées, par exemple pois, haricots, soja, fèves, haricots verts, haricots verts, lentilles, luzerne, trèfle ou lupin. Cette définition comprend en particulier toutes les plantes décrites dans l’un des tableaux de l’article de R. Hoover et coll. , 1991 (Hoover R. (1991 ) « Composition, structure, fonctionnalité and Chemical modification of legume starches : a review », Can. J. Physiol. Pharmacol., 69, p. 79- 92). Les protéines animales peuvent être par exemple des protéines d’œufs ou de lait, telles que les protéines de lactosérum, les protéines de caséine ou de caséinate. La composition en protéines de pois peut donc être utilisée en combinaison avec une ou plusieurs de ces protéines ou acides aminés afin d’améliorer les propriétés nutritionnelles du produit final, par exemple pour améliorer la PDCAAS de la protéine ou pour apporter d’autres ou modifier
[0101] De manière plus préférée, la présente invention est relative à l’utilisation de la composition de matières riches en protéines végétales, notamment d’avoine ou de légumineuses texturées par voie sèche telle que décrite supra dans le domaine de la boulangerie-pâtisserie.
[0102] L’invention sera particulièrement d’intérêt afin de réaliser des inclusions dans des produits de boulangerie-pâtisserie tels que muffins, cookies, cakes, bagel, pâte à pizza, pains et céréales pour le petit-déjeuner.
[0103] Par « inclusions », on entend des particules (ici la composition de protéines végétales texturées par voie sèche) mélangées avec une pâte avant sa cuisson. Après celle-ci, la composition de protéines de végétales texturées par voie sèche est piégée dans le produit final (d’où le terme « inclusion ») et apportent à la fois sa teneur en protéine ainsi qu’un caractère croustillant lors de la consommation.
[0104] L’invention sera particulièrement d’intérêt afin de réaliser des inclusions dans des produits de confiserie tels que les fourrages gras (connus comme « fat filings » en anglais), chocolats, de manière à apporter également une tenue en protéines ainsi qu’un caractère croustillant.
[0105] L’invention sera particulièrement d’intérêt afin de réaliser des inclusions dans des produits alternatifs aux produits laitiers tels que fromages, yaourts, glaces et boissons. [0106] L’invention sera particulièrement d’intérêt dans le domaine des analogues de viandes, de poissons, de sauces, de soupes.
[0107] Une application particulière concerne l’utilisation de la composition selon l’invention pour la fabrication de substitut de viande, notamment de viande hachée, mais également de sauce bolognaise, steak pour hamburger, viande pour tacos et pitta, « Chili sin carne ».
[0108]Dans les pizzas, la composition comprenant des protéines de légumineuses texturées selon l’invention sera particulièrement d’intérêt pour être saupoudrée au- dessus de ladite pizza (« topping » en anglais).
[0109] Dans les plats cuisinés déshydratés (par exemple. Bolino en Europe ou Good Dot en Inde), on utilisera la composition texturée selon l’invention en tant qu’élément source de texture fibreuse et de protéine. Ainsi, il est possible d'obtenir un produit qui s'hydrate vite et jusqu’à son cœur tout en apportant une mâche intéressante.
[0110] L’invention sera mieux comprise à la lecture de la Figure et des exemples non limitatifs ci-dessous.
[0111] La Figure 1 représente les résultats obtenus dans un test de résistance au cisaillement selon l’exemple 3, l’axe des abscisses représente le temps de cisaillement exprimé en secondes, l’axe des ordonnées représente le nombre de particules.
Exemples
[0112]On utilisera dans les exemples suivants :
- Le NUTRALYS® F85G (de la société ROQUETTE) comme isolat de protéines de pois dont la solubilité à pH 7 et 20°C est supérieure à 30% o Richesse en protéine = 83,9 % o Matière sèche = 93,4% o Solubilité dans l’eau à pH 7 et 20°C = 50,8% o Teneur en calcium = 0,07% Le NUTRALYS® F85M (de la société ROQUETTE) comme isolat de protéines de pois dont la solubilité à pH 7 et 20°C est supérieure à 30% o Richesse en protéine = 84,1 % o Matière sèche = 94,3% o Solubilité dans l’eau à pH 7 et 20°C = 52,8% o Teneur en calcium = 0,08%
- Le NUTRALYS BF (de la société ROQUETTE) comme isolat de protéines de pois dont la solubilité à pH 7 et 20°C est inférieure à 30% o Richesse en protéine = 82,4 % o Matière sèche = 93.2% o Solubilité dans l’eau à pH 7 et 20°C = 10,1 % o Teneur en calcium = 1 ,4%
[01131 Description de la partie commune du procédé de production d’une composition de protéines de légumineuses texturées par voie sèche utilisé pour tous les exemples
[0114]Cette description est générale à l’ensemble des essais/exemples. Les particularités (composition, débits, réglages, seront précisé dans le Tableau 1 suivant) [0115] Le mélange poudre est introduit par gravité dans un extrudeur bi-vis
LEISTRITZ (L/D = 60, avec 15 fourreaux) de la société COPERION.
[0116] Le mélange est introduit avec un débit régulé en kg/h. Une quantité d’eau régulée en kg/h est également introduite. Un ratio massique eau/poudre est donc calculable et exprimé en %. [0117] La vis d’extrusion, composée de 85 % d’éléments de convoyage, 5% d’éléments de pétrissage et 10% d’éléments à pas inversé, est mise en rotation à une vitesse régulée en tours/min et envoie le mélange dans une filière. Comme indiqué dans la description, les éléments de convoyage ont été placés en tout début de vis avec une température réglée entre 20°C et 70°C, puis les éléments de pétrissage et les éléments de pas inversés avec des températures comprises entre 90°C et 150°C.
[0118] Cette conduite particulière génère un couple machine exprimé en % avec une pression relevée en bars. L’énergie spécifique du système est calculable (selon les connaissances classiques de l’homme du métier) et exprimée en KWh/Kg
[0119] Le produit est dirigé en sortie vers une filière constituée de 1 trou cylindrique de 3 mm, d’où est expulsée la protéine texturée qui est coupée à l’aide de couteaux tournant entre 1200 et 1500 tours / minutes placés à fleur de la sortie de la filière d’extrusion.
[0120] La protéine texturée ainsi produite est séchée dans une étuve ventilée Thermo Scientific modèle UT6760 chauffée à 60°C. [0121] Les mesures de capacité en rétention d’eau selon le test C, de densité de la protéine extrudée à l’aide du test D sont relevées.
[0122ΊA) Partie exemples dédiés aux matières riches en protéines issues du pois G0123] Exemple 1 : Synthèse des différents essais réalisés visant à obtenir des compositions texturées à basse densité
[0124] Le Tableau 1 ci-dessous résume les différents essais réalisés ainsi que les analyses correspondantes aux compositions obtenues.
Tableau 1 :
[0125] On évalue la fibration (formation de fibres protéiques similaires aux fibres musculaires de viande animale) de manière visuelle : +++ excellente fibration / ++ bonne fibration / + fibration homogène / - fibration non homogène / -- mauvaise fibration / — pas de fibration [0126] La comparaison des différents exemples nous montre : les protéines texturées base pois classiques selon l’art antérieur (Ex. 1 et 2) possèdent une fermeté d’environ 11 kg selon le test A
- L’utilisation de Nutralys® BF (dont la solubilité à ph7 est inférieure à 30%) en remplacement du F85G permet d’augmenter la fermeté à 15kg environ mais la fibration ne se passe plus correctement.
- En remplaçant seulement 30% du F85G par le BF (Ex. 4), la fibration est très bonne tout en conservant de manière surprenante et inattendue une fermeté invariée de 15kg environ.
- La présence seule d’une concentration en calcium supérieure n’explique pas cet effet (Ex. 5 et 6) : c’est bien l’alliance des deux protéines de solubilité élevée et faible à pH7 et 20°C qui permet l’obtention de cette protéine texturée selon l’invention, bien fibrée et significativement plus ferme.
[0127] Exemple 2 : Synthèse des différents essais réalisés visant à obtenir des compositions texturées à haute densité : [0128]Cette partie vise à exemplifier un mode particulier de l’invention où la densité de la composition de protéine pois texturée réalisée est augmentée pour atteindre une valeur d’environ 300 g/L selon le test D
[0129]On reproduit pour ce faire les exemples 4 et 5 selon l’invention mais en augmentant le débit d’eau à 7,9 et 7,5 kg/h respectivement. Les compositions de protéines de pois obtenues sont appelées exemples 8 et 9.
[0130]On reproduit également les exemples 1 et 2 hors invention mais en augmentant le débit d’eau à 7 et 6,9 Kg/h respectivement. Les compositions de protéines de pois obtenues, appelées exemples 10 et 11 , sont caractérisées par les analyses suivantes.
[0131]On reproduit également l’exemple 3 hors invention mais en augmentant le débit d’eau à 6 Kg/h. La composition de protéines de pois obtenue est appelée exemple 12.
[0132] Le Tableau 2 ci-dessous synthétise les résultats analytiques des compositions texturées ainsi obtenues :
Tableau 2
[0133] En combinant l’utilisation selon l’invention de 30% de protéine de pois moins soluble et l’augmentation de la densité, on atteint des valeurs de fermeté selon le Test A supérieure à 30 Kg. Ces valeurs ne sont pas atteignables uniquement par cette densité comme le montre les exemples Ex.10 et 11. [0134] Exemple 3 : Résistance au cisaillement :
[0135] Cette partie vise à démontrer l’augmentation de la fermeté de la composition selon l’invention à l’aide d’un nouveau test baptisé « Résistance au cisaillement ». Son protocole est décrit ci-dessous :
[0136] L’appareil utilisé est le suivant : MICROSCOPE NUMÉRIQUE _Keyence _ VHX-5000 (société 2014 KEYENCE CORPORATION), équipée du logiciel VHX- 5000 Ver 1.3.2.4 / Système Ver 1.04
[0137] Préparation des particules :
- 200 g +/- 1 g des compositions de protéines texturées sont hydratés dans l’eau à la pièce T° en excès. Toutes les 5 minutes, mélanger avec une cuillère pour avoir une hydratation homogène de tous les TVP. Après 30 minutes, retirer l’eau avec une passoire (maille d’approximativement 1 mm).
- Réserver 60 g de TVP hydraté dans l’eau à température ambiante. Remplir de TVP hydraté un Kenwood FDM30 jusqu’à un volume d’approximativement. 1 ,5 L. Couper le TVP hydraté dans le Kenwood avec une lame de pétrissage à la vitesse 1 pendant 45 s. Homogénéiser le mélange de particules et réserver 60 g de cette première coupe dans l’eau à température ambiante.
- Couper dans des conditions similaires le reste du mélange de particules pendant 105 s. Homogénéiser le mélange de particules et réserver 60 g de cette deuxième coupe dans l’eau à température ambiante.
- Avec le tamisé, laver les trois types de produits, TVP hydraté complet, couper 45s et couper 105 + 45 s pendant une minute chacun et mettre 10 g dans TP 35.
- On obtient ensuite 5 TP 35 de chaque produit / Remplir le TP 35 avec de l’eau à température ambiante.
- Prenez les sacs à vide canalisés de Henri Julien, 200*300 mm. Versez tout le TP 35 dans le sac et deux autres TP 35 d’eau à l’intérieur. Aspirer légèrement les sacs (machine à vide de Bartscher) pour ranger le maximum d’air et le sceller deux fois.
[0138] Prise de vue des images :
Sélectionnez « Image stitching » :
Cliquez sur « Image stitching » puis sur « 3D ».
Objectif choisi : Z20R/W/T, agrandissement x50 ;
Monter la plaque au maximum et placer le filtre polarisé sur la lentille du microscope;
Allumer l’écran (alimentation) et allumer la lumière du microscope.
Placez les échantillons sur la plaque du microscope, puis dispersez les échantillons pour que les particules soient homogènes avant de mettre sur le dessus un verre et un poids sur la zone à observer.
Cliquez sur « Réalisation de l’autofocus », puis sur « Initialiser »
Cliquez sur « Mesurer » et choisissez l’échelle à 4000 pm (ou une autre échelle s’il s’agit d’un autre échantillon).
Définissez la zone à analyser et cliquez sur « Définir une zone », placez-la dans le coin supérieur gauche du carré vert et cliquez sur « Haut » et « Gauche », puis positionnez-la sur « Bas » et « Droite » du carré vert, cliquez sur « Bas » et « Droite » et cliquez sur « OK ».
Définissez la netteté de la zone à analyser : cliquez sur « paramètre Z », tournez la molette du clavier du microscope pour avoir une image nette, et positionnez la netteté légèrement en dessous, cliquez sur « Reg lim Inf ». Faire de même, mais placer la netteté légèrement au-dessus, cliquer sur « Reg lim sup ».
Cliquez sur « OK » et sur « Commencer à assembler » et sur « OK ». Pour assembler l’image, vous devez attendre 10 minutes. - Une fois terminé, cliquez sur « Visualisation 2D », puis sur « Oui », fermez la fenêtre et enregistrez l’image.
[0139] Traite ment des images :
- Sur les photos prises, choisissez la mesure de zone automatique et sélectionnez le mode d’extraction de luminosité pour la zone à mesurer.
- Le réglage manuel permet d’extraire manuellement et de sélectionner les objets à l’écran qui seront ensuite mesurés en une seule fois.
- De la zone extraite, de nombreuses particules seront encore collées et d’autres parties que les particules pourraient avoir été extraites. Pour n’obtenir que les particules, la zone doit être propre.
- Tout d’abord, ébavurer pour nettoyer les petites particules; ensuite, vous pouvez modifier pour séparer les particules manuellement (pour faciliter ou remplir en fonction des valeurs par défaut); au moins, vous pouvez éliminer les grains encore présents sur les images. - Une fois que toute l’image est propre et que les particules sont bien séparées, vous pouvez mesurer les objets à travers différents paramètres.
[0140] Le but de ce protocole est donc :
- De réhydrater des compositions de protéines texturées dans des conditions similaires - De leur imposer un cisaillement similaire pendant 45s et 150s
- De compter le nombre de particules générées pendant le cisaillement en utilisant un microscope optique et son logiciel de traitement d’image
[0141]Les résultats obtenus en nombres de particules sont renseignés dans le
Tableau 3 et dans la Figure 1 :
Tableau 3
[0142] On voit bien que :
- Les exemples 5 et 3 utilisant une protéine insoluble génère environ 30% de moins en nombre de particules
- Mais l’Exemple 5 est le seul bien fibré et donc compatible avec les applications analogues de viande par exemple
G0143ΊB) Partie exemples dédiés aux matières riches en protéines issues de l’avoine
[0144]_Pour cette partie, deux mélanges poudre ont été utilisés pour alimenter l’extrudeuse.
[0145]Le premier contient comme source de protéines un mélange de l’isolat de protéine de pois Nutralys® F85 précédemment utilisé et d’un isolat de protéine d’avoine obtenu à l’aide du procédé décrit dans la demande de brevet
W02021/001478. Ce dernier isolat possède selon le test B une solubilité à pH 7 de
10%.
[0146]Le second contient comme source de protéines un mélange de de l’isolat de protéine de pois Nutralys® F85 précédemment utilisé et d’un isolat de protéine d’avoine obtenu à l’aide du procédé décrit dans la demande de brevet
PCT/EP2022/025003. Celui-ci consiste en une remise en suspension dans de l’eau de l’isolat de protéine d’avoine obtenu à l’aide du procédé décrit dans la demande de brevet W02021/001478, d’une rectification du pH de ladite suspension à 9,5 avec une solution aqueuse de soude caustique 1 N, de l’application d’un chauffage pendant 30 s à environ 154 °C par injection directe de vapeur, suivi d’un refroidissement immédiat à 71 °C (refroidissement éclair ou dit « flash ») et enfin d’une lyophilisation. Ce dernier isolat possède selon le test B une solubilité à pH 7 de 81 %. [0147] Le Tableau 4 ci-dessous résume les différents mélanges poudres décrits ci- dessus : [0148]Les mélanges ont été mélangés à l’aide d’un mélangeur planétaire, Hobart
A200 pendant 10 minutes, à la vitesse 1, avec un mélangeur à pagaie. Ils sont ensuite été extrudés à l’aide d’une extrudeuse à double vis Coperion ZSK25 avec un L/D = 40 et une filière équipée d’un seul trou de 2,8 mm de diamètre.
[0149] Les paramètres appliqués et suivis sont résumés dans le Tableau 5 suivant :
Tableau 5
[0150] Un analyseur de texture TA HD Plus a été utilisé pour mesurer la dureté des compositions texturées obtenues. Les compositions ont été réhydratées en pesant 20 grammes de celles-ci, en ajoutant 200 grammes d’eau potable à température ambiante et en les laissant tremper pendant 30 minutes en remuant manuellement avec une cuillère à 10 et 20 minutes. L’excès d’eau est ensuite enlevé avec un tamis. 14 grammes de ces compositions réhydratées ont été placées dans un récipient en plastique en ne les superposant pas mais en monocouche. L’analyseur de texture TA HD Plus est équipé d’une tête TA-30 a été, puis on soumet les échantillons à une déformation de 50 %. Le pic et la surface des courbes force-temps obtenues résultantes ont été déterminés. 5 mesures sont réalisées et on calcule la moyenne et l’écart-type. Les résultats sont synthétisés dans le Tableau 6 suivant :
Tableau 6 [0151]On voit bien que la composition selon l’invention (exemple 14) possède un pic et une aire plus importante que l’exemple 15 (hors invention). L’introduction d’un isolat d’avoine dont la solubilité à pH 7 est inférieure à 30% permet d’augmenter la fermeté de la composition protéique extrudée. [0152] La fermeté selon le test A est également réalisée :
Tableau 7
[0153]Ce test confirme aussi que la composition texturée obtenue selon l’invention est plus ferme. G0154ΊO Partie exemples dédiés aux matières riches en protéines issues de la féverole :
[0155] Pour cette partie, deux mélanges poudre ont été utilisés pour alimenter l’extrudeuse.
[0156]Le premier contient comme source de protéines un mélange de l’isolat de protéine de pois Nutralys® F85 précédemment utilisé et d’un isolat de protéine de féverole obtenu à l’aide du procédé décrit dans la demande de brevet
W02020/193668. Ce dernier isolat possède selon le test B une solubilité à pH 7 de 19%.
[0157] Le second contient comme source de protéines un mélange de l’isolat de protéine de pois Nutralys® F85 précédemment utilisé et d’un isolat de protéine de féverole obtenu à l’aide du procédé décrit dans la demande de brevet
W02020/193641. Ce dernier isolat possède selon le test B une solubilité à pH 7 de 60%.
[0158] Le tableau ci-dessous résume les différents mélanges poudres décrits dans le Tableau 8 ci-dessus :
Tableau 8
[0159] La fermeté de la composition obtenue selon l’exemple 15 (selon l’invention) est supérieure à celle obtenue via l’exemple 16 (hors invention). [0160]D) Partie exemple dédié à la réalisation d’un steak haché :
[0161] Pour réaliser ce steak haché, deux composant primaires sont nécessaires : les compositions de protéines végétales texturées (appelées « TVP hydratés ») et le « binder » ou « liant » en français. Le premier vise à recréer les fibres musculaires et le second à les rendre cohésifs. [0162] Les quantités de produits nécessaires pour réaliser chacun des composants sont donnés dans le tableau 9 ci-dessous :
Tableau 9
[0163] Recette de production du « binder » ou liant :
- Dispersion de la quantité de méthylcellulose dans la quantité d’huile
- Ajouter l’eau potable froide 1 dans le mélange Kenwood et mélanger (vitesse maximale, 30 secondes avec pâle K), puis ramener le produit des bords vers le centre du bol Kenwood avec une spatule.
- Ajouter l’eau potable froide 2 dans le mélange Kenwood et mélanger (vitesse maximale, 30 secondes avec pâle K) puis ramener le produit des bords vers le centre du bol Kenwood avec une spatule. Mélanger 60 secondes (vitesse maximale, avec pâle K).
- Conserver la colle au moins 15 minutes au réfrigérateur avant utilisation [0164] Recette de production des TVP hydratés :
- Mélanger dans un bol la quantité de composition de protéines texturée et l’eau potable. - Hydrater 30 minutes au réfrigérateur.
[0165] Recette de production de 1 500 g de steak haché :
- Mélanger 900 g de TVP hydratés et 600 g de liant dans un bol Kenwood puis mélanger (vitesse 1, pâles K, 4 minutes).
- Après 2 minutes de mélange, ramener le produit des bords vers le centre du bol Kenwood avec une spatule.
- Formez une boule de 30 g à la main en lui donnant la forme d’un steak haché.
- Cuire au four à vapeur pendant 6 minutes à 180 °C sous 50 % d’humidité
- Congeler puis pour la dégustation, réchauffer au four 15 minutes 180°C, en retournant le steak haché de face à 7min30
[0166] La recette a été réalisée avec deux sources différentes de TVP hydratés : - Le NUTRALYS® T70S qui correspond aux compositions des exemples 1 et
2,
- La composition de protéines texturée obtenue selon l’exemple 8
[0167] On analyse ensuite la fermeté à l’aide d’un texturomètre TAXT dont les paramètres d’analyse sont les suivants :
- Le couteau équipant la machine est de référence TA045
- Les paramètres d’analyse sont : o Test mode (mode d’essai) : Compression o Pre-test speed (Vitesse pré-essai) : 2 mm/sec o Test speed (Vitesse essai) : 10 mm/sec o Post-test speed (Vitesse post-essai) : 10 mm/sec o Target mode (mode cible) : Strain o Strain (tension) : 75% o Trigger type (type de déclenchement) : Auto (force) o Trigger force (force de déclenchement) : 0,098 N o Break mode (mode arrêt): off o Stop Plot At (Arrêt plot à): Start position o Tare mode (mode tare): Auto o Advance options (options avancées) : On - La valeur obtenue est appelée “Fermeté” est indiquée en gramme
[0168] Les résultats obtenus sont les suivants :
[0169] Le steak haché obtenu avec la composition texturée selon l’invention est donc 1 ,5 fois plus ferme que celui obtenu avec la composition texturée classique.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Procédé de production d’une composition de protéines végétales texturées par voie sèche, notamment des protéines d’avoine texturées par voie sèche, des protéines de riz texturées par voie sèche ou des protéines de légumineuses texturées par voie sèche, en particulier choisies entre les protéines de pois et de féverole, encore plus préférentiellement de protéines de pois, caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes suivantes :
1 ) Fourniture d’un mélange comprenant une première matière riche en protéines végétales, notamment des protéines d’avoine, de riz ou de légumineuses en particulier choisies entre pois ou féverole, dont la solubilité dans l’eau à pH 7 et 20°C est supérieure ou égale à 30% et une seconde matière riche en protéines végétales, notamment des protéines d’avoine, de riz ou de légumineuses en particulier choisies entre pois ou féverole, dont la solubilité dans l’eau à pH 7 et 20°C est inférieure à 30%, présentant un ratio en poids sec respectif de la première matière riche en protéines végétales / seconde matière riche en protéines végétales compris entre 60/40 et 90/10, préférentiellement compris entre 70/30 et 80/20 ;
2) Cuisson-extrusion dudit mélange avec de l’eau, le ratio massique eau/mélange avant cuisson étant compris entre 5% et 25%, préférentiellement entre 5% et 20%, préférentiellement entre 5% et 15%, préférentiellement entre 10% et 15%, encore plus préférentiellement 10%,
3) Optionnellement coupe de la composition extrudée à l’aide d’un couteau en sortie d’extrudeuse constituée d’une filière en sortie avec orifices,
4) Séchage de la composition ainsi obtenue, dans lequel une matière riche en protéines correspond à une matière comprenant au moins 25% de protéines, la solubilité des matières riches en protéines étant mesurée selon le Test B.
[Revendication 2] Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la protéine de légumineuse n’est pas une protéine de soja.
[Revendication 3] Procédé selon l’une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que les matières riches en protéines utilisées pour l’étape 1 sont des isolats, dont la richesse en protéines est supérieure à 80% en poids.
[Revendication 4] Procédé selon l’une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la matière riche en protéines ayant une solubilité dans l’eau à pH 7 et 20°C inférieure à 30% possède une capacité de rétention en eau inférieure à 4 grammes par gramme de matière riche en protéines, la capacité de rétention en eau étant mesurée selon le Test C.
[Revendication 5] Procédé selon les revendications 1 à 4 caractérisé en ce que les matières riches en protéines végétales sont caractérisées par une granulométrie caractérisée par un Dmode compris entre 150 microns et 400 microns, préférentiellement entre 150 microns et 200 microns ou entre 350 microns et 450 microns.
[Revendication 6] Procédé selon les revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le mélange de l’étape 1) comprend également des fibres végétales, avec un ratio en poids sec de protéines végétales / fibres végétales compris entre 70/30 et 90/10, préférentiellement compris entre 75/25 et 85/15.
[Revendication 7] Procédé selon la revendication 6 caractérisé en ce que la fibre végétale contient entre 40% et 60% de polymères composés de cellulose, d’hémicellulose et de pectine, préférentiellement entre 45% et 55%, ainsi qu’entre 25% et 45% d’amidon de pois, préférentiellement entre 30% et 40%.
[Revendication 8] Composition comprenant des protéines, préférentiellement choisies entre les protéines d’avoine, de riz de pois et de féverole, encore plus préférentiellement de pois et de féverole, texturées par extrusion en voie sèche sous forme de particules, susceptible d’être obtenue par le procédé selon l’une des revendications 1 à 7.
[Revendication 9] Composition selon la revendication 8 caractérisée en ce que sa densité est comprise entre 60 et 320 g/L, préférentiellement entre 70 et 280 g/L, la densité étant déterminée selon le test D.
[Revendication 10] Composition selon la revendication 8 caractérisée en ce que sa densité est comprise entre 60 et 150 g/L, préférentiellement entre 70 et 130 g/L, la densité étant déterminée selon le test D.
[Revendication 11] Composition selon la revendication 8 caractérisée en ce que sa densité est comprise entre 280 et 320 g/L, préférentiellement entre 290 et 310 g/L, la densité étant déterminée selon le test D.
[Revendication 12] Composition selon l’une des revendications 8 à 11 caractérisée en ce que sa teneur en protéines est comprise entre 60% et 80% en poids sec, préférentiellement entre 70% et 80% en poids sec par rapport au poids total de matière sèche de la composition.
[Revendication 13] Composition selon l’une des revendications 8 à 12 caractérisée en ce que sa matière sèche est supérieure à 80% en poids, préférentiellement supérieure à 90% en poids.
[Revendication 14] Composition selon l’une des revendications 8 à 13 caractérisée en ce que sa teneur en ions calcium est préférentiellement inférieure à 0,5% en poids sec sur poids sec, préférentiellement inférieur à 0,45%, préférentiellement comprise entre 0,3% et 0,45%.
[Revendication 15] Utilisation de la composition de protéines de légumineuses texturées par voie sèche susceptible d’être obtenue par le procédé selon l’une des revendications 1 à 7 dans des applications industrielles, de préférence dans l’industrie alimentaire humaine et animale, la pharmacie industrielle ou la cosmétique.
[Revendication 16] Utilisation de la composition de protéines de légumineuses texturées par voie sèche susceptible d’être obtenue par le procédé selon l’une des revendications 1 à 7 dans des applications industrielles, de préférence dans la production d’analogues de viandes, en particulier dans la production de saucisses, de viande hachée, de burger, de nuggets de poulet, de poulet.
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