BE683449A

BE683449A -

Info

Publication number: BE683449A
Authority: BE
Priority date: 1965-07-01
Filing date: 1966-06-30
Publication date: 1966-12-01
Also published as: NL6609102A

Description

Réduction du feutrage lors de la production de fibres de protéine comestible".

La présente invention concerne un perfectionnement de la préparation de fibres protéiques filées & partir de proctéines comestibles et plus particulièrement un procédé de préparation de fibres de protéines à tendance réduite à se feutrer ou se fixer ou se coller les unes aux autres.

La préparation de produits alimentaires synthétiques, particulièrement d'imitations de viande, à partir de fibres protéi-

ques filées est passée au cours de ces dernières annéea du stade théorique au stade de l'application industrielle. Par rapport à lours pédants naturels, de tels produits offrent plusieurs avan- tages, y compris un prix de revient dans de nombreux cas plus ré- fuit, une plus grande facilité de manipulation et d'emballage et la possibilité de choisir les éléments nutritifs dont l'inclusion est désirée. Diverses imitations de morceaux de viande naturels 1'1) tels que du poulet, du jambon et des morceaux similaires ont été préparées dont la texture, le goût et l'aspect ressemblent étroi- tement à ceux des produits naturels.

Pour préparer les produits alimentaires fibreux synthé- tiques décrits, on prépare d'abord une dispersion ou un liquide de filature base de protéine que l'on force ensuite à travers un dispositif d'extrusion dans un bain coagulant qui est généra- lement une solution acide d'un sel. Les filaments ou fibres sont sortis du bain coagulant et l'excédent de liquide de traitement en est exprimé. Normalement, on lave ensuite les fibres ou fila- ments, on en ajuste le pH par lavage ou par neutralisation, et on les transforme en aliments en y ajoutant des liants, des cor- recteurs de quuet Ces colorants appropriés, des huiles ou des graisses et des composants similaires. Cette dernière partie de l'élaboration ne suit pas nécessairement à bref délai la formation des fibres.

Les fibres peuvent ainsi être emballées, stockées et/ou transportées à divers points avant leur transformation fincle en aliments.

Le procédé ci-dessus semble tout simple et exempt de toute dit'iculté. Il n'en est cependant pas toujours ainsi. Pour bien pouvoir les rincer, neutraliser et imprégner, il est par exemple très essentiel que les fibres ou filaments ne se feutrent ni se collent les uns aux autres. Une façon d'empêcher ce feutra- ge est de stocker les fibres totalement mouillées et acide pen- d ant environ 16-24 heures avant d'en exprimer l'excédent de liqui-, de du bain coagulant. Cette opération exige du temps et de l'es-

paoe et rend la production d'aliments à partir de la dispersion protéique de départ difficile sinon impossible.

Or il a été trouvé maintenant que l'on peut réduire ou même éliminer pratiquement tout à fait le feutrage de fibres fi- lées de protéine en les traitant par un alun. Un tel traitement élimine la nécessité ci-dessus mentionnée de l'opération de vieil- lissement qui demande du temps et de l'espace.

Un objet de la présente invention est par conséquent de fournir un procédé perfectionné de préparation de fibres pro- téiques filées à partir de protéines comestibles.

Un autre objet de la présente invention est de fournir un procédé de préparation de fibres de protéine comestible à ten- darce réduite à se feutrer ou à se fixer ou se coller les unes aux autres.

Ces objets et d'autres ressortiront de la description détaillée ci-après.

La dispersion primitive de protéine peut être produite à l'aide de n'importe lequel des procédés connus de l'homme de l'art. Une vaste variété de substances protéiques comestibles peut ainsi être utilisée pour préparer les dispersions. Des exem- pies représentatifs de telles substances sont les protéines de soja, de carthaae, d'arachide et de pois, de préférence sous forme isolée, aussi bien que diverses protéines animales telles que la caséine. La protéine comestible est mise en dispersion dans un milieu alcalin en quantités variables telles que d'environ 10 - 35% en poids. Un milieu alcalin approprié est l'eau contenant l'hydroxyde d'un métal alcalin, par exemple 3! peu près 5 à 10% en poids de NaOH.

Le pH de la solution de filature peut varier à l'intérieur de limites relativement larges mais se trouvera géné- ralement dans la région comprise entre 9 et 13,5, La température de ces dispersions sera de préférence à l'intérieur de la région comprise entre environ 20 et 45 C. La viscosité de la solution de filature varie fortement suivant que cette solution est soumise

à une action de cisaillement ou examinée à l'état statique.

Par exemple, la viscosité de telles dispersions peut se trouver dans la région d'environ 4000 - 7000 centipoises pendant l'opération de filature, mais lorsque les mêmes dispersions sont soumises à l'exa- men de la viscosité très proche de la viscosité statique, comme par exemple à l'expérience de Stokes à la bille tombante, elles présenteront des viscosités d'un ordre de grandeur beaucoup plus élevé, à savoir de 200.000 - 300. 000 centipoises. La viscosité, le pH, la température et les concentrations d'hydroxyde de métal alca- lin et de protéine varieront évidemment quelque peu selon la pro- téine particulière qui se trouve en dispersion.

La dispersion peut aussi aller jusqu'à la solution colloïdale, et il est bien entende que l'usage de chacun des termes de "dispersion" ou de "solution colloidale" comprend également l'autre.

Après sa formation, la dispersion ou solution de fila- ture est forcée à travers un dispositif d'extrusion comportant de petits trous tel qu'une buse à filer utilisée dans la production de rayonne, dans un bain coagulant qui est généralement une solu- tion acide d'un sel. Les petits courants de liquide sortant de la buse à filer sont ainsi précipités sous forme de filaments. Les filaments sortant de la buse à filer qui est en fait une petite filière comportant quelque chose comme 1,000 à 16.000 (et de préférence 3 000 à 16. 000 trous, chacun d'un diamètre de l'ordre de 0,05 - 0,15 (de préférence 0,075 - 0,1) mm aura un diamètre d'en viron 0,05 - 0,15 (de préférence 0,075 - 0,1) mm.

Il est aussi possible de produit simultanément à l'aide d'une série de buses à filer dea filaments à partir de la dispersion de protéine. Ces . buses à filer peuvent comporter un nombre identique ou différent de trous, ce qui rend possible la production directe des filasses de filaments de diamètes identiques ou différents.

Le bain coagulât est de préférence une solution aqueuse de sel et d'un acide. Le su (à savoir par exemple NaCl) peut être mis en oeuvre en concentration largement variables, comme par

exemple d'environ 0,5 à 12% en poids. L'acide peut être n'importe lequel de ceux que l'on utilise normalement dans le bain coagu- lant. Des composés acides représentatifs sont l'acide acétique, l'acida lactique, l'acide citrique, l'acide phosphorique, l'acide adipique, l'acide chlorhydrique et des composés semblables, La concentration de cet acide dans le bain n'est pas décisive et peut varier entre à peu près 0,5 et 10% en poids.

On peut utiliser un ou plusieurs bains coagulants, et les concentrations d'acide et de sel et les températures de ces bains peuvent varier,.

Un procédé préféré de préparation de la solution de filature et de formation de fibres à partir de cette solution est le procédé continu décrit et breveté par R.W. Westeen et coll. comme Brevet Américain n 3.118.959 qui est cité ici comme référence.

Après l'opération de coagulation, on a jusqu'à présent, soit vieilli les fibres dans le bain coagulant, soit enlevé les fibres du bain, on les a ensuite exprimées pour éliminer le li- quide de traitement excédentaire et puis soumises aux traitements ultérieurs au cours desquels surgissent les problèmes de feutrage.

Selon la présente invention, par contre, on traite les fibres ou filaments par un alun. Un alun est un sel double des formules
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générales MI2so 4' M"'2(S04)3 ou M"M" (S04) 2,12H20' dans les- quelles M'est monovalent et peut être Na, K Rb, Cs, NH4' l'hy- droxylamine ou le radical d'une base quaternaire organique telle que NMe4 et M"' est trivalent et peut être Fe, Cr, Al, Mn, In, Tl, Ga, V, Co, Ti, Rh et des corps semblables. Des agents préférés pour le traitement sont les hydrates des sulfates doubles d'aluminium et respectivement de potassium, de sodium ou d'ammonium.

Des composés particulièrement préférés sont l'alun d'ammonium
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(NH)S0.Al(50)*24 Hz0 et l'alun de potassium K2S04.A12(S04)3' 24H20.

L'alun est utilisé comme agent de traitement en quantité: suffisante pour réduire ou éliminer pratiquement le feutrage des

fibres ou filaments au cours de leur traitement ultérieur. On pré- fère en Nette en oeuvre des quantités d'environ 0.001 à 0,030% en poids par rapport au poids sec des fibres ou filaments. Bien que l'on puisse enlever les fibres ou filaments du bain ou des bains coagulants avant le traitement par l'aiun, on préfère ajouter cet agent de traitement audit bain de cagulation. A ce propoe on pré- fère ajouter l'alun au bain avant la coagulation des fibres, et des concentrations d'environ 0,025 à 0,030 molaires se sont avé- rées très efficaces.

Des bains coagulants contenant des concen- trations à peu près 0,025 - 0,030 scolaires ont été trouvés tre efficaces en éliminant pratiquement les problèmes de feutrage au cours des traitements ultérieurs, Lorsqu'une série de deux bains ou davantage est utilisée, on préfère incorporer l'alun au deuxiè- me de ces bains. L'alun d'ammonium a quelque tendance à troubler ' le bain coagulant, et il est avantageux que le premier bain soit limpide pour bien pouvoir observer les filasses de fibres sortant*, de la buse à filer.

On préfère aussi maintenir la température des bains de traitement contenant l'alun dans la région comprise entre] environ 25 et 90 C et encore plus préférablement entre environ 25 , et 75 C. Au cas où les fibres doivent être préparées de manière continuer la concentration de l'alun et aussi de l'acide et de sel dans le bain coagulant peut être maintenue par addition au bain ou aux bains d'une solution d'appoint de ces substances. Le pH du bain auquel on ajoute l'alun est, de préférence, maintenu dans la région comprise entre environ 3,0 et 4,2, un pH d'environ
3,2 étant particulièrement préféré. Ces fibres sont traitées par l'alun pendant un laps de temps suffisamment prolongé pour per- mettre à cet agent de réduire ou d'éliminer efficacement le feu- trage pendant le traitement ultérieur de ces fibres.

Des temps de ' séjour préférés dans le ou les bains de traitement vont dll/4 a
3 minutes.

Après l'achèvement du traitement des fibres ou filaments par l'alun selon le procédé de la présente invention, ces fibres

ou filaments peuvent être soumis à des traitements ultérieurs en vue de la formation de produits alimentaires synthétiques et par- ticulièrement d'imitations de viandes. On peut ainsi exprimer de la filasse ou des filasses de fibres l'excédent de liquide ,de traitement, les étirer en les faisant passer sous traction sur des bobines, on peut modifier le pH par lavage à l'eau et/ou neu- tralisation (des valeurs de pH d'environ 5,0 - 6,5 sont particu- lièrement désirables pour la préparation d'imitations de viande) et l'on peut ajouter aux fibres ou filaments des agents d'impré- gnation.

De tels agents d'imprégnation peuvent comprendre des liants, des correcteurs de go-ût et des ingrédients similaires.

Les fibres ou filasses de fibres obtenues peuvent être durcies par la chaleur (lorsqu'un liant thermocoagulable tel que l'albu- men a été utilisé), coupées, séchées et/ou emballées si on le désire. Des produits très savoureux peuvent être préparés à l'aide du choix des substances d'imprégnation désirées et d'autres opéra- tions de traitement,
Les exemples spécifiques ci-après ne sont fournis qu'à titre d'illustration et ne doivent nullement être interprétés comme restrictions du domaine de la présente invention.

EXEMPLE 1
De la manière décrite dans l'exemple du brevet américain précité de Westeen et coll., on prépare une filasse de fibres à partir de protéine de soja isolée. La filasse de fibres est tirée continuellement à travers une série de trois bains. Le premier et le deuxième bains sont composés de 227 kg d'eau, de 25 kg de NaCl, de 4,5 kg d'acide acétique, de 0,45 kg de bisulfite de sodium et de 3,2 kg d'alun d'ammonium. Le troisième bain est plus petit et se compose de la moitié des quantités des premier et deuxième bains, La température du deuxième bain est maintenue à environ 70 C, celle des premier et troisième bains à environ 25 C.

Au cours de l'opération, on ajoute aux premier et deuxième bains une solution d'appoint contenant les substances utilisées dans les

bains afin de maintenir l'acidité et la concentration saline, En outre, une solution d'alun d'ammonium dans l'eau 6,7% en poids est ajoutés au deuxième bain à raison de 900 ml par minute. La filasse de fibres est tirée a travers les bains à la vitesse de 6 m par minute, Approximativement 438 gr de fibres (poids sec) pas- sent: chaque minute par les bains. Après avoir exprimé ultérieuremer les fibres afin d'en éliminer l'excès de liquide du bain coagu- lant, on trouve qu'il n'y a pratiquement aucun feutrage ni aucune adhérence des filaments individuels de la filasse de fibres entre eux.

Cela est très avantageux puisqu'il permet d'effectuer de manière efficace le lavage , la neutralisation et/ou l'imprégnation de la filasse de fibres.

EXEMPLE 2
On répète l'exemple 1 mais en n'introduisant pas d'alun d'ammonium dans les bains coagulants. On trouve un feutrage consµ1 dérable des fibres. Quelques échantillons de la filasse de fibres continue présentent jusqu'à 100% de fibres enchevêtrées. Tous les échantillons montrent considérablement plus de feutrage que n'im-, porte quel échantillon de la filasse traitée de l'exemple 1.

EXEMPLE 3
On répète l'exemple 2 mais on prélève des échantillons . de la filasse de fibres avant d'en exprimer l'excès de solution ces bains coagulants. On trouve qu'il est nécessaire de laisser reposer ces échantillons pendant 16-24 heures avant d'en éliminer le liquide excédentaire pour obtenir des fibres de propriétés aussi bonnes que celles de l'exemple 1.

EXEMPLE 4
On répète l'exemple 1 mais en n'introduisant pas d'alun d'ammonium dans les bains coagulants. On prélève plutôt des échan- filions de la filasse de fibres du premier bain et on les place dans un récipient contenant une solution aqueuse 0,025- 0,030 molai re d'alun d'ammonium maintenue à environ 70 C. Après environ,trois

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... n "*'<) ""-S.H., minutes, les fibres sont retirées du bain de traitement et l'excès de liquide en est éliminé (dans tous les exemples, les fibres sont exprimées jusqu'à ce que.la filasse obtenue contienne environ 35% en poids de solides).Les fibres obtenues ont les mêmes pro- priétés excellentes que celles de l'exemple 1.

EXEMPLE 5 On répète l'exemple 1 mais en utilisant de l'alun de potassium au lieu de l'alund'ammonium. On obtient les mêmes résul- tats remarquables.

Il va de soi que la présente invention ne se limite pas aux détails précis des opérations, des compositions ni des procé- ci-dessus dés décrits dont des modifications évidentes pourront aisément être réalisées par l'homme de l'art mais resteront à l'intérieur du domaine de la présente invention.

Claims

R E S U M E 1 Perfectionnement du procédé de préparation de fibres de protéines comestibles par extrusion d'une dispersion aqueuse alcaline d'une protéine comestible dans un bain coagulant acide en vue de la formation des fibres selon lequel on traite lesdites fibres par un alun.

2 Procédé selon 1 , remarquable en outre par les points suivants pris séparément ou en combinaisons a) la protéine comestible est la protéine de soja iso- lée ; b) l'extrusion s'effectue par expulsion de la disper- sion par une buse à filer; c) l'alun est l'hydrate d'un sulfate double d'aluminium et respectivement de potassium, de sodium et d'aluminium: d) l'alun est l'alun d'ammonium: e) l'alun est l'alun de potassium: f) le traitement s'effectue dans le bain coagulant acide: g) le traitement est achevé avant l'élimination des fi- bres de l'excès de liquide ,de bain coagulants <Desc/Clms Page number 10> EMI10.1 h) l'alun est mie en oeuvre en quantité . suffisante , < > " ii",. pour réduire le feutrage des fibres au cours de leurs traitements ultérieurs.