EP3914090A1 - Composition de proteines vegetales coagulees de poaceae - Google Patents

Composition de proteines vegetales coagulees de poaceae

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EP3914090A1
EP3914090A1 EP20700745.1A EP20700745A EP3914090A1 EP 3914090 A1 EP3914090 A1 EP 3914090A1 EP 20700745 A EP20700745 A EP 20700745A EP 3914090 A1 EP3914090 A1 EP 3914090A1
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EP
European Patent Office
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proteins
fraction
protein
composition
coagulated
Prior art date
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Pending
Application number
EP20700745.1A
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German (de)
English (en)
Inventor
Adriaan VAN DER MIJNSBRUGGE
Jeffrey RIANDIERE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tereos Starch and Sweeteners Belgium
Original Assignee
Tereos Starch and Sweeteners Belgium
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Filing date
Publication date
Application filed by Tereos Starch and Sweeteners Belgium filed Critical Tereos Starch and Sweeteners Belgium
Publication of EP3914090A1 publication Critical patent/EP3914090A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • A23K50/00—Feeding-stuffs specially adapted for particular animals
    • A23K50/30—Feeding-stuffs specially adapted for particular animals for swines

Definitions

  • the present invention relates to a process for the preparation of a plant protein composition comprising coagulated plant protein.
  • the present invention also relates to a composition which can be obtained by the preparation process.
  • a subject of the invention is also a composition comprising a composition of plant proteins and coagulated plant proteins.
  • the compositions of the invention are capable of being obtained by an industrially advantageous process.
  • Gluten preparations are co-products rich in vegetable proteins from the elimination of starch from certain cereals such as wheat or corn, and contain highly digestible proteins, rich in glutamine, which are considered to be sources of potentially beneficial vegetable proteins.
  • Proteins are classified into storage proteins and so-called metabolic proteins.
  • Gluten is a mixture of storage proteins that are not soluble in aqueous media.
  • Wieser (2007) defines gluten as “the rubbery mass that remains when wheat dough is washed to remove starch granules and water soluble constituents”.
  • the insoluble mixture containing wheat gluten contains 75-85% protein.
  • composition of the invention exhibits advantageous viscoelastic properties.
  • the viscoelastic properties as well as the high content of fatty acids make the composition particularly advantageous as a composition which can be directly extrudable in the form of granules.
  • the process according to the invention allows the recovery of gluten and metabolic proteins which are eliminated with industrial effluent water. This process allows the optimal recovery of vegetable proteins without requiring significant optimizations of industrial equipment.
  • the present invention relates to a process for the preparation of a plant protein composition comprising coagulated plant proteins from Poaceae.
  • This process comprises the steps of: a) mixing a plant material comprising at least one species of the Poaceae family with an aqueous solution, preferably water; which leads to a suspension;
  • step (c) separating the protein fraction A comprising the water-soluble proteins from the fraction B comprising the insoluble proteins by decantation; c) optionally adjust the pH of fraction A to a pH of about 2 to about 6; d) sediment the insoluble part of fraction A from step (c);
  • step (e) optionally adjusting the pH of the supernatant obtained in step (e) to pH from about 4 to about 8;
  • step (e) coagulate the vegetable proteins of the supernatant obtained in step (e) or (f) by heating said supernatant to a temperature of from about 60 to about 150 ° C; which creates a suspension comprising a fraction of coagulated protein A ';
  • step (i) mix protein fraction A ’with protein fraction B; and j) drying the mixture obtained in step (i); which results in a dry vegetable protein blend.
  • the mixing of the protein fraction A ’with the protein fraction B can involve mixtures of the protein fractions A’ and B from the same plant species or from different plant species.
  • step (i) consists of mixing the fraction of protein B obtained from a first species of the family Poaceae with the fraction of protein A 'obtained from a second species of the family Poaceae.
  • step (i) consists of mixing the obtained protein fraction B from the same species of the Poaceae family as the protein fraction A '.
  • the method further comprises a step of adding an enzymatic solution to the supernatant recovered in step (e) or (f); and / or a solution comprising at least one metal salt in the suspension obtained in step (g); said salt of metal being selected from the salts of calcium (Ca), magnesium (Mg), iron (Fe) and their mixtures.
  • the invention also relates to a process for the preparation of at least one granule of vegetable proteins comprising coagulated vegetable proteins.
  • the method comprises steps (a) to (j) such as of the invention as well as a step
  • step (k) consisting in extruding the mixture obtained in step (i) or the dry vegetable protein mixture obtained in step (j), and optionally a step (1) consisting in granulating the extrudate obtained in step (k) in the form of granules.
  • the invention also relates to the composition and at least one granule, capable of being obtained by the process of the invention, comprising plant proteins and the coagulated plant proteins in a content of 40% to 100% by weight. relative to the weight of the composition or of the granule.
  • the invention also relates to a composition
  • a composition comprising plant proteins and coagulated plant proteins from Poaceae, preferably thermocoagulated plant proteins from Poaceae; in said composition, the vegetable proteins and the coagulated vegetable proteins are from 40% to 100% by weight relative to the weight of the composition.
  • the invention also relates to granules comprising this composition.
  • the vegetable proteins of the compositions of the invention are gluten, and the coagulated vegetable proteins are chosen from gluten, albumins, globulins and their mixtures.
  • the composition according to the invention comprises lipids of 5% to 15% by weight relative to the weight of the composition.
  • the composition according to the invention comprises plant proteins coagulated from 3% to 30%, preferably from 5% to 10% by weight relative to the weight of the composition. In one embodiment, the composition according to the invention has a ratio of insoluble proteins to the total amount of albumins and globulins of the composition of less than or equal to 0.65.
  • composition according to the invention further comprises minerals, vitamins, fibers or antioxidants.
  • the invention relates to a composition, or at least one granule of the invention, for its use in animal feed; preferably said animal being chosen from humans, pigs, domestic animals and fish.
  • the invention relates to the use of a composition, or at least one granule of the invention, in the diet of an animal; preferably said animal being chosen from humans, pigs, domestic animals and fish.
  • Animal concerns any species belonging to the order of Animalia.
  • the animal is a human.
  • the animal is not a human.
  • the animal is chosen from mammals and fish.
  • the mammal is cattle which includes, without limitation, pigs, cattle, goats, deer, sheep, horses, and buffaloes.
  • ruminants as used herein includes any sabotaged animal raised in an agricultural environment which digests its feed with the rumination process, including neonatal ruminant animals which have not fully developed the ruminant system.
  • the animal belongs to a species of fish.
  • the fish is selected from a group comprising species of the families of Acipenseridae, Osteoglossidae, Anguillidae, Chanidae, Cyprinidaecobitidae, Catastomidae, Curimatidae, Characidae, Ictaluridae Bagridae, Siluridae, Pangasiidae, Clariidae, Pimelodidae, Callichthyidae, Esocidae, Plecoglossidae, salmonids, Gadidae, Atherinidae, swamp eel, Centropomidae, Percichthyidae, Moronidae, Serranidae, Terapontidae, Centrarchidae, Percidae, Pomatomidae, Carangidae, Lutjanidae, Sparidae, Sciaenidae
  • Coagulation relates to the phenomenon by which certain constituents of an organic liquid mass come together to form a more compact mass.
  • coagulation refers to the transformation of a liquid mass into a compact mass (eg, coagulated milk into cheese).
  • the present invention relates to the coagulation of vegetable proteins, preferably water-soluble vegetable proteins, into a suspension of coagulated vegetable proteins.
  • the coagulation according to the present invention preferably takes place via a pH modifying process and / or a thermal process.
  • Euphorbiaceae refers to the family of plant species belonging to the order Euphorbiales.
  • the plant species of the Euphorbiaceae family according to the present invention is cassava (Manihot esculenta).
  • the family of Euphorbiaceae species denotes cassava tubers.
  • Gluten concerns the storage proteins contained in the grains of many cereals.
  • the proteins constituting gluten make it possible to store trace elements or amino acids necessary for the development of the young shoot.
  • Gluten is made up of proteins that are insoluble in aqueous solutions. These insoluble proteins are gliadins and glutenins.
  • gluten contains starch (8 to 10% by weight of dry matter), reducing sugars (1 to 2% by weight of dry matter) and lipids (5 to 10% by weight of dry matter). dry matter).
  • Gramule refers to a composition which has generally been subjected to heat treatment, such as steam treatment, and extruded through a machine. Pellets are commonly made by extruding protein raw materials. Optionally, a binder and possibly minerals and / or vitamins are added. Advantageously, the compositions according to the present invention do not require the addition of lipids for their formulation into granules. In one embodiment, the granules are cylindrical in shape.
  • Leguminoseae designates the family of plant species belonging to the order of Fabales. The family is also known as the Fabaceae or Leguminosae family.
  • the Leguminosae family includes legumes such as soybean (Glycine max), beans (Phaseolus vulgaris), peas (Pisum sativum), chickpea (Cicer arietinum), peanuts (Arachis hypogaea), cultivated lentil ( Lens culinaris), cultivated alfalfa (Medigago sativa) or broad beans (Vicia faba).
  • Poaceae or “Graminae”: refers to the family of plant species belonging to the order Poales. Most of the species commonly known as “herbs” and grains are found there. According to the present invention, the plant species of the Poaceae family are chosen from a group comprising wheat (Triticum aestivum), barley (Hordeum vulgare), oats (Avena sativa), sorghum (Sorghum bicolor), millet (Pennisetum glaucum), rice (Oryza sativa), rye (Secale cereale) and corn (Zea mays). In the context of the present invention, the family of species Poaceae designates the seeds of these species.
  • Solanaceae refers to the family of plant species belonging to the order Solanales.
  • the plant species of the Solanaceae family according to the present invention is the potato (Solanum tuberosum).
  • the family of Solanaceae species designates the tubers of the potato. DETAILED DESCRIPTION
  • the usual process for the recovery of vegetable proteins, in particular gluten comprises washing the vegetable material with an aqueous solution, this leading to obtaining a water-soluble protein fraction and an insoluble fraction.
  • the washing takes place by suspension of the plant material in an aqueous solution followed by the recovery of the discontinuous phase and the discharge of the continuous phase (industrial effluent).
  • Protein products on the market include vegetable proteins mainly including the insoluble fraction of vegetable proteins.
  • the invention therefore relates to a process for the preparation of a plant protein composition comprising coagulated plant proteins.
  • the method comprises the steps of: a) mixing a plant material with an aqueous solution, preferably water; which leads to a suspension;
  • step (c) separating the protein fraction A comprising the water-soluble proteins from the fraction B comprising the insoluble proteins by decantation; c) adjusting the pH of fraction A, preferably to a pH of about 2 to about 6; d) sediment the insoluble part of fraction A from step (c);
  • step (e) optionally adjusting the pH of the supernatant obtained in step (e), preferably to a pH of about 4 to about 8;
  • step (e) or (f) coagulating the vegetable proteins of the supernatant obtained in step (e) or (f), preferably by heating said supernatant to a temperature of about 60 to about 150 ° C; which creates a suspension comprising a fraction of coagulated proteins A '; h) recovering the protein fraction A ′ comprising the coagulated vegetable proteins.
  • the plant material mixed in step (a) comprises at least one species of the Poaceae family, such as wheat, barley, oats, sorghum, millet, rice, rye or corn; preferably at least one species of wheat.
  • the protein fraction A ' is mixed with the protein fraction B and this mixture is subsequently dried.
  • the method comprises the steps: a) mixing a plant material with an aqueous solution, preferably water; which leads to a suspension;
  • step (c) separating the protein fraction A comprising the water-soluble proteins from the fraction B comprising the insoluble proteins by decantation; c) adjusting the pH of fraction A, preferably to a pH of about 2 to about 6; d) sediment the insoluble part of fraction A from step (c);
  • step (e) optionally adjusting the pH of the supernatant obtained in step (e), preferably to a pH of about 4 to about 8;
  • step (e) or (f) coagulate the vegetable proteins of the supernatant obtained in step (e) or (f), preferably by heating said supernatant to a temperature of from about 60 to about 150 ° C; which creates a suspension comprising a fraction of coagulated protein A ';
  • step (i) mix protein fraction A ’with protein fraction B; and j) drying the mixture obtained in step (i); which results in a dry vegetable protein blend.
  • the protein fractions A 'and B are first dried separately and subsequently mixed.
  • the method comprises the steps: a) mixing a plant material with an aqueous solution, preferably water; which leads to a suspension;
  • step (c) separating the protein fraction A comprising the water-soluble proteins from the fraction B comprising the insoluble proteins by decantation; c) adjusting the pH of fraction A, preferably to a pH of about 2 to about 6; d) sediment the insoluble part of fraction A from step (c);
  • step (e) optionally adjusting the pH of the supernatant obtained in step (e), preferably to a pH of about 4 to about 8;
  • step (e) or (f) coagulate the vegetable proteins of the supernatant obtained in step (e) or (f), preferably by heating said supernatant to a temperature of from about 60 to about 150 ° C; which creates a suspension comprising a fraction of coagulated protein A ';
  • step (i i ) drying protein fraction A and protein fraction B separately; and j ’) mix the dry A’ and B fractions from step (i ’); which results in a dry vegetable protein blend.
  • the aqueous suspension solution is a solution comprising or consisting of at least 95% water by weight relative to the weight of the suspension solution.
  • the aqueous washing solution further comprises minerals.
  • the minerals may be selected from a group comprising or consisting of potassium (K), sodium (Na), calcium (Ca) and magnesium (Mg) salts.
  • the suspension is liquid, preferably semi-liquid, even more preferably pasty.
  • the suspension has a viscosity of 5 Pa s to 400 Pa s at 20 ° C, preferably of 10 Pa s to 300 Pa s at 20 ° C.
  • the separation of the water-soluble proteins (fraction A) from the insoluble proteins (fraction B) is generally carried out by decantation, centrifugation, sedimentation, or by filtration. In one embodiment, the separation is carried out by centrifugation. In a preferred embodiment, the separation is by three-phase decantation.
  • Fraction A comprises the water soluble proteins. Fraction A may further comprise insoluble proteins which are entrained by the suspension solution.
  • fraction A comprises from about 30 to about 50% water soluble proteins such as albumins and globulins, by weight relative to the weight of total proteins. In one embodiment, Fraction A comprises from about 50 to about 70% insoluble protein, such as gluten, by weight based on the weight of total protein. In one embodiment, Fraction A comprises from about 35 to about 45% water soluble proteins such as albumins and globulins, by weight based on the weight of total protein. In one embodiment Fraction A comprises from about 55 to about 65% insoluble protein, such as gluten, by weight based on the weight of total protein.
  • fraction C comprises substantially starch.
  • fraction C comprises 70-99% starch, 75-99% starch, 75-95% starch, 80-99% starch, 80-95 % starch, or 75 to 85% starch. According to one embodiment, the fraction C is put aside.
  • step (c) of the process is not carried out. All the methods according to the invention, as described above and below, in which step (c) is provided, are also likely to be implemented in the absence of this step (c); and the embodiments in which step (c) is omitted form an integral part of the present invention.
  • step (c) of the process is carried out as described below.
  • Fraction A is then recovered and its pH is adjusted (step (c) of the process); this leading to the optimization of the solubility of vegetable proteins.
  • the Applicant has demonstrated that the pH of about 2 to about 6 allows optimal recovery of plant proteins. The recovery is particularly optimal when the plant material comprises at least one species of the Poaceae family such as wheat.
  • the pH is adjusted from about 2 to about 6. In one embodiment, the pH is adjusted from about 2 to about 5. In one embodiment, the pH is adjusted from about 3 to about 6. In one embodiment, the pH is adjusted from about 3 to about 5. In one embodiment, the pH is adjusted to a value of about 2, about 2.5, about 3, about 3.5, about 4, about 4.5, about 5, about 5.5, or about 6. In one embodiment, the pH is adjusted to a value of about 3, about 3.5, about 4, about 4.5 or about 5. In one embodiment, the pH is adjusted to a value of about 3.5, about 4, or about 4.5. In one embodiment, the pH is adjusted to a value of about 4 or about 4.5. In one embodiment, the pH is adjusted to a value of about 4.
  • step (c) is carried out by the addition of an acid, a base or a buffer. In one embodiment, step (c) is carried out by adding an acid selected from phosphoric acid, hydrochloric acid, acetic acid, formic acid or sulfuric acid. In one embodiment, the acid is phosphoric acid. In one embodiment, the acid is 85% phosphoric acid.
  • the recovery of the supernatant can take place by filtration or by centrifugation.
  • the supernatant is recovered by centrifugation.
  • the centrifugation is carried out at a rotation generating from 1000 to 20,000 g, preferably from 2000 to 20,000 g and more preferably from 2500 to 18,000 g.
  • the centrifugation is carried out at a rotation generating about 18000 g, about 15000 g, about 12000 g, about 8000 g, about 5000 g, about
  • the duration of centrifugation can be deduced by those skilled in the art depending on the intensity of the centrifugal force applied and the purity of the proteins sought.
  • the centrifugation is applied for 2 to 30 minutes, preferably 3 to 30 minutes, preferably 4 to 30 minutes, preferably 5 to 30 minutes, preferably 5 to 25 minutes, preferably 5 to 20 minutes, preferably 5 to 18 minutes, preferably 5 to 15 minutes, preferably 5 to 12 minutes or preferably 5 to 10 minutes.
  • the separation is carried out by centrifugation in continuous mode.
  • centrifugation is applied from 0.05 to 2 minutes, from 0.1 to 1.5 minutes or from 0.1 to 1 minute.
  • Step f the insoluble part of fraction A is put aside.
  • the Applicant has found that the optional adjustment of the pH before the subsequent steps of the process leads to a better yield of the process. Indeed, by adjusting the pH from about 4 to about 8, the Applicant has observed better recovery of proteins from the effluent.
  • the recovery is particularly optimal when the plant material comprises at least one species of the Poaceae family such as wheat.
  • the pH is adjusted from about 4 to about 8. In one embodiment, the pH is adjusted from about 5 to about 7. In one embodiment, the pH is adjusted from about 5 to about 6. In one embodiment, the pH is adjusted from about 6 to about 7. In one embodiment, the pH is adjusted to a value of about 4, about 5, about 5.5, about 6, about 6.5, about 7, about 7.5 or about 8. In one embodiment, the pH is adjusted to a value of about 5, about 5.5, about 6, about 6.5, or about 7. In one embodiment, the pH is adjusted to a value of about 5.5, about 6, or about 6.5. In one embodiment, the pH is adjusted to a value of about 5.5 or about 6. In one embodiment, the pH is adjusted to a value of about 6.
  • step (f) is carried out by the addition of an acid, a base or a buffer.
  • step (f) is carried out by adding a base chosen from G sodium hydroxide (or sodium hydroxide or NaOH) and G potassium hydroxide (KOH).
  • the base is sodium hydroxide (NaOH).
  • the base is 5N or 50% NaOH.
  • the supernatant obtained in step (e) or (f) is subjected to an enzymatic treatment.
  • the Applicant has observed that the addition of an enzyme before the subsequent steps of the process leads to a better yield of the process.
  • the enzymatic treatment consists in adding to the supernatant obtained in step (e) or (f) of the process a solution of at least one enzyme chosen from alpha-amylases, phospholipases, xylanases or their mixed.
  • the enzyme is an alpha-amylase.
  • the water-soluble proteins contained in the supernatant obtained in step (e) or (f) of the process are coagulated.
  • step (g) of coagulation is carried out by a physicochemical process chosen from a group comprising thermocoagulation or chelation.
  • the water-soluble proteins contained in the supernatant obtained in step (e) or (f) of the process are thermocoagulated.
  • Heating the supernatant obtained in step (e) or (f) of the process to a temperature of 60 to 150 ° C leads to the coagulation of the water-soluble vegetable proteins and to obtaining of a suspension comprising the fraction of coagulated proteins, hereinafter referred to as the fraction of coagulated proteins A '.
  • step (g) is carried out at a temperature of about 60 to about 150 ° C, preferably about 80 to about 130 ° C and more preferably about 90 to about 130 ° C. ° C. In one embodiment, the temperature is from about 100 to about 130 ° C. In one embodiment, the temperature is from about 100 to about 130 ° C. In one embodiment, the temperature is from about 110 to about 125 ° C. In one embodiment, the temperature is about 120 ° C. According to one embodiment, step (g) is implemented:
  • step (g) is implemented:
  • thermocoagul ati on is carried out by an autoclave.
  • thermocoagul ati on is implemented in a water bath or a double-walled tank.
  • thermocoagulation is implemented by cooking by injecting water vapor (“jet-cooking”).
  • thermocoagulation temperature from about 60 to about 150 ° C, preferably from about 80 to about 130 ° C, and more preferably from about 90 to about 130 ° C, leads to better process yield.
  • the recovery is particularly optimal when the plant material comprises at least one species of the Poaceae family such as wheat.
  • step (g) comprises a step of preheating the supernatant obtained in step (e) or (f) of the process at a temperature of about 30 to about 90 ° C, preferably of about 40 to about 80 ° C, more preferably about 50 to about 70 ° C; the preheating step being followed by a heating step as described above.
  • the preheating step is carried out for about 1 to about 60 minutes, preferably for about 5 to about 30 minutes, more preferably for about 5 to about 20 minutes or about 5 to about 15 minutes or about 5 to about 10 minutes.
  • the preheating step is carried out via a heat exchanger.
  • the method does not include a step of thermocoagulation of the suspension comprising fraction A and fraction B from step (a). In one embodiment, the method does not include a step of thermocoagulation of the fraction A from step (b) or (c). In one embodiment, step (g) of thermocoagulation is carried out on the only soluble part of fraction A, that is to say on the supernatant recovered in step (e) or (f) .
  • Steps h and i The coagulation according to step (g) leads to the production of a suspension comprising an aqueous phase and the fraction of protein A ′ dispersed within the aqueous phase.
  • the method according to the invention optionally comprises the addition of a solution comprising at least one metal salt in the suspension obtained in step (g); said metal salt being selected from aluminum (Al), calcium (Ca), magnesium (Mg), iron (Fe) salts and mixtures thereof.
  • the at least one salt is a Ca salt.
  • the at least one salt is an Fe salt.
  • the at least one salt is a salt of Mg.
  • the at least one salt is an Fe salt.
  • the at least one salt is a mixture of Mg and Ca salts.
  • the at least one salt is MgCk and / or CaCk.
  • the protein fraction A ' is in the form of particles the size of which is 0.1 to 10,000 ⁇ m, preferably 0.1 to 8000 ⁇ m, preferably 0.1 to 5000 ⁇ m, preferably 0.1 to 2000 ⁇ m, preferably 0.1 to 1000 ⁇ m, preferably 0.1 to 500 ⁇ m, preferably 0.1 to 200 ⁇ m, preferably 1 to 100 ⁇ m, preferably 10 to 200 ⁇ m and preferably 10 to 100 ⁇ m.
  • step (h) of the method of the invention can be carried out by centrifugation, by decantation or by filtration.
  • the protein fraction A ′ is recovered by decanting the suspension obtained in step (g).
  • the protein fraction A ′ is recovered by centrifugation of the suspension obtained in step (f).
  • the protein fraction A ′ is recovered by filtration of the suspension obtained in step (g).
  • the protein fraction A ′ is recovered by horizontal centrifugation of the suspension obtained in step (g).
  • the method of the invention comprises a step (i) consisting in mixing the insoluble proteins such as gluten (fraction B) with the faction of coagulated water-soluble proteins (fraction A ') .
  • This step (i) makes it possible to enrich the mixture of dry vegetable proteins obtained after drying during step (j) with proteins from the soluble fraction, by adding the coagulated water-soluble proteins. recovered during step (g) (fraction A ′).
  • this step (i) makes it possible to reduce the ratio A (as defined below) in the mixture of dry vegetable proteins.
  • the mixture obtained in step (i) is a vegetable protein composition comprising coagulated vegetable proteins.
  • the method of the invention further comprises a step (j) consisting of drying the mixture obtained in step (i); which results in a dry vegetable protein blend.
  • the mixture comprises coagulated vegetable proteins of 3% to 30%, 3% to 25%, 4% to 20%, preferably 5% to 10% by weight relative to the weight of the composition.
  • the protein fractions A ’and B are first dried separately (step i’) and subsequently mixed (step j ’).
  • step (j) is carried out in a ring dryer, a flash type dryer or in a drum dryer.
  • step (g) or (i) can be directly subjected to an extrusion or granulation step.
  • thermocoagulated proteins according to the invention does not affect the viscoelastic properties of gluten.
  • the lipids which are captured during the thermocoagulation can help facilitate the extrusion or the direct granulation of the plant protein composition comprising coagulated plant proteins according to the invention.
  • the lipids are 3% to 25% by weight relative to the weight of the composition. According to a preferred embodiment, the lipids represent from 5% to 20% by weight relative to the weight of the composition. According to a more preferred embodiment, the lipids represent from 5% to 15% by weight relative to the weight of the composition. According to a particularly preferred embodiment, the lipids represent from 5% to 12% by weight relative to the weight of the composition. According to a very particularly preferred embodiment, the lipids represent from 5% to 10% by weight relative to the weight of the composition. According to a first embodiment, the mixture of step (i) contains more than 10 to 30%, preferably more than 5 to 25% of lipids than the fraction of insoluble proteins B.
  • the mixture of step (i) contains more than 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 17, 20, 22, 25, 27 or 30% of lipids than the fraction of insoluble proteins B.
  • the mixture obtained in step (i) contains vegetable proteins in a content of 70 to 98%, of 70 to 95%, preferably from 70 to 85% more preferably from 72 to 80% by weight relative to the dry weight of the composition.
  • the mixture obtained in step (i) contains insoluble vegetable proteins (fraction B) in a content of 70 to 95%, preferably 80 to 95%, more preferably 90 to 95% in weight relative to the weight of the dry vegetable protein mixture; and coagulated vegetable proteins (fraction A ') in a content of 5% to 30%, preferably 5 to 20%, more preferably 5% to 10% by weight relative to the weight of the dry vegetable protein mixture .
  • the method according to the invention for the preparation of a composition of plant proteins comprising coagulated plant proteins therefore comprises the steps of: a) mixing a plant material with an aqueous solution, preferably water, which leads to a suspension;
  • fraction A comprising water-soluble proteins from the fraction B comprising the insoluble proteins by decantation;
  • step (c) sedimenting the insoluble part of fraction A resulting from step (c); e) recovering the supernatant by filtration or by centrifugation generating 1000 to 20,000 g, preferably 2000 to 20,000 g and more preferably 2500 to 18,000 g;
  • step (e) optionally adjusting the pH of the supernatant obtained in step (e) to pH from about 4 to about 8, preferably the pH is adjusted from about 5 to about 7 and more preferably from about 5 to about 6;
  • step (e) or (f) coagulate the vegetable proteins of the supernatant obtained in step (e) or (f), preferably by heating said supernatant to a temperature of about 60 to about 150 ° C, preferably about 80 to about 130 ° C and more preferably from about 90 to about 130 ° C; which creates a suspension comprising a fraction of coagulated protein A '; h) recovering by centrifugation, decantation or filtration the fraction of protein A ′ comprising the coagulated vegetable proteins;
  • step (i) mix protein fraction A ’with protein fraction B; and j) drying the mixture obtained in step (i); which results in a dry vegetable protein blend.
  • the method comprises the steps of: a) mixing a plant material with an aqueous solution, preferably water, resulting in a suspension;
  • fraction A comprising water-soluble proteins from the fraction B comprising the insoluble proteins by decantation;
  • step (e) optionally adjusting the pH of the supernatant obtained in step (e) to pH from about 5 to about 7; g) coagulate the vegetable proteins of the supernatant obtained in step (e) or (f), preferably by heating said supernatant to a temperature of about 60 to about 150 ° C, which creates a suspension comprising a fraction of proteins coagulated A ';
  • the method comprises the steps of: a) mixing a plant material with an aqueous solution, preferably water, resulting in a suspension;
  • step (c) separating the protein fraction A comprising water-soluble proteins from the fraction B comprising the insoluble proteins by decantation; c) adjusting the pH of fraction A, preferably to a pH of about 2 to about 6; d) sediment the insoluble part of fraction A from step (c);
  • step (e) optionally adjusting the pH of the supernatant obtained in step (e) to pH from about 5 to about 7;
  • step (e) or (f) coagulating the vegetable proteins of the supernatant obtained in step (e) or (f), preferably by heating said supernatant to a temperature of from about 80 to about 130 ° C; which creates a suspension comprising a fraction of coagulated protein A ';
  • the method comprises the steps of: a) mixing a plant material with an aqueous solution, preferably water, which results in a suspension;
  • step (e) optionally adjusting the pH of the supernatant obtained in step (e) to pH from about 5 to about 7;
  • step (e) or (f) coagulating the vegetable proteins of the supernatant obtained in step (e) or (f), preferably by heating said supernatant to a temperature of from about 80 to about 130 ° C; which creates a suspension comprising a fraction of coagulated protein A ';
  • step (i) mix protein fraction A ’with protein fraction B; and j) drying the mixture obtained in step (i); which results in a dry vegetable protein blend.
  • the method comprises the steps of: a) mixing a plant material with an aqueous solution, preferably water, resulting in a suspension;
  • step (c) separating the protein fraction A comprising water-soluble proteins from the fraction B comprising the insoluble proteins by decantation; c) adjusting the pH of fraction A, preferably to pH from about 3 to about 5; d) sedimenting the insoluble part of fraction A resulting from step (c); e) recovering the supernatant by filtration or by centrifugation generating 1000 to 20,000 g, preferably 2000 to 20,000 g and more preferably 2500 to 18,000 g;
  • step (e) optionally adjusting the pH of the supernatant obtained in step (e) to pH from about 5 to about 6;
  • step (e) or (f) coagulating the vegetable proteins of the supernatant obtained in step (e) or (f), preferably by heating said supernatant to a temperature of from about 90 to about 130 ° C; which creates a suspension comprising a fraction of coagulated protein A ';
  • the method comprises the steps of: a) mixing a plant material with an aqueous solution, preferably water, resulting in a suspension;
  • step (e) optionally adjusting the pH of the supernatant obtained in step (e) to pH from about 5 to about 6;
  • step (e) or (f) coagulating the vegetable proteins of the supernatant obtained in step (e) or (f), preferably by heating said supernatant to a temperature of about 90 to about 130 ° C; which creates a suspension comprising a fraction of coagulated proteins A '; h) recovering by centrifugation, by decantation or by filtration the protein fraction A 'comprising the coagulated vegetable proteins;
  • step (i) mix protein fraction A ’with protein fraction B; and j) drying the mixture obtained in step (i); which results in a dry vegetable protein blend.
  • the method of the invention can be carried out using one or two plant species.
  • step (i) consists of mixing the fraction of insoluble protein B which is obtained from the same plant species as that used for obtaining the fraction of coagulated protein A '.
  • the plant species is chosen from plant species belonging to the Poaceae, Leguminosae, Euphorbiaceae or Solanaceae families.
  • the plant species is chosen from plant species belonging to the families of:
  • Poaceae including wheat, barley, oats, sorghum, millet, rice, rye and maize;
  • the plant species is chosen from plant species belonging to the families of:
  • Poaceae including wheat, barley, oats, sorghum, millet, rice, rye and maize;
  • the plant species is chosen from plant species belonging to the families of:
  • the plant species is chosen from plant species belonging to the families of:
  • Poaceae including wheat, barley, oats, sorghum, millet, rice, rye and maize;
  • the plant species is chosen from plant species belonging to the families of:
  • Poaceae including wheat, barley, oats, sorghum, millet, rice, rye and maize;
  • the plant species is chosen from plant species belonging to the families of:
  • Poaceae including wheat, barley, oats, sorghum, millet, rice, rye and maize; and - Leguminosae comprising soybeans, beans, chickpeas, peanuts, cultivated lentils, cultivated alfalfa and broad beans.
  • the plant species is chosen from plant species belonging to the families of: - Poaceae comprising wheat, barley, oats, sorghum, millet, rice, rye and corn ; and
  • the single plant species is chosen from plant species belonging to the Poaceae families comprising wheat, barley, oats, sorghum, millet, rice, rye and corn.
  • the unique plant species is wheat.
  • the unique plant species is barley.
  • the single plant species is oats.
  • the unique plant species is rice.
  • the single plant species is corn.
  • step (i) consists in mixing the fraction of insoluble protein B which is obtained from a first plant species with the fraction of protein A ′ obtained from a second plant species.
  • step (i ’) consists of separately drying the insoluble protein fraction B which is obtained from a first plant species with the protein fraction A’ obtained from a second plant species.
  • the method of the invention is implemented a first time to obtain the fraction of insoluble proteins B of the first plant species (steps (a) to (b)); and a second time to obtain the protein fraction A '(steps (a) to (h)).
  • the first and second plant species are chosen from the families as described above, in particular according to one of the eight variant embodiments described for the first embodiment with a single plant source.
  • the first and second plant species are selected from wheat, barley, oats, sorghum, millet, rice, rye, corn, soybeans, beans, peas, chickpeas, peanuts, cultivated lentils, cultivated alfalfa, broad beans, cassava and potato; provided that the first and second plant species are not identical.
  • the first and second plant species are chosen from wheat, barley, oats, sorghum, millet, rice, rye, corn, soybeans, beans, chickpeas, peanuts, cultivated lentils, cultivated alfalfa, broad beans, cassava and potatoes; provided that the first and second plant species are not identical.
  • the first and second plant species are chosen from wheat, barley, oats, sorghum, millet, rice, rye, corn, beans, peas, chickpeas, peanuts, cultivated lentils, cultivated alfalfa, broad beans, cassava and potatoes; provided that the first and second plant species are not identical.
  • the first and second plant species are selected from wheat, barley, oats, sorghum, millet, rice, rye, corn, beans, chickpeas, peanuts , cultivated lentil, cultivated alfalfa, broad beans, cassava and potato; provided that the first and second plant species are not identical.
  • the first plant species is chosen from: wheat, barley, oats, rice, rye, corn; and
  • the second plant species is chosen from: wheat, barley, oats, sorghum, millet, rice, rye, corn, soybeans, beans, peas, chickpeas, peanuts, cultivated lentil, cultivated alfalfa, broad beans, cassava and potato; provided that the first and second plant species are not identical.
  • the first plant species is chosen from: wheat, barley, oats, rice, rye, corn; and
  • the second plant species is chosen from: wheat, barley, oats, sorghum, millet, rice, rye maize, beans, peas, chickpeas, peanuts, cultivated lentil , cultivated alfalfa, broad beans, cassava and potato; provided that the first and second plant species are not identical.
  • the first plant species is chosen from: wheat, barley, oats, rice, rye, corn; and
  • the second plant species is chosen from: wheat, barley, oats, sorghum, millet, rice, rye corn, soybeans, beans, chickpeas, peanuts, cultivated lentil , cultivated alfalfa, broad beans, cassava and potato; provided that the first and second plant species are not identical.
  • the first plant species is chosen from: wheat, barley, oats, rice, rye, corn; and
  • the second plant species is chosen from: wheat, barley, oats, sorghum, millet, rice, rye corn, beans, chickpeas, peanuts, cultivated lentils, alfalfa cultivated, beans, cassava and potatoes;
  • first and second plant species are not identical.
  • the first plant species is wheat
  • the second plant species is chosen from: barley, oats, sorghum, millet, rice, rye, corn, soybeans, beans, peas, chickpeas, peanuts, lentils cultivated, cultivated alfalfa, broad beans, cassava and potato.
  • the first plant species is wheat; and - the second plant species is chosen from corn and / or potato.
  • the first plant species is corn
  • the second plant species is chosen from wheat and / or potato.
  • the plant material does not include a species of the Solanaceae family; in particular the plant material does not include a species of potato.
  • the plant material does not include a species of the Leguminoseae family, in particular the plant material does not include a pea species and / or the composition does not include a bean species.
  • the vegetable protein composition comprising coagulated vegetable proteins maintains the viscoelastic properties of gluten. Even more advantageously, the composition can be extruded without the addition of lipids.
  • the invention therefore relates to a process for the preparation of at least one plant protein granule comprising coagulated plant proteins which comprises the steps of: a) mixing a plant material with an aqueous solution, preferably water, which leads to a suspension;
  • fraction A preferably to a pH of from about 2 to about 6, preferably from about 2 to about 5, more preferably from about 3 to about 5;
  • step (e) recovering the supernatant; f) optionally adjusting the pH of the supernatant obtained in step (e) to pH from about 4 to about 8, preferably the pH is adjusted from about 5 to about 7 and more preferably from about 5 to about 6;
  • step (e) or (f) coagulate the vegetable proteins of the supernatant obtained in step (e) or (f), preferably by heating said supernatant to a temperature of about 60 to about 150 ° C, preferably about 80 to about 130 ° C and more preferably from about 90 to about 130 ° C; which creates a suspension comprising a fraction of coagulated protein A '; h) recovering by centrifugation, decantation or filtration the fraction of protein A ′ comprising the coagulated vegetable proteins;
  • step (i) mix protein fraction A ’with protein fraction B; and j) drying the mixture obtained in step (i); which results in a dry vegetable protein blend;
  • step (i) extruding the mixture obtained in step (i) or the dry vegetable protein mixture obtained in step (j);
  • step (k) optionally granulate the extrudate obtained in step (k) in the form of granules.
  • the humidity of the mixture obtained in step (i) or of the dry vegetable protein mixture obtained in step (j) is adjusted from 0.5 to 12%, relative to the weight of the dry protein before extrusion.
  • the plant protein composition comprising coagulated plant protein is extruded without a binder.
  • the vegetable protein composition comprising coagulated vegetable proteins is mixed with a binder before its extrusion.
  • the extrusion (k) is carried out by adding steam and / or heat. With the temperature between 50 ° C and 80 ° C, the heated proteins are pushed through a die of an extruder installation and subsequently the extruded composition is granulated.
  • the plant protein composition comprising coagulated plant protein is mixed with a liquid binder in a mixer at an ambient temperature which does not exceed 30 ° C.
  • the binder is a liquid binder chosen from concentrated corn steeping water, vinasse (“still bottoms” vinasse), molasses, glucose syrup and lignosulfonates.
  • the binder is sprayed onto the plant protein composition comprising plant protein coagulated in the mixing device.
  • Liquid binders comprise between 20-80% dry matter, preferably between 25-65%. They are then mixed in an amount of 4 to 15% by weight, preferably 8 to 12% by weight, with the plant protein composition comprising coagulated plant proteins.
  • the formation of granules takes place by compressing the resulting mixture through a die of an extrusion-granulation apparatus.
  • the protein fractions A 'and B are first dried separately and subsequently mixed.
  • the method comprises the steps: a) mixing a plant material in with an aqueous solution, preferably water, which results in a suspension;
  • step (c) separating the protein fraction A comprising the water-soluble proteins from the fraction B comprising the insoluble proteins by decantation; c) adjusting the pH of fraction A, preferably to a pH of about 2 to about 6; d) sediment the insoluble part of fraction A from step (c);
  • step (e) optionally adjusting the pH of the supernatant obtained in step (e), preferably to a pH of about 4 to about 8;
  • step (e) or (f) coagulating the vegetable proteins of the supernatant obtained in step (e) or (f), preferably by heating said supernatant to a temperature of about 60 to about 150 ° C; which creates a suspension comprising a fraction of coagulated proteins A '; h) recovering the protein fraction A 'comprising the coagulated vegetable proteins;
  • step (i i ) drying protein fraction A and protein fraction B separately; and j ’) mix the dry A’ and B fractions from step (i ’); which results in a dry vegetable protein blend;
  • step (k) extrude the dry vegetable protein mixture obtained in step (j ’); and l) optionally granulating the extrudate obtained in step (k) in the form of granules.
  • Product-by-process also relates to the composition of vegetable proteins comprising coagulated vegetable proteins obtainable by the process according to the invention.
  • the plant protein composition comprising coagulated plant protein is obtained according to the method of the invention.
  • the invention also relates to at least one granule comprising the composition of vegetable proteins comprising coagulated vegetable proteins; said at least one granule being capable of being obtained by the process according to the invention.
  • the at least one granule comprising the composition of plant proteins comprising plant proteins is obtained according to the process of the invention.
  • the plant protein composition comprises coagulated plant proteins of the Poaceae family (or "Coagulated plant proteins of Poaceae”); preferably thermocoagulated plant proteins of the Poaceae family (or “thermocoagulated plant proteins of Poaceae”).
  • the Poaceae is wheat.
  • the composition comprises from 40% to 100%, preferably from 50% to 100%; more preferably ell ely from 55% to 100% by weight relative to the weight of the composition of thermocoagulated vegetable proteins of wheat, rice, or corn.
  • the composition comprises from 40% to 100%, preferably from 50% to 100%; more preferably ell ely from 55% to 100% by weight relative to the weight of the composition of thermocoagulated wheat vegetable proteins.
  • the invention also relates to a composition
  • a composition comprising vegetable proteins and coagulated vegetable proteins; preferably thermocoagulated vegetable proteins; more preferably plant proteins of the family of the thermocoagulated Poaceae (or “thermocoagulated plant proteins of the Poaceae”).
  • the composition comprises coagulated vegetable proteins of 40% to 100% by weight relative to the weight of the composition.
  • the composition comprises from 40% to 100% by weight relative to the weight of the composition of thermocoagulated vegetable proteins from wheat, barley, oats, sorghum, millet, rice, of rye or corn.
  • the composition comprises from 50% to 100% by weight relative to the weight of the composition of thermocoagulated vegetable proteins from wheat, barley, oats, sorghum, millet, rice, of rye or corn.
  • the composition comprises from 55% to 100% by weight relative to the weight of the composition of thermocoagulated vegetable proteins from wheat, barley, oats, sorghum, millet, rice, of rye or corn.
  • the composition comprises from 40% to 100%, preferably from 50% to 100%; more preferably from 55% to 100% by weight relative to the weight of the composition of thermocoagulated vegetable proteins of wheat, barley, oats, sorghum, millet, rice, rye or corn .
  • the composition comprises from 40% to 100%, preferably from 50% to 100%; more preferably ell ely from 55% to 100% by weight relative to the weight of the composition of thermocoagulated vegetable proteins of wheat, rice, or corn.
  • the composition comprises from 40% to 100%, preferably from 50% to 100%; more preferably ell ely from 55% to 100% by weight relative to the weight of the composition of thermocoagulated wheat vegetable proteins. In one embodiment, the composition comprises from 40% to 100%, preferably from 50% to 100%; more preferably ell ely from 55% to 100% by weight relative to the weight of the composition of thermocoagulated rice vegetable proteins.
  • the composition comprises from 40% to 100%, preferably from 50% to 100%; more preferably ell ely from 55% to 100% by weight relative to the weight of the composition of thermocoagulated corn plant proteins.
  • the plant protein composition does not include coagulated plant proteins of the Solanaceae family; in particular, the composition does not include coagulated vegetable potato proteins.
  • the vegetable protein composition does not include coagulated vegetable proteins from the Leguminoseae family, in particular the composition does not include coagulated pea vegetable proteins and / or the composition does not include coagulated vegetable proteins from beans.
  • the composition according to the invention or the composition capable of being obtained by the process of the invention can be characterized by a ratio (ratio A) of the quantity of albumins and globulins soluble in an aqueous solution to the total quantity of 'albumins and globulins of the composition (soluble and insoluble).
  • ratio A is less than or equal to 0.8, preferably less than or equal to 0.7; preferably less than or equal to 0.65.
  • the ratio A is less than 0.8, preferably less than 0.7; preferably less than 0.65.
  • the ratio A is from 0.05 to 0.95; from 0.05 to 0.9; from 0.05 to 0.8; from 0.05 to 0.75; from 0.05 to 0.7; from 0.05 to 0.65; from 0.1 to 0.8; from 0.1 to 0.75; from 0.1 to 0.65; from 0.2 to 0.8; from 0.2 to 0.75; from 0.2 to 0.65; from 0.3 to 0.8; from 0.3 to 0.75; from 0.3 to 0.65; from 0.4 to 0.8; from 0.4 to 0.75; from 0.4 to 0.65; from 0.5 to 0.8; from 0.5 to 0.75; or from 0.5 to 0.65.
  • the ratio A is a molar ratio. According to one variant, the ratio A is a ratio by weight.
  • soluble albumins and globulins denote albumins and globulins being soluble in an aqueous medium.
  • the aqueous medium is an aqueous composition comprising salts and exhibiting a pH of 7 to 8.
  • the aqueous medium is an aqueous composition comprising 0.1 M of sodium chloride and sodium phosphate buffer at pH 7.8.
  • all of the soluble and insoluble proteins are determined following the solubilization of the proteins in an aqueous medium comprising a detergent.
  • the detergent is sodium dodecyl sulfate (SDS).
  • the aqueous medium comprises 1% (w / v) SDS and 0.1 M sodium phosphate buffer at pH 6.8.
  • composition according to the invention or the composition obtainable by the process of the invention contain coagulated vegetable proteins of 3% to 30%, preferably 5% to 10% by weight per relative to the weight of the composition.
  • the composition according to the invention or the composition obtainable by the process of the invention contain coagulated vegetable proteins of 3% to 30%, preferably 5% to 10% by weight per relative to the weight of the composition and it has a ratio of soluble proteins to the total amount of albumins and globulins of the composition of less than or equal to 0.7; preferably less than or equal to 0.65.
  • composition according to the invention or the composition capable of being obtained by the process of the invention can also comprise minerals, vitamins, fibers or antioxidants.
  • the composition according to the invention is in powder form or formulated in a formulation, such as a human or animal food formulation.
  • the composition according to the invention is formulated in the form of granules. The invention therefore relates to a granule comprising the composition of the invention.
  • the granule is obtainable by the process of the present invention. In one embodiment, the granule is obtained by the process of the present invention. It is understood that the content of vegetable proteins, of coagulated vegetable proteins and the ratio of soluble proteins to the total amount of albumin and globulins of the composition according to the invention also relates to the granulate according to the invention.
  • the invention also relates to the uses of the composition and at least one granule according to the invention, or of the composition and at least one granule capable of being obtained by the process of the invention.
  • the invention relates to the composition or at least one granule according to the invention; for use in animal feed; preferably said animal being chosen from humans, pigs, domestic animals and fish.
  • the domestic animals are chosen from cats, dogs and rodents.
  • the invention relates to the composition or at least one granule capable of being obtained according to the process of the invention; for use in animal feed; preferably said animal being chosen from humans, pigs, domestic animals and fish.
  • the invention relates to G use of a composition or of at least one granule, as described above, for the preparation of a food composition for an animal; preferably said animal being chosen from humans, pigs, domestic animals and fish.
  • the invention also relates to the use of a composition, or of at least one granule of the invention, in the diet of an animal; preferably said animal being chosen from humans, pigs, domestic animals and fish.
  • the domestic animals are chosen among cats, dogs and rodents.
  • Figure 1 is a graph showing the effect of pH before the first precipitation.
  • the Y axis shows the percentage of the solubility of the effluent from the suspension of the plant material (left) and the percentage of protein recovery from the supernatant (left).
  • the X axis shows the pH of the conditions tested.
  • Figure 2 is a graph showing the effect of the nature of the acid used in the first precipitation.
  • the Y axis shows the percentage of protein solubility in the supernatant.
  • the X axis shows the pH of the conditions tested using sulfuric acid, phosphoric acid and hydrochloric acid.
  • Figure 3 is a graph showing the effect of pH during thermocoagulation.
  • the Y axis shows the percentage of protein recovery following thermocoagulation (left) and the purity of the proteins obtained, expressed as a percentage of proteins on the dry matter of the composition obtained (left).
  • the X axis shows the pH of the conditions tested.
  • Figure 4 is a graph showing the effect of thermocoagulation temperature.
  • the Y axis shows the percentage of protein recovery following thermocoagulation (left) and the purity of the proteins obtained, expressed as a percentage of proteins on the dry matter of the composition obtained (left).
  • the X axis shows the temperatures tested in ° C.
  • the marc obtained is then added to the native gluten produced by the three-phase decanter to be co-dried.
  • the process is repeated except that another part of the alkalized solution was heated at 121 ° C for 10 min in an autoclave; the subsequent steps being identical.
  • Example 2 Characterization of the Protein Fractions Obtained The characterization of the fractions obtained is made by analyzing the dry matter, the amount of proteins, the ash, the type of proteins extracted by phase exclusion HPLC, analysis of carbohydrates, fibers and lipids. .
  • Example 1 1 ml of the supernatant (Extract 1) is analyzed by size exclusion chromatography (SE-HPLC): Column: TSK-G4000SWxl 7.8 mm ID (internal diameter) x 30.0 cm (length) (Tosohaas, Stuttgart, Germany), molecular weight range 10-1000 kDa; 214 nm UV detection; Elution: 0.1 M phosphate buffer (pH 6.84-6.87) at 0.1% SDS.
  • SE-HPLC size exclusion chromatography
  • the area of the albumin and globulin fraction in the chromatogram represents the quantity of albumin and globulins soluble in saline water [Aaib + A i0 (soluble: extract 1)].
  • the area of the albumins and globulins fraction in the chromatogram represents the total amount of soluble and insoluble albumins and globulins by total solubilization in the medium comprising SDS [A aib + A gi0 (soluble and insoluble; solubilized in the medium comprising SDS )]
  • the effect of the pH before the first precipitation according to step (d) of the process is evaluated.
  • the pH of five water-soluble protein fractions, obtained according to Example 1, is adjusted to 4.0; 4.5; 5.0; 5.5 and 6.0.
  • Example 1 The results of Example 3 are shown in Figure 1.
  • Example 4 Impact of the nature of the acid used The pH of five water-soluble protein fractions, obtained according to Example 1, is adjusted to pH 3.0; 4.0; 5.0; 6.0 and 7.0. The acidification of each sample takes place 3 times independently with phosphoric acid, hydrochloric acid and sulfuric acid.
  • Example 2 Subsequently the fifteen samples are subjected to centrifugation as described in Example 1. The proteins in the supernatant are subsequently assayed and the percentage of protein solubilization is calculated.
  • step (f) of the process The impact of the pH after the first precipitation and during the thermocoagulation (step (f) of the process), is evaluated.
  • the pH of five water-soluble protein fractions after centrifugation, obtained according to Example 3 (recovery of the supernatant at pH 4), is adjusted to 4.0; 4.5; 5.0; 5.5 and 6.0. Subsequently the five samples are thermocoagulated at 100 ° C. for 30 minutes in a water bath. The thermocoagulated proteins are recovered according to Example 1 and subsequently they are assayed. The percentage of protein recovery and the percentage of protein on dry matter by weight are calculated.
  • Example 5 The results of Example 5 are shown in Figure 3. Adjusting the pH to a value of 5 to 6 during thermocoagulation leads to optimal protein recovery and improved protein purity.
  • a fifth sample obtained under the same conditions is thermocoagulated at 121 ° C. in an autoclave.
  • Thermocoagulation at 121 ° C leads to improved protein recovery.
  • the composition obtained has a higher protein purity (percentage of proteins on the dry matter).
  • Example 7 Production of coagulated wheat proteins.
  • Example 1 The process according to Example 1 as described above has been optimized on a pilot scale by the Applicant for the needs of industrial implementation.
  • the optimized process is described below.
  • the resulting solution is then sent to a Westfalia plate centrifuge in order to separate the starch and fibers from the soluble proteins.
  • the pH of the light phase obtained is adjusted to pH 6 by adding 0.8 kg of 50% NaOH.
  • the 863 kg obtained are then preheated to a temperature of 60 ° C via a heat exchanger.
  • the solution In order to coagulate the proteins, the solution is heated to 115 ° C. by direct injection of steam into the medium, and this temperature is maintained for 7 min by means of a chamber.
  • the 940 kg obtained are then sent to a Westfalia decanter in order to separate the proteins from the rest of the solution. Finally, 33 kg of protein mud at 60% protein / dry matter (factor N * 6.25) are obtained.
  • Example 8 Production and improvement of the purity of coagulated wheat proteins on a pilot scale.
  • Example 7 The process according to Example 7 as described above has been further optimized on a pilot scale by the Applicant in order to improve the protein purity in the fraction of coagulated proteins.
  • the process thus optimized is described below.
  • the resulting solution is then sent to a Westfalia plate centrifuge to separate starch and fiber from soluble proteins.
  • the pH of the light phase obtained is adjusted to pH 6 by adding 0.8 kg of 50% NaOH.
  • the 863 kg obtained are then preheated to a temperature of 60 ° C via a heat exchanger.
  • the solution In order to coagulate the proteins, the solution is heated to 115 ° C by injecting steam into the medium, and this temperature is maintained for 7 min by means of a chamber.
  • the 940 kg obtained are then sent to a Westfalia decanter in order to separate the proteins from the rest of the solution.
  • 33 kg of protein product at 60% protein / dry matter (factor N * 6.25) are obtained and mixed with 2 equivalents (volume / mass of product) of fresh water.
  • the solution (100 kg) is then sent to a decanter to separate the coagulated proteins from the rest. Finally, 32 kg of protein mud containing 70% protein / dry matter are obtained.
  • the mixture of coagulated proteins produced with the method described above has the composition described in Table 3.
  • Example 10 Nutritional composition of coagulated proteins.
  • the mixture of coagulated proteins produced with the method described in Example 8 and Example 9 above has a characteristic nutritional composition described in Table 3 above.
  • Coagulated proteins have a protein digestibility between 85-90%, measured by in-vitro method (Boisen). This relatively high protein digestibility ensures a supply of amino acids, as well as an energy supply, effective during the incorporation of this ingredient in a compound feed for animal nutrition. A supply of amino acids and energy is necessary to ensure a good feed conversion rate and good mass growth of the fed animal.
  • the composition of anions and cations present in the coagulated proteins is detailed in Table 4.
  • the amino acid composition present in the protein fraction of the coagulated proteins is detailed in Table 5.
  • This amino acid composition is fairly balanced and is rich in essential amino acids such as lysine and methionine. A balanced supply of essential amino acids is necessary to ensure efficient protein metabolism. Efficient protein metabolism is important for good muscle mass growth in animals.
  • the fraction of fat present in the coagulated protein slurry mainly contains polyunsaturated fatty acids, more specifically omega-6 fatty acids, as detailed in Table 6.
  • the fatty acid profile of this ingredient for animal feed. can directly impact the fatty acid profile of animal muscle tissue, and therefore modify the nutritional value of derived products (meat, eggs, milk, etc.).

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Abstract

La présente invention concerne un procédé pour la préparation d'une composition de protéines végétales comprenant des protéines végétales coagulées. Le procédé comprend les étapes de (a) suspendre une matière végétale avec dans une solution aqueuse, de préférence de l'eau; (b) séparer la fraction de protéines A comprenant les protéines hydrosolubles de la fraction B comprenant les protéines insolubles; (c) optionnellement ajuster le pH de la fraction A, ceci provoquant une précipitation; (d) sédimenter la partie insoluble de la fraction A issue de l'étape (c); (e) récupérer le surnageant; (f) optionnellement ajuster le pH du surnageant obtenu à l'étape (e); (g) coaguler les protéines végétales du surnageant obtenu à l'étape (e) ou (f) en chauffant ledit surnageant à une température d'environ 60 à environ 150°C; ce qui crée une suspension comprenant une fraction de protéines coagulées A'; (h) récupérer la fraction de protéines A' comprenant les protéines végétales coagulées; (i) mélanger la fraction de protéines A' avec la fraction de protéines B; et (j) sécher le mélange obtenu à l'étape (i); ce qui conduit à l'obtention d'un mélange de protéines végétales sec. Le procédé peut comprendre en outre des étapes d'extrusion et de granulation de la composition obtenue. L'invention concerne également les compositions et les granulés comprenant des protéines végétales coagulées ainsi que leur utilisation pour l'alimentation humaine ou animale.

Description

COMPOSITION DE PROTEINES VEGETALES COAGULEES DE POACEAE
DOMAINE DE L’INVENTION
La présente invention concerne un procédé pour la préparation d’une composition de protéines végétales comprenant des protéines végétales coagulées. La présente invention concerne également une composition susceptible d’être obtenue par le procédé de préparation. L’invention a également pour objet une composition comprenant une composition de protéines végétales et des protéines végétales coagulées. Les compositions de l’invention sont susceptibles d’être obtenues par un procédé industriellement avantageux.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
La production annuelle de protéines dérivées des plantes est vaste. Environ 230 millions de tonnes de protéines à base de plantes sont produites chaque année et sont vendues à des prix compétitifs, généralement entre 500 et 1800 dollars américains par tonne (NO AA, 2011). Avec leur grande disponibilité et leur prix inférieur, les protéines végétales constituent une source évidente de protéines à utiliser dans les préparations alimentaires.
Les préparations de gluten, sont des coproduits riches en protéines végétales provenant de l'élimination de l'amidon de certaines céréales telles que le blé ou le maïs, et contiennent des protéines hautement digestibles, riches en glutamine, qui sont considérées comme des sources de protéines végétales potentiellement bénéfiques.
Les protéines végétales sont classées en protéines de stockage et en protéines dites métaboliques. Le gluten est un mélange de protéines de stockage qui ne sont pas solubles dans des milieux aqueux. Par exemple, Wieser (2007) définit le gluten comme « la masse caoutchouteuse qui reste quand la pâte de blé est lavée pour enlever les granules d'amidon et les constituants hydrosolubles ». Selon l'ampleur du processus de lavage, le mélange insoluble contenant le gluten de blé contient 75 à 85% de protéines. Grâce à l'élimination industrielle accrue de l'amidon de blé du gluten et aux technologies de séchage associées pour conserver les propriétés fonctionnelles, le gluten de blé est devenu de plus en plus économiquement viable en tant qu'ingrédient alimentaire.
Néanmoins, lors du processus de lavage une partie du gluten et la quasi-totalité des protéines végétales métaboliques sont entraînées par l’eau d’effluents industriels ; ceci constituant une perte considérable de protéines biosourcées pour la préparation des compositions protéiques. Par conséquent, il existe un besoin de diminuer cette perte en valorisant les effluents industriels issus du processus de lavage.
La Demanderesse a mis en évidence un procédé pour la préparation d’une composition qui comprend des protéines végétales incluant des protéines végétales de stockage et des protéines végétales métaboliques. De manière surprenante, la composition de l’invention présente des propriétés viscoélastiques avantageuses. Les propriétés viscoélastiques ainsi que la teneur élevée en acides gras rendent la composition particulièrement avantageuse comme composition directement extrudable sous forme des granulés.
Par ailleurs, le procédé selon l’invention permet la récupération du gluten et des protéines métaboliques qui sont éliminés avec l’eau d’effluents industriels. Ce procédé permet la valorisation optimale des protéines végétales sans nécessiter des optimisations importantes de l’équipement industriel.
RÉSUMÉ La présente invention concerne un procédé pour la préparation d’une composition de protéines végétales comprenant des protéines végétales coagulées des Poaceae. Ce procédé comprend les étapes de : a) mélanger une matière végétale comprenant au moins une espèce de la famille des Poaceae avec une solution aqueuse, de préférence de l’eau ; ce qui conduit à une suspension ;
b) séparer la fraction de protéines A comprenant les protéines hydrosolubles de la fraction B comprenant les protéines insolubles par décantation ; c) optionnellement ajuster le pH de la fraction A à pH d’environ 2 à environ 6 ; d) sédimenter la partie insoluble de la fraction A issue de l’étape (c) ;
e) récupérer le surnageant ;
f) optionnellement ajuster le pH du surnageant obtenu à l’étape (e) à pH d’environ 4 à environ 8 ;
g) coaguler les protéines végétales du surnageant obtenu à l’étape (e) ou (f) en chauffant ledit surnageant à une température d’environ 60 à environ 150°C ; ce qui crée une suspension comprenant une fraction de protéines coagulées A’ ;
h) récupérer la fraction de protéines A’ comprenant les protéines végétales coagulées ;
i) mélanger la fraction de protéines A’ avec la fraction de protéines B ; et j) sécher le mélange obtenu à l’étape (i) ; ce qui conduit à l’obtention d’un mélange de protéines végétales sec. Le mélange de la fraction de protéines A’ avec la fraction de protéines B peut porter sur des mélanges des fractions protéiques A’ et B issues de la même espèce végétale ou des espèces végétales différentes. Dans un mode de réalisation, l’étape (i) consiste à mélanger la fraction de protéines B obtenue d’une première espèce de la famille des Poaceae avec la fraction de protéines A’ obtenue d’une deuxième espèce de la famille des Poaceae. Dans un autre mode de réalisation, l’étape (i) consiste à mélanger la fraction de protéines B obtenue de la même espèce de la famille des Poaceae que la fraction de protéines A’ .
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend en outre une étape d’addition d’une solution enzymatique au surnageant récupéré à l’étape (e) ou (f) ; et/ou d’une solution comprenant au moins un sel de métal à la suspension obtenue à l’étape (g) ; ledit sel de métal étant sélectionné parmi les sels de calcium (Ca), magnésium (Mg), fer (Fe) et leurs mélanges.
Selon un deuxième aspect, l’invention concerne également un procédé pour la préparation d’au moins un granulé de protéines végétales comprenant des protéines végétales coagulées. Le procédé comprend les étapes (a) à (j) telles de l’invention ainsi qu’une étape
(k) consistant à extruder le mélange obtenu à l’étape (i) ou le mélange de protéines végétales sec obtenu à l’étape (j), et optionnellement une étape (1) consistant à granuler l’extrudât obtenu à l’étape (k) sous forme de granulés.
Selon un troisième aspect, l’invention concerne également la composition et au moins un granulé, susceptibles d’être obtenus par le procédé de l’invention comprenant des protéines végétales et les protéines végétales coagulées en une teneur de 40 % à 100 % en poids par rapport au poids de la composition ou du granulé.
L’invention concerne également une composition comprenant de protéines végétales et des protéines végétales coagulées des Poaceae, de préférence des protéines végétales thermocoagulées des Poaceae ; dans ladite composition les protéines végétales et les protéines végétales coagulées sont de 40 % à 100 % en poids par rapport au poids de la composition. L’invention concerne également les granulés comprenant cette composition.
Dans un mode de réalisation, les protéines végétales des compositions de l’invention sont le gluten, et les protéines végétales coagulées sont choisies parmi le gluten, les albumines, les globulines et leurs mélanges.
Dans un mode de réalisation, la composition selon l’invention comprend des lipides de 5 % à 15 % en poids par rapport au poids de la composition.
Dans un mode de réalisation, la composition selon l’invention comprend des protéines végétales coagulées de 3% à 30%, de préférence de 5% à 10% en poids par rapport au poids de la composition. Dans un mode de réalisation, la composition selon l’invention présente un ratio de protéines insolubles sur la quantité totale d’albumines et de globulines de la composition inférieur ou égal à 0,65.
Dans un mode de réalisation, la composition selon l’invention comprend en outre des minéraux, des vitamines, des fibres ou des antioxydants.
Dans un autre aspect, l’invention concerne une composition, ou au moins un granulé de l’invention, pour son utilisation dans l’alimentation d’un animal ; de préférence ledit animal étant choisi parmi l’être humain, les porcins, les animaux domestiques et les poissons. Dans un dernier aspect, l’invention concerne l’utilisation d’une composition, ou d’au moins un granulé de l’invention, dans l’alimentation d’un animal ; de préférence ledit animal étant choisi parmi l’être humain, les porcins, les animaux domestiques et les poissons.
DÉFINITIONS
Dans la présente invention, les termes ci-dessous sont définis de la manière suivante :
“Animal” : concerne toute espèce appartenant à l’ordre d’Animalia. Dans un mode de réalisation, l’animal est un être humain. Dans un autre mode de réalisation, l’animal n’est pas un être humain. Selon un mode de réalisation, l’animal est choisi parmi les mammifères et les poissons. Dans un mode de réalisation, le mammifère est un bétail qui comprend, sans limitation, les porcs, les bovins, les chèvres, les cerfs, les moutons, les chevaux et les buffles. Le terme "ruminants", tel qu'utilisé ici, comprend tout animal saboté élevé dans un milieu agricole qui digère son alimentation avec le procédé de rumination, y compris les animaux néonataux de ruminants qui n'ont pas complètement développé le système des ruminants. Selon un mode de réalisation l’animal appartient à une espèce de poisson. Dans un mode de réalisation, le poisson est choisi dans un groupe comprenant des espèces des familles de Acipenseridae, Osteoglossidae, Anguillidae, Chanidae, Cyprinidaecobitidae, Catastomidae, Curimatidae, Characidae, Ictaluridae Bagridae, Siluridae, Pangasiidae, Clariidae, Pimelodidae, Callichthyidae, Esocidae, Plecoglossidae, Salmonidae, Gadidae, Atherinidae, Synbranchidae, Centropomidae, Percichthyidae, Moronidae, Serranidae, Terapontidae, Centrarchidae, Percidae, Pomatomidae, Carangidae, Lutjanidae, Sparidae, Sciaenidae, Cichlidae, Mugilidae, Eleotridae, Siganidae, Scombridae, Anabantidae, Belontiidae, Helostomatidae, Osphronemidae, Channidae, Scophthalmidae, Paralichthyidae, ou Soleidae.
“Coagulation” : concerne le phénomène par lequel certains constituants d'une masse liquide organique s'assemblent pour former une masse plus compacte. Alternativement, la coagulation désigne la transformation d'une masse liquide en une masse compacte (par exemple, lait coagulé en fromage). La présente invention se réfère à la coagulation des protéines végétales, de préférence des protéines végétales hydrosolubles en une suspension de protéines végétales coagulées. La coagulation selon la présente invention a lieu de préférence via un processus de modification du pH et/ou un processus thermique.
- “Environ” : placé devant un nombre, signifie plus ou moins 10% de la valeur nominale de ce nombre.
“Euphorbiaceae” : désigne la famille des espèces végétales appartenant à l’ordre des Euphorbiales. De préférence, l’espèce végétale de la famille des Euphorbiaceae selon la présente invention est le manioc (Manihot esculenta). Dans le cadre de la présente invention, la famille des espèces des Euphorbiaceae désigne les tubercules de manioc.
“Gluten” : concerne les protéines de stockage contenues dans les grains de nombreuses céréales. Les protéines constituant le gluten permettent de stocker des oligo-éléments ou des acides aminés nécessaires au développement de la jeune pousse. Le gluten est constitué des protéines insolubles dans des solutions aqueuses. Ces protéines insolubles sont les gliadines et les gluténines. Hormis les protéines, le gluten contient de l'amidon (8 à 10 % en poids de la matière sèche), des sucres réducteurs (1 à 2 % en poids de la matière sèche) et des lipides (5 à 10 % en poids de la matière sèche).
“Granulé” : se réfère à une composition qui a été soumise généralement à un traitement thermique, tel qu'un traitement à la vapeur, et extrudée à travers une machine. Les granulés sont couramment fabriqués en extrudant des matières premières protéiques. Optionnellement un liant et éventuellement des minéraux et / ou des vitamines sont ajoutés. De manière avantageuse, les compositions selon la présente invention ne nécessitent pas l’ajout de lipides pour leur formulation en granulés. Dans un mode de réalisation, les granulés sont de forme cylindrique. - “Leguminoseae” : désigne la famille des espèces végétales appartenant à l’ordre des Fabales. La famille est aussi connue comme famille des Fabaceae ou Leguminosae. La famille des Leguminosae englobe les légumineuses telles que le soja (Glycine max ), les haricots (Phaseolus vulgaris), les pois ( Pisum sativum ), le pois chiche (Cicer arietinum), l'arachide (Arachis hypogaea), la lentille cultivée (Lens culinaris ), la luzerne cultivée (Medigago sativa ) ou les fèves (Vicia faba).
“Poaceae” ou“Graminae” : désigne la famille des espèces végétales appartenant à l’ordre des Poales. On y trouve la plupart des espèces appelées communément « herbes » et les céréales. Selon la présente invention, les espèces végétales de la famille des Poaceae sont choisies dans un groupe comprenant le blé (Triticum aestivum ), l'orge (Hordeum vulgare), l'avoine (Avena sativa), le sorgho (Sorghum bicolor), le mil (Pennisetum glaucum), le riz (Oryza sativa), le seigle (Secale cereale) et le maïs (Zea mays). Dans le cadre de la présente invention, la famille des espèces des Poaceae désigne les graines de ces espèces.
“Solanaceae” : désigne la famille des espèces végétales appartenant à l’ordre des Solanales. De préférence, l’espèce végétale de la famille des Solanaceae selon la présente invention est la pomme de terre (Solanum tuberosum). Dans le cadre de la présente invention, la famille des espèces des Solanaceae désigne les tubercules de la pomme de terre. DESCRIPTION DÉTAILLÉE
Procédé
Le processus habituel pour la récupération des protéines végétales, notamment le gluten, comprend le lavage de la matière végétale avec une solution aqueuse, ceci conduisant à l’obtention d’une fraction de protéines hydrosolubles et d’une fraction insoluble. Dans un mode de réalisation, le lavage a lieu par suspension de la matière végétale dans une solution aqueuse suivie par la récupération de la phase discontinue et le rejet de la phase continue (effluent industriel).
Les produits protéiques du marché comprennent des protéines végétales incluant majoritairement la fraction insoluble des protéines végétales.
Néanmoins, la partie hydrosoluble est rejetée avec les effluents industriels, ceci conduisant à une perte considérable des matières biosourcées. Les effluents contiennent en outre une partie des protéines insolubles qui est entraînée par la solution aqueuse du lavage de la matière végétale. La Demanderesse a mis en évidence un procédé permettant la valorisation optimale des protéines végétales. Ce procédé permet la récupération des protéines des effluents du lavage et leur intégration au sein de compositions protéiques.
Dans un premier aspect, l’invention concerne donc un procédé pour la préparation d’une composition de protéines végétales comprenant des protéines végétales coagulées. Le procédé comprend les étapes de : a) mélanger une matière végétale avec une solution aqueuse, de préférence de l’eau ; ce qui conduit à une suspension ;
b) séparer la fraction de protéines A comprenant les protéines hydrosolubles de la fraction B comprenant les protéines insolubles par décantation ; c) ajuster le pH de la fraction A, de préférence à pH d’environ 2 à environ 6 ; d) sédimenter la partie insoluble de la fraction A issue de l’étape (c) ;
e) récupérer le surnageant ;
f) optionnellement ajuster le pH du surnageant obtenu à l’étape (e), de préférence à pH d’environ 4 à environ 8 ;
g) coaguler les protéines végétales du surnageant obtenu à l’étape (e) ou (f), de préférence en chauffant ledit surnageant à une température d’environ 60 à environ 150°C ; ce qui crée une suspension comprenant une fraction de protéines coagulées A’ ; h) récupérer la fraction de protéines A’ comprenant les protéines végétales coagulées.
Dans un mode de réalisation, la matière végétale mélangée à l’étape (a) comprend au moins une espèce de la famille des Poaceae, telle que le blé, l'orge, l'avoine, le sorgho, le mil, le riz, le seigle ou le maïs ; de préférence au moins une espèce de blé.
Dans un premier mode de réalisation, la fraction de protéines A’ est mélangée avec la fraction de protéines B et ce mélange est par la suite séché. Selon ce mode de réalisation, le procédé comprend les étapes : a) mélanger une matière végétale avec une solution aqueuse, de préférence de l’eau ; ce qui conduit à une suspension ;
b) séparer la fraction de protéines A comprenant les protéines hydrosolubles de la fraction B comprenant les protéines insolubles par décantation ; c) ajuster le pH de la fraction A, de préférence à pH d’environ 2 à environ 6 ; d) sédimenter la partie insoluble de la fraction A issue de l’étape (c) ;
e) récupérer le surnageant ;
f) optionnellement ajuster le pH du surnageant obtenu à l’étape (e), de préférence à pH d’environ 4 à environ 8 ;
g) coaguler les protéines végétales du surnageant obtenu à l’étape (e) ou (f), de préférence en chauffant ledit surnageant à une température d’environ 60 à environ 150°C ; ce qui crée une suspension comprenant une fraction de protéines coagulées A’ ;
h) récupérer la fraction de protéines A’ comprenant les protéines végétales coagulées ;
i) mélanger la fraction de protéines A’ avec la fraction de protéines B ; et j) sécher le mélange obtenu à l’étape (i) ; ce qui conduit à l’obtention d’un mélange de protéines végétales sec.
Dans un deuxième mode de réalisation, les fractions de protéines A’ et B sont d’abord séchées séparément et par la suite mélangées. Selon ce mode de réalisation, le procédé comprend les étapes : a) mélanger une matière végétale avec une solution aqueuse, de préférence de l’eau ; ce qui conduit à une suspension ;
b) séparer la fraction de protéines A comprenant les protéines hydrosolubles de la fraction B comprenant les protéines insolubles par décantation ; c) ajuster le pH de la fraction A, de préférence à pH d’environ 2 à environ 6 ; d) sédimenter la partie insoluble de la fraction A issue de l’étape (c) ;
e) récupérer le surnageant ;
f) optionnellement ajuster le pH du surnageant obtenu à l’étape (e), de préférence à pH d’environ 4 à environ 8 ;
g) coaguler les protéines végétales du surnageant obtenu à l’étape (e) ou (f), de préférence en chauffant ledit surnageant à une température d’environ 60 à environ 150°C ; ce qui crée une suspension comprenant une fraction de protéines coagulées A’ ;
h) récupérer la fraction de protéines A’ comprenant les protéines végétales coagulées ;
i’) sécher la fraction de protéines A’ et la fraction de protéines B séparément ; et j’) mélanger les fractions A’ et B sèches issues de l’étape (i’) ; ce qui conduit à l’obtention d’un mélange de protéines végétales sec.
Etapes a et b Dans un mode de réalisation, la solution aqueuse de suspension est une solution comprenant ou consistant en au moins 95 % d’eau en poids par rapport au poids de la solution de suspension.
Dans un mode de réalisation la solution aqueuse de lavage comprend en outre des minéraux. Les minéraux pouvant être choisis d’un groupe comprenant ou consistant en sels de potassium (K), sodium (Na), calcium (Ca) et magnésium (Mg).
Dans un mode de réalisation, la suspension est liquide, de préférence semi-liquide, de manière encore plus préférentielle pâteuse. Selon un mode de réalisation, la suspension présente une viscosité de 5 Pa s à 400 Pa s à 20°C, de préférence de 10 Pa s à 300 Pa s à 20°C. La séparation des protéines hydrosolubles (fraction A) des protéines insolubles (fraction B) est mise en œuvre généralement par décantation, centrifugation, sédimentation, ou par filtration. Dans un mode de réalisation, la séparation est mise en œuvre par centrifugation. Dans un mode de réalisation préférentiel, la séparation est par décantation à trois phases. La fraction A comprend les protéines hydrosolubles. La fraction A peut comprendre en outre des protéines insolubles qui sont entraînées par la solution de suspension. Dans un mode de réalisation la fraction A comprend d’environ 30 à environ 50% de protéines hydrosolubles telles que les albumines et des globulines, en poids par rapport au poids des protéines totales. Dans un mode de réalisation la fraction A comprend d’environ 50 à environ 70% de protéines insolubles, telles que le gluten, en poids par rapport au poids des protéines totales. Dans un mode de réalisation, la fraction A comprend d’environ 35 à environ 45% de protéines hydrosolubles telles que les albumines et des globulines, en poids par rapport au poids des protéines totales. Dans un mode de réalisation la fraction A comprend d’environ 55 à environ 65% de protéines insolubles, telles que le gluten, en poids par rapport au poids des protéines totales.
Contrairement au processus habituel qui valorise uniquement la fraction de protéines insolubles (fraction B), le procédé de la présente invention valorise les protéines de l’effluent (fraction A : les protéines hydrosolubles et une partie des protéines insolubles entraînées par la solution de lavage). Dans un mode de réalisation particulier, notamment lors de la mise en œuvre de l’étape (b) par un décanteur à trois phases, une fraction C comprenant substantiellement de l’amidon est récupérée. Dans un mode de réalisation, la fraction C comprend de 70 à 99% d’amidon, de 75 à 99 % d’amidon, de 75 à 95 % d’amidon, de 80 à 99 % d’amidon, de 80 à 95 % d’amidon, ou de 75 à 85 % d’amidon. Selon un mode de réalisation, la fraction C est mise à côté.
Etapes c à e
La fraction A est ensuite récupérée et son pH est optionnellement ajusté. Lorsque le pH de la fraction A n’est pas ajusté, alors l’étape (c) du procédé n’est pas mise en œuvre. Tous les procédés selon l’invention, tels que décrits ci-dessus et ci-après, dans lesquels l’étape (c) est prévue, sont également susceptibles d’être mis en œuvre en l’absence de cette étape (c) ; et les modes de réalisation dans lesquels l’étape (c) est omise font partie intégrante de la présente invention. Lorsque le pH de la fraction A est ajusté, alors l’étape (c) du procédé est mise en œuvre tel que décrit ci-après.
La fraction A est ensuite récupérée et son pH est ajusté (étape (c) du procédé) ; ceci conduisant à l’optimisation de la solubilité des protéines végétales. La Demanderesse a mis en évidence que le pH d’environ 2 à environ 6 permet la récupération optimale des protéines végétales. La récupération est notamment optimale lorsque la matière végétale comprend au moins une espèce de la famille des Poaceae telle que le blé.
Dans un mode de réalisation de l’étape (c) du procédé, le pH est ajusté d’environ 2 à environ 6. Dans un mode de réalisation, le pH est ajusté d’environ 2 à environ 5. Dans un mode de réalisation, le pH est ajusté d’environ 3 à environ 6. Dans un mode de réalisation, le pH est ajusté d’environ 3 à environ 5. Dans un mode de réalisation, le pH est ajusté à une valeur d’environ 2, environ 2,5, environ 3, environ 3,5, environ 4, environ 4,5, environ 5, environ 5,5 ou environ 6. Dans un mode de réalisation, le pH est ajusté à une valeur d’environ 3, environ 3,5, environ 4, environ 4,5 ou environ 5. Dans un mode de réalisation, le pH est ajusté à une valeur d’environ 3,5, environ 4 ou environ 4,5. Dans un mode de réalisation, le pH est ajusté à une valeur d’environ 4 ou environ 4,5. Dans un mode de réalisation, le pH est ajusté à une valeur d’environ 4.
Dans un mode de réalisation, l’ajustement du pH de l’étape (c) est mis en œuvre par l’ajout d’un acide, d’une base ou d’un tampon. Dans un mode de réalisation l’étape (c) est mise en œuvre par l’ajout d’un acide choisi parmi l’acide phosphorique, l’acide chlorhydrique, l’acide acétique, l’acide formique ou l’acide sulfurique. Selon un mode de réalisation, l’acide est l’acide phosphorique. Selon un mode de réalisation, l’acide est l’acide phosphorique à 85%.
Suite à l’ajustement du pH, la partie insoluble de la fraction A acidifiée est séparée de la partie soluble (surnageant).
Cette séparation peut être mise en œuvre par tout moyen connu par l’homme du métier. La récupération du surnageant peut avoir lieu par filtration ou par centrifugation. Dans un mode de réalisation le surnageant est récupéré par centrifugation. Selon un mode de réalisation, la centrifugation est mise en œuvre à une rotation générant de 1000 à 20000 g, de préférence de 2000 à 20000 g et plus préférentiellement de 2500 à 18000 g. Selon un mode de réalisation, la centrifugation est mise en œuvre à une rotation générant environ 18000 g, environ 15000, g environ 12000 g, environ 8000 g, environ 5000 g, environ
3000 g, environ 2500 g, ou environ 2000 g.
La durée de la centrifugation peut être déduite par l’homme du métier en fonction de l’intensité de la force centrifuge appliquée et la pureté des protéines recherchée.
Dans un mode de réalisation la centrifugation est appliquée de 2 à 30 minutes, de préférence de 3 à 30 minutes, de préférence de 4 à 30 minutes, de préférence de 5 à 30 minutes, de préférence de 5 à 25 minutes, de préférence de 5 à 20 minutes, de préférence de 5 à 18 minutes, de préférence de 5 à 15 minutes, de préférence de 5 à 12 minutes ou de préférence de 5 à 10 minutes.
Selon un mode de réalisation, la séparation est mise en œuvre par centrifugation en mode continu. Selon ce mode de réalisation, la centrifugation est appliquée de 0,05 à 2 minutes, de 0,1 à 1,5 minutes ou de 0, 1 à 1 minute.
Suite à la récupération du surnageant, la partie insoluble de la fraction A est mise à côté. Etape f
La Demanderesse a constaté que l’ajustement optionnel du pH avant les étapes ultérieures du procédé conduit à un meilleur rendement du procédé. En effet, en ajustant le pH d’environ 4 à environ 8, la Demanderesse a constaté une meilleure récupération des protéines de l’effluent. La récupération est notamment optimale lorsque la matière végétale comprend au moins une espèce de la famille des Poaceae telle que le blé.
Dans un mode de réalisation de l’étape (f) du procédé, le pH est ajusté d’environ 4 à environ 8. Dans un mode de réalisation, le pH est ajusté d’environ 5 à environ 7. Dans un mode de réalisation, le pH est ajusté d’environ 5 à environ 6. Dans un mode de réalisation, le pH est ajusté d’environ 6 à environ 7. Dans un mode de réalisation, le pH est ajusté à une valeur d’environ 4, environ 5, environ 5,5, environ 6, environ 6,5, environ 7, environ 7,5 ou environ 8. Dans un mode de réalisation, le pH est ajusté à une valeur d’environ 5, environ 5,5, environ 6, environ 6,5 ou environ 7. Dans un mode de réalisation, le pH est ajusté à une valeur d’environ 5,5, environ 6 ou environ 6,5. Dans un mode de réalisation, le pH est ajusté à une valeur d’environ 5,5 ou environ 6. Dans un mode de réalisation, le pH est ajusté à une valeur d’environ 6.
Dans un mode de réalisation, l’ajustement du pH lors de l’étape (f) est mis en œuvre par l’ajout d’un acide, d’une base ou d’un tampon. Dans un mode de réalisation l’étape (f) est mise en œuvre par l’ajout d’une base choisie parmi G hydroxyde de sodium (ou soude ou NaOH) et G hydroxyde de potassium (KOH). Selon un mode de réalisation, la base est la soude (NaOH). Selon un mode de réalisation, la base est NaOH 5N ou 50%.
Selon un mode de réalisation, le surnageant obtenu à l’étape (e) ou (f) est soumis à un traitement enzymatique. La demanderesse a constaté que l’ajout d’une enzyme avant les étapes ultérieures du procédé conduit à un meilleur rendement du procédé.
Dans un mode de réalisation, le traitement enzymatique consiste à ajouter au surnageant obtenu à l’étape (e) ou (f) du procédé une solution d’au moins une enzyme choisie parmi les alpha-amylases, les phospholipases, les xylanases ou leur mélange. Dans un mode de réalisation, l’enzyme est une alpha-amylase.
Etape g
Les protéines hydrosolubles contenues dans le surnageant obtenu à l’étape (e) ou (f) du procédé sont coagulées.
Dans un premier mode de réalisation, l’étape (g) de la coagulation est mise en œuvre par un procédé physicochimique choisi dans un groupe comprenant la thermocoagul ati on ou la chélation.
Dans un mode de réalisation, les protéines hydrosolubles contenues dans le surnageant obtenu à l’étape (e) ou (f) du procédé sont thermocoagulées.
Chauffer le surnageant obtenu à l’étape (e) ou (f) du procédé à une température de 60 à 150°C conduit à la coagulation des protéines végétales hydrosolubles et à l’obtention d’une suspension comprenant la fraction de protéines coagulées, dénommées ci -après fraction de protéines coagulées A’ .
Selon un mode de réalisation, l’étape (g) est mise en œuvre à une température d’environ 60 à environ 150°C, de préférence d’environ 80 à environ 130°C et plus préférentiellement d’environ 90 à environ 130°C. Dans un mode de réalisation, la température est d’environ 100 à environ 130°C. Dans un mode de réalisation, la température est d’environ 100 à environ 130°C. Dans un mode de réalisation, la température est d’environ 110 à environ 125°C. Dans un mode de réalisation, la température est environ 120°C. Selon un mode de réalisation, l’étape (g) est mise en œuvre :
- à une température d’environ 60 à environ 150°C, pendant 5 à 60 minutes ; de préférence
- à une température d’environ 80 à environ 130°C, pendant 5 à 40 minutes ; et plus préférentiellement
- à une température d’environ 90 à environ 130°C, pendant 5 à 20 minutes.
Dans un mode de réalisation particulièrement préféré, l’étape (g) est mise en œuvre :
- à une température d’environ 100 à environ 130°C, pendant environ 5 à environ 15 minutes ; de préférence
- à une température d’environ 100 à environ 125°C, pendant environ 5 à environ 15 minutes ; plus préférenti ell ement
- à une température d’environ 110 à environ 120°C, pendant environ 5 à environ 15 minutes ; et tout particulièrement
- à une température d’environ 115 à environ 120°C, pendant environ 5 à environ 10 minutes. Selon un premier mode de réalisation, la thermocoagul ati on est mise en œuvre par un autoclave.
Selon un deuxième mode de réalisation, la thermocoagul ati on est mise en œuvre au sein d’un bain marie ou une cuve à double parois. Selon un troisième mode de réalisation, la thermocoagulation est mise en œuvre par une cuisson par injections de vapeur d’eau (« jet-cooking »).
La Demanderesse a constaté que l’ajustement de la température de thermocoagulation d’environ 60 à environ 150°C, de préférence d’environ 80 à environ 130°C, et plus préférentiellement d’environ 90 à environ 130°C, conduit à un meilleur rendement du procédé. La récupération est notamment optimale lorsque la matière végétale comprend au moins une espèce de la famille des Poaceae telle que le blé.
Selon un mode de réalisation, l’étape (g) comprend une étape de préchauffage du surnageant obtenu à l’étape (e) ou (f) du procédé à une température d’environ 30 à environ 90°C, de préférence d’environ 40 à environ 80°C, plus préférentiellement d’environ 50 à environ 70°C ; l’étape de préchauffage étant suivie d’une étape de chauffage telle que décrite ci-dessus. Dans un mode de réalisation, l’étape de préchauffage est mise en œuvre pendant environ 1 à environ 60 minutes, de préférence pendant environ 5 à environ 30 minutes, plus préférentiellement pendant environ 5 à environ 20 minutes ou environ 5 à environ 15 minutes ou environ 5 à environ 10 minutes. Dans un mode de réalisation, l’étape de préchauffage est mise en œuvre via un échangeur thermique.
Dans un mode de réalisation, le procédé ne comprend pas d’étape de thermocoagulation de la suspension comprenant la fraction A et la fraction B issue de l’étape (a). Dans un mode de réalisation, le procédé ne comprend pas d’étape de thermocoagulation de la fraction A issue de l’étape (b) ou (c). Dans un mode de réalisation, l’étape (g) de thermocoagulation est mise en œuvre sur la seule partie soluble de la fraction A, c’est-à-dire sur le surnageant récupéré à l’étape (e) ou (f).
Etapes h et i La coagulation selon l’étape (g) conduit à l’obtention d’une suspension comprenant une phase aqueuse et la fraction des protéines A’ dispersée au sein de la phase aqueuse.
Selon un mode de réalisation, afin d’améliorer la récupération protéique par coagulation, le procédé selon l’invention comprend optionnellement 1’ aj out d’une solution comprenant au moins un sel de métal à la suspension obtenue à l’étape (g) ; ledit sel de métal étant sélectionné parmi les sels d’aluminium (Al), calcium (Ca), magnésium (Mg), fer (Fe) et leurs mélanges.
Selon un premier mode de réalisation, l’au moins un sel est un sel de Ca. Selon un deuxième mode de réalisation, l’au moins un sel est un sel de Fe. Selon un troisième mode de réalisation, l’au moins un sel est un sel de Mg. Selon un quatrième mode de réalisation, l’au moins un sel est un sel de Fe. Selon un cinquième mode de réalisation, l’au moins un sel est un mélange de sels de Mg et de Ca. Selon un sixième mode de réalisation, l’au moins un sel est le MgCk et/ou le CaCk. La fraction de protéines A’ est sous forme de particules dont la taille est de 0,1 à 10000 pm, de préférence de 0,1 à 8000 pm, de préférence de 0,1 à 5000 pm, de préférence de 0,1 à 2000 pm, de préférence de 0,1 à 1000 pm, de préférence de 0,1 à 500 pm, de préférence de 0,1 à 200 pm, de préférence de 1 à 100 pm, de préférence de 10 à 200 pm et de préférence de 10 à 100 pm. Afin de récupérer la fraction de protéines A’, l’étape (h) du procédé de l’invention peut être mise en œuvre par centrifugation, par décantation ou par filtration. Selon un premier mode de réalisation, la fraction de protéines A’ est récupérée par décantation de la suspension obtenue à l’étape (g). Selon un deuxième mode de réalisation, la fraction de protéines A’ est récupérée par centrifugation de la suspension obtenue à l’étape (f). Selon un troisième mode de réalisation, la fraction de protéines A’ est récupérée par filtration de la suspension obtenue à l’étape (g). Selon un mode de réalisation particulier, la fraction de protéines A’ est récupérée par centrifugation horizontale de la suspension obtenue à l’étape (g).
A l’issue de l’étape (h), le procédé de l’invention comprend une étape (i) consistant à mélanger les protéines insolubles tels que le gluten (fraction B) avec la faction de protéines hydrosolubles coagulées (fraction A’). Cette étape (i) permet d’enrichir en protéines de la fraction soluble le mélange de protéines végétales sec obtenu après séchage lors de l’étape (j), grâce à l’ajout des protéines hydrosolubles coagulées récupérées lors de l’étape (g) (fraction A’). En particulier, cette étape (i) permet de diminuer le ratio A (tel que défini ci-après) dans le mélange de protéines végétales sec.
Le mélange obtenu à l’étape (i) est une composition de protéines végétales comprenant des protéines végétales coagulées. Le procédé de l’invention comprend en outre une étape (j) consistant à sécher le mélange obtenu à l’étape (i) ; ce qui conduit à l’obtention d’un mélange de protéines végétales sec.
Dans un mode de réalisation, le mélange comprend des protéines végétales coagulées de 3% à 30%, de 3% à 25%, de 4% à 20%, de préférence de 5% à 10% en poids par rapport au poids de la composition. Selon un mode de réalisation particulier, les fractions de protéines A’ et B sont d’abord séchées séparément (étape i’) et par la suite mélangées (étape j’).
Le séchage du mélange de protéines est mis en œuvre avec l’une quelconque des méthodes connues dans l’art. Selon un mode de réalisation le mélange de protéines est séché par transport pneumatique, lyophilisation, séchage par atomisation ou pulvérisation. Selon un mode de réalisation, l’étape (j) est mise en œuvre dans un sécheur à bague, un sécheur de type Flash ou dans un sécheur à tambour.
De manière surprenante le mélange obtenu à l’étape (g) ou (i) peut être directement soumis à une étape d’extrusion ou de granulation.
De manière avantageuse, l’inclusion de protéines thermocoagulées selon l’invention au sein de la composition protéique n’affecte pas les propriétés viscoélastiques du gluten. De plus, les lipides qui sont capturés lors de la thermocoagul ati on peuvent contribuer à faciliter l’extrusion ou la granulation directe de la composition de protéines végétales comprenant des protéines végétales coagulées selon l’invention.
Dans un mode de réalisation, les lipides sont de 3 % à 25 % en poids par rapport au poids de la composition. Selon un mode de réalisation préféré, les lipides représentent de 5 % à 20 % en poids par rapport au poids de la composition. Selon un mode de réalisation plus préféré, les lipides représentent de 5 % à 15 % en poids par rapport au poids de la composition. Selon un mode de réalisation particulièrement préféré, les lipides représentent de 5 % à 12 % en poids par rapport au poids de la composition. Selon un mode de réalisation tout particulièrement préféré, les lipides représentent de 5 % à 10 % en poids par rapport au poids de la composition. Selon un premier mode de réalisation, le mélange de l’étape (i) contient plus de 10 à 30 %, de préférence plus de 5 à 25 % de lipides que la fraction de protéines insolubles B.
Selon un deuxième mode de réalisation, le mélange de l’étape (i) contient plus de 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 17, 20, 22, 25, 27 ou 30 % de lipides que la fraction de protéines insolubles B. Selon un mode de réalisation, le mélange obtenu à l’étape (i) contient des protéines végétales en une teneur de 70 à 98%, de 70 à 95%, de préférence de 70 à 85% plus préférentiellement de 72 à 80 % en poids par rapport au poids sec de la composition.
Dans un mode de réalisation, le mélange obtenu à l’étape (i) contient des protéines végétales insolubles (fraction B) en une teneur de 70 à 95%, de préférence de 80 à 95%, plus préférentiellement de 90 à 95% en poids par rapport au poids du mélange de protéines végétales sec ; et des protéines végétales coagulées (fraction A’) en une teneur de 5% à 30%, de préférence de 5 à 20%, plus préférenti ell ement de 5% à 10% en poids par rapport au poids du mélange de protéines végétales sec.
Le procédé selon l’invention pour la préparation d’une composition de protéines végétales comprenant des protéines végétales coagulées comprend donc les étapes de : a) mélanger une matière végétale avec une solution aqueuse, de préférence de l’eau, ce qui conduit à une suspension ;
b) séparer la fraction de protéines A comprenant des protéines hydrosolubles de la fraction B comprenant les protéines insolubles par décantation ; c) ajuster le pH de la fraction A, de préférence à pH d’environ 2 à environ 6, de préférence d’environ 2 à environ 5, plus préférentiellement d’environ 3 à environ 5 ;
d) sédimenter la partie insoluble de la fraction A issue de l’étape (c) ; e) récupérer le surnageant par filtration ou par centrifugation générant de 1000 à 20000 g, de préférence de 2000 à 20000 g et plus préférentiellement de 2500 à 18000 g ;
f) optionnellement ajuster le pH du surnageant obtenu à l’étape (e) à pH d’environ 4 à environ 8, de préférence le pH est ajusté d’environ 5 à environ 7 et plus préférentiellement d’environ 5 à environ 6 ;
g) coaguler les protéines végétales du surnageant obtenu à l’étape (e) ou (f), de préférence en chauffant ledit surnageant à une température d’environ 60 à environ 150°C, de préférence d’environ 80 à environ 130°C et plus préférentiellement d’environ 90 à environ 130°C ; ce qui crée une suspension comprenant une fraction de protéines coagulées A’ ; h) récupérer par centrifugation, par décantation ou par filtration la fraction de protéines A’ comprenant les protéines végétales coagulées ;
i) mélanger la fraction de protéines A’ avec la fraction de protéines B ; et j) sécher le mélange obtenu à l’étape (i) ; ce qui conduit à l’obtention d’un mélange de protéines végétales sec.
Dans un mode de réalisation, le procédé comprend les étapes de : a) mélanger une matière végétale avec une solution aqueuse, de préférence de l’eau, ce qui conduit à une suspension ;
b) séparer la fraction de protéines A comprenant des protéines hydrosolubles de la fraction B comprenant les protéines insolubles par décantation ; c) ajuster le pH de la fraction A, de préférence à pH d’environ 2 à environ 6, de préférence d’environ 2 à environ 5, plus préférentiellement d’environ 3 à environ 5 ;
d) sédimenter la partie insoluble de la fraction A issue de l’étape (c) ;
e) récupérer le surnageant par filtration ou par centrifugation générant de 1000 à 20000 g, de préférence de 2000 à 20000 g et plus préférenti ell ement de 2500 à 18000 g ;
f) optionnellement ajuster le pH du surnageant obtenu à l’étape (e) à pH d’environ 5 à environ 7 ; g) coaguler les protéines végétales du surnageant obtenu à l’étape (e) ou (f), de préférence en chauffant ledit surnageant à une température d’environ 60 à environ 150°C, ce qui crée une suspension comprenant une fraction de protéines coagulées A’ ;
h) récupérer par centrifugation, par décantation ou par filtration la fraction de protéines A’ comprenant les protéines végétales coagulées ;
i) mélanger la fraction de protéines A’ avec la fraction de protéines B ; et j) sécher le mélange obtenu à l’étape (i) ; ce qui conduit à l’obtention d’un mélange de protéines végétales sec. Dans un mode de réalisation, le procédé comprend les étapes de : a) mélanger une matière végétale avec une solution aqueuse, de préférence de l’eau, ce qui conduit à une suspension ;
b) séparer la fraction de protéines A comprenant des protéines hydrosolubles de la fraction B comprenant les protéines insolubles par décantation ; c) ajuster le pH de la fraction A, de préférence à pH d’environ 2 à environ 6 ; d) sédimenter la partie insoluble de la fraction A issue de l’étape (c) ;
e) récupérer le surnageant par filtration ou par centrifugation générant de 1000 à 20000 g, de préférence de 2000 à 20000 g et plus préférentiellement de 2500 à 18000 g ;
f) optionnellement ajuster le pH du surnageant obtenu à l’étape (e) à pH d’environ 5 à environ 7 ;
g) coaguler les protéines végétales du surnageant obtenu à l’étape (e) ou (f), de préférence en chauffant ledit surnageant à une température d’environ 80 à environ 130°C ; ce qui crée une suspension comprenant une fraction de protéines coagulées A’ ;
h) récupérer par centrifugation, par décantation ou par filtration la fraction de protéines A’ comprenant les protéines végétales coagulées ;
i) mélanger la fraction de protéines A’ avec la fraction de protéines B ; et j) sécher le mélange obtenu à l’étape (i) ; ce qui conduit à l’obtention d’un mélange de protéines végétales sec. Dans un mode de réalisation, le procédé comprend les étapes de : a) mélanger une matière végétale avec une solution aqueuse, de préférence de l’eau, ce qui conduit à une suspension ;
b) séparer la fraction de protéines A comprenant des protéines hydrosolubles de la fraction B comprenant les protéines insolubles par décantation ; c) ajuster le pH de la fraction A, d’environ 2 à environ 5 ;
d) sédimenter la partie insoluble de la fraction A issue de l’étape (c) ;
e) récupérer le surnageant par filtration ou par centrifugation générant de 1000 à 20000 g, de préférence de 2000 à 20000 g et plus préférentiellement de 2500 à 18000 g ;
f) optionnellement ajuster le pH du surnageant obtenu à l’étape (e) à pH d’environ 5 à environ 7 ;
g) coaguler les protéines végétales du surnageant obtenu à l’étape (e) ou (f), de préférence en chauffant ledit surnageant à une température d’environ 80 à environ 130°C ; ce qui crée une suspension comprenant une fraction de protéines coagulées A’ ;
h) récupérer par centrifugation, par décantation ou par filtration la fraction de protéines A’ comprenant les protéines végétales coagulées ;
i) mélanger la fraction de protéines A’ avec la fraction de protéines B ; et j) sécher le mélange obtenu à l’étape (i) ; ce qui conduit à l’obtention d’un mélange de protéines végétales sec.
Dans un mode de réalisation, le procédé comprend les étapes de : a) mélanger une matière végétale avec une solution aqueuse, de préférence de l’eau, ce qui conduit à une suspension ;
b) séparer la fraction de protéines A comprenant des protéines hydrosolubles de la fraction B comprenant les protéines insolubles par décantation ; c) ajuster le pH de la fraction A, de préférence à pH d’environ 3 à environ 5 ; d) sédimenter la partie insoluble de la fraction A issue de l’étape (c) ; e) récupérer le surnageant par filtration ou par centrifugation générant de 1000 à 20000 g, de préférence de 2000 à 20000 g et plus préférentiellement de 2500 à 18000 g ;
f) optionnellement ajuster le pH du surnageant obtenu à l’étape (e) à pH d’environ 5 à environ 6 ;
g) coaguler les protéines végétales du surnageant obtenu à l’étape (e) ou (f), de préférence en chauffant ledit surnageant à une température d’environ 90 à environ 130°C ; ce qui crée une suspension comprenant une fraction de protéines coagulées A’ ;
h) récupérer par centrifugation, par décantation ou par filtration la fraction de protéines A’ comprenant les protéines végétales coagulées ;
i) mélanger la fraction de protéines A’ avec la fraction de protéines B ; et j) sécher le mélange obtenu à l’étape (i) ; ce qui conduit à l’obtention d’un mélange de protéines végétales sec. Dans un mode de réalisation, le procédé comprend les étapes de : a) mélanger une matière végétale avec une solution aqueuse, de préférence de l’eau, ce qui conduit à une suspension ;
b) séparer la fraction de protéines A comprenant des protéines hydrosolubles de la fraction B comprenant les protéines insolubles par décantation ; c) ajuster le pH de la fraction A à pH d’environ 3 à environ 5 ;
d) sédimenter la partie insoluble de la fraction A issue de l’étape (c) ;
e) récupérer le surnageant par filtration ou par centrifugation générant de 1000 à 20000 g, de préférence de 2000 à 20000 g et plus préférentiellement de 2500 à 18000 g ;
f) optionnellement ajuster le pH du surnageant obtenu à l’étape (e) à pH d’environ 5 à environ 6 ;
g) coaguler les protéines végétales du surnageant obtenu à l’étape (e) ou (f), de préférence en chauffant ledit surnageant à une température d’environ 90 à environ 130°C ; ce qui crée une suspension comprenant une fraction de protéines coagulées A’ ; h) récupérer par centrifugation, par décantation ou par filtration la fraction de protéines A’ comprenant les protéines végétales coagulées ;
i) mélanger la fraction de protéines A’ avec la fraction de protéines B ; et j) sécher le mélange obtenu à l’étape (i) ; ce qui conduit à l’obtention d’un mélange de protéines végétales sec.
Source végétale unique
Le procédé de l’invention peut être mis en œuvre en utilisant une seule ou deux espèces végétales.
Dans un premier mode de réalisation, l’étape (i) consiste à mélanger la fraction de protéines insolubles B qui est obtenue de la même espèce végétale que celle utilisée pour l’obtention de la fraction de protéines coagulées A’. L’espèce végétale est choisie parmi les espèces végétales appartenant aux familles des Poaceae, Leguminosae, Euphorbiaceae ou Solanaceae.
Selon une première variante de réalisation, l’espèce végétale est choisie parmi les espèces végétales appartenant aux familles des :
- Poaceae comprenant le blé, l'orge, l'avoine, le sorgho, le mil, le riz, le seigle et le maïs ;
- Leguminosae comprenant le soja, les haricots, les pois, le pois chiche, l'arachide, la lentille cultivée, la luzerne cultivée et les fèves ;
- Euphorbiaceae comprenant le manioc ; et
- Solanaceae comprenant la pomme de terre.
Selon une deuxième variante de réalisation, l’espèce végétale est choisie parmi les espèces végétales appartenant aux familles des :
- Poaceae comprenant le blé, l'orge, l'avoine, le sorgho, le mil, le riz, le seigle et le maïs ;
- Leguminosae comprenant le soja, les haricots, le pois chiche, l'arachide, la lentille cultivée, la luzerne cultivée et les fèves ;
- Euphorbiaceae comprenant le manioc ; et - Solanaceae comprenant la pomme de terre.
Selon une troisième variante de réalisation, l’espèce végétale est choisie parmi les espèces végétales appartenant aux familles des :
- Poaceae comprenant le blé, l'orge, l'avoine, le sorgho, le mil, le riz, le seigle et le maïs ;
- Leguminosae comprenant les haricots, le pois, le pois chiche, l'arachide, la lentille cultivée, la luzerne cultivée et les fèves ;
- Euphorbiaceae comprenant le manioc ; et
- Solanaceae comprenant la pomme de terre. Selon une quatrième variante de réalisation, l’espèce végétale est choisie parmi les espèces végétales appartenant aux familles des :
- Poaceae comprenant le blé, l'orge, l'avoine, le sorgho, le mil, le riz, le seigle et le maïs ;
- Leguminosae comprenant les haricots, le pois chiche, l'arachide, la lentille cultivée, la luzerne cultivée et les fèves ;
- Euphorbiaceae comprenant le manioc ; et
Selon une cinquième variante de réalisation, l’espèce végétale est choisie parmi les espèces végétales appartenant aux familles des :
- Poaceae comprenant le blé, l'orge, l'avoine, le sorgho, le mil, le riz, le seigle et le maïs ;
- Leguminosae comprenant le soja, les haricots, le pois chiche, l'arachide, la lentille cultivée, la luzerne cultivée et les fèves ; et
- Solanaceae comprenant la pomme de terre.
Selon une sixième variante de réalisation, l’espèce végétale est choisie parmi les espèces végétales appartenant aux familles des :
- Poaceae comprenant le blé, l'orge, l'avoine, le sorgho, le mil, le riz, le seigle et le maïs ; et - Leguminosae comprenant le soja, les haricots, le pois chiche, l'arachide, la lentille cultivée, la luzerne cultivée et les fèves.
Selon une septième variante de réalisation, l’espèce végétale est choisie parmi les espèces végétales appartenant aux familles des : - Poaceae comprenant le blé, l'orge, l'avoine, le sorgho, le mil, le riz, le seigle et le maïs ; et
- Solanaceae comprenant la pomme de terre.
Selon une huitième variante de réalisation, l’espèce végétale unique est choisie parmi les espèces végétales appartenant aux familles des Poaceae comprenant le blé, l'orge, l'avoine, le sorgho, le mil, le riz, le seigle et le maïs. Selon un mode de réalisation, l’espèce végétale unique est le blé. Selon un mode de réalisation, l’espèce végétale unique est l’orge. Selon un mode de réalisation, l’espèce végétale unique est l’avoine. Selon un mode de réalisation, l’espèce végétale unique est le riz. Selon un mode de réalisation, l’espèce végétale unique est le maïs. Deux sources végétales
Dans un second mode de réalisation, l’étape (i) consiste à mélanger la fraction de protéines insolubles B qui est obtenue d’une première espèce végétale avec la fraction de protéines A’ obtenue d’une deuxième espèce végétale.
Dans un autre mode de réalisation, l’étape (i’) consiste à sécher séparément la fraction de protéines insolubles B qui est obtenue d’une première espèce végétale avec la fraction de protéines A’ obtenue d’une deuxième espèce végétale.
Selon un mode de réalisation, le procédé de l’invention est mis en œuvre une première fois pour l’obtention de la fraction de protéines insolubles B de la première espèce végétale (étapes (a) à (b)) ; et une deuxième fois pour l’obtention de la fraction de protéines A’ (étapes (a) à (h)). Les première et deuxième espèces végétales sont choisies des familles telles que décrites précédemment, en particulier selon l’une des huit variantes de réalisation décrite pour le premier mode de réalisation avec une source végétale unique.
Dans un mode de réalisation, les première et deuxième espèces végétales sont choisies parmi le blé, l'orge, l'avoine, le sorgho, le mil, le riz, le seigle le maïs, le soja, les haricots, les pois, le pois chiche, l'arachide, la lentille cultivée, la luzerne cultivée, les fèves, le manioc et la pomme de terre ; à condition que les première et deuxième espèces végétales ne soient pas identiques.
Dans un mode de réalisation, les première et deuxième espèces végétales sont choisies parmi le blé, l'orge, l'avoine, le sorgho, le mil, le riz, le seigle le maïs, le soja, les haricots, le pois chiche, l'arachide, la lentille cultivée, la luzerne cultivée, les fèves, le manioc et la pomme de terre ; à condition que les première et deuxième espèces végétales ne soient pas identiques.
Dans un mode de réalisation, les première et deuxième espèces végétales sont choisies parmi le blé, l'orge, l'avoine, le sorgho, le mil, le riz, le seigle le maïs, les haricots, les pois, le pois chiche, l'arachide, la lentille cultivée, la luzerne cultivée, les fèves, le manioc et la pomme de terre ; à condition que les première et deuxième espèces végétales ne soient pas identiques.
Dans un mode de réalisation, les première et deuxième espèces végétales sont choisies parmi le blé, l'orge, l'avoine, le sorgho, le mil, le riz, le seigle le maïs, les haricots, le pois chiche, l'arachide, la lentille cultivée, la luzerne cultivée, les fèves, le manioc et la pomme de terre ; à condition que les première et deuxième espèces végétales ne soient pas identiques.
Dans un mode de réalisation :
- la première espèce végétale est choisie parmi : le blé, l'orge, l'avoine, le riz, le seigle, le maïs ; et
- la deuxième espèce végétale est choisie parmi : blé, l'orge, l'avoine, le sorgho, le mil, le riz, le seigle le maïs, le soja, les haricots, les pois, le pois chiche, l'arachide, la lentille cultivée, la luzerne cultivée, les fèves, le manioc et la pomme de terre ; à condition que les première et deuxième espèces végétales ne soient pas identiques.
Dans un mode de réalisation :
- la première espèce végétale est choisie parmi : le blé, l'orge, l'avoine, le riz, le seigle, le maïs ; et
- la deuxième espèce végétale est choisie parmi : blé, l'orge, l'avoine, le sorgho, le mil, le riz, le seigle le maïs, les haricots, les pois, le pois chiche, l'arachide, la lentille cultivée, la luzerne cultivée, les fèves, le manioc et la pomme de terre ; à condition que les première et deuxième espèces végétales ne soient pas identiques.
Dans un mode de réalisation :
- la première espèce végétale est choisie parmi : le blé, l'orge, l'avoine, le riz, le seigle, le maïs ; et
- la deuxième espèce végétale est choisie parmi : blé, l'orge, l'avoine, le sorgho, le mil, le riz, le seigle le maïs, le soja, les haricots, le pois chiche, l'arachide, la lentille cultivée, la luzerne cultivée, les fèves, le manioc et la pomme de terre ; à condition que les première et deuxième espèces végétales ne soient pas identiques.
Dans un mode de réalisation :
- la première espèce végétale est choisie parmi : le blé, l'orge, l'avoine, le riz, le seigle, le maïs ; et
- la deuxième espèce végétale est choisie parmi : blé, l'orge, l'avoine, le sorgho, le mil, le riz, le seigle le maïs, les haricots, le pois chiche, l'arachide, la lentille cultivée, la luzerne cultivée, les fèves, le manioc et la pomme de terre ;
à condition que les première et deuxième espèces végétales ne soient pas identiques.
Dans un mode de réalisation :
- la première espèce végétale est le blé ; et
- la deuxième espèce végétale est choisie parmi : l'orge, l'avoine, le sorgho, le mil, le riz, le seigle le maïs, le soja, les haricots, les pois, le pois chiche, l'arachide, la lentille cultivée, la luzerne cultivée, les fèves, le manioc et la pomme de terre.
Dans un mode de réalisation :
la première espèce végétale est le blé ; et - la deuxième espèce végétale est choisie parmi le maïs et/ou la pomme de terre.
Dans un mode de réalisation :
- la première espèce végétale est le maïs ; et
- la deuxième espèce végétale est choisie parmi blé et/ou la pomme de terre. Dans un mode de réalisation, la matière végétale ne comprend pas d’espèce de la famille des Solanaceae ; en particulier la matière végétale ne comprend pas d’espèce de pomme de terre.
Dans un mode de réalisation, la matière végétale ne comprend pas d’espèce de la famille des Leguminoseae, en particulier la matière végétale ne comprend pas d’espèce de pois et/ou la composition ne comprend pas d’espèce de haricots.
Étapes d’extrusion ou de granulation
De manière avantageuse, la composition de protéines végétales comprenant des protéines végétales coagulées maintient les propriétés viscoélastiques du gluten. De manière encore plus avantageuse, la composition peut être extrudée sans l’ajout de lipides. L’invention concerne donc un procédé pour la préparation d’au moins un granulé de protéines végétales comprenant des protéines végétales coagulées qui comprend les étapes de : a) mélanger une matière végétale avec une solution aqueuse, de préférence de l’eau, ce qui conduit à une suspension ;
b) séparer la fraction de protéines A comprenant des protéines hydrosolubles de la fraction B comprenant les protéines insolubles par décantation ; c) sédimenter la partie insoluble de la fraction A issue de l’étape (b) ;
d) ajuster le pH de la fraction A, de préférence à pH d’environ 2 à environ 6, de préférence d’environ 2 à environ 5, plus préférentiellement d’environ 3 à environ 5 ;
e) récupérer le surnageant ; f) optionnellement ajuster le pH du surnageant obtenu à l’étape (e) à pH d’environ 4 à environ 8, de préférence le pH est ajusté d’environ 5 à environ 7 et plus préférentiellement d’environ 5 à environ 6 ;
g) coaguler les protéines végétales du surnageant obtenu à l’étape (e) ou (f), de préférence en chauffant ledit surnageant à une température d’environ 60 à environ 150°C, de préférence d’environ 80 à environ 130°C et plus préférentiellement d’environ 90 à environ 130°C ; ce qui crée une suspension comprenant une fraction de protéines coagulées A’ ; h) récupérer par centrifugation, par décantation ou par filtration la fraction de protéines A’ comprenant les protéines végétales coagulées ;
i) mélanger la fraction de protéines A’ avec la fraction de protéines B ; et j) sécher le mélange obtenu à l’étape (i) ; ce qui conduit à l’obtention d’un mélange de protéines végétales sec ;
k) extruder le mélange obtenu à l’étape (i) ou le mélange de protéines végétales sec obtenu à l’étape (j) ; et
l) optionnellement granuler l’extrudât obtenu à l’étape (k) sous forme de granulés.
Dans un mode de réalisation, l’humidité du mélange obtenu à l’étape (i) ou du mélange de protéines végétales sec obtenu à l’étape (j) est ajustée de 0,5 à 12%, par rapport au poids de la protéine sèche avant l’extrusion.
Dans un premier mode de réalisation, la composition de protéines végétales comprenant des protéines végétales coagulées est extrudée sans liant.
Dans un deuxième mode de réalisation, la composition de protéines végétales comprenant des protéines végétales coagulées est mélangée avec un liant avant son extrusion. Selon un mode de réalisation, l’extrusion (k) est mise en œuvre par addition de vapeur et/ou de chaleur. La température se situant entre 50° C et 80° C, les protéines chauffées sont poussées à travers une filière d'une installation d’un extrudeur et par la suite la composition extrudée est granulée. Dans un mode de réalisation, la composition de protéines végétales comprenant des protéines végétales coagulées est mélangée avec un liant liquide dans un mélangeur à une température ambiante qui ne dépasse pas les 30°C.
Dans un mode de réalisation, le liant est un liant liquide choisi parmi l'eau de trempage de mais concentré, la vinasse (vinasse « still bottoms »), la mélasse, le sirop de glucose, les lignosulfonates. De préférence, le liant est pulvérisé sur la composition de protéines végétales comprenant des protéines végétales coagulées dans le dispositif de mélange.
Les liants liquides comprennent entre 20-80% de matière sèche, de préférence entre 25-65%. Ils sont alors mélangés en une quantité de 4 à 15% en poids, de préférence de 8 à 12% en poids, avec la composition de protéines végétales comprenant des protéines végétales coagulées.
La formation des granulés a lieu par compression du mélange résultant à travers une filière d'un appareil d’ extrusion-granulation.
Dans un mode de réalisation les fractions de protéines A’ et B sont d’abord séchées séparément et par la suite mélangées. Selon ce mode de réalisation, le procédé comprend les étapes : a) mélanger une matière végétale dans avec une solution aqueuse, de préférence de l’eau, ce qui conduit à une suspension ;
b) séparer la fraction de protéines A comprenant les protéines hydrosolubles de la fraction B comprenant les protéines insolubles par décantation ; c) ajuster le pH de la fraction A, de préférence à pH d’environ 2 à environ 6 ; d) sédimenter la partie insoluble de la fraction A issue de l’étape (c) ;
e) récupérer le surnageant ;
f) optionnellement ajuster le pH du surnageant obtenu à l’étape (e), de préférence à pH d’environ 4 à environ 8 ;
g) coaguler les protéines végétales du surnageant obtenu à l’étape (e) ou (f), de préférence en chauffant ledit surnageant à une température d’environ 60 à environ 150°C ; ce qui crée une suspension comprenant une fraction de protéines coagulées A’ ; h) récupérer la fraction de protéines A’ comprenant les protéines végétales coagulées ;
i’) sécher la fraction de protéines A’ et la fraction de protéines B séparément ; et j’) mélanger les fractions A’ et B sèches issues de l’étape (i’) ; ce qui conduit à l’obtention d’un mélange de protéines végétales sec ;
k) extruder le mélange de protéines végétales sec obtenu à l’étape (j’) ; et l) optionnellement granuler l’extrudât obtenu à l’étape (k) sous forme de granulés.
Product-by-process L’invention concerne également la composition de protéines végétales comprenant des protéines végétales coagulées susceptible d’être obtenue par le procédé selon l’invention.
Dans un mode de réalisation, la composition de protéines végétales comprenant des protéines végétales coagulées est obtenue selon le procédé de l’invention.
L’invention concerne également au moins un granulé comprenant la composition de protéines végétales comprenant des protéines végétales coagulées ; ledit au moins un granulé étant susceptible d’être obtenu par le procédé selon l’invention.
Dans un mode de réalisation, l’au moins un granulé comprenant la composition de protéines végétales comprenant des protéines végétales est obtenu selon le procédé de l’invention. Dans un mode de réalisation, la composition de protéines végétales comprend des protéines végétales coagulées de la famille des Poaceae (ou « protéines végétales coagulées des Poaceae ») ; de préférence des protéines végétales thermocoagulées de la famille des Poaceae (ou « protéines végétales thermocoagulées des Poaceae »). De préférence, la Poaceae est le blé. Dans un mode de réalisation, la composition comprend de 40 % à 100 %, de préférence de 50 % à 100% ; plus préférenti ell ement de 55 % à 100% en poids par rapport au poids de la composition de protéines végétales thermocoagulées de blé, de riz, ou de maïs. Dans un mode de réalisation, la composition comprend de 40 % à 100 %, de préférence de 50 % à 100% ; plus préférenti ell ement de 55 % à 100% en poids par rapport au poids de la composition de protéines végétales thermocoagulées de blé.
L’invention concerne également, une composition comprenant des protéines végétales et des protéines végétales coagulées ; de préférence des protéines végétales thermocoagulées ; plus préférentiellement des protéines végétales de la famille des Poaceae thermocoagulées (ou « protéines végétales thermocoagulées des Poaceae »). La composition comprend des protéines végétales coagulées de 40 % à 100 % en poids par rapport au poids de la composition. Dans un mode de réalisation, la composition comprend de 40 % à 100 % en poids par rapport au poids de la composition de protéines végétales thermocoagulées de blé, de l'orge, de l'avoine, de sorgho, de mil, de riz, de seigle ou de maïs.
Dans un mode de réalisation, la composition comprend de 50 % à 100 % en poids par rapport au poids de la composition de protéines végétales thermocoagulées de blé, de l'orge, de l'avoine, de sorgho, de mil, de riz, de seigle ou de maïs.
Dans un mode de réalisation, la composition comprend de 55 % à 100 % en poids par rapport au poids de la composition de protéines végétales thermocoagulées de blé, de l'orge, de l'avoine, de sorgho, de mil, de riz, de seigle ou de maïs.
Dans un mode de réalisation, la composition comprend de 40 % à 100 %, de préférence de 50 % à 100% ; plus préférenti ell ement de 55 % à 100% en poids par rapport au poids de la composition de protéines végétales thermocoagulées de blé, de l'orge, de l'avoine, de sorgho, de mil, de riz, de seigle ou de maïs.
Dans un mode de réalisation, la composition comprend de 40 % à 100 %, de préférence de 50 % à 100% ; plus préférenti ell ement de 55 % à 100% en poids par rapport au poids de la composition de protéines végétales thermocoagulées de blé, de riz, ou de maïs.
Dans un mode de réalisation, la composition comprend de 40 % à 100 %, de préférence de 50 % à 100% ; plus préférenti ell ement de 55 % à 100% en poids par rapport au poids de la composition de protéines végétales thermocoagulées de blé. Dans un mode de réalisation, la composition comprend de 40 % à 100 %, de préférence de 50 % à 100% ; plus préférenti ell ement de 55 % à 100% en poids par rapport au poids de la composition de protéines végétales thermocoagulées de riz.
Dans un mode de réalisation, la composition comprend de 40 % à 100 %, de préférence de 50 % à 100% ; plus préférenti ell ement de 55 % à 100% en poids par rapport au poids de la composition de protéines végétales thermocoagulées de maïs.
Dans un mode de réalisation, la composition de protéines végétales ne comprend pas de protéines végétales coagulées de la famille des Solanaceae ; en particulier la composition ne comprend pas de protéines végétales coagulées de pomme de terre.
Dans un mode de réalisation, la composition de protéines végétales ne comprend pas de protéines végétales coagulées de la famille des Leguminoseae, en particulier la composition ne comprend pas de protéines végétales coagulées de pois et/ou la composition ne comprend pas de protéines végétales coagulées de haricots.
La composition selon l’invention ou la composition susceptible d’être obtenue par le procédé de l’invention peuvent être caractérisées par un ratio (ratio A) de la quantité d’albumines et de globulines solubles dans une solution aqueuse sur la quantité totale d’albumines et de globulines de la composition (solubles et insolubles). Dans un mode de réalisation, le ratio A est inférieur ou égal à 0,8, de préférence inférieur ou égal à 0,7 ; de préférence inférieur ou égal à 0,65. Dans un mode de réalisation, le ratio A est inférieur à 0,8, de préférence inférieur à 0,7 ; de préférence inférieur à 0,65. Selon un mode de réalisation, le ratio A est de 0,05 à 0,95 ; de 0,05 à 0,9 ; de 0,05 à 0,8 ; de 0,05 à 0,75 ; de 0,05 à 0,7 ; de 0,05 à 0,65 ; de 0,1 à 0,8 ; de 0, 1 à 0,75 ; de 0,1 à 0,65 ; de 0,2 à 0,8 ; de 0,2 à 0,75 ; de 0,2 à 0,65 ; de 0,3 à 0,8 ; de 0,3 à 0,75 ; de 0,3 à 0,65 ; de 0,4 à 0,8 ; de 0,4 à 0,75 ; de 0,4 à 0,65 ; de 0,5 à 0,8 ; de 0,5 à 0,75 ; ou de 0,5 à 0,65.
Dans un mode de réalisation, le ratio A est un ratio molaire. Selon une variante, le ratio A est un ratio en poids.
L’homme du métier peut déterminer la méthode par laquelle doser les protéines solubles, les protéines insolubles et la totalité des protéines solubles et insolubles. Dans le sens de la présente invention, les albumines et globulines solubles désignent les albumines et les globulines étant solubles dans un milieu aqueux. Selon un mode de réalisation, le milieu aqueux est une composition aqueuse comprenant des sels et présentant un pH de 7 à 8. Dans un mode de réalisation particulier, le milieu aqueux est une composition aqueuse comprenant 0,1 M de chlorure de sodium et du tampon de phosphate de sodium à pH 7,8.
Selon un mode de réalisation, la totalité des protéines solubles et insolubles est déterminée suite à la solubilisation des protéines dans un milieu aqueux comprenant un détergent. Dans un mode de réalisation, le détergent est le sulfate dodécyle de sodium (SDS). Dans un mode de réalisation, le milieu aqueux comprend 1% (poids/volume) de SDS et 0, 1 M de tampon de phosphate de sodium à pH de 6,8.
Dans un mode de réalisation, la composition selon l’invention ou la composition susceptible d’être obtenue par le procédé de l’invention contiennent des protéines végétales coagulées de 3% à 30%, de préférence de 5% à 10% en poids par rapport au poids de la composition.
Dans un mode de réalisation, la composition selon l’invention ou la composition susceptible d’être obtenue par le procédé de l’invention contiennent des protéines végétales coagulées de 3% à 30%, de préférence de 5% à 10% en poids par rapport au poids de la composition et elle présent un ratio de protéines solubles sur la quantité totale d’albumines et de globulines de la composition inférieur ou égal à 0,7 ; de préférence inférieur ou égal à 0,65.
La composition selon l’invention ou la composition susceptible d’être obtenue par le procédé de l’invention peut comprendre en outre des minéraux, des vitamines, des fibres ou des antioxydants. Dans un mode de réalisation, la composition selon l’invention est sous forme de poudre ou formulée dans une formulation, telle qu’une formulation alimentaire humaine ou animale. Selon un mode de réalisation, la composition selon l’invention est formulée sous forme des granulés. L’invention concerne donc un granulé comprenant la composition de l’invention.
Dans un mode de réalisation, le granulé est susceptible d’être obtenu par le procédé de la présente invention. Dans un mode de réalisation, le granulé est obtenu par le procédé de la présente invention. II est entendu que la teneur en protéines végétales, en protéines végétales coagulées et le ratio de de protéines solubles sur la quantité totale d’albumines et de globulines de la composition selon l’invention se rapporte aussi au granulé selon l’invention.
Utilisation
L’invention concerne aussi les utilisations, de la composition et d’au moins un granulé selon l’invention, ou de la composition et d’au moins un granulé susceptibles d’être obtenus par le procédé de l’invention.
Selon un premier aspect, l’invention concerne la composition ou au moins un granulé selon l’invention ; pour son utilisation dans l’alimentation d’un animal ; de préférence ledit animal étant choisi parmi l’être humain, les porcines, les animaux domestiques et les poissons. Selon un mode de réalisation, les animaux domestiques sont choisis parmi les chats, les chiens et les rongeurs.
Selon un deuxième aspect, l’invention concerne la composition ou au moins un granulé susceptibles d’être obtenus selon le procédé de l’invention ; pour son utilisation dans l’alimentation d’un animal ; de préférence ledit animal étant choisi parmi l’être humain, les porcins, les animaux domestiques et les poissons.
Selon un troisième aspect, l’invention concerne G utilisation d’une composition ou d’au moins un granulé, tels que décrits précédemment, pour la préparation d’une composition alimentaire pour un animal ; de préférence ledit animal étant choisi parmi l’être humain, les porcins, les animaux domestiques et les poissons. L’invention concerne aussi l’utilisation d’une composition, ou d’au moins un granulé de l’invention, dans l’alimentation d’un animal ; de préférence ledit animal étant choisi parmi l’être humain, les porcins, les animaux domestiques et les poissons. Selon un mode de réalisation, les animaux domestiques sont choisis parmi les chats, les chiens et les rongeurs.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES Figure 1 est un graphique montrant l’effet du pH avant la première précipitation. L’axe Y montre le pourcentage de la solubilité de l’effluent issu de la suspension de la matière végétale (à gauche) et le pourcentage de la récupération des protéines au surnageant (à gauche). L’axe X montre le pH des conditions testées.
Figure 2 est un graphique montrant l’effet de la nature de l’acide utilisé lors de la première précipitation. L’axe Y montre le pourcentage de la solubilité des protéines au surnageant. L’axe X montre le pH des conditions testées en utilisant l’acide sulfurique, l’acide phosphorique et l’acide chlorhydrique.
Figure 3 est un graphique montrant l’effet du pH pendant la thermocoagul ati on . L’axe Y montre le pourcentage de la récupération des protéines suite à la thermocoagul ati on (à gauche) et la pureté des protéines obtenues, exprimée en pourcentage de protéines sur la matière sèche de la composition obtenue (à gauche). L’axe X montre le pH des conditions testées.
Figure 4 est un graphique montrant l’effet de la température de la thermocoagul ati on . L’axe Y montre le pourcentage de la récupération des protéines suite à la thermocoagul ati on (à gauche) et la pureté des protéines obtenues, exprimée en pourcentage de protéines sur la matière sèche de la composition obtenue (à gauche). L’axe X montre les températures testées en °C. EXEMPLES
La présente invention se comprendra encore mieux à la lecture des exemples suivants qui illustrent non-limitativement invention.
Exemple 1 : Procédé Trois kilos d’un échantillon homogène d’effluent de blé (= phrase légère comprenant les protéines solubles du décanteur à trois phases, type Tricanter® Flottweg) (dont la composition est indiquée dans le Tableau 1 ci-dessous) sont acidifiés jusqu’à pH 4 au moyen d’une solution d’acide phosphorique à 10% puis centrifugés à 3000 g pendant 10 minutes (Thermo Scientific Sorvall RC 12BP Plus). Environ 2.3 kg de surnageant sont récupérés. Le précipité (0,7 kg) est mis à côté. Deux litres du surnageant obtenu précédemment sont alcalinisés jusqu’à pH 6 au moyen d’une solution de soude à 5N.
Tableau 1. Composition de l’effluent de blé (% en poids)
Une partie de la solution alcalinisée est ensuite chauffée à 100°C pendant 30 min dans un bain-marie puis, le mélange est refroidi jusqu’à température ambiante. Par la suite, les dispersions obtenues sont centrifugées à 3000g pendant 10 min. Chacune des dispersions a ainsi rendu environ 5 % (poids/poids) de précipitât sous forme de boue comprenant les protéines coagulées.
Le marc obtenu est ensuite additionné au gluten natif produit par le décanteur à trois phases pour être co-séchés. Le procédé est répété à la différence qu’une autre partie de la solution alcalinisée a été chauffée à 121°C pendant 10 min dans un autoclave ; les étapes ultérieures étant identiques.
Exemple 2 : Caractérisation des fractions protéiques obtenues La caractérisation des fractions obtenues est faite en analysant la matière sèche, la quantité de protéines, les cendres, le type de protéines extrait par HPLC à exclusion de phase, analyse des carbohydrates, des fibres et des lipides.
Tableau 2. Caractérisation du gluten (protéine insoluble), de la faction de protéines coagulées et la composition de protéines végétales comprenant des protéines végétales coagulées selon l’invention.
Méthode pour caractériser le pourcentage d’albumines et globulines solubles (ratio A)
1) Quantité d’albumines et globulines soluble dans l’eau saline :
6 mg de protéines sèches sont mis en suspension dans 20 ml d’une solution aqueuse à pH 7,8 (tampon comprenant du phosphate de sodium 50mM, NaCl 0.1M). L’échantillon est agité pendant 80min à 60rpm (Heidolph Reax2, setting « 5 ») à 60°C puis centrifugé à 37500 g pendant 30min à 20°C.
Par la suite, lml de surnageant (Extrait 1) est analysé par chromatographie d’exclusion stérique (SE-HPLC) : Colonne : TSK-G4000SWxl 7,8 mm ID (diamètre interne) x 30.0 cm(longueur) (Tosohaas, Stuttgart, Germany), gamme de poids moléculaire 10-1000 kDa ; Détection UV 214 nm ; Elution : 0.1 M tampon de phosphate (pH 6.84-6.87) à 0.1 % SDS.
L’aire de la fraction albumines et globulines dans le chromatogramme représente la quantité d’albumines et de globulines solubles dans eau saline [Aaib+A i0 (solubles : l’extrait 1)].
2) Quantité totale d’albumines et globulines (soluble et insoluble dans l’eau saline, dites soluble dans SDS) : 16 mg de protéines sèches sont mis en suspension dans 20 ml du tampon d’extraction
(0.1 M tampon de phosphate (pH 6.84 - 6.87) à 1 % SDS). L’échantillon est agité pendant 80 min à 60 rpm (Heidolph Reax2, setting « 5 ») à 60°C puis centrifugé à 37500 g pendant 30 min à 20°C
Par la suite, 1 ml de surnageant (Extrait 2) est analysé par chromatographie d’exclusion stérique (SE-HPLC) comme décrit précédemment.
L’aire de la fraction albumines et globulines dans le chromatogramme représente la quantité totale de albumines et globulines solubles et insolubles par solubilisation totale dans le milieu comprenant du SDS [Aaib+Agi0 (solubles et insolubles ; solubilisées dans le milieu comprenant du SDS)]
A Alb +Aglo (.Solubilisation dans Veau saline)
ratio -
Aalb +Aglo (solubilisation totale dans SDS SN2 )
Exemple 3 : Impact du pH avant la thermocoagulation
L’effet du pH avant la première précipitation selon l’étape (d) du procédé, est évalué. Le pH de cinq fractions de protéines hydrosolubles, obtenues selon l’Exemple 1, est ajusté à 4,0 ; 4,5 ; 5,0 ; 5,5 et 6,0.
Par la suite les cinq échantillons sont soumis à une centrifugation, telle que décrite à l’Exemple 1. Les protéines au surnageant sont par la suite dosées et le pourcentage de récupération protéique est calculé. Les résultats de l’Exemple 3 sont présentés à la Figure 1.
D’après les résultats, à pH 4-5,5, de préférence à pH 4, une récupération optimale de protéines est observée.
Exemple 4 : Impact de la nature de l’acide utilisé Le pH de cinq fractions de protéines hydrosolubles, obtenues selon l’exemple 1, est ajusté à pH 3,0 ; 4,0 ; 5,0 ; 6,0 et 7,0. L’acidification de chaque échantillon a lieu 3 fois indépendamment avec de l’acide phosphorique, de l’acide chlorhydrique et de l’acide sulfurique.
Par la suite les quinze échantillons sont soumis à une centrifugation telle que décrite à l’Exemple 1. Les protéines au surnageant sont par la suite dosées et le pourcentage de solubilisation protéique est calculé.
Les résultats de l’Exemple 4 sont présentés à la Figure 2.
Ajuster le pH avec de l’acide phosphorique et de l’acide chlorhydrique conduit à une meilleure solubilisation protéique qu’avec l’acide sulfurique. Exemple 5 : Impact du pH pendant la thermocoagulation
L’impact du pH après la première précipitation et pendant la thermocoagulation (étape (f) du procédé), est évalué.
Le pH de cinq fractions de protéines hydrosolubles après centrifugation, obtenues selon l’Exemple 3 (récupération du surnageant à pH 4), est ajusté à 4,0 ; 4,5 ; 5,0 ; 5,5 et 6,0. Par la suite les cinq échantillons sont thermocoagulés à 100°C pendant 30 minutes dans un bain-marie. Les protéines thermocoagulées sont récupérées selon l’Exemple 1 et par la suite elles sont dosées. Le pourcentage de récupération protéique et le pourcentage protéines sur la matière sèche en poids sont calculés.
Les résultats de l’Exemple 5 sont présentés à la Figure 3. Ajuster le pH à une valeur de 5 à 6 pendant la thermocoagulation conduit à une récupération protéique optimale et à une pureté protéique améliorée.
Exemple 6 : Impact de la température de coagulation
Quatre échantillons de surnageant obtenu selon l’exemple 4 (précipitation à pH 4, centrifugation, puis ajustement du pH à 6) sont thermocoagulés dans un bain marie à 80, 90, 95 et 100°C respectivement.
Un cinquième échantillon obtenu selon les mêmes conditions est thermocoagulé à 121°C dans un autoclave.
Suite à la récupération de la fraction des protéines thermocoagulées selon l’Exemple 1, le pourcentage de récupération protéique et le pourcentage protéines sur la matière sèche en poids sont calculés.
Les résultats de l’Exemple 6 sont présentés à la Figure 4.
La thermocoagulation à 121°C conduit à une récupération protéique améliorée. De plus, la composition obtenue présente une pureté protéique supérieure (pourcentage protéines sur la matière sèche).
Exemple 7 : Production de protéines de blé coagulées.
Le procédé selon l’Exemple 1 tel que décrit ci-dessus a été optimisé en échelle pilote par la Demanderesse pour les besoins de la mise en œuvre industrielle. Le procédé optimisé est décrit ci-après. Un échantillon de 1000 kg d’effluent de blé (= phrase légère comprenant les protéines solubles du décanteur à trois phases, type Tricanter® Flottweg) (dont la composition est indiquée dans le Tableau 1 ci-dessus) est ajusté à pH 4 par l’addition de 1 kg d’acide phosphorique à 85%. La solution obtenue est ensuite envoyée dans une centrifugeuse à assiettes Westfalia afin de séparer l’amidon et fibres des protéines solubles. Le pH de la phase légère obtenue est ajusté à pH 6 par addition de 0,8 kg de NaOH à 50%. Les 863 kg obtenus sont ensuite préchauffés à une température de 60°C via un échangeur thermique. Afin de coaguler les protéines, la solution est chauffée à 115°C par une injection directe de vapeur dans le milieu, et cette température est maintenue pendant 7 min au moyen d’un chambreur. Les 940 kg obtenus sont ensuite envoyés dans un décanteur Westfalia afin de séparer les protéines du reste de la solution. Finalement 33 kg de boue protéinée à 60%protéines /matière sèche (facteur N*6.25) sont obtenus.
Exemple 8 : Production et amélioration de la pureté de protéines de blé coagulées à l’échelle pilote.
Le procédé selon l’Exemple 7 tel que décrit ci-dessus a été encore optimisé en échelle pilote par la Demanderesse afin d’améliorer la pureté en protéines dans la fraction de protéines coagulées. Le procédé ainsi optimisé est décrit ci-après.
Un échantillon de 1000 kg d’effluent de blé (= phrase légère comprenant les protéines solubles du décanteur à trois phases, type Tricanter® Flottweg) (dont la composition est indiquée dans le Tableau 1 ci-dessus) est ajusté à pH 4 par l’addition de 1 kg d’acide phosphorique à 85%. La solution obtenue est ensuite envoyée dans une centrifugeuse à assiettes Westfalia afin de séparer l’amidon et fibres des protéines solubles. Le pH de la phase légère obtenue est ajusté à pH 6 par addition de 0,8 kg de NaOH à 50%. Les 863 kg obtenus sont ensuite préchauffés à une température de 60°C via un échangeur thermique. Afin de coaguler les protéines, la solution est chauffée à 115°C par une injection de vapeur dans le milieu, et cette température est maintenue pendant 7 min au moyen d’un chambreur. Les 940 kg obtenus sont ensuite envoyés dans un décanteur Westfalia afin de séparer les protéines du reste de la solution. 33 kg de produit protéiné à 60%protéines /matière sèche (facteur N*6.25) sont obtenus et mélangés avec 2 équivalents (volume / masse de produit) d’eau fraîche. La solution (100 kg) est ensuite envoyée dans un décanteur pour séparer les protéines coagulées du reste. Finalement 32 kg de boue protéinée à 70%protéines / matière sèche sont obtenus.
Le mélange de protéines coagulées produit avec le procédé décrit ci-dessus présente la composition décrite dans le Tableau 3.
Tableau 3. Composition du mélange de protéines coagulées (% en poids) Exemple 9 : Impact du pH à l’échelle pilote.
Un échantillon de 1000 kg a été collecté et, cette fois, le procédé a été répété mais sans aucun ajout d’acide phosphorique à 85%. Le pH de la phase légère obtenue est ajusté à pH 6 par addition de NaOH à 50%.
Comparé aux procédés des Exemples 7 et 8, les résultats obtenus montrent que la pureté des boues protéinées finales est quasiment identique (± 70 % protéine /matière sèche). La principale différence est un rendement en matière sèche inférieur de 4%, lorsque l’effluent ne subit pas d’ajustement de pH par l’acide phosphorique. Exemple 10 : Composition nutritionnelle des protéines coagulées.
Le mélange de protéines coagulées produit avec le procédé décrit dans l’Exemple 8 et l’Exemple 9 ci-dessus a une composition nutritionnelle caractéristique décrite dans le Tableau 3 ci-dessus.
Les protéines coagulées ont une digestibilité protéique entre 85-90%, mesurée par méthode in-vitro (Boisen). Cette digestibilité protéique relativement élevée assure un apport en acides aminées, ainsi qu’un apport énergétique, efficaces lors de l’incorporation de cet ingrédient dans un aliment composé pour la nutrition animale. Un apport en acides aminées et en énergie est nécessaire pour assurer un bon taux de conversion alimentaire et une bonne croissance en masse de l’animal nourri. La composition en anions et cations présents dans les protéines coagulées est détaillée dans le Tableau 4.
Tableau 4. Anions et cations dans les protéines coagulées (% en poids de la matière sèche)
La composition en acides aminées présente dans la fraction protéique des protéines coagulées est détaillée dans le Tableau 5. Cette composition en acides aminés est assez équilibrée et est riche en acide aminées indispensable comme la lysine et la méthionine. Un apport équilibre en acide aminées indispensable est nécessaire pour assurer un métabolisme protéique efficace. Un métabolisme protéique efficace est important pour une bonne croissance en masse musculaire des animaux.
Tableau 5. Composition en acides aminés dans les protéines coagulées (en g acide aminées pour 100g des acides aminés totaux)
La fraction de matière grasse présente dans la boue de protéines coagulées contient majoritairement des acides gras poly-insaturés, plus spécifiquement des acides gras omega-6, tel que détaillé dans le Tableau 6. Le profil en acide gras de cet ingrédient pour G alimentation animale peut directement impacter le profil en acide gras du tissu musculaire animal, et donc modifier la valeur nutritionnelle des produits dérivés (viande, œuf, lait, etc.).
Tableau 6. Composition des matières grasses dans les protéines coagulées (% en poids de la matière grasse totale).

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé pour la préparation d’une composition de protéines végétales comprenant des protéines végétales coagulées des Poaceae, ledit procédé comprenant les étapes de :
a) mélanger une matière végétale comprenant au moins une espèce de la famille des Poaceae avec une solution aqueuse, de préférence de l’eau ; ce qui conduit à une suspension ;
b) séparer la fraction de protéines A comprenant les protéines hydrosolubles de la fraction B comprenant les protéines insolubles par décantation ; c) optionnellement ajuster le pH de la fraction A à pH d’environ 2 à environ 6 ; d) sédimenter la partie insoluble de la fraction A issue de l’étape (c) ;
e) récupérer le surnageant ;
f) optionnellement ajuster le pH du surnageant obtenu à l’étape (e) à pH d’environ 4 à environ 8 ;
g) coaguler les protéines végétales du surnageant obtenu à l’étape (e) ou (f) en chauffant ledit surnageant à une température d’environ 60 à environ 150°C ; ce qui crée une suspension comprenant une fraction de protéines coagulées A’ ;
h) récupérer la fraction de protéines A’ comprenant les protéines végétales coagulées ;
i) mélanger la fraction de protéines A’ avec la fraction de protéines B ; et j) sécher le mélange obtenu à l’étape (i) ; ce qui conduit à l’obtention d’un mélange de protéines végétales sec.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l’étape (i) consiste à mélanger la fraction de protéines B obtenue d’une première espèce de la famille des Poaceae avec la fraction de protéines A’ obtenue d’une deuxième espèce de la famille des Poaceae.
3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l’étape (i) consiste à mélanger la fraction de protéines B obtenue de la même espèce de la famille des Poaceae que la fraction de protéines A’ .
4. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant en outre une étape d’addition :
- d’une solution enzymatique au surnageant récupéré à l’étape (e) ou (f) ; et/ou
- d’une solution comprenant au moins un sel de métal à la suspension obtenue à l’étape (g) ; ledit sel de métal étant sélectionné parmi les sels de Ca, Mg, Fe et leurs mélanges.
5. Procédé pour la préparation d’au moins un granulé de protéines végétales comprenant des protéines végétales coagulées qui comprend les étapes (a) à (j) telles que décrites aux revendications 1 à 4, ledit procédé comprenant en outre :
- une étape (k) consistant à extruder le mélange obtenu à l’étape (i) ou le mélange de protéines végétales sec obtenu à l’étape (j), et
- optionnellement, une étape (1) consistant à granuler l’extrudât obtenu à l’étape (k) sous forme de granulés.
6. Composition de protéines végétales comprenant des protéines végétales coagulées susceptible d’être obtenue par le procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4 ; dans ladite composition les protéines végétales et les protéines végétales coagulées sont de 40 % à 100 % en poids par rapport au poids de la composition.
7. Composition comprenant des protéines végétales et des protéines végétales coagulées des Poaceae, de préférence des protéines végétales thermocoagulées des Poaceae ; dans ladite composition les protéines végétales et les protéines végétales coagulées sont de 40 % à 100 % en poids par rapport au poids de la composition.
8. Composition selon la revendication 6 ou la revendication 7, dans laquelle les protéines végétales sont le gluten, et dans laquelle les protéines végétales coagulées sont choisies parmi le gluten, les albumines, les globulines et leurs mélanges.
9. Composition selon l’une quelconque des revendications 6 à 8, laquelle composition comprend des lipides de 5 % à 15 % en poids par rapport au poids de la composition.
10. Composition selon l’une quelconque des revendications 6 à 9, dans laquelle les protéines végétales coagulées sont de 3% à 30%, de préférence de 5% à 10% en poids par rapport au poids de la composition.
11. Composition selon l’une quelconque des revendications 6 à 10, présentant un ratio de protéines insolubles sur la quantité totale d’albumines et de globulines de la composition inférieur ou égal à 0,65.
12. Composition selon l’une quelconque des revendications 6 à 11, ladite composition comprenant en outre des minéraux, des vitamines, des fibres ou des antioxydants.
13. Granulé de protéines végétales comprenant des protéines végétales coagulées susceptible d’être obtenu par le procédé selon la revendication 5, dans ledit granulé les protéines végétales et les protéines végétales coagulées sont de 40 % à 100 % en poids par rapport au poids de la composition.
14. Granulé comprenant la composition selon l’une quelconque des revendications
6 à 12
15. Composition selon l’une quelconque des revendications 6 à 12, ou au moins un granulé selon la revendication 13 ou la revendication 14, pour son utilisation dans l’alimentation d’un animal ; de préférence ledit animal étant choisi parmi l’être humain, les porcins, les animaux domestiques et les poissons.
16. Utilisation d’une composition selon l’une quelconque des revendications 6 à 12, ou d’au moins un granulé selon la revendication 13 ou la revendication 14, dans l’alimentation d’un animal, de préférence ledit animal étant choisi parmi l’être humain, les porcins, les animaux domestiques et les poissons.
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