COMPOSITION NUTRITIONNELLE LIQUIDE LONGUE CONSERVATION A TENEUR ELEVEE EN PROTEINES

SOLUBLES DE LAIT

La présente invention concerne une composition nutritionnelle liquide longue conservation à température ambiante comprenant une quantité élevée de protéines solubles de lait.

Des compositions nutritionnelles sous forme de boissons spécifiquement adaptées à la condition de personnes telles que des personnes âgées, des personnes malades ou en convalescence, mais encore des sportifs, des personnes actives ou des enfants, sont développées et proposées afin de leur apporter les composés nutritifs répondant à leurs besoins et qu’ils ne trouvent pas, ou en quantité suffisante, dans leur alimentation.

En nutrition clinique par exemple, la complémentation à l’aide de ce type de compositions nutritionnelles a pour but, principalement, la renutrition de la personne dénutrie ou l’anticipation d’un état de dénutrition susceptible de survenir en cas d’hospitalisation ou de maladie. La dénutrition peut se définir comme un déséquilibre entre apports et besoins. Une telle complémentation a pour but d’apporter principalement des calories et/ou des protéines. Chez la personne active et le sportif également, les produits de complémentation sont utilisés afin d’apporter les calories ou les protéines nécessaires au soutien de l’activité physique de l’effort et d’une meilleure récupération. Dans le cadre de la nutrition clinique, l’intérêt de disposer de boissons à fortes teneurs en protéines présentant des caractéristiques sensorielles, de texture et de goût, proches ou équivalentes à celles d’un jus de fruit est grandissant. En effet, les boissons enrichies en protéines proposées aujourd’hui sont majoritairement des boissons lactées. Les boissons au goût proche des boissons fruitées sont plus adaptées à une consommation à tout moment de la journée, en particulier au cours d’un repas, que les compositions lactées. En outre, bon nombre de consommateurs, en particulier les adultes et les personnes âgées, n’apprécient pas ou plus le goût lacté.

Généralement, les compositions nutritionnelles enrichies en protéines et utilisées dans de telles situations incluent en tant que sources de protéines, des protéines d’origine laitière telles que des caséines ou des protéines de lactosérum. Les protéines de lactosérum, ou protéines solubles du lait, sont considérées comme très intéressantes sur le plan nutritionnel et médical. Ce sont des protéines à digestion dite rapide, c’est à dire dont les acides aminés apparaissent rapidement en forte concentration dans le plasma sanguin. A titre de comparaison, la caséine présente une vitesse de digestion beaucoup plus faible. Les protéines de lactosérum présentent également un profil en acides aminés riche en acides aminés essentiels, ainsi qu’en acides aminés branchés, tels que la leucine. La quantité et la qualité des acides aminés apportés au cours de la supplémentation sont essentielles. Par exemple, des études indiquent que la supplémentation en protéines de lactosérum ou en protéines solubles du lait, riches en leucine, est une voie possible pour prévenir la sarcopénie. A ce titre, les protéines de lactosérum ou les protéines solubles du lait se sont avérées efficaces dans la stimulation de la synthèse musculaire (Lamfield et al., 2005).

En tenant compte de l’intérêt nutritionnel et médical des protéines solubles du lait, il s’avère que l’utilisation de cette source de protéines dans la formulation de compositions nutritionnelles est particulièrement avantageuse.

Cependant, la stabilité des protéines solubles du lait pendant les différentes phases de préparation est un obstacle à la formulation de boissons à fortes teneurs en de telles protéines. En effet, les protéines solubles du lait sont sensibles aux traitements thermiques, tels que la thermisation, la pasteurisation et la stérilisation. De tels traitements sont connus pour induire des phénomènes de dénaturation, d’épaississement, voire de gélification, d’apparition de troubles ou de décantation des protéines, qui provoquent la formation de dépôts ainsi qu’un brunissement de la composition au cours du temps. Or, ces traitements sont nécessaires pour garantir l’absence de développement de germes tout au long de la durée de conservation du produit dans des conditions de conservation réfrigérées (< 6°C) ou bien à température ambiante pour des durées de conservation pouvant aller jusqu’à vingt-quatre mois.

Les interactions entre les différents composants de la composition peuvent également affecter la stabilité des protéines et ainsi augmenter la viscosité de la composition, nuire à la translucidité et rendre la composition trop trouble.

La présente invention a ainsi pour but de proposer une composition nutritionnelle liquide traitée thermiquement et à forte teneur en protéines solubles du lait, qui présente des caractéristiques sensorielles proches ou identiques à celles d’un jus de fruit, une légère acidité, une fluidité, une apparence translucide à légèrement trouble et qui conserve l’ensemble de ces caractéristiques tout au long de sa durée de conservation.

A cet effet, l’invention concerne une composition liquide traitée thermiquement comprenant : - au moins une source de protéines, de l’eau, caractérisée en ce qu’au moins 5 % en poids de la composition est une source de protéines solubles de lait non hydrolysées contenant une teneur en minéraux inférieure à 7 % en poids de ladite source et une teneur en calcium inférieure à 0,5 %, en poids de matière protéique de la source, et en ce que la composition présente une viscosité inférieure à 200 mPa.s, à 20°C, ainsi qu’un pH inférieur ou égal à 3,6.

La composition nutritionnelle selon l’invention est stable dans le temps, jusqu’à 24 mois, non seulement d’un point de vue microbiologique mais également d’un point de vue de son aspect.

Grâce au choix spécifique de la source de protéines, en particulier de sa teneur en minéraux, elle ne présente aucun phénomène de décantation, d’épaississement, de dépôt des protéines ni aucun phénomène de trouble ou de brunissement après traitement thermique et sa fluidité est conservée tout au long de la durée de vie du produit. Le pH est optimisé pour garantir la stabilité des protéines et la composition présente une translucidité qui est conservée dans le temps.

La composition présente en outre un goût légèrement acide lui conférant un caractère agréable et rafraîchissant, proche voire équivalent à un jus de fruit.

Selon un mode de réalisation de l’invention, la source de protéines solubles de lait non hydrolysées contient une teneur en minéraux inférieure à 5 % en poids de ladite source et une teneur en calcium inférieure à 0,2 %, en poids de matière protéique de la source.

Avantageusement, la source de protéines solubles de lait non hydrolysées contient une teneur en protéines d’au moins 90%, en poids de la source.

Avantageusement encore, la composition comprend au moins une source d’acides, à une teneur comprise entre 0,01 et 5 %, en poids de la composition.

En particulier, la composition comprend, à titre de source d’acides, une combinaison d’acides choisis parmi la glucono delta lactone, l’acide citrique, l’acide malique, l’acide phosphorique et l’acide chlorhydrique.

L’abaissement du pH dans des compositions nutritionnelles est généralement réalisé à l’aide d’acides faibles tels que l’acide citrique, l’acide malique ou encore l’acide lactique. Cependant, le pH envisagé dans la composition nécessite une grande quantité d’acide pour atteindre un pH inférieur à 3,6. Or, la présence d’une importante quantité de ces acides dans une telle composition induit une perception d’acidité prononcée. Une combinaison d’acides telle que la combinaison d’acide phosphorique et d’acide chlorhydrique avec la Glucono Delta Lactone résout ce problème.

Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, la composition comprend, de plus, au moins une source de jus de végétaux, en particulier de jus de fruits, à une teneur pouvant atteindre 5 %, en poids de la composition.

Selon un autre mode de réalisation, la composition comprend, de plus, au moins une source de glucides à une teneur s’étendant jusqu’à 30 %, en poids de la composition.

Avantageusement, la composition comprend, de plus, au moins une source de minéraux, en particulier une source de calcium, potassium, magnésium, fer, sodium, chlore, molybdène, chrome, sélénium, zinc, et cuivre. Avantageusement encore, la composition comprend, de plus, au moins une source de vitamines, en particulier une source de vitamine A, vitamine Bl, vitamine B2, vitamine B6, vitamine B 12, vitamine C, vitamine D3, vitamine E, vitamine Kl, vitamine H, acide pantothénique, biotine, acide folique, et niacine.

Avantageusement encore, la composition comprend, de plus, au moins une autre source dont une source de stabilisant, une source d’arômes, une source de colorants.

Selon un mode de réalisation de l’invention, la composition comprend, de plus, au moins une source supplémentaire de protéines choisie parmi des protéines de lait ou d’origine végétale, notamment de pois ou de soja, hydrolysées ou non.

Selon un mode de réalisation, la composition comprend entre 5 et 15% de protéines, en poids de la composition.

Avantageusement, la composition présente une densité calorique jusqu’à 200 Kcal/100 ml, de préférence entre 20 et 150 Kcal/100 ml.

L’invention concerne encore une composition telle que décrite précédemment pour son utilisation dans l’alimentation de la personne adulte, active, sportive, âgée ou malade, ou en situation de dénutrition ou risquant de l’être, ou en nutrition infantile.

Les protéines solubles du lait :

La composition comprend au moins 5%, en poids, d’une source de protéines solubles de lait présentant les caractéristiques suivantes : ses protéines sont non hydrolysées et sa teneur en minéraux est inférieure à 7 %, préférentiellement inférieure à 5%, en poids de la source et sa teneur en calcium est inférieure à 0,5 %, préférentiellement inférieure à 0,2%, en poids de matière protéique de la source.

Les caractéristiques de la source de protéines solubles permettent pour la première fois d’obtenir une composition liquide acide, peu astringente, fluide, avec un aspect translucide qui ne brunit pas et demeure stable en longue conservation, même à des teneurs en protéines supérieures ou égales à 5%.

Les sources de ces protéines solubles du lait peuvent être un isolat, ou « WPI », de protéines de lactosérum, ou encore un isolat de protéines solubles du lait obtenu à partir de la phase soluble du lait. Préférentiellement les protéines sont issues du lait de vache. Des sources préférées contiennent une teneur en protéines d’au moins 90 %, en poids de la source.

Au sens de l’invention, on entend par « protéines de lactosérum » et « protéines solubles du lait », la béta lactoglobuline, l’alpha-lactalbumine, les immunoglobulines et le sérum albumine dérivés d’un lait de mammifère, en particulier d’un ruminant tel qu’une vache ou une chèvre.

Dans un « isolat de lactosérum », le lactosérum est obtenu par une étape de coagulation enzymatique ou chimique du lait, préférentiellement du lait de vache.

Dans un « isolat de protéines solubles de lait », les protéines solubles sont obtenues à partir de la phase soluble du lait, préférentiellement du lait de vache, c’est- à-dire du lait écrémé, ou demi-écrémé et non du lactosérum, par un procédé comportant uniquement des étapes de filtration sur membranes dont une étape de microfiltration du lait écrémé ou demi-écrémé. Cette étape permet d'éliminer la caséine du lait sans faire intervenir d’étape de réaction enzymatique ou chimique, au contraire des procédés d’obtention des concentrés ou isolats de lactosérums habituellement décrits.

A titre d’exemple, l’isolat de protéines solubles de lait commercialisé sous la marque de fabrique Pronativ95 par la société Lactalis Ingrédients ou l’isolat de protéines de lactosérums commercialisé sous la marque de fabrique WPI 8855 par la société Fonterra, peuvent être utilisés dans le cadre de l’invention.

Autres protéines

En complément, ou supplément, aux protéines solubles de lait présentant les caractéristiques énoncées précédemment, il est possible d’ajouter au moins une autre protéine d’origine laitière ou d’origine végétale ou un mélange. Un tel ajout est utile lorsque l’on souhaite que la composition soit enrichie en l’une de ces protéines.

A titre de protéines d’origine végétale, on citera notamment des protéines de pois ou de soja. Ces protéines peuvent être hydrolysées, ou non. Les agents régulateurs de pH

Les agents régulateurs de pH utilisés sont une combinaison d’acides forts tels que l’acide phosphorique et l’acide chlorhydrique.

Au sens de l’invention, un acide fort alimentaire est tout acide répondant à la définition scientifique connue d’un acide fort, mais autorisé par la législation dans la formulation de compositions nutritionnelles.

L’ajout d’un autre acide, par exemple des acides faibles tels que l’acide citrique, l’acide malique ou plus préférentiellement la glucono delta lactone est envisageable en complément.

L’ajout des acides se fait en quantité suffisante pour atteindre un pH inférieur ou égal à 3,6. Cette valeur de pH participe au maintien de la stabilité des protéines, en particulier des protéines solubles. L’ajout se fera à hauteur de 0,01 à 5 %, en poids de la composition.

Le choix des acides assure une acidité correcte et participe à la qualité organoleptique et à la clarté de la composition.

Les minéraux et les vitamines :

Les minéraux et vitamines peuvent être ajoutés dans la composition de manière à couvrir les apports nutritionnels conseillés. Les minéraux et vitamines sont en effet essentiels au maintien de la bonne santé. Des carences en l’un ou l’autre de ces composés peuvent avoir des conséquences non négligeables et entraîner des troubles de la santé tels que l’ostéoporose en cas de déficiences en manganèse, calcium ou vitamine D, ou des maladies cardio-vasculaires en cas de déficiences en potassium.

A titre de source de minéraux, la composition peut comprendre une source de calcium, potassium, magnésium, fer, sodium, chlore, molybdène, chrome, sélénium, zinc, et cuivre, ou des mélanges.

Les minéraux peuvent être ajoutés par exemple à hauteur de 0,001 à 1%, en poids, par rapport au poids total de la composition. En ce qui concerne le calcium, son ajout dans une composition nutritionnelle a pour conséquence généralement de rendre le produit instable dans le temps, en provoquant des phénomènes de précipitation entraînant la présence de dépôt ou d’épaississement du produit. Le choix de la source de calcium ainsi que la quantité de cette source permettent d’éviter de tels effets indésirables.

Ainsi la source de calcium préférée est le lactate de calcium, le citrate de calcium, le phosphate de calcium, le chlorure de calcium ou leurs mélanges.

Les utilisations d’un lactate de calcium ou le chlorure de calcium entre 0,1% et 0,5%, en poids, ou la combinaison de phosphate de calcium, entre 0,001% et 0,1%, et d’un citrate de calcium, entre 0,05% et 0,13%, sont préférées.

A titre de vitamines, la composition peut comprendre la vitamine A, Bl, B2, B3, B5, B6, B7, B8, B9, B 12, C, D, en particulier D3, E, K, en particulier Kl, H, PP ou leurs mélanges. L’apport en vitamines, par exemple, chez la personne âgée ou en dénutrition est important puisque des carences sont relativement souvent observées, notamment chez la personne âgée isolée. Les vitamines sont impliquées dans de nombreux mécanismes physiologiques et participent au maintien d’un bon état général de santé. La composition peut ainsi inclure des vitamines ou mix vitaminiques ou autres sources de vitamines à hauteur de 0,0002 à 0,5 %, en poids, par rapport au poids total de la composition.

Les glucides :

A titre de glucides, la composition peut comprendre des oligosaccharides ou polysaccharides digestibles tels que du lactose, du saccharose, du glucose ou des oligosaccharides ou polysaccharides non digestibles tels que l’inuline ou du fructo- oligosaccharides, ou encore tout autre glucide autorisé dans l’industrie alimentaire. La fraction glucidique peut représenter jusqu’à 30 %, en poids, du poids total de la composition.

Lorsque la composition selon l’invention se trouve sous la forme d’une boisson hypercalorique, ou riche en glucides, la fraction glucidique est composée en partie ou en totalité de maltodextrine, notamment une maltodextrine présentant un dextrose équivalent (DE) supérieur à 6. L’utilisation d’une telle maltodextrine permet d’éviter les réactions de Maillard lors des traitements thermiques responsables de défauts dans le temps tels que des dépôts au fond du contenant, une trop forte viscosité, une modification du goût.

Jus de végétaux :

Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, la composition comprend une source de jus d’origine végétale, tel qu’un concentré de jus végétal.

Le concentré de jus végétal peut présenter un indice glycémique faible.

Il pourra s’agir de concentré de jus de fruits, en particulier d’orange, de citron, de fruits rouges, de fruits exotiques, d’herbes aromatiques, ou des mélanges.

Le jus végétal peut être présent jusqu’ à atteindre 5 %, en poids de la composition.

Autres composés :

La composition selon l’invention peut comprendre au moins un autre composé choisi parmi les acides aminés, colorants, arômes, épaississants, texturants, émulsifiants, enzymes, ferments, fibres ou tout autre additif alimentaire autorisé.

Il convient de noter que la composition selon l’invention est dépourvue de matières grasses.

Nature de la composition alimentaire :

La composition se présente sous une forme liquide, préférentiellement sous la forme d’une boisson.

Au sens de l’invention, une composition est liquide si elle présente les caractéristiques d’un fluide, et la capacité à couler lorsque son contenant est incliné. Une telle composition présente généralement une viscosité inférieure à 200, préférentiellement inférieure à 150, plus préférentiellement inférieure à 100 mPa.s mesurée à 20°C sur un viscosimètre de type Rheomat 100 (Disque BV 10 / T° ambiante / cisaillement 100s- 1). Densité énergétique :

Avantageusement, la composition présente une densité énergétique préférentiellement jusqu’à 200 Kcal/100 ml, de préférence entre 20 et 150 Kcal/100 ml.

Conditionnement :

Le conditionnement en bouteille peut être prévu entre 50 ml et IL, préférentiellement 200ml. La bouteille est préférentiellement imperméable à l’oxygène et à la lumière.

Traitement thermique :

Les compositions sont traitées thermiquement à l’aide de procédés connus, tels que la thermisation, la pasteurisation ou la stérilisation qui peuvent être techniquement réalisées par traitements de type U.H.T ou bien par traitement autoclave

Caractéristiques de la composition :

Goût acidulé,

Goût fruité,

Goût sucré si présence de glucides,

Texture fluide,

Translucide à légèrement trouble.

Il convient de relever que la teneur en protéines d’une composition selon l’invention peut atteindre 15% et qu’à ce fort taux de protéines, toutes les caractéristiques citées précédemment sont conservées. Les protéines solubles de lait présentant les teneurs en minéraux et en calcium précitées pourront constituer entre 50 et 100 % des protéines totales.

L'invention sera mieux comprise à la lecture des exemples de réalisation qui suivent, qui se veulent illustratifs et non limitatifs. Exemple 1 : Boissons fruitées à l’orange

Le tableau 1 illustre une comparaison entre une boisson formulée avec une source de protéines solubles de lait selon l’invention et une boisson formulée avec une source de protéines solubles de lait ne présentant pas les caractéristiques de la source selon l’invention. Les boissons liquides sont donc préparées à partir des ingrédients indiqués dans le Tableau 1 puis sont pasteurisées.

[Tableau 1]

Isolat Témoin : commercialisé par la société GLANBIA sous la marque B-WiselOO

Isolat Invention : commercialisé par la société FONTERRA sous la marque WPI 8855 Dans le Tableau 1, pour chaque isolat de protéines solubles de lait, sont indiquées les données suivantes :

-Taux de minéraux = exprimé en % de poids de l’isolât - Taux calcium = exprimé en % de poids de matière azotée

La viscosité de la boisson est mesurée à l’aide d’un viscosimètre de type Lamy Rheomat 100 avec un disque B V10, cisaillement 100s- 1 à température ambiante.

La densité optique est mesurée à l’aide d’un spectrophotomètre de type CECIL 2041 avec une absorbance de 600nm calibrée sur de l’eau.

Le tableau 2 illustre une comparaison entre différentes combinaisons d’acides forts et faibles sur la perception du goût acide ainsi que la translucidité.

[Tableau 2]