BE635727A

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Publication number: BE635727A
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Description

*Produite alimentaires artificiels amélioréa"
La présente invention se rapporte à de nouveaux produits alimentaires et à leur procédé de préparation. De manière plus précise, elle concerne un procédé pour améliorer la saveur de pre- duits alimentaires synthétiques préparés à partir de fibres pre- téiques. Elle comprend également, à titre de produits nouveaux, ces produits et fibres alimentaires améliorés.

On sait que l'on peut préparer des fibres textiles arti- ficielles à partir de protéines végétales et animales, comme la protéine de aoja, la protéine de mais, la protéine d'arachide, la

caséine et la kératine. On sait également qu'on peut utiliser ces fibres pour préparer des substituts de viande qui possèdent la proportion exigea de protéines et qui simulent la viande par leur texture, leur saveur et leur aspect. Le brevet américain n* 282.466 en date du 6 msi 1952 indique qu'on peut préparer un substitut de viande à partir d'une matière protéique comestible par formation de fibres do protéine, formation suivie d'une liai- son de ces fibres par un moyen approprié.

On prépare ces fibres de protéine à partir d'une masse de filage de protéine qu'on force au travers d'une membrane poreuse, telle qu'une filière, pour for- mer des fibres ou filaments qu'on coagule dans un bain acide-sel et qu'on oriente par des dispositifs appropriés, comme une série de bobines tournant à des vitesses croissantes. Les filaments sont ensuite placés dans une solution saline (telle qu'une solution de chlorure de sodium) à concentration suffisante pour empêcher une redissolution des filaments. On libère ensuite des groupes de ces filaments de leur excès de liquide, conformément au procédé décrit dans le brevet américain mentionné ci-dessus, par compres- sion ou centrifugation, et on les mélange avec un liant approprié.

Les groupes individuels de filaments peuvent ensuite être assemblée en une mèche qu'on fait passer au travers d'un bain de graisse fondue ou de matière similaire ; peut également traiter d'abord les groupes de filaments individuels par le corps gras et les as- sembler ensuite en une mèche. On peut conférer au produit final des caractéristiques variées par modification des différents stades qui conduisent au produit final. Par exemple, des modifica- tions de la pression dans l'assemblage de la mèche finale provo- quent des codifications de la densité et de la texture du produit final. De même, une modification dans le mode opératoire de revê- tement des filamentde protéine conduit à des effets différents.

La dureté ou la tendreté du produit final peut également être contrôlée à un certain degré par le degré d'étirant appliqué aux

filaments dans le stade de formation initiale. Cet étirage provoque' une orientation des molécules dans les fibres de protéine et il est, en général, de l'ordre d'environ 50 à 400 %. Les faisceaux de ' fibres peuvent être disposa de minière à simuler la viande de mammifères, de poissons, de volailles, de mollusques ou de crus- tacéa.

Quoique les produits préparés conformément au procédé ci-dessus simulent effectivement 13 viande, leur saveur n'est pas entièrement satisfaisante. Ainsi, ces produits alimentaires de remplacement peuvent présenter une saveur étrangère due aux protéi- nés utilisées pour préparer les fibres, et à d'autres facteurs in- connus* Il serait évidemment très désirable de préparer des pro- duits alimentaires synthétiques possédant pratiquement la même sa- veur que les produits alimentaires naturels.

L'invention vise, en conséquence, à un procédé perfection.: né de préparation de fibres synthétiques à partir de protéines alimentaires. Elle concerne également un procédé perfectionné de préparation de produits alimentaires synthétiques à partir de pro- téines alimentaires. Les fibres et produits alimentaires synthé- tiques de l'invention possèdent une saveur améliorée.

D'autres butset avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description ci-après.

La demanderesse a découvert que l'on pouvait améliorer dans une grande mesure la saveur des fibres protéiques synthéti- ques et des produits alimentaires de remplacement préparés à par- tir de ces fibres par traitement des filaments ou fibres précipi- tés à l'aide de l'andride sulfureux. D'une manière générale, le procédé de l'invention consiste (1) à former une dispersion d'une matière protéique alimentaire, (2) à former des filaments à partir de ladite dispersion par précipitation dans un bain de coagula- tion et (3) à traiter par de l'anhydride sulfureux les filaments .précipités. Les filaments précipités peuvent également (4) être

neutralisés pour sugmenter leur pH.

On peut préparer des produite alimentaires simulés par (5) imprégnation dos filaments à l'aide d'additifs, comme dee liants, des agents aromatisants, etc... On peut également (6) provoquer le durcissement par chauffage des filaments imprégnés.

On trouvera ci-après une représentation simplifiée du cycle du procédésde l'invention
EMI4.1

La dispersion initiale de protéines et les fibres ou filaments peuvent être obtenus par l'un quelconque des procédés bien connus dans la technique. Ainsi, on peut utiliser dans la préparation de la dispersion une grande variété de matières pro- téiques alimentaires. Comme exemples de telles subs'ences, on citera les protéines de soja, de carthame, de mats, d'arachide et de pois, ainsi que des protéines animales variées comme la caséine.

La protéine alimentaire est dispersée dans un mill'u alcalin à des

proportions variables, par exemple d'environ 10 à 30 % en poids.

Comme @ lieu alcalin appropria, on citera l'eau contenant un hy- droxydc de métal alcalin et, par exemple, d'environ 5 à 10 % en poids de NaOH. Le pH de la solution de filage peut varier dans des limites relativement étendues, mais il est, en général, compris entre environ 5 et 13,5. La viscosité et la température de ces dispersions sont, en général, comprises respectivement entre 10. 000 et 100.000 cps et environ 20 et 45 C. Naturellement,.la viscosité, le pH. la température et les concentrations d'hydro- xyde de métal alcalin et de protéine varient dans une certaine mesure avec la protéine particulière qu'on disperse.

La dispersion peut également s'approcher d'une solution colloïdale et on compren- dra que chaque fois que, dans la présente demande, on utilise une dispersion, on peut également utiliser une solution colloïdale et réciproquement.

Après formation de la masse dispersée ou masse de filage, on la refoule au travers d'une membrane poreuse,telle qu'une fi- lière utilisée dans la production de rayonne, dans un bain de coagulation qui est, en général, une solution sel-acide. Les fi- lets qui proviennent de la filière sont ainsi transformés en fila- ment3. Les filaments produits par la filière, qui est en réalité une petite filière contenant par exemple de 5.000 à 15.000 orifi- ces de l'ordre de 0,075 à 0,100mm de diamètre, possèdent donc un diamètre d'environ 0,075 à 0,100mm. On peut produire des filaments plus grossiers en partant de protéines en poudre qu'on plastifie avec environ 25 % d'eau alcaline et qu'on extrude au travers de filières.

Les filaments obtenus par de tels procédés peuvent pré- senter une épaisseur beaucoup plus forte, de l'ordre par exemple des brosses de pinceaux à peinture. On peut également utiliser une série de filières produisant des filaments à partir de la disper- , sion de protéine. Ces filières peuvent posséder un nombre d'orifi- ces identique ou différent, permettant ainsi la production directe

de mèches de filaments pendant des diamètres identiques ou diffé- rents.

Le bain de comgulation est, de préférence, une solution aqueuse d'un sel et d'ur acide. Le sel (NaCl, par exemple) peut être utilisé dans des concentrations très variables et, par exemple, d'environ 0,5 à 20 %en poids. L'acide peut être l'un quelconque des acides normalement utilisés dans les bains de coa- gulation. Comme exemples de composés acides utilisables, on citera l'acide acétique, l'acide lactique, l'acide citrique, l'acide adipique, l'acide chlorhydrique, etc... La concentration de ces acides dans le bain n'est pas un facteur critique et peut varier d'environ 0,5 à 10 en poids.

A ce stade, on étire habituellement les filaments ou fibres, et/ou on les neutralise à l'aide d'une matière alcaline, comme un hydroxyde de métal alcalin, du bicarbonate de sodium, etc... Cependant, la demanderesse a trouvé que l'on améliorait d' une manière marquée la saveur des fibres si on les traitait par de l'anhydride sulfureux ou une substance produisant de l'anhydride sulfureux, avant neutralisation.

Ainsi, on peut traiter les fibres par de l'anhydride sulfureux dans la solution acide-sel. Pratiquement, on peut faire barboter de l'anhydride sulfureux dans le bain contenant la fibre, ou ajouter A ce bain une substance libérant de l'anhydride sulfu- reux, par exemple de l'acide sulfureux, des hydrosultites de mé- taux alcalins cocas l'hydrosulfite de sodium, (Na2S2O4,2H2O), des bisulfites de métaux alcalins comme le bisulfite de sodium (NaHSO3), etc... Tout produit capable de libérer de l'anhydride sulfureux par addition à la suspension de fibres peut être utilisé dans le procédé de l'invention. La quantité d'anhydride sulfureux introduite peut varier considérablement, mais elle doit être suffisante pour provoquer l'amélioration recherchée dans la saveur.

Des proportions très faibles, de l'ordre de quelques parties par

million, à 10.000 parties par million, par rapport au poids sec de fibres, donnent des résultats satisfaisants. Les proportions spécialement préférées sont comprimes entre 300 et 1000 parties par million.

Les filaments ou faisceaux de filaments (mèches) sont étirés par reprise à la sorsie de bain de coagulation sur une bobine. De préférence, or. esplipue pux filaments ou aux fibres des tensions d'étirage de 50 @ 400 Or, comprendra cependant que l'on peut observer des tensions plus fortes ou plus faibles et également que l'étirage peut. être effectué sur une série de bobi- nes possédant chacune une vitesse supérieure à la précédente, ou une tension d'étirage supérieure.

On comprendra, en outre, que l'étirage des fibres peut également s'effectuer dans le bain de coagulation, après sortie du bain, ou partiellement dans le bain et partiellement après sortie du bain.En outre, cet étirage peut être effectué avant ou après traitement des fibres par l'anhydri- de sulfureux ou la substance produisant l'anhydride sulfureux.

Par ailleurs, on peut retirer les fibres étirées ou non étirées du bain de coagulation et les introduire dans un bain contenant un sel et de l'anhydride sulfureux ou une matière produisant de l'anhydride sulfureux.

En général, le pH des filaments ou faisceaux de fila- ments (mèches) est très acide après traitement à l'anhydride sulfureux; ce pH acide n'est pas recommandé car les produits ali- mentaires préparés risquent, de présenter un goût sûr et sont habituellement trop secs et trop durs. On peut donc neutraliser les filaments par passade dans un bain de neutralisation qui peut être une solution saltna contenant une substance alcaline telle qu'un hydroxyde de métal alcalin, du bicarbonate de sodium, etc...

Les filaments ou faisceaux de filaments peuvent aussi être neutralisés par pulvérisation d'une solution neutralisante au -,; moment où ils sont soumis à l'étirage, ou au moment où ils sont

envoyés au stade suivant du procéda de préparation. La neutrali- sation est poursuivie jusqu'à un pH final des fibres de l'ordre d'environ 5,0 à 6,4, c'est-à-dire le pH de la plupart des viandes naturelles. Cependant, si on le désire, on peut s'arrêter à un pH compris entre environ 4,0 ot 7,0. Le pH des fibres peut égale- ment être porté à la valeur voulue par lavage à l'eau. Cependant, ce mode opératoire peut exiger plus de temps et un nombre de stades opératoires un peu plus élevé.

Les expressions "neutraliser" et "neutralisation" toiles qu'on les utilise dans la présente demande désignent tous les procédés permettant de ramener le pH des fibres à la valeur voulue.

Les fibres traitées à l'anhydride sulfureux peuvent être conservées ou vendues avant neutralisation ou après neutra- lisation. Cependant, l'invention comprend également la préparation, à partir des fibres de l'invention, de produits alimentaires de remplacement, en particulier des viandes de remplacement. Ainsi, après l'opération de neutralisation, on débaraose les filaments de l'excès de solution neutralisante et on les imprègne par des liants, des agents aromatisants, etc... Le liant consiste, de préférence, en, ou contient une proportion importante d'une, pro- téine coagulable à la chaleur, comme l'albumine, On peut introduire des agents aromatisants variés pour les viandes qu'on trouve dans le commerce. On citera, en particulier, les cubes de bouillon aux saveurs de poulet, de boeuf, et d'autres viandes.

On peut égale- ment utiliser des arômes synthétiques de jambon, de bacon, et d' autres arômes en sauce. En outre, la saveur peut être encore amé- liorée par des épices at des sels variés.

On peut également introduire dans les fibres de l'inven- tion des huiles et graiaaes végétales et animales. Comme exemples de tels corps gras, on citera l'huile de soja, l'huile de coton, l'huile de mais, l'huile de coco, l'huile de palmiste, l'huile d'olive, l'huile d'arachide, l'huile de sésame, l'huile de car-

thème, le suif, le saindoux, la graisse de poulet, le beurre, l'huile de foie de morue, et@ Ces huiles et graisses peuvent être hydrogénée son tetalité ou en partie.

Le liant, les egents aromatisants et les huiles et graisses peuvent être ajoutas séparément aux fibres. Ainsi, on peut faire passer d'abord los fibres dans un bain contenant le liant et de préférence également les agents aromatisants. On peut ensuite faire passer les fibres dans un bain d'huile ou de graisse fondue. On comprendra également que les fibres individuelles ou faisceaux de fibres de dimensions différentes peuvent être traités par les agents auxiliaires décrits ci-dessus pour simuler des viandes de textures différentes. Il est possible de traiter ces fibres de manière à obtenir des substitu ts de viande contenant des surfaces grasses importantes, par exemple pour préparer un substitut de bacon.

Le liant, les huiles et graisses, et les agents aroma- tisants peuvent également être appliqués aux fibres en ur.a seule opération. On peut, par exemple, émulsifier les différents addi- tifs et faire passer les fibres dans cette émulsion de manière à obtenir une répartition uniforme du liant, du corps gras et des agents aromatisants dans le substitut de viande préparé. Pour obtenir une émulsion corrects des additifs, on peut utiliser un agent émulsifiant quelconque alimentaire.

Comme exemples de tels émulsifiants, on citera : les mono- et les diglycérides d'acides gras cocune la monostéarino, la monopalmitine, la mono-oléine et la dipalmitine; les esters d'acides gras supérieurs dea sucres et oléates .,comme les palmitates/partiels de saccharose ;

esters phoapho- riques et sulfuriquea comme les dodécylglycéryléther-sulfate s et le phosphate de monostéarine; les esters partiels de glycérol et d' acides gras supérieurs et inférieurs mélangés, comme le lacto- palmitate de glycéryle; et les éthers de polyoxyalcoylène d'esters . gras de polyols, comme les éthers de polyoxyéthylène de monostéara-

te et de distéarate de sorbitan.

On peut également introduire des colorante et des pig- ments ou d'autres substances colorantes. Ces additifs sont, de préférence, ajoutas en même temps que les autres additifs.

Les fibres imprépnées sont ensuite durcies par chauffage, par exemple par cuisson au four, par cuisson au bouillon, par cuis- son au gril, etc... 'In procédé apprécié consiste à traiter direc- tement les fibres à la vapeur, Ce procédé peut être réalisé de plusieurs manières. Ainsi, on peut faire passer la mèche de fibres en continu dans des jeta de vapeur vive ou, plus commodément, dans une chambre close pertiellement, pourvue d'une entrée de vapeur, par exemple une tour à vapeur. La tour peut être disposée de manière telle que la mèche imprégnés passe dans la tour en mouvement des- cendant, en provenant directement du bain.

Ce mode opératoire est avantageux car une mèche imprégnés peut présenter une certaine tendance à adhérer aux paroi? non lubrifiées de la chambre à va- peur. Naturellement, on peut utiliser d'autres dispositions de tours. Ainsi, si on applique une tension suffisante à la mèche de fibres, on peut la faire passer dans la tour en mouvement horizon- tal. La durée de contact da la fibre imprégnée avec la vapeur d' eau peut varier dans une large mesure selon la protéine particu- lière utilisée pour préparer les fibres, l'épaisseur de la mèche, les additifs particuliers utilisés et leurs proportions. On obtient de bons résultats avec des durées de contact de l'ordre de quelques secondes à une minute environ.

Le substitut de produit alimentaire, après l'opération de durcissement décrite ci-dessus, peut être emballé et vendu tel quel.

Cependant, on peut le saumettre à des traitements facultatifs variés pour obtenir des produits spéciaux. Ainsi, on peut découper la mèche traitée en morceeux de dimensions variées pour simuler une viande telle que le jambon, le poulet, le thon, ou d'autres pro- duits pour petits repas rapides. Le produit, avant ou après ce dé-

coupage, peut Atre frit, fumé ou sèche. Les produits déshydratés peuvent être réhydratés facilement dans l'eau bouillante. Ces produits déshydratés trouvant un emploi, dans les sauces, dans les soupes, dans les plats chauds, etc... La déshydratation 3' effectue de préférence à das températures d'environ 21 à 66 C.

Les exemples suivants illustrent l'invention, sans toutefois la limiter. Dans ses les indications de par- fies et de s'entendent an -nids, sauf indication contraire.

EXEMPLES 1 et 2.

On utilise pour la préparation des fibres une solution de filage consistant en eau avec 18 % de protéine de soja et 7 % de NaOH, viscosité : 20.000 cps environ, température 40 C. On refoule la solution au travers d'une filière à rayonne à 5.000 orifices de 0,1 mm de diamètre dans un bain de coagulation consti- tué d'eau à 10 % de NaCl et 1,5 d'acide lactique. Dans l'exemple
1, on reprend la mèche de fibres précipitées dans le bain de coa- gulation à l'aide de bobines de reprise réglées de manière à exercer sur les fibres un étirage d'environ 100 à 200 Les fi- bres sont ensuite lavées à l'eau pour éliminer l'excès d'acide et porter le pH à une valeur de 5,0 environ.

Dans l'exemple 2, on , ajoute aux fibres, dans le bain de précipitation, de l'anhydride sulfureux; les fibres contenant environ 65 % d'eau contiennent alors, après traitement, environ 1. 000 ppm de SO2. Les fibres trai- tées subissent ensuite le môme traitement que dans l'exemple 1.

L'analyse des fibres avant lavage à l'eau indique que l'indice de peroxyde des fibres de l'exemple 1 est de 2,4, celui des fibres de l'exemple 2 : 0,0 (en milliéquivalents de O2 par 1.000g d'é- chantillon total, c'est-à-dire do fibres contenant environ 65 % d'eau). En dehors de cette amélioration considérable de l'indice de peroxyde, les fibres de l'exemple 2 sont suaves alors que les fibres de l'exemple 1 possèdent la saveur caractéristiques des graines de soja et une saveur nette de peinture.

EXEMPLES 3 et 4.

On imprègne 1005 de chacune des fibres dea exemples 1 et 2, vieillies pendant aviron 24 heures et contenant environ 65 % d'eau, à l'aide des isgrédients suivants, aux quantités indi- quées :
EMI12.1

<tb> Quantité
<tb>
<tb> Albumine <SEP> d'oeufa <SEP> 20,0 <SEP> g
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Farine <SEP> 10,0 <SEP> g <SEP>
<tb>
<tb> Matières <SEP> solides <SEP> non <SEP> grasses <SEP> du <SEP> lait <SEP> 10,0 <SEP> g <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> Poudre <SEP> d'oignon <SEP> jaune <SEP> 1,0 <SEP> g <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> Glutamate <SEP> monosodique <SEP> 0,5 <SEP> g
<tb>
<tb>
<tb> NaCl <SEP> 8,0 <SEP> g
<tb>
<tb>
<tb> Colorant <SEP> rouge <SEP> (solution <SEP> aqueuse <SEP> à <SEP> 2 <SEP> %) <SEP> 1,5 <SEP> ml
<tb>
<tb>
<tb> Eau <SEP> 150,0 <SEP> ml
<tb>

Après imprégnation,

on place les fibres dans des plats et on les fait cuire au four 30 minutes à 177*0. Le substitut de viande de l'exemple 4 (préparé à partir des fibres de l'exemple 2) est juge de loin supérieur à celui de l'exemple 3; il ne présente aucune saveur de soja, de fèves ou de peinture.

Les exemples précédents montrent que le traitement par le procédé de l'invention des fibres de protéines @ilées permet et que cette amélioration est transférée ,d'obtenir des fibres possédant une saveur améliorée/ aux substituts de produits alimentaires que les fibres servent à préparer. Quoique dans l'exemple 2, on ait utilisé de l'anhydride sulfureux, on obtient des résultats équivalents lorsqu'on utilise de l'acide sulfureux, de l'hydrosulfite de sodium, du bisulfite de sodium et d'autres substances produisant de l'anhydride sulfureux.

Quoiqu'on ait décrit l'invention en détail, on compren- dra que l'on puisse procéder à des modifications sans qu'il soit départi de l'esprit, ni sorti du cadre do l'invention.

Claims

REVENDICATIONS 1. Dans un procédé de préparation de produits fibreux à partir de fibres de proctéines filées, le perfoctionnement qui consiste à traiter les fibres précipitées par un agent choisi dans le groupe consistant en l'anhydride sulfureux et les substan- ces produisant de l'anhydride sulfureux...

2. Un procéd6 de préparation d'un produit fibreux qui consiste : (1) à former une dispersion de protéines alimentaires dans un milieu de dispersion, (2) à former des filaments à partir de ladite dispersion par précipitation dans un bain de coagula- tion, et (3) à traiter les filaments précipités par un agent choi- si dans le groupe consistant en l'anhydride sulfureux et les substances produisant de l'anhydride sulfureux.

34 Le procédé de la revendication 2 dans lequel la pro- ; téine alimentaire est la protéine de soja.

4. Le procédé de la revendication 2 dans lequel les fi- lamenta sont étirés à un degré suffisant pour provoquer une orien- tation des molécules.

5. Le procédé de la revendication 2 dans lequel l'agent est l'anhydride sulfureux.

6. Le procède de la revendication 2 dans lequel la subs- tance produisant l'anhydride sulfureux est l'hydrosulfite de sodium.

7. Le procédé de la revendication 2 dans lequel les fila- ments sont (4) neutralisés à un pH d'environ 4,0 à 7,0.

6. Le procédé de la revendication 7 dans lequel les fila- ments neutralisés sont (5) imprégnés par des additifs pour forcer un produit alimentaire fibreux.

9. Le procédé de la revendication 8 dans lequel les additifs sont choisis dans le groupe forcaé par les liants, les agents aromatisants, les colorants, les huilea, les graisses, les émulsifiants et leurs mélanges. <Desc/Clms Page number 14>

10. Le procède de la revendication 9 dans lequel le liant comprend une proportion importante d'une protéine coagulable à la chaleur.

11. Le proesde de la revendication 10 dans lequel la protéine coagulable -3 la chaleur est l'albumine.

12. Le procéda dj la revendication 8 dans lequel le produit alimentaire fibreux est en outre soumis à (6) un traitement] de durcissement des filements imprégnés.

13.Le procédé de la revendication 12 dans lequel les filaments durcis sont (7) déshydrates.

14. Un produit fibreux préparé par le procédé de la revendication 2.

15. Un produit fibreux préparé par le procédé de la revendication 7.

16. Un produit, fibreux préparé par le procédé de la revendication 8.

17. Un produit fibreux préparé par le procédé de la revendication 12.

18. Un produit fibreux préparé par le procédé de la revendication 13.