Procédé de fabrication d'un produit alimentaire composé de pomme de terre cuite et déshydratée
La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'un produit alimentaire composé de pomme de terre cuite et déshydratée.
Les matières sèches de la pomme de terre contiennent un faible poucentage de graisse instable qui s'altère en présence de l'air en donnant naissance à un goût rance. En 1955, le brevet USA No 2709657 a révélé l'action antioxydante bénéfique des vapeurs de l'hydrooxyanisole butylé (HAB) sur la graisse naturelle de la pomme de terre. Pour obtenir cet effet, ledit brevet indique que le HAB doit être dispersé intimement dans tout le produit traité, de manière que toutes les particules de graisse contenues soient exposées à l'antioxydant.
La proportion entre l'antioxydant et la pomme de terre, les deux pris à l'état sec, est indiquée comme étant de 10-1000 ppm. et la dispersion doit être effectuée soit par dispersion liquide du HAB dans une solution aqueuse de pommes de terre non encore séchées, soit par introduction du HAB sec et du produit sec ensemble dans un récipient fermé hermétiquement, afin que la dispersion puisse avoir lieu à l'endroit voulu. Bien que ce traitement retarde utilement le développement d'un arôme rance, la protection est incomplète, particulièrement en ce qui concerne le goût.
Même lorsque le HAB est utilisé de la manière cidessus, il a été considéré jusqu'ici comme nécessaire d'emballer les produits du type pomme de terre déshydratée sous une atmosphère inerte (moins de 2t/o d'oxygène résiduel) pour avoir une stabilité au stockage prolongée. Plus tard, un deuxième antioxydant,
I'hydroxytoluène butylé (HTB), a été introduit et a été rapidement accepté partout comme l'équivalent en pouvoir antioxydant du HAB, seul ou en mélange avec celui-ci.
Lorsque la Food and Drug Administration )y des
USA a décidé de permettre le HAB et le HTB comme additifs acceptables dans les granules et flocons de pomme de terre, des méthodes précises, par chromatographie gazeuse, pour le dosage des quantités minimes de HAB et de HTB présentes dans ces produits ont été développées.
L'une des méthodes employées pour ce dosage, la méthode dite Buttery , est décrite dans un article intilulé Determination of Butylated Hydroxyanisole and Butylated Hydroxytoluene in Potato Granules by
Gas-Liquid Chromatography par Ron G. Buttery et
Ben N. Stuckey dans le fascicule de juillet-août 1961 de Agriculture and Foot Chemistry . Cette méthode comprend l'extraction des granules de pomme de terre avec de l'éther de pétrole et l'injection de l'extrait dans un appareil de chromatographie gaz-liquide. La teneur inconnue est déterminée par comparaison des lectures de maxima avec celles obtenues avec des échantillons connus.
La F.D.A. a établi les limites maximum admissibles HAB-HTB combinés de 10 parties par million dans le cas des granules de pomme de terre et de 50 parties par million dans le cas des flocons de pomme de terre. Voir Food Additive Regulations, Subpart D,
Sec. 121. 1034 et 1035.
Les techniques de chromatographie gazeuse ont également permis pour la première fois de déceler et de doser l'hexanal, qui est un produit de dégradation résultant de l'altération oxydative de la graisse de pomme de terre. A l'aide de ces nouveaux outils analytiques, on a entrepris une étude systématique, qui a conduit aux découvertes qui sont la base de la présente invention.
Par analyse par chromatographie gazeuse des vapeurs présentes sur la purée de pomme de terre reconstituée à partir du produit déshydraté, nous avons constaté qu'un maximum d'hexanal correspondant à une réponse de 0,7 millivolt représente le seuil de rancissement détectable par la moitié d'un jury d'experts.
Lorsque nous avons tenté de produire des granules de pommes de terre séchées stables à l'air en ajoutant les maxima permis de HAB ou de HTB ou de leurs mélanges sous forme sèche à des produits séchés non traités, de l'hexanal s'est dégagé au point qu'un jury d'experts a estimé le produit traité (que la méthode
Buttery indiquait être au maximum permis) comme inacceptable après seulement quatre mois de conservation à la température ordinaire.
Lorsque les mêmes antioxydants ont été ajoutés en quantités mathématiquement calculées pour réaliser le même rapport entre l'antioxydant et les matières sèches de la pomme de terre dans le produit fini attendu (sans tenir compte de pertes d'antioxydant dans le procédé) qu'utilisé dans l'addition à sec déjà décrite, mais en ajoutant l'antioxydant aux pommes de terre cuites non séchées, au moment du broyage initial de manière qu'un mélange intime s'effectue avant l'étape de déshydratation, on n'a pu détecter que des traces de HAB ou de HTB dans le produit final séché.
Dans un procédé a add back normal de fabrication des granules de pomme de terre, par exemple celui décrit dans le brevet des USA No 2381838, nous avons découvert qu'environ 99oxo du HTB initial ainsi ajouté paraissent être perdus et que seulement lio/o est récupéré du produit déshydraté. La récupération du HAB a été légèrement meilleure, mais lorsqu'il a été employé seul, environ 97tao ont paru être perdus pendant la fabrication. Les faibles pourcentages de HAB et de HTB résiduels (inférieurs à une partie par million dans les deux cas) se sont avérés insuffisants pour empêcher le dévevloppement du rancissement et de l'hexanal au cours de la conservation à l'air.
Comme ces pertes paraissaient excessives, on a entrepris une étude des méthodes d'extraction. Ce travail a conduit à une revision des méthodes d'analyse. La quantité maximum récupérée après des additions de mêmes quantités, par les méthodes d'analyse revisées, a encore indiqué qu'environ 97 O/o de HTB et 90 0/o de
HAB sont perdus pendant la fabrication, probablement par volatilisation.
Ces méthodes d'analyse revisées ont révélé deux faits concernant ce produit. Premièrement, la méthode
Buttery originale ne détecte pas la totalité de l'antioxydant présent dans le granule lorsque l'antioxydant est ajouté au cours de la fabrication, au lieu d'être ajouté aux granules séchés. Deuxièmement, la présence de cet oxydant lié non décelé jusqu'ici dans les granules est une condition nécessaire, mais pas suffisante à elle seule, de la stabilité à l'air.
Le terme de HTB a lié est utilisé en raison du fait que sa présence n'est pas révélée par la méthode
Buttery normale utilisant des solvants anhydres. Cependant, lorsqu'on ajoute les opérations supplémentaires d'entraînement des granules à la vapeur d'eau et d'extraction du distillat avec de l'éther de pétrole, ce HTB lié apparaît. Nous avons également trouvé une technique analytique beaucoup plus rapide, bien que plus approximative. En ajoutant environ 1,3 g d'eau par g de granules au mélange de granules et d'éther de pétrole pendant l'extraction, et en chauffant à reflux pendant 1 heure avant de continuer l'analyse, la presque totalité du HTB lié révélé par l'entraînement à la vapeur d'eau est extraite.
Lorsque les quantités de HAB et de HTB ajoutées au moment du broyage ont été augmentées un multiple de fois par rapport à la normale afin d'obtenir dans les produits déshydratés des quantités résiduelles, mesurées par notre méthode revisée, comparables à la limite supérieure des quantités acceptables par l'administration, des résultats surprenants ont été obtenus.
Lorsque le HTB était le seul antioxydant employé, le résidu récupérable a été de 2 à 10 parties par million.
Dans tous les cas, les granules de pommes de terre sèches ont été parfaitement stables à l'air pendant plus d'une année à la température ordinaire. Nous avons déterminé que, pour les granules, toute quantité de
HTB lié dépassant 1,5 ppm. est suffisant pour conférer une meilleure stabilité à Fair, telle que révélée par les chiffres suivants:
:
Tableau I
Stabilité à la conservation à la température
ordinaire de granules de pomme de terre
contenant du HTB
Quantité (ppm) Durée avec goût
acceptable 7-lié (ajouté dans le procédé) plus de 12 mois
1,5-lié (ajouté dans le procédé) plus de 12 mois 7,9-non lié (ajouté après le procédé) 4 mois 7,0-moins de 1,0 lié (ajouté dans le
procédé 3 mois
Le procédé selon l'invention est donc caractérisé en ce que l'on ajoute de l'hydroxytoluène butylé ou de l'hydroxyanisole butylé à la pomme de terre cuite avant la fin de sa déshydratation, en quantité suffisante pour que le produit final contienne, sous forme non révélable par la méthode Buttery normale, 1,5 ppm d'hydroxytoluène butylé ou de 12 à 35 ppm d'hdroxyanisole butylé.
Un échantillon de granules de pomme de terre ob- tenu conformément à notre procédé a donné les résultats comparatifs suivants pour le HTB:
ppm de
Méthode ppm HTB HTB lié 1. Buttery . 2,80 2. Extraction à 608/o d'humidité 11,20 8,4 3. Entraînement à la vapeur d'eau 12,80 10,0
Appliqué à des granules de pomme de terre auxquels le HTB a été ajouté seulement après le séchage, chacun de ces trois essais donne des résultats identiques indiquant l'absence de HTB lié.
Un produit commercial stable à l'air pendant une année ou plus peut être obtenu conformément à l'invention avec seulement du HTB. Un tel produit présente environ 5 ppm de HTB total et environ 1,5 ppm de HTB lié. Pour atteindre ce résultat, nous ajoutons aux pommes de terre, au moment du broyage initial, environ 200 ppm de HTB (rapporté au poids des matières sèches présentes dans la pomme de terre à broyer) dissous dans de l'éthanol, lequel solvant favo- rise une dispersion complète de l'antioxydant.
Cette quantité d'addition présuppose que les granules employés comme a add back ont déjà été stabilisés au HTB sont employés, il faut ajouter du HTB dans la même proportion pour la quantité de matières sèches de pomme de terre présentes dans les granules add back . Nous avons également travaillé avec du
HAB, et avons trouvé que les granules contenant entre 13 et 25 ppm de HAB lié ont une durée de conservation beaucoup plus longue que les granules contenant plus ou moins de HAB, comme le montrent les résultats suivants:
:
Tableau II
Stabilité à la température ordinaire de granules
de pomme de terre contenant du HAB lié
Durée avec goût Taux de HAB lié
ppm acceptable
3,5 3 mois
7,0 7 mois
7,8 7 mois
8,3 4,5 mois
9,3 3,5 mois
12,0 3,5 mois
13,9 plus de 16 mois
21,0 plus de 12 mois
35,0 plus de 7 mois
Nos travaux de recherches approfondis ont ainsi établi que le HAB et le HTB donnent tous deux cette nouvelle protection aux granules de pommes de terre, bien que le HAB paraisse moins efficace et doive être présent en quantités dépassant les limites admises par la Food and Drug Administration.
En outre, Fanti- oxydant doit être incorporé avant le séchage (de préférence pendant le broyage) et doit être ajouté en quantités initiales dépassant de beaucoup de fois la quantité résiduelle permise, afin qu'une quantité résiduelle dépassant 1,5 ppm de HTB lié ou 13 ppm de
HAB lié soit présente dans les granules de pomme de terre séchée.
Les flocons de pomme de terre mentionnés précédemment peuvent, tout comme les granules de pommes de terre, être reconstitués par addition d'eau chaude ou de lait chaud, pour former de la purée de pomme de terre. Leur procédé de déshydratation en tambour est décrit dans les brevets des USA N08 2759832 et 2780552.
Comme indiqué plus haut, ces flocons de pomme de terre peuvent contenir couramment 50 ppm de
HAB ou de HTB. La pratique courante consiste à ajouter de grandes quantités de ces deux antioxydants pendant la fabrication, avant le séchage.
Nos épreuves analytiques ont révélé la présence des deux antioxydants, tous deux à l'état lié, dans les flocons de pomme de terre du commerce, en quantités dépassant les quantités nécessaires pour protéger les granules de pomme de terre.
Cependant, nos épreuves de stabilité ont montré l'inefficacité des antioxydants pour protéger ces flocons lorsqu'ils sont ajoutés par les méthodes usuelles.
Des flocons de pomme de terre fraîchement produits, contenant du HTB lié en quantité suffisante pour protéger des granules, se sont montré inacceptables pour un jury entraîné après 2,5 mois de conservation à l'air et à la température ordinaire. Un second échantillon de flocons de pomme de terre frais, contenant également des antioxydants dans les quantités et dans l'état convenant pour protéger des granules, provenant d'un autre fabricant important, a été jugé être à la limite d'acceptabilité au bout de deux mois et inacceptable au bout de cinq mois. Les deux échantillons ont également présenté une formation d'hexanal, signe de rancissement.
Comme la nature du procédé de séchage en tambour, tel que pratiqué commercialement dans la fabrication des flocons de pomme de terre, porte le produit à des températures élevées, tandis que la température du produit, dans un procédé normal de fabrication de granules de pomme de terre, n'atteint jamais 660 C, on peut supposer que les hautes températures atteintes par le produit sont responsables des transformations subies par la graisse de pomme de terre, qui abrègent la durée de conservation, quelles que soient la nature et la concentration des antioxydants présents.
Nous avons montré par des expériences, dans lesquelles des granules de pomme de terre sont préparés spécialement à des températures aussi hautes que celles couramment utilisées dans la fabrication des flocons de pomme de terre, que la stabilité à l'air est perdue ou gravement affectée, en comparaison avec les granules préparés normalement.
Une autre explication possible est que la stabilité à l'air finale dépend du temps pendant lequel les antioxydants sont en contact intime avec les matières solides de pomme de terre avant le séchage. Dans la préparation des flocons de pomme de terre, la durée de contact est très brève, alors qu'elle dépasse généralement une heure dans la préparation des granules, et que la nature du procédé 4 < add back est telle que chaque granule est traité en moyenne plusieurs fois.