FOSSADIER, Florence (25 place de la Fédération, Riom, Riom, F-63200, FR)
MESSAGER, Arnaud (20 bis, avenue du Champ d'Ojardias, Riom, F-63200, FR)
COLLET, Christian (68 rue Antoine de BAIF, Saint-Géréon, Saint-Géréon, F-44150, FR)
EPI INGREDIENTS (Zone Industrielle de l'Hermitage, BP 108, Ancenis Cedex, F-44153, FR)
MASSACRIER, Laurent (15 rue Camille Saint-Saëns, Cournon d'Auvergne, Cournon d'Auvergne, F-63800, FR)
FOSSADIER, Florence (25 place de la Fédération, Riom, Riom, F-63200, FR)
MESSAGER, Arnaud (20 bis, avenue du Champ d'Ojardias, Riom, F-63200, FR)
COLLET, Christian (68 rue Antoine de BAIF, Saint-Géréon, Saint-Géréon, F-44150, FR)
| REVENDICATIONS
1) Procédé de préparation d'un ingrédient céréalier caractérisé en ce que ce procédé comprend une double hydrolyse d'une composition céréalière à base d'une farine de céréale ou d'une fraction de celle-ci, par l'action simultanée ou successive d'au moins une amylase et d'au moins une protéase.
2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a) la mise en suspension de ladite composition céréalière dans l'eau en présence d'au moins une amylase ; b) le chauffage de la solution obtenue à l'étape (a) afin d'obtenir la gélatinisation et l'hydrolyse de l'amidon ; c) l'addition d'au moins une protéase à la solution de l'étape (b) ; d) l'arrêt des activités enzymatiques .
3) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'à l'étape (a), le taux de matière sèche est compris entre 20 et 65%.
4) Procédé selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'à l'étape (b), la température de chauffage est comprise entre 55 et 85 0 C.
5) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la quantité d'amylases est comprise entre 10 "4 % et 5% par rapport à la quantité de matière sèche de la composition céréalière. 6) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la quantité de protéases est comprise entre 0,0001% m/m et 10% m/m par rapport à la quantité de protéines dans la composition céréalière.
7) Procédé selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que, à l'étape (d), l'arrêt des activités enzymatiques est réalisée par un traitement thermique.
8) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la (ou les) amylase(s) de l'étape (a) sont choisies parmi les alpha-amylases fongiques, alpha-amylases bactériennes, beta amylases végétales ou bactériennes, enzymes de débranchement ou un mélange de deux ou plus de celles-ci.
9) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ou les protéases identiques ou différentes de l'étape (c) appartiennent à la catégorie 3.4.2x.
10) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite composition céréalière est constituée uniquement d'une farine d'au moins une céréale, d'une fraction d'une farine d'au moins une céréale, ou d'une farine d'au moins une céréale additionnée d'une ou plusieurs autres fractions céréalières. 11) Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite céréale est choisie dans le groupe comprenant le blé, le maïs et le riz ou d'un mélange d'au moins deux de ces céréales.
12) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes supplémentaires suivantes :
(e), éventuellement, le mélange de l'ingrédient obtenu suite à l'étape (d) avec au moins une matière grasse et/ou au moins un additif,
(f) le séchage de l'ingrédient obtenu suite à l'étape (d) ou du mélange obtenu suite à l'étape (e).
13) Ingrédient céréalier susceptible d'être obtenu par un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes .
14) Substitut d'ingrédient laitier susceptible d'être obtenu par un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12.
15) Blanchisseur de boisson comprenant un ingrédient céréalier selon la revendication 13.
16) Blanchisseur selon la revendication 15, caractérisé en ce que ladite boisson est du café.
17) Utilisation d'un ingrédient céréalier selon la revendication 13, comme support de séchage. |
INGRéDIENT CéRéALIER CONSTITUANT NOTAMMENT UN SUBSTITUT D ' INGRéDIENT ( S ) LAITIER(S) ET SON PROCéDé DE PRéPARATION
La présente invention concerne un ingrédient d'origine végétale utile pour la préparation de produits alimentaires notamment utilisable comme substitut d'ingrédients laitiers. Cet ingrédient céréalier peut être utilisé comme support de , séchage car il présente des propriétés d'encapsulation et des propriétés émulsifiantes améliorées, l'encapsulation correspondant à la protection d'un principe actif par une technique pouvant inclure un support de séchage.
Un support de séchage est un ingrédient améliorant les conditions de séchage et de conservation de principes actifs à protéger tels que notamment les matières grasses, les sucres, les arômes. Les caractéristiques attendues d'un support de séchage sont de bons pouvoirs émulsifiants, des propriétés filmogènes et un bon pouvoir d'encapsulation. On notera, comme supports de séchage autres que ceux de la présente invention, des protéines, des amidons modifiés, des sirops de glucose, des maltodextrines, des caséinates, des hydrocolloïdes (gommes arabiques, etc..) , notamment.
Un substitut d'ingrédients laitiers comme, par exemple, un blanchisseur de boisson est utilisé dans les boissons au café, au thé ou au chocolat en substitution des poudres de lait. Les blanchisseurs apportent des réponses fonctionnelles à des problèmes de thermostabilité et/ou de stabilité en milieu acide et permettent d'obtenir des boissons onctueuses, opacifiées et blanchies. Le critère de stabilité d'un blanchisseur est quantifié par l'absence de floculats
ou points blancs en surface de la boisson. On notera que cet effet blanchissant est quantifié au spectrocolorimètre par des mesures de clarté (L*).
Les substituts d'ingrédients laitiers comme par exemple les blanchisseurs de boisson de l'état de la technique sont généralement obtenus à partir de supports constitués de caséinates et/ou de maltodextrines et/ou de sirop de glucose. Ces trois ingrédients sont obtenus soit par transformation de matières premières animales (lait), soit par transformation de matières premières végétales (maïs). Cette étape de transformation est coûteuse et cela d'autant plus qu'elle s'applique à des matières premières de nature et d'origine très différentes, chacune étant transformée en milieu liquide puis séchée. De plus, ces matières premières enregistrent des fluctuations importantes des prix de marché, notamment pour les caséinates.
En outre, le mélange de caséinates et de maltodextrines est peu stable en milieu acide et à forte température, comme, par exemple, dans un café. Il doit donc être utilisé en présence d'additifs comme des stabilisants .
De plus, les caséinates ont des propriétés allergènes pour certaines populations peu habituées aux produits laitiers .
La présente invention a précisément pour objet d'offrir un ingrédient céréalier pouvant se substituer à un (ou des) ingrédient(s) laitier(s), ledit ingrédient céréalier étant d'ailleurs notamment utilisable comme support de séchage, et ne présentant pas les inconvénients ci-dessus.
Ce but est atteint grâce à la mise en œuvre d'un procédé de double hydrolyse directement sur une composition céréalière telle qu'une farine de céréales, notamment une farine de riz, additionnée éventuellement d'une ou plusieurs autres fractions céréalières, telles qu'une ou plusieurs fractions protéiques.
La composition en sucres et en protéines des farines de céréales est telle que ce procédé permet d'obtenir un ingrédient céréalier qui peut être utilisé seul pour se substituer aux produits antérieurs à base de caséinates et/ou de maltodextrines et/ou de sirop de glucose, dans les substituts d'ingrédients laitiers tels que par exemple les blanchisseurs de boisson, notamment les blanchisseurs de café. En conséquence, la présente invention concerne un procédé pour la préparation d'un ingrédient céréalier pouvant constituer un substitut d'ingrédients laitiers, ledit ingrédient laitier étant notamment utilisable comme support de séchage, procédé consistant à soumettre une composition céréalière à base d'une farine de céréale ou d'une fraction de celle-ci, à une double hydrolyse par l'action simultanée ou successive d'une part d'au moins une amylase et d'autre part d'au moins une protéase. Le procédé selon l'invention est tout à remarquable en ce qu'il permet d'obtenir un ingrédient céréaliser présentant des propriétés émulsifiantes supérieures.
Plus particulièrement, le procédé de l'invention comprend les étapes suivantes : a) la mise en suspension de ladite composition céréalière dans l'eau en présence d'au moins une amylase ;
b) le chauffage de la solution obtenue à l'étape (a) afin d'obtenir la gélatinisation et l'hydrolyse de l'amidon ; c) l'addition d'au moins une protéase à la solution de l'étape (b) ; d) l'arrêt des activités enzymatiques .
La composition céréalière peut être constituée uniquement d'une farine d'au moins une céréale, d'une fraction de farine d'au moins une céréale ou d'une farine d'au moins une céréale additionnée d'une ou plusieurs autres fractions céréalières comme une ou plusieurs fractions protéiques. Dans le cadre de la présente invention, on entend par « farine » le résultat de la mouture et/ou du broyage des grains de céréales afin de réduire la taille des particules et de faciliter l ' élimination éventuelle de certains composants du grain (son, germe, rémoulage, ...). La composition de la farine (protéines, amidons, lipides, cendres, ...) dépend donc de l'espèce traitée ainsi que du diagramme de mouture ou de broyage retenu. La farine mise en œuvre dans le cadre de la présente invention est généralement constituée d'au moins 90% de particules passant à travers un tamis de 500μm. De plus, la farine mise en œuvre dans le cadre de la présente invention peut avoir subi un traitement préalablement à l'étape (a) du procédé de l'invention. A titre d'exemples et de façon non exhaustive, les traitements qui peuvent être utilisés sont
- un traitement thermique pouvant avoir un effet sur la gélatinisation de l'amidon et/ou sur la structure des protéines par destruction de certaines liaisons peptidiques, modification des chaînes
latérales d'acides aminés ou par condensation à d ' autres molécules, une turboséparation qui permet l'enrichissement par voie sèche de certaines fractions en protéines ou en amidon. La turboséparation comprend deux étapes: (1) un broyage très fin par un broyeur à broches ou à tourbillons afin d'obtenir des particules < 35 μm, (2) la classification dans un sélecteur à air ou à élutriation. Selon les équipements, on obtient 2 ou 3 fractions. Par exemple, une farine de blé (13% de protéines) peut donner après turboséparation 2 fractions avec 27% de fraction fine contenant 25% de protéines et 73% de fraction grosse contenant 6% de protéines. Tout autre traitement connu de l'homme du métier, comme, par exemple, une ionisation peut être mis en œuvre sur la farine préalablement à l'étape (a) du procédé de l'invention.
Dans le cadre de la présente invention, les différentes fractions peuvent être obtenues par craquage des grains de céréales et/ou par tamisage. Les fractions obtenues par craquage permettent d'isoler l'un des constituants (ex.: protéines) ou de séparer tous les constituants avec une pureté différente (ex.: fraction riche en protéines ou en amidon) . Tout type de céréales peut être mise en œuvre dans le cadre de la présente invention. Pour chaque céréale, différentes variétés peuvent être mises en œuvre dans le cadre de la présente invention, lesdites variétés pouvant être utilisées seules ou en mélange.
De façon préférée, la composition céréalière peut être constituée uniquement d'une farine d'au moins une céréale choisie dans le groupe constitué par le blé, le maïs et le riz ou d'un mélange d'au
moins deux de ces céréales, d'une fraction d'une farine d'au moins une céréale choisie dans le groupe constitué par le blé, le maïs et le riz ou d'un mélange d'au moins deux de ces céréales, ou d'une farine d'au moins une céréale choisie dans le groupe constitué par le blé, le maïs et le riz ou d'un mélange d'au moins deux de ces céréales additionnée d'une ou plusieurs autres fractions céréalières comme une ou plusieurs fractions protéiques . Selon un premier mode préféré de l'invention, la composition céréalière peut être constituée uniquement d'une farine de blé ou de maïs, d'une fraction de farine de blé ou de maïs ou d'une farine de blé ou de maïs additionnée d'une ou plusieurs autres fractions céréalières comme une ou plusieurs fractions protéiques .
Selon un second mode préféré de l'invention, la composition céréalière peut être constituée uniquement d'une farine de riz, d'une fraction de farine de riz ou d'une farine de riz additionnée d'une ou plusieurs autres fractions céréalières comme une ou plusieurs fractions protéiques.
De préférence, à l'étape (a), le taux de matière sèche est compris entre 20 et 65%. La matière sèche, dans le contexte de la présente invention, est la matière non volatile qui subsiste après une dessiccation ménagée jusqu'à obtention d'une masse constante. On la définit aussi en pourcentage : 100 moins l'humidité du produit.
A l'étape (b), la température de chauffage est comprise entre 55 et 85 0 C. Celle-ci est
généralement fonction de la température optimale des enzymes ainsi que de la température de gélatinisation de l'amidon des céréales dont la farine est issue. A titre d'exemple, pour la farine de riz, la température optimale est entre 65 et 85°c, pour la farine de blé ou la farine de maïs, la température optimale est entre 55 et 80 0 C. L'homme du métier est, tout a fait, à même de déterminer ladite température optimale en fonction de la composition céréalière mise en œuvre à l'étape (a) du procédé de l'invention.
De même, à l'étape (b), la quantité d'amylases et le temps d'action dépendent du degré d'hydrolyse souhaité (DE entre 10 et 60) donc de la viscosité et du collant toléré dans le procédé de séchage ainsi que de l'espèce traitée. Ainsi, on préfère tout particulièrement une DE comprise entre 10 et 60. Le DE (Dextrose Equivalent) est la teneur en sucres réducteurs / matière sèche. Le DE mesuré reflète le degré d'hydrolyse du mélange. Le collant est l'aptitude d'un produit en poudre à adhérer aux surfaces internes d'une installation de séchage par atomisation (spray drying) pendant l'opération de séchage, alors que la viscosité est la propriété d'un matériau à résister à la déformation. La mesure de la viscosité est basée sur une mesure de l'écoulement du produits dans des conditions définies. La viscosité s'exprime en Poise (P) ou, dans le Système International, en Pa. s (1 Pa. s = 10 P). On peut la mesurer à l'aide d'un rhéomètre, en écoulement à 50 s- 1.
D'une manière générale, on préfère une quantité d'amylases comprise entre 10 "4 % et 5% par rapport à la quantité de matière sèche de la composition céréalière.
A titre d'exemples, pour une farine de riz, de blé et de maïs, la quantité d'amylases nécessaire selon le DE est rapportée dans les tableaux 1 à 3, respectivement ci-dessous.
Tableau 1 : Relation entre dose d' amylases et DE obtenu pour une farine de riz
Tableau 2 : Relation entre dose d'amylases et DE obtenu pour une farine de blé
Tableau 3 ; Relation entre la dose d'amylases et le DE obtenu pour une farine de maïs
* Dosage des sucres réducteurs à l'acide 3-5 dinitro- salicyligue, selon la méthode de Miller (Miller, G.L., Use of dinitrosalicylic acid reagent for détermination of reducing sugar, Anal. Chem. , 31, 426, 1959).
A l'étape (c), l'addition de protéases dans ses conditions optimales d'utilisation permet de développer les propriétés émulsifiantes. La quantité dépend du pouvoir émulsifiant recherché. En effet, une protéolyse excessive pourrait dégrader les capacités émulsifiantes développées. D'une manière générale, on préfère une quantité de protéases comprise entre 0,0001% m/m et 10% m/m protéines dans la composition céréalière. Par exemple, avec une farine de maïs, une protéase bactérienne issue de Bacillus subtilis et utilisée à une concentration comprise entre 0,01% et 1%, en association avec des amylases entre 0,05% et 0,5%, donne des capacités émulsifiantes entre 500 et 650 g huile / g de protéines.
Les protéines de la farine de blé par exemple, sont à 80% insolubles dans les solutions salines, donc sans effets pour la stabilisation des émulsions. Ces protéines insolubles servent essentiellement pour apporter extensibilité et élasticité aux pâtes boulangères
Les propriétés émulsifiantes et moussantes des protéines ne peuvent s ' exprimer qu ' après solubilisation partielle par exemple par protéolyse. En effet, après solubilisation, les protéines peuvent s'étaler aux interfaces huile/eau ou air/eau pour stabiliser les émulsions.
Les inventeurs ont montré que la capacité émulsifiante mesurée dépend entre autres de 3 facteurs qui sont la concentration en amylases, la concentration en protéases et la teneur en matière sèche.
La capacité émulsifiante est déterminée à partir de 40 g de solution à 1% de protéines. Afin de créer une émulsion, la solution est soumise à une
agitation mécanique (Silverson SL2T équipé d'une bague à trous carré à haut cisaillement (SQHS) — vitesse de rotation 4000 tours / minute). Une huile de tournesol est ajoutée lentement, jusqu'à la rupture de l'émulsion qui est caractérisée par l'inversion de phases et la chute brutale de viscosité. La capacité émulsifiante est exprimée en g d'huile / g de protéines. La mesure de la capacité émulsifiante de la farine native est difficile par la méthode retenue en raison des faibles valeurs. De même, la réalisation d'une farine ayant subi une protéolyse sans hydrolyse préalable de l'amidon n'est réalisable qu'à faible taux de matière sèche (10 à 15%). La mesure de la capacité émulsifiante sur un tel échantillon s ' avère également difficile par la méthode retenue en raison de la faible stabilité de l'émulsion et de la faible capacité émulsifiante.
De manière inattendue, les inventeurs ont constaté que la double hydrolyse, et plus particulièrement l'étape d'hydrolyse par les amylases, de manière préalable ou simultanée avec l'étape d'hydrolyse par les protéases, augmentait de manière significative la capacité émulsifiante. L'augmentation de la capacité émulsifiante qui ne peut être obtenue par l'augmentation de la quantité de protéases, est ainsi obtenue dans le procédé de la présente invention par action des amylases.
Ainsi une quantité de protéases de 2,5% m/m protéines permet d'obtenir sur une farine de blé, avec une hydrolyse préalable par les amylases à raison de 0,01 % m/m de matière sèche, une capacité émulsifiante de 500 g huile / g protéines.
La même quantité de protéases de 2,5% m/m protéines permet d'obtenir sur une farine de blé, avec cette fois une hydrolyse préalable par les amylases à
raison de 0,25 % m/m de matière sèche, une capacité émulsifiante de 625 g huile / g protéines.
L'étape d'hydrolyse par les amylases permet donc d'augmenter la capacité émulsifiante originellement due à la seule activité des protéases, activité limitée par la quantité de protéases utilisable, sans dégrader les capacités émulsifiantes développées .
A l'étape (d), l'arrêt des activités enzymatiques est réalisé de préférence par un traitement thermique adapté à la thermorésistance des enzymes. Ce traitement est généralement effectué à une température supérieure à 85°C. A titre d'exemples, pour les enzymes citées ci-dessus, ledit traitement thermique est effectué à une température optimale d'environ 90 0 C, pendant une durée de quelques minutes à 40 minutes.
A l'étape (b) du procédé de l'invention, la dégradation de l'amidon peut faire appel à une seule amylase ou à des combinaisons variées d' amylases. Ainsi, la (ou les) amylase(s) de l'étape (a) sont choisies parmi les alpha-amylases fongiques, alpha- amylases bactériennes, beta amylases végétales ou bactériennes, enzymes de débranchement ou un mélange de deux ou plus de celles-ci. De plus, les alpha amylases bactériennes utilisables dans le cadre de la présente invention comprennent notamment les amylases issues de Bacillus acidocaldarius f Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus caldolyticus, Bacillus coagulans, Bacillus licheniformis, Bacillus stearothermophilus, Bacillus sp NRRL8-3881, Bacillus subtillus, Bacillus subtilis NRRL
B-3411. Un traitement chimique (tel qu'une acidification) ou un traitement physique (tel qu'une homogénéisation) peuvent être utilisés, à l'étape (b) du procédé de l'invention, en combinaison avec le traitement eήzymatique par une ou plusieurs amylases.
A l'étape (c) du procédé de l'invention, une ou plusieurs protéases identiques ou différentes peuvent être mises en œuvre. De préférence, la ou les protéases identiques ou différentes appartiennent à la catégorie 3.4.2x. Les protéases sont, par exemple, choisies dans les sous-classes qui permettent, par une hydrolyse partielle des protéines, la formation de peptides ayant des propriétés émulsifiantes (comme, par exemple, les enzymes des sous-sous-classes des séryl- protéases, les thiol-protéases, des carboxyl acide protéases, des aspartyl protéases) ou un mélange de deux ou plus de celles-ci. A titre d'exemples, on peut citer, dans la sous-sous-classe des carboxyl acide protéases ou aspartyl protéases, les pepsines (EC 3.4.23.1,2,3), les chymosines (EC 3.4.23.4), les cathepsines D (EC 3.4.23.5) et les protéases microbiennes (EC 3.4.23.6).
Dans le cadre de la présente invention, l'action sur la composition céréalière d'une part d'au moins une amylase et d'autre part d'au moins une protéase peut être simultanée ou successive. Ainsi, les étapes telles que précédemment définies et, plus particulièrement, les étapes (a), (b) et (c) peuvent être réalisées de façon simultanée ou de façon successive.
Après l'étape (d) qui permet d'obtenir un ingrédient céréalier liquide, le procédé de l'invention peut comprendre des étapes supplémentaires. Une étape supplémentaire correspond notamment à un séchage direct de l'ingrédient liquide obtenu à l'étape (d) du procédé de l'invention et ce, afin d'obtenir un ingrédient céréalier sous forme d'une poudre plus ou moins granulée dont l'humidité est comprise entre 1 et 12% et, de préférence, entre 2 et 5%. Préalablement à cette étape de séchage, le procédé de l'invention peut aussi comprendre le mélange de l ' ingrédient liquide obtenu à l'étape (d) avec divers matières grasses et/ou additifs, puis après homogénéisation du mélange pour obtenir une émulsion stable, un séchage pour obtenir l'ingrédient céréalier ainsi formulé sous forme d'une poudre plus ou moins granulée dont l ' humidité est comprise entre 1 et 12% et, de préférence, entre 2 et 5%.
Ainsi, l'invention se rapporte à un procédé comprenant outre les étapes (a) à (d) telles que précédemment définies, les étapes supplémentaires suivantes :
(e), éventuellement, le mélange de l'ingrédient obtenu suite à l'étape (d) du procédé avec au moins une matière grasse et/ou au moins un additif,
(f) le séchage de l'ingrédient obtenu suite à l'étape (d) du procédé ou du mélange obtenu suite à l'étape (e) du procédé.
Le mélange de l'étape (e) du procédé de l'invention doit être suffisamment homogénéisé pour obtenir une émulsion stable. Ainsi, l'homogénéisation, à l'étape (e) du procédé, peut se faire notamment en cuve avec une agitation mécanique ou par passage du
produit dans un homogénéisateur haute pression.
L'ingrédient céréalier liquide obtenu après l'étape (d) du procédé de l'invention peut être mélangé à diverses matières grasses et divers additifs lors de l'étape (e). Tous les types de matières grasses et/ou d( additifs connus de l'homme du métier sont utilisables dans le cadre de la présente invention. Il s'agit par exemple de matières grasses végétales choisies par exemple dans le groupe comprenant palmiste hydrogênée, palme raffinée, soja partiellement hydrogéné, coprah hydrogéné. De préférence, la matière grasse représente de 5 à 80 % de l'extrait sec de l'ingrédient céréalier formulé. L'ingrédient céréalier liquide obtenu après l'étape (d) du procédé de l'invention peut aussi être associé à des additifs tels que des stabilisants (correcteur de pH) et des émulsifiants.
Le séchage mis en œuvre à l'étape (f) du procédé de l'invention peut être effectué par toutes techniques d'élimination d'eau. Ce séchage est tel qu'il permet d'obtenir une poudre granulée dont l'humidité est comprise entre 1 et 12% et, de préférence, entre 2 et 5%. On peut citer notamment le séchage par ébullition par exemple sur un cylindre sécheur, ou par entraînement par exemple par atomisation. A titre d'exemple et de façon non exhaustive, dans le cas d'un séchage par atomisation, l'ingrédient céréalier obtenu après l'étape (d) ou après l'étape (f) du procédé de l'invention est pulvérisé à une pression de 180 à 250 bars dans un flux d'air entre 180 et 260 0 C. Le temps de séchage correspondant à la transformation de la gouttelette de liquide en particules de poudre dure quelques secondes,
cette étape peut être suivie d'une phase de fluidisation plus longue, quelques minutes, pour granuler et stabiliser la poudre obtenue.
L'invention a enfin pour objet un ingrédient céréalier alimentaire substitut d'ingrédient laitier, pouvant entrer dans la composition d'un aliment ou d'une boisson instantanée tel qu'un blanchisseur de boisson, notamment de café susceptible d'être obtenu soit après l'étape (d) du procédé de l'invention, soit après l'étape (f) du procédé de l'invention.
L'ingrédient céréaliser selon l'invention est tout a remarquable de par ses propriétés émulsifiantes supérieures.
Comme précédemment expliqué, différentes farines peuvent être utilisées dans le procédé de l'invention. On peut citer principalement les farines de riz, de blé, de maïs, etc. ou un mélange de deux ou de plus de celles-ci. Le choix d'une farine est déterminé en fonction de l'application envisagée.
Ainsi, les farines de riz doublement hydrolysées selon le procédé de la présente invention sont tout particulièrement adaptées pour la préparation d'un ingrédient utile notamment comme substitut d'ingrédient laitier tel que pour une application de blanchisseur de boisson, notamment en tant que colorant à café non laitier (coffee whitener) . En effet, l'ingrédient céréalier obtenu par le procédé de l'invention mettant en œuvre une farine de riz présente de bonnes propriétés émulsifiantes et une forte proportion de protéines solubles. Il est en outre remarquable par une absence de goût et de résidus insolubles.
Les farines de maïs et/ou de blé, doublement hydrolysées sont également utiles pour la préparation d'un ingrédient utile comme substitut d'ingrédient laitier ou comme support de séchage de bonne qualité malgré les propriétés émulsifiantes un peu en retrait par rapport aux farines de riz et l'existence d'un goût moins neutre.
Le procédé ci-dessus est donc remarquable en ce que l'ingrédient céréalier obtenu après l'étape (d) du procédé ou après l'étape (f) du procédé présente les propriétés recherchées pour constituer un bon substitut d'ingrédient laitier. Par exemple, dans son application de blanchisseur de boisson, notamment de café, l'ingrédient présentera notamment une faible viscosité. En effet, une viscosité trop élevée, c'est- à-dire supérieure à 500 cp (cisaillement moyen) , empêche une pulvérisation correcte de la solution, la pulvérisation correspondant à la réduction de la taille du produit liquide à sécher en fines gouttelettes de 20 à 60 μm. Le support doit permettre également une bonne encapsulation caractérisée par un faible taux de matières grasses libres. Le support doit permettre plusieurs heures de séchage sans encrassement des équipements . L'ingrédient constitue un bon substitut d'ingrédient laitier dans de nombreuses applications, telles que les soupes, les crèmes pâtissières, les yaourts à boires, etc.... L'ingrédient céréalier obtenu après l'étape (d) du procédé ou après l'étape (f) du procédé est aussi utile comme support de séchage.
L ' invention permet d ' avoir différents ingrédients liquides et/ou sous forme de poudre plus ou moins granulée en faisant varier le degré d'hydrolyse
de l'amidon (donc de la viscosité développée) et du degré d'hydrolyse des protéines (donc des propriétés émulsifiantes ) .
Les ingrédients céréaliers objet de la présente invention liquides et/ou sous forme de poudre plus ou moins granulée sont donc adaptés à la fabrication de desserts foisonnes tels que les mousses au chocolat ou mousses laitières (mousses au caramel, mousses aux fruits,....) et à la fabrication de charcuterie par substitution de l'un ou des 2 types d'ingrédients ou d'additifs suivants :
- des texturants (farine, amidon, amidons modifiés , hydrocolloïdes ,...), des émulsifiants (protéines, gélatine, mono et di-glycérides, protéines végétales, ...) oeufs, plasma sanguin, gélatine, mono et di-glycérides, protéines végétales, protéines laitières ...) .
Dans le cas des desserts foisonnes, les ingrédients céréaliers objet de la présente invention participent à l'amélioration du degré de foisonnement, de la fermeté et de la rigidité du gel, du volume et de la stabilité de la mousse.
La présente invention concerne également un ingrédient à base de légumineuses et, plus particulièrement, à base de lupin obtenu selon un procédé identique à celui tel que précédemment défini pour l'ingrédient céréalier. Ainsi, tout ce qui a été précédemment décrit pour l'ingrédient céréalier objet de la présente invention s'applique mutatis mutandis à un ingrédient à base de légumineuse aussi bien dans le procédé de préparation (étapes du procédé, matière première utilisée,...) que dans les différentes
applications décrites pour un ingrédient liquide et/ou sous forme de poudre plus ou moins granulée.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit relative à la préparation d'un ingrédient céréalier selon la présente invention ainsi qu'à son utilisation en tant qu'agent blanchisseur de boisson, en tant que blanchisseur de soupe et en tant que substituant d'un ingrédient laitier dans une application de boisson laitière fermentée .
Exemple 1 : Préparation de l'ingrédient céréalier. Les amylases à 0,16% m/m MS sont mises en solution dans 2 litres d'eau, mélangés à 103 litres d'eau préalablement amenés à une température comprise de préférence entre 48 et 60 0 C, de préférence de 50 0 C. 67 kg de farine de riz (90% MS) sont ajoutés et ainsi mis en suspension en présence des amylases. La solution obtenue est alors chauffée à 73°C afin de permettre la gélatinisation de l'amidon. Une fois le DE voulu (40 à 45) obtenu, la solution de protéases (2,4kg) est ajoutée à la préparation afin de développer les propriétés émulsifiantes. Finalement, la solution est chauffée à 95 0 C afin d'arrêter les activités enzymatiques par traitement thermique.
L'ingrédient céréalier selon la présente invention, disponible sous forme liquide, utilisable directement, peut être mélangé à diverses matières grasses tel que du coprah hydrogéné (15 à 60%) et/ou additifs du type stabilisants (correcteur de pH) et/ou
émulsifiants. L'homogénéisation permet la formation d'une émulsion stable avant l'opération de séchage.
Le séchage permet de réduire l'humidité de la préparation afin d'obtenir l'ingrédient sous forme d'une poudre plus ou moins granulée dont l'humidité est comprise entre 2 et 5%.
Le séchage peut être effectué par toute technique d'élimination d'eau. On peut citer notamment le séchage par ébullition par exemple sur un cylindre sécheur, ou par entraînement par exemple par atomisation. Dans le cas d'un séchage par atomisation, le produit est pulvérisé à une pression de 180 à 250 bars dans un flux d'air entre 180 et 26O 0 C.
Pour réaliser l ' hydrolyse des protéases , on utilise de préférence des endopeptidases de la sous- sous classe 3.4.24, ou éventuellement 3.4.23 à une concentration comprise entre 0,3 et 1,2% m/m protéines.
Les caractéristiques de l ' ingrédient céréalier obtenu par ce procédé sont récapitulés dans le tableau suivant :
Après étude approfondie de la classification des enzymes, les enzymes préférées sont des endopeptidases . Toutes les endopeptidases ont pour caractéristiques de couper les protéines en libérant des peptides plutôt que des acides aminés. Le terme d ' endopeptidases est très génériques car il regroupe (site internet de IMUB http://www.iubmb.unibe.ch/ qui contient un lien vers la nomenclature des enzymes (Enzyme Nomenclature)) :
Les serines endopeptidases (EC 3.4.21) (ancien nom séryl protéases) (comprend plus de 80 exemples )
Les Cystéines endopeptidases (EC 3.4.22) (ancien nom Thiol protéases) (comprend plus de 40 exemples ) Les aspartic endopeptidases (EC 3.4.23)
(ancien nom carboxyl acide protéases ou aspartyl protéases) (comprend plus de 30 exemples)
Les Métallo endopeptidases (EC 3.4.24) (comprend plus de 80 exemples) Les Thréonine endopeptidases (EC 3.4.25)
(comprend 1 exemple)
Les endopetidases aux mécanismes inconnus (3.4.99) (comprend plus de 40 exemples qui ont tous été supprimés ou reclassés dans les 5 classes précédentes)
Exemple 2: Utilisation de l'ingrédient céréalier selon la présente invention en tant qu'agent blanchisseur de boisson.
On utilise l'ingrédient céréalier additionné de matières grasses et d'additifs en substitution totale de poudre de lait ou d'un blanchisseur.
Après inhibition de l'activité enzymatique, la préparation céréalière, à base de farine de riz,
obtenue est additionnée de 15 à 60% de matières grasses (coprah hydrogéné) et des additifs. L'homogénéisation permet la formation d'une émulsion stable avant l'opération de séchage. Le séchage permet de réduire l'humidité de la préparation afin d'obtenir l'ingrédient sous forme de poudre granulée dont l'humidité est comprise entre 2 et 5%.
Préparation de la boisson Dans un gobelet, mettre 3g de l'ingrédient précédemment obtenu et 1,5g de café lyophilisé. Ajouter 100ml d'eau dont la température est comprise entre 75 et 80 0 C. Observer la surface du liquide pour la présence ou l'absence de points blancs, apprécier la couleur, possiblement au colorimètre et déguster le produit pour vérifier l'absence de défaut de goût. Les critères de qualité
Le critère de stabilité d'un blanchisseur est quantifié par l'absence de floculats ou points blancs en surface de la boisson.
Une boisson est jugée conforme s'il y a absence ou au maximum trois points blancs en surface. Si la quantité de points blancs est plus importante ou si la floculation est totale, le blanchisseur sera jugé non conforme. La présence de floculat est un critère négatif en relation avec un manque de stabilité du blanchisseur en milieu chaud et/ou acide.
La couleur est caractérisée au colorimètre, dans l'espace CIE Lab par trois valeurs, la clarté L* variant de 0 (noir) à 100 (blanc absolu), le couple chromaticité a*b* avec la teinte a* variant de - 120 (vert) à + 120 (rouge) et la teinte b* variant de - 120 (bleu) à + 120 (jaune). L'espace CIE Lab est un modèle de définition des couleurs défini par la
Commission International de l'Eclairage en 1976. Le blanchiment du café est principalement caractérisé par la clarté L*.
Résultats
On constate que l'ingrédient céréalier de la présente invention se substitue parfaitement à la poudre de lait puisqu'on retrouve, lors de son utilisation, les caractéristiques attendues d'un blanchisseur : une bonne encapsulation de la matière grasse, une absence de floculation et une clarté similaire. De plus, on ne constate pas de différence de goût significative entre le café dont le blanchisseur de café comprend la poudre de lait et celui utilisant l'ingrédient céréalier.
Exemple 3 ; Utilisation de l'ingrédient céréalier selon la présente invention en tant que blanchisseur dans une soupe.
On utilise l'ingrédient céréalier selon la présente invention additionné de matières grasses et d'additifs, en substitution totale de crème ou de crème en poudre.
Après inhibition de l'activité enzymatique correspondant à l'étape (d) du procédé selon la
présente invention, l'ingrédient céréalier, à base de farine de riz, obtenu est additionné de 15 à 60% de matières grasses et d'additifs. Il s'agit par exemple de matières grasses (choisies dans la liste suivante : palmiste hydrogénée, palme raffinée, soja partiellement hydrogéné) et d'additifs du type stabilisants (correcteur de pH) et/ou émulsifiants. L'homogénéisation permet la formation d'une émulsion stable avant l'opération de séchage. Le séchage permet de réduire l'humidité de la préparation afin d'obtenir l'ingrédient sous forme de poudre granulée dont l'humidité est comprise entre 2 et 5%.
Préparation de la soupe Mélanger, en pourcentage, 3,7% de l'ingrédient précédemment obtenu, 2,7% d'amidon à chaud, 1,44% de champignons émincés déshydratés, 0,9% d'arôme de volaille, 0,9% d'arôme de légumes et 0,36% d'arôme de champignons. Ajouter, toujours en pourcentage, 90% d'eau chaude.
Critères de qualité
Le produit est jugée conforme s'il y a absence ou au maximum trois points blancs en surface. Si la quantité de points blancs est plus importante ou si la floculation est totale, le blanchisseur sera jugé non conforme. La présence de floculat est un critère négatif en relation avec un manque de stabilité en milieu chaud et/ou acide.
La couleur est caractérisée au colorimètre, dans l'espace CIE Lab.
Résultats
On constate que l'ingrédient céréalier selon la présente invention se substitue parfaitement à la poudre de crème puisqu'on retrouve, lors de son utilisation, les caractéristiques attendues d'un blanchisseur : une absence de floculation et une clarté similaire. De plus, on ne constate pas de différence de goût significative entre la soupe dont le blanchisseur comprend la poudre de crème et celui utilisant l'ingrédient céréalier selon la présente invention.
Exemple 4 ; Utilisation de l'ingrédient céréalier selon la présente invention dans une application de boisson laitière fermentée en tant que substituant d'un ingrédient laitier texturant contenant 15% de protéines et 26% de matière grasse végétale.
Préparation de la boisson laitière
Mélanger, en pourcentage, 0,2% de pectine, 6,2% de sucre et 2% d'ingrédient céréalier selon la présente invention en poudre, additionnée ou non de matière grasse (MG) et/ou d'additifs. Réhydrater le mélange dans 91,6% de lait partiellement écrémé, pasteuriser à 95°C pendant 4 minutes, refroidir à 44°C, ensemencer avec des ferments, incuber jusqu'à l'obtention d'un pH de 4,3, puis refroidir la boisson laitière jusqu'à 15°C. Décailler énergiquement et conserver à 4°C.
Résultats
*Mesure Brookfield module 3, 30sec, 50 rpm.
La recette témoin contient 2 % d'un ingrédient laitier texturant.
Les temps de fermentation des boissons fabriquées avec l'ingrédient céréalier selon la présente invention additionné ou non de matières grasses et/ou d'additifs sont identiques aux temps de fermentation du témoin.
Dans cette application de boisson laitière fermentée, l'ingrédient céréalier, seul ou additionné de matières grasses, voire d'additifs, est substitué à un ingrédient laitier texturant. Etonnamment, à dosage équivalent (2%), la viscosité obtenue lors de l'utilisation de l'ingrédient céréalier, seul ou additionné de matières grasses, voire d'additifs, est supérieure au témoin malgré un taux de protéines plus faible. Cela permet d'envisager des formulations avec diminution de dosage de l'ingrédient texturant, c'est- à-dire de l'ingrédient céréalier, tout en obtenant un produit fini à texture identique au produit utilisant le(s) texturant(s) laitier(s) conventionnels.