FR3150933A1

FR3150933A1 - Protéine de féverole fonctionnelle

Info

Publication number: FR3150933A1
Application number: FR2307487A
Authority: FR
Inventors: Jorge Luis VENTUREIRA; Christophe Laroche
Original assignee: Roquette Freres SA
Current assignee: Roquette Freres SA
Priority date: 2023-07-12
Filing date: 2023-07-12
Publication date: 2025-01-17

Abstract

Procédé de fabrication d’un extrait de protéine de féverole dénaturée, un extrait de protéine de féverole dénaturée, une composition de protéine de féverole dénaturée, une composition de protéine de féverole texturée, ainsi que sur l’utilisation dudit extrait et desdites compositions.

Description

Protéine de féverole fonctionnelle

Domaine de l’invention

L’invention a pour objet de nouvelles protéines de féverole aux propriétés fonctionnelles améliorées, qui peuvent être un profil de solubilité dans l’eau, une capacité d’émulsion et/ou un pouvoir gélifiant. L’invention porte également sur un procédé d’extraction de protéines de féverole. Un autre objet porte également sur l‘utilisation de protéines de féverole dans des produits alimentaires ou de boissons.

Art antérieur

Les féveroles, ou féverolles (selon l’ancienne orthographe), sont des plantes annuelles de l'espèce Vicia faba. Ce sont des légumineuses de la famille des Fabaceae, sous-famille des Faboideae, tribu des Fabeae.

Il s'agit de la même espèce que la fève, plante utilisée depuis l'antiquité pour l'alimentation humaine. Le mot fève désigne alors à la fois la graine et la plante.

Il est connu de l’art antérieur plusieurs procédés de production permettant, en partant de graines de féverole, de produire des compositions protéiques.

Une première famille de ce type de compositions porte sur des concentrats de protéines, généralement obtenus dans un procédé dit « à sec » dans lequel un broyage des fèveroles est réalisé afin d’obtenir une farine, puis cette farine est ensuite enrichie en protéine par séparation mécanique. Ce type de concentrats de protéines de féverole ont une teneur en protéine qui ne dépasse pas 70% et qui dépasse rarement 60%. Dans ce type de procédé, il n’est généralement pas procédé à d’étape de traitement thermique et les protéines de ces compositions sont généralement natives et non dénaturées.

Une seconde famille de ce type de compositions concerne les isolats de protéines, obtenus par un procédé par voie humide. Le procédé classique en voie humide s’initie par un broyage des fèveroles afin d’obtenir une farine. Celle-ci est ensuite délayée dans de l’eau afin de subir une extraction visant à solubiliser les protéines de féverole. La solution subit ensuite une séparation liquide/solide afin d’obtenir d’une part une solution brute protéique et d’autre part une fraction solide enrichie en amidon et fibres. Les protéines de féveroles sont extraites via une précipitation à pH isoélectrique des protéines, puis elles sont généralement séparées de la solution aqueuse et séchées.

Toutefois, pour exploiter commercialement ces protéines obtenues par un procédé en voie humide, les fabricants réalisent une ou plusieurs étapes de traitement thermique afin de pasteuriser ces protéines ainsi qu’une étape de séchage par apport de chaleur, généralement par spray drying. Ces étapes sont obligatoires pour pouvoir contrôler leur microbiologie et ainsi permettre de les consommer en toute sécurité et de les conserver plusieurs mois. Toutefois, par l’apport de chaleur suffisante pour y parvenir, ces étapes mènent immanquablement à la dénaturation des protéines. Or, en procédant à leur dénaturation, il a été observé dans le cas des protéines de féverole que les propriétés obtenues ne sont pas toujours satisfaisantes.

C’est ainsi que Vogelsang-O’Dwyer et al. décrivent dans un article de 2020 (Vogelsang-O’Dwyer et al. Comparison of Faba Bean Protein Ingredients Produced Using Dry Fractionation and Isoelectric Precipitation: Techno-Functional, Nutritional and Environmental Performance, Foods 2020, 9, 322) la fabrication d’un concentrat de protéine de féverole ainsi que la fabrication d’un isolat de protéine de féverole. En ce qui concerne le concentrat protéique fabriqué par séparation mécanique, il présente une solubilité à pH 7 élevée, proche de 90%. Au contraire, l’isolat de protéine de féverole présente quant à lui une solubilité de seulement 30%. Les auteurs expliquent cette différence par la dénaturation des protéines lors des étapes d’isolement de la protéine et du séchage qui sont réalisés à l’aide de chaleur pour l’isolat, alors que la protéine du concentrat n’est pas dénaturée.

Par ailleurs, Johnston et al. décrivent dans un article de 2015 (Johnston et al. The physicochemical properties of legume protein isolates and their ability to stabilize oil-in-water emulsions with and without genipin , J Food Sci Technol. 2015 Jul; 52(7): 4135–4145) la fabrication de différents isolats de protéine, dont un isolat de protéine de féverole. Cet isolat présente une solubilité d’environ 85%. Toutefois, la protéine de cet isolat n’est pas dénaturée car l’extraction est réalisée à température ambiante et le séchage est réalisé par lyophilisation et non par apport de chaleur. Et surtout, ce type de protéine de féverole non dénaturée, séchée par cryogénisation, n’est pas aisément exploitable industriellement : en effet, ce procédé ne comprend aucune étape ne permettant de contrôler la charge microbienne de la protéine afin de la consommer directement dans des produits alimentaires en toute sécurité. Or, une telle protéine dont le contrôle microbien n’a pas été effectué dans son procédé n’est pas industriellement et commercialement acceptable. Un autre procédé de fabrication de protéine de légumineuse non ou faiblement dénaturée, qui peut être de féverole, a également été décrit dans le document WO2022/136627. Toutefois, bien qu’une étape de traitement thermique puisse être appliquée, il est essentiel que la protéine reste non dénaturée et le traitement thermique doit rester de faible intensité ; ce document ne résout donc pas le problème du bon contrôle de la charge microbienne. C’est également le cas de la demande WO 2023/073238 qui décrit une protéine de féverole comprenant des albumines et des globulines. Cette composition est obtenue par un procédé utilisant de l’ultrafiltration, ne comprenant pas de précipitation isoélectrique et optionnellement un traitement thermique à basse température, de manière à ce que la protéine reste native.

La Demanderesse s’est déjà intéressée à la fourniture de nouvelles compositions protéiques présentant une couleur améliorée qui ont fait l’objet des demandes WO2020/193641 et WO2020/193668. Toutefois, ces documents décrivent des protéines de féverole dénaturées dont les propriétés peuvent encore être améliorées.

Or, il existe de nombreuses applications pour lesquelles l’utilisation de telles protéines aux propriétés améliorées peuvent être d’intérêt. Par exemple, dans le domaine des boissons prêtes à boire et par exemple pour la fabrication de succédanés végétaux de lait, l’obtention d’une protéine soluble permet de préparer plus facilement une boisson ayant une texture en bouche (en anglais mouthfeel) plus important. La boisson est plus agréable à déguster pour le consommateur final. Également, dans le domaine des boissons en poudre (ou en anglais powder mixes), il est impératif d’avoir une bonne solubilité pour éviter la texture poudreuse en bouche qui est désagréable pour le consommateur. La majorité de ces boissons sont neutres voire très légèrement acides et présentent un pH allant d’environ 6 à environ 7. Or, il a pu être observé que lors de la dénaturation des protéines de féverole, leur profil de solubilité est modifié et que la solubilité diminue quel que soit le pH, et notamment la solubilité aux pH allant de 6 à 7. Ceci peut être un problème car, en plus des boissons, de nombreux produits alimentaires présentent un tel pH légèrement acide proche de 6. Comme il apparaît dans la partie Exemples, les protéines commerciales de féverole disponibles actuellement présentent une solubilité relativement faible dans cette gamme de pH, ce qui peut limiter leur utilisation. Par exemple, la texture de la protéine peut être jugée désagréable, rapeuse en bouche, car manquant de solubilité au pH d’utilisation. Il est donc souhaitable de fournir de nouvelles protéines de féverole pouvant présenter un profil de solubilité différent et amélioré par rapport aux protéines de féverole connues, ceci afin de pouvoir optimiser l’utilisation des protéines de féverole, notamment dans les applications alimentaires.

Comme autre propriété fonctionnelle, la capacité émulsifiante des protéines de féverole disponibles peut également être assez limitée, plus faible par exemple que certaines protéines de pois. Or, de nombreux produits alimentaires (substituts de produits laitiers, sauces, substituts de viande…) associent des lipides et de l’eau et l’obtention de protéines présentant cette capacité émulsifiante supérieure permettrait d’obtenir des produits alimentaires améliorés. C’est également le cas pour les glaces et crèmes glacées, dans lesquelles les quantités de lipides sont importantes, pour lesquelles de telles protéines est désirée.

Il peut également être d’intérêt de fournir des protéines combinant ces différentes propriétés, y compris solubilité et capacité émulsifiante citées précédemment. On peut aussi citer comme propriété fonctionnelle utile le pouvoir gélifiant qui est utile pour la fabrication de produits alimentaires présentant une texture en bouche plus importante. Or, le pouvoir gélifiant est généralement associé à une solubilité, notamment à pH neutre, relativement faible. Il peut être d’intérêt de fournir de nouvelles protéines de féverole combinant un bon pouvoir gélifiant ainsi qu’une solubilité élevée, afin d’obtenir des produits de texture différente.

Il est donc d’intérêt pour le développement commercial des protéines de féveroles de trouver un procédé simple et efficace, permettant d’accéder à de nouvelles protéines de féverole présentant des propriétés fonctionnelles (ou une combinaison de ces propriétés) telles que solubilité, capacité émulsifiante et/ou force de gel améliorée par rapport aux protéines de féverole de l’art antérieur.

Il est du mérite de la demanderesse d’avoir trouvé un tel procédé et une telle composition protéique. Cette invention sera décrite dans la section suivante.

Dans un premier objet, l’invention porte sur un procédé de fabrication d’un extrait de protéine de féverole dénaturée comprenant les étapes suivantes :
a) préparation d’une suspension aqueuse de féveroles broyées ;
b) extraction d’une fraction protéique par séparation solide-liquide de la suspension aqueuse ;
c) ajustement à un pH compris entre 4,0 et 5,7, de ladite fraction protéique ;
d) traitement thermique de la fraction protéique à une température allant de 50 à 80°C pendant une durée allant de 1 à 30 secondes pour former une suspension de protéines précipitées ;
e) séparation solide-liquide de la suspension de protéines précipitées pour récupérer un extrait de protéine de féverole présentant une teneur en poids de protéine par rapport à sa matière sèche supérieure à 70% ;
f) ajustement du pH entre 6,3 et 8 ;
g) traitement thermique de l’extrait de protéine de féverole au pH ajusté à une température allant de 85 à 160°C pendant une durée permettant d’obtenir la dénaturation de la protéine de féverole ;
h) éventuellement séchage.

Dans certains modes de réalisation, le procédé comprend, suite à l’étape de traitement thermique g), une étape de refroidissement sous vide de la suspension de protéines précipitées.

Dans certains modes de réalisation, l’étape de traitement thermique g) est réalisé de 100 à 150°C pendant 0,1 à 60 secondes, préférentiellement de 0,1 à 10 secondes.

Dans certains modes de réalisation, le procédé comprend, après l’étape g), une étape de cisaillement de l’extrait de protéine dénaturé, par exemple par passage dans une pompe haute pression ou d’homogénéisation.

Dans certains modes de réalisation, le procédé est caractérisé en ce qu’une fraction riche en amidon et/ou une fraction riche en fibre est également récupérée à partir de la suspension aqueuse de féveroles broyées.

Dans certains modes de réalisation, le pH est ajusté entre 6,5 et 7,5 lors de l’étape f).

Dans un deuxième objet, l’invention porte sur un extrait de protéine de féverole dénaturée susceptible d’être obtenu par le procédé du premier objet de l’invention.

Dans un troisième objet, l’invention porte sur une composition de protéine de féverole dénaturée, comprenant au moins 60 % en poids de protéines sur la base de la matière sèche, ladite composition présentant au moins une des propriétés suivantes :
- solubilité à pH 6 supérieure ou égale à 50%,
- solubilité à pH 7 supérieure ou égale à 75%,
- capacité d’émulsion supérieure à 400 mL/g.

Dans certains modes de réalisation, la composition présente une solubilité à pH 6 supérieure ou égale à 70% ou une solubilité à pH 7 supérieure ou égale à 80%.

Dans certains modes de réalisation, la composition présente une capacité d’émulsion supérieure à 500 mL/g, préférentiellement supérieure à 600mL/g.

Dans certains modes de réalisation, la composition présente un pouvoir gélifiant supérieur ou égal à 100 Pa, par exemple allant de 100 à 1000 Pa, préférentiellement allant de 300 à 800 Pa.

Dans certains modes de réalisation, la composition présente une teneur en protéine de féverole supérieure à 80%, de préférence supérieure à 90%, % exprimé en poids par rapport à la matière sèche de la composition.

Dans certains modes de réalisation, la composition présente une matière sèche supérieure à 90%, préférentiellement supérieure à 94%, % exprimé en poids par rapport au poids total de la composition.

Dans certains modes de réalisation, la composition présente une enthalpie de dénaturation de moins de 0,5 J/g.

Dans un quatrième objet, l’invention porte sur une composition de protéine de féverole texturée obtenue par texturation de l’extrait de protéine de féverole du deuxième objet de l’invention, ou de la composition de protéine de féverole du troisième objet de l’invention.

Dans un cinquième objet, l’invention porte sur l’utilisation de l’extrait de protéine de féverole du deuxième objet de l’invention, de la composition de protéine de féverole dénaturée du troisième objet de l’invention, ou de la composition de protéine de féverole texturée du quatrième objet de l’invention, pour la fabrication de produits alimentaires ou de boissons.

Comme il apparaît par la suite, le nouvel extrait de protéine de féverole permet de nombreuses utilisations avantageuses dans les boissons et les produits alimentaires, notamment pour la fabrication de produits de substitution aux produits laitiers (comme les yaourts, les laits animaux ou encore les crèmes glacées), les produits de substitution de la viande (tels que les saucisses) et notamment l’utilisation en extrusion humide.

Description des dessins Fig. 1

FIG. 1présente une bande d’extrusion humide obtenue à partir d’un mélange Inv.1 comprenant la protéine de féverole de l’Exemple 1 combinée à des fibres de pois et de la fécule de pomme de terre.

Fig. 2

FIG. 2présente une bande d’extrusion humide obtenue à partir d’un mélange CP.1 comprenant une protéine de pois commerciale.

Fig. 3

FIG. 3présente une bande d’extrusion humide obtenue à partir d’un mélange Inv.2 comprenant uniquement la protéine de féverole de l’Exemple 1.

Fig. 4

FIG. 4présente une bande d’extrusion humide obtenue à partir d’un mélange Inv.3 la protéine de féverole de l’Exemple 1 en combinaison avec de la protéine de pois comparative.

Fig. 5

FIG. 5présente les résultats du test de dilacération d’une bande d’extrusion humide obtenue à partir d’un mélange Inv.1 comprenant la protéine de féverole de l’Exemple 1 combinée à des fibres de pois et de la fécule de pomme de terre.

Fig. 6

FIG. 6présente les résultats du test de dilacération d’une bande d’extrusion humide obtenue à partir d’un mélange CP.1 comprenant une protéine de pois commerciale.

Fig. 7

FIG. 7présente les résultats du test de dilacération d’une bande d’extrusion humide obtenue à partir d’un mélange Inv.2 comprenant uniquement la protéine de féverole de l’Exemple 1.

Fig. 8

FIG. 8présente les résultats du test de dilacération d’une bande d’extrusion humide obtenue en utilisant un mélange Inv.3 comprenant la protéine de féverole de l’Exemple 1 en combinaison avec de la protéine de pois commerciale.

Description détaillée de l’invention

Un premier objet de l’invention concerne un procédé de préparation d’un extrait de protéine de féverole dénaturée. Ce procédé est décrit de manière détaillée plus loin dans la description.

Un deuxième objet de l’invention porte sur un extrait de protéine de féverole dénaturée susceptible d’être obtenu par le procédé du premier objet de l’invention

Cet extrait peut avoir différentes propriétés fonctionnelles, en particulier en termes de solubilité, de capacité émulsifiante et/ou force de gel, qui sont de préférence améliorées par rapport aux protéines de féverole de l’art antérieur.

Par « extrait de protéine de féverole dénaturée », « extrait de protéine de féverole », « composition à base d’un extrait de protéine de féverole », « composition de protéine de féverole », ou plus simplement « protéine de féverole », on entend une composition protéique extraite de graines de féverole, qui peut être produite selon le procédé du premier objet de l’invention. L’homme du métier comprendra que dans ce qui suit ces termes peuvent être utilisés de manière interchangeable. Le sens à donner au terme « dénaturé », relatif aux protéines de féverole est décrit plus loin dans la description.

De manière préférée, l’extrait de protéine de féverole selon l’invention présente une teneur en poids en protéine supérieure à 70% exprimée en pourcentage de protéines sur matière sèche, préférentiellement supérieure à 80% en poids, encore plus préférentiellement supérieure à 90% en poids. Cette teneur en poids peut aller par exemple de 80 à 99%, notamment de 85 à 98%, par exemple de 90 à 97%. La teneur en protéine est la teneur N6,25, calculée par la méthode Dumas.

Selon l’invention, sauf précision explicite du contraire, les teneurs sont des teneurs en poids exprimées par rapport à la matière sèche totale de l’extrait. La matière sèche peut être déterminée en utilisant les analyseurs d’humidité connus, tels qu’un analyseur d’humidité par rayonnement infra-rouge ou halogène.

L’extrait de protéine de féverole selon l’invention peut comprendre en plus des protéines de féverole d’autres constituants minoritaires, tels que de l’amidon, des lipides, des fibres, et/ou des sucres. Généralement, la teneur totale en lipides va de 0 à 15%, notamment de 1 à 10%, par exemple de 4 à 8%. La teneur totale en lipides peut être déterminée par les méthodes classiques, comme la méthode décrite dans la partie exemples. La teneur en sucres peut aller de 0 à 10%, généralement de 0,5 à 5%. La teneur en sucres peut être déterminée par chromatographie liquide haute performance (HPLC). Généralement, la teneur totale en amidon dans l’extrait de protéine de féverole de l’invention va de 0 à 20%, par exemple de 0 à 10%, notamment de 0,5 à 5%. Cette teneur totale en amidon peut être mesurée à l’aide de la méthode AOAC 996.11 (2005). Généralement, la teneur en fibres totale peut aller de 0 à 20%, par exemple de 1 à 18%, notamment de 2 à 10%. Cette teneur peut être déterminée par la méthode AOAC 2017.16 (2017).

Selon une variante de l’invention, l’extrait de protéine de féverole de l’invention présente un profil de solubilité particulier.

Solubilité à pH 6

Selon un mode de réalisation préféré, l’extrait de protéine de féverole de l’invention présente une solubilité à pH 6, de préférence mesurée selon le test A, allant de 50% à 100%. La solubilité peut présenter tous les montants intermédiaires (c’est-à-dire 50%, 51%, 52%... 97 %, 98 %, 99 %) et l’homme du métier saura sur la base des indications de procédé indiquées dans la description et notamment dans la partie Exemples modifier les paramètres du procédé dans les gammes indiquées afin de parvenir à la solubilité désirée. Avantageusement, la solubilité à pH 6, de préférence mesurée selon le test A, est supérieure ou égale à 60%, supérieure ou égale à 65%, voire supérieure ou égale à 70% ou encore supérieure ou égale à 75%. La solubilité à pH 6 de l’extrait de protéine de féverole de l’invention, de préférence mesurée selon le test A, peut être d’au plus 100%. Selon l’invention, la solubilité de l’extrait de protéine de féverole à pH de 6 peut être inférieure ou égale à 90%, par exemple inférieure ou égale à 85%.

Solubilité à pH 7

Selon un mode de réalisation, l’extrait de protéine de féverole peut présenter une solubilité à pH 7, de préférence mesurée selon un test A, allant de 75 à 100%. La solubilité peut présenter tous les montants intermédiaires (c’est-à-dire 76%, 77%, 78%... 97 %, 98 %, 99 %) et l’homme du métier saura sur la base des indications de procédé indiquées dans la description et notamment dans la partie Exemples modifier les paramètres du procédé dans les gammes indiquées afin de parvenir à la solubilité désirée. Préférentiellement, l’extrait de protéine de féverole a une solubilité à pH de 7, de préférence mesurée selon le test A, supérieure ou égale à 80%, voire supérieure à 85%. La solubilité à pH de 7 de l’extrait de protéine de féverole de l’invention, de préférence mesurée selon le test A, peut être d’au plus 100%. Selon l’invention, la solubilité de l’extrait de protéine de féverole à pH de 7 peut être inférieure ou égale à 98%, par exemple inférieure ou égale à 96%.

Selon le profil de solubilité de l’extrait de protéine de l’invention, la solubilité à pH 6 est généralement inférieure à la solubilité à pH 7. L’extrait de protéine féverole de l’invention peut combiner les paramètres susmentionnés de solubilité à pH de 6 et de solubilité à pH 7.

Solubilité : Test A

Dans la présente invention, la solubilité à pH 6 ou pH 7 est déterminée selon la méthode du Test A décrit ci-dessous.

Cette mesure est basée sur la dilution de l’échantillon dans de l’eau distillée, sa centrifugation et l’analyse du surnageant.

Mode opératoire :
- Dans un bécher de 400 ml, introduire 150 g d’eau distillée à une température de 20°C +/- 2°C, mélanger avec un barreau magnétique et ajouter précisément 5 g d’un échantillon, éventuellement ajusté à 95% de matière sèche,
- Ajuster ou non le pH à la valeur souhaitée avec NaOH ou HCl 0,1 N (pH 6 ou pH 7),
- Compléter le contenu en eau à 200 g,
- Mélanger pendant 30 minutes à 1000 rpm et centrifuger pendant 15 minutes à 3000 g,
- Collecter 25 g du surnageant,
- Introduire dans un cristallisoir préalablement séché et taré,
- Placer à l’étuve à 60°C jusqu'à évaporation de l’eau apparente,
- Ensuite, placer dans l’étuve à 105°C pendant 1 heure ou jusqu’à poids constant,
- Placer ensuite dans un dessiccateur (avec agent déshydratant) pour refroidir à température ambiante et peser,
- Le contenu en matières sèches solubles, exprimé en % en poids, est donné par la formule suivante :

Où :
- P = poids, en g, de l’échantillon = 5 g
- m1 = poids, en g, du cristallisoir après séchage
- m2 = poids, en g, du cristallisoir vide
- P1 = poids, en g, de l’échantillon collecté = 25 g

Protéine dénaturée

Par protéine « dénaturée », on entend selon l’invention une protéine qui a significativement perdu son caractère natif.

Avantageusement, la protéine de féverole dénaturée de l’invention présente une enthalpie de dénaturation de moins de 1 J/g, voire moins de 0,5 J/g ou même ne présente pas de pic d’enthalpie. Cette enthalpie est exprimée en J/g de protéine N 6,25.

L’enthalpie de dénaturation de la protéine de féverole dénaturée (notée DH) peut être déterminée par calorimétrie, en particulier par calorimétrie différentielle à balayage (en anglais, Differential Scanning Calorimetry ou DSC) selon les méthodes connues de l’homme du métier. Par exemple l’enthalpie peut être déterminée par calorimétrie DSC en chauffant à 10°C/minute de 5 à 120°C une suspension de l’extrait de protéine de féverole à 20% de matière sèche.

Selon une méthode, l’extrait de protéine est mis en solution dans l’eau à 20% +/2% de matière sèche, le pH étant éventuellement réglé à 7 par ajout de NaOH 0,1N ou HCl 0,1N. La solution est agitée pendant 2h à 350tr/min à température ambiante. Un prélèvement de 10-15mg de cette solution est réalisé dans un creuset hermétique puis scellé et l’enthalpie est déterminée par calorimétrie et de ce poids de solution est déduit, en utilisant la concentration massique de la solution ainsi la teneur en protéine N6,25 dans l’extrait de protéine.

Les calorimètres DSC peuvent être par exemple les modèles Q20 (TA, instruments), DSC 8000 (Perkin Elmer) et DSC (Mettler). L’analyse est réalisée de 5°C à 120°C à une chauffe de 10°C/minute. L’Homme du métier pourra quantifier aisément à partir du thermogramme l’enthalpie par intégration du pic endothermique, généralement à l’aide du logiciel de pilotage du calorimètre. Le début de la dénaturation est exprimé par le Tonset (°C) et la fin de Tendset (°C). La température critique de dénaturation Tpeak (°C) est déterminée au sommet du pic.

Capacité d’émulsion

Un autre avantage de l’extrait de protéine de féverole de l’invention est qu’il peut présenter une capacité d’émulsion de préférence déterminée selon un Test B supérieure à 400 mL/g. Avantageusement, la capacité d’émulsion est supérieure à 500 mL/g, préférentiellement est supérieure à 600mL/g. Elle est généralement inférieure à 1000 mL/g, souvent inférieure à 900 mL/g, par exemple inférieure à 800 mL/g. Cette capacité d’émulsion est particulièrement avantageuse lorsque l’on souhaite utiliser la protéine de l’invention pour formuler des produits comprenant des matières grasses et notamment des émulsions.

Capacité d’émulsion : Test B

Dans la présente invention, la capacité d’émulsion est de préférence déterminée par le Test B décrit ci-dessous.

Le Test B permet de déterminer la capacité d’un produit à émulsionner une quantité maximale d’huile.

Mode opératoire :
0,2 g d’échantillon, éventuellement ajusté à 95% de matière sèche est dispersé pendant 30 secondes dans un volume d'eau de 60 mL à l'aide d'un Ultraturax réglé à 9500 tours/min,
- Incorporer progressivement sous agitation (9500 tr/min) un volume équivalent d'huile de maïs (60 mL), émulsionner pendant 5 min au total,
- Centrifugation d'une fraction du mélange à 4000 tr/min pendant 5 minutes,
- Si émulsion : augmenter les volumes d'eau et d'huile de 10 mL chacun en respectant la proportion de 50 % / 50 % puis réémulsionner et centrifuger comme ci-dessus,
- Si déphasage : diminuer les volumes d’eau et d’huile de 10 mL chacun en respectant la proportion de 50 % / 50 %, puis réémulsionner et centrifuger comme ci-dessus,
- Le résultat correspond au dernier tube dans lequel est observée l’émulsion ne déphase pas après centrifugation.

Viscosité

Généralement, l’extrait de protéine de féverole de l’invention présente quelle que soit la variante une viscosité inférieure ou égale à 1 Pa.s, avantageusement inférieure ou égale à 0,6 Pa.s, par exemple allant de 0,05 à 0,6 Pa.s, ou encore de 0,1 à 0,55 Pa.s, par exemple de 0,2 à 0,5 Pa.s. Cette viscosité est un avantage lorsque l’on souhaite utiliser l’extrait de protéine de féverole de l’invention pour formuler des produits de texture souple.

La viscosité est déterminée en utilisant un rhéomètre plan-plan, avec une solution aqueuse à 15% de matière sèche d’extrait de protéine de féverole à une température de 20°C, à un taux de cisaillement de 40 s^-1.

Viscosité : Test C

Par exemple, la viscosité peut être déterminée selon le Test C décrit ci-dessous.

Pour la détermination du profil de viscosité dans l’eau, les mesures peuvent être effectuées :
- solubilisation de l’échantillon à tester de sorte à obtenir une solution aqueuse à 15 % en matière sèche (de préférence préparée avec de l’eau osmosée et azidurée à 200 ppm pour prévenir tout risque bactériologique),
- en rhéomètre AR2000 de la société TA Instruments,
- présentant une géométrie à cylindres concentriques,
- avec un taux de cisaillement de 0,6 10^-3à 600 s^-1en 3 minutes (log) et
- à la température de 20°C (3 min d’équilibre température avant test).

Avant mesure, la solution est agitée pendant au moins 10 heures, à 750 tr/min et à 20°C. Le pH n’est pas ajusté.

Le résultat du Test C correspond à la viscosité enregistrée pour un taux de cisaillement de 40 s^-1.

Pouvoir gélifiant

L’extrait de protéine de féverole de l’invention peut présenter un pouvoir gélifiant supérieur ou égal à 100 Pa, par exemple allant de 100 à 1000 Pa, préférentiellement allant de 300 à 800 Pa. L’homme du métier pourra faire varier le pouvoir gélifiant en faisant varier les conditions de procédé comme décrit plus loin dans la description et dans la partie exemples. Par « pouvoir gélifiant », on entend la propriété fonctionnelle consistant en la capacité d’une composition protéique à former un gel ou un réseau, faisant augmenter la viscosité et faisant générer un état de la matière intermédiaire entre les états liquides et solides. On peut également utiliser le terme « force de gel ». Pour quantifier ce pouvoir gélifiant, il est donc nécessaire de générer ce réseau et d’évaluer sa force.

Pouvoir gélifiant : Test D

Pour effectuer cette quantification, dans la présente invention, on utilise de préférence le test D dont la description est la suivante :
1) Solubilisation à 60°C+/- 2°C de l’échantillon à tester dans de l’eau de sorte à obtenir une solution titrant 15% +/- 2% en matière sèche et à pH 7;
2) Agitation pendant 5 min à 60°C +/- 2°C;
3) Refroidissement à 20°C +/- 2°C et agitation durant 24 heures à 350 tr/min;
4) Mise en œuvre de la suspension dans un rhéomètre à contrainte imposée équipé avec un cylindre concentrique;
5) Mesure des modules élastiques G’ et modules visqueux G’’ en appliquant un profil de température suivant:
a. Phase 1: Mesure du paramètre G’1 après stabilisation à 20°C +/- 2°C et chauffage d’une température de 20°C +/- 2°C à une température de 80°C +/- 2°C en 10 minutes;
b. Phase 2: stabilisation à une température de 80°C +/- 2°C pendant 110 minutes; c. Phase 3: refroidissement d’une température de 80°C +/- 2°C à une température de 20°C +/- 2°C en 30 min et mesure de G’2 après stabilisation à 20°C +/- 2°C  ;
6) Calcul du pouvoir gélifiant égal à G’2 – G’1.

De manière préférée, les rhéomètres à contrainte imposée sont choisis parmi les modèles DHR 2 (TA, instruments) et MCR 301 (Anton Paar), avec un mobile de type cylindre concentrique. Ils possèdent un système de régulation de température à effet Peltier. Afin d’éviter les problèmes d’évaporation à haute température, de l’huile de paraffine est ajoutée sur les échantillons.

Un « rhéomètre » au sens de l’invention est un appareil de laboratoire capable de faire des mesures relatives à la rhéologie d’un fluide ou d’un gel. Il applique une force à l’échantillon. Généralement de faible dimension caractéristique (très faible inertie mécanique du rotor), il permet d’étudier fondamentalement les propriétés mécaniques d’un liquide, d’un gel, d’une suspension, d’une pâte, etc., en réponse à une force appliquée.

Les modèles dits « à contrainte imposée » permettent, en appliquant une sollicitation sinusoïdale (mode oscillation), de déterminer les grandeurs viscoélastiques intrinsèques de la matière, qui dépendent notamment du temps (ou de la vitesse angulaire ω) et de la température. En particulier, ce type de rhéomètre permet d’accéder au module complexe G*, permettant lui-même d’avoir accès aux modules G' ou partie élastique et G'' ou partie visqueuse.

Les trois premières étapes consistent en une remise en suspension de la protéine dans de l’eau, dans des conditions précises permettant de maximiser la mesure postérieure.

L’eau choisie est préférentiellement de l’eau osmosée, mais on peut également utiliser de l’eau potable.

Sa température est de 60°C+/- 2°C lors de la remise en suspension initiale (1ère et 2ème étapes) puis de 20°C+/- 2°C après solubilisation pendant 24h et refroidissement avant mesure (3ème étape). D’une manière générale et sauf indication contraire, lorsqu’une température est donnée dans la présente description, elle comprend toujours une variation de +/- 2°C, par exemple 20°C +/- 2°C ou 80°C +/- 2°C.

On ajoute une quantité définie de protéine dans ladite eau afin d’obtenir une suspension titrant 15% +/- 2% en matière sèche. Pour ce faire, on utilise le matériel bien connu de l’homme du métier tel que béchers, barreaux magnétiques. Agiter un volume de 50mL pendant minimum 10h à 350 tr/min à température ambiante. D’une manière générale et sauf indication contraire, les teneurs en matières sèches données dans la présente description comprennent toujours une variation de +/- 2%, par exemple 15% +/- 2%. Le pH est ajusté à 7 +/- 0,5 à l’aide d’un pHmètre et de réactifs acido-basiques, comme bien connu dans l’art antérieur.

La quatrième étape consiste à introduire l’échantillon dans le rhéomètre en couvrant celui-ci avec une fine couche d’huile afin de limiter l’évaporation.

On applique alors lors de la cinquième étape un barème de température suivant : a. Phase 1 : chauffage d’une température de 20°C +/- 2°C à une température de 80°C +/- 2°C en 10 minutes ; b. Phase 2 : stabilisation à une température de 80°C +/- 2°C pendant 110 minutes ; c. Phase 3 : refroidissement d’une température de 80°C +/- 2°C à une température de 20°C +/- 2°C en 30 min.

La mesure du paramètre G’ est effectuée en continu pendant ce barème et est enregistrée.

La sixième et dernière étape du test D consiste en l’exploitation de l’enregistrement. On extrait deux valeurs : G’1 = valeur de G’ en début de phase 1 après stabilisation à 20°C +/- 2°C et G’2 = valeur de G’ en fin de phase 3 après stabilisation à 20°C +/- 2°C.

Le pouvoir gélifiant est égal à G’2 – G’1.

Taux de MS

Avantageusement, l’extrait de protéine de féverole de l’invention présente un taux de matière sèche supérieur à 90%, tout préférentiellement supérieur à 94% en poids de matière sèche par rapport au poids de l’extrait de protéine de féverole. L’extrait ou la composition de protéine de féverole peut se présenter sous forme de poudre présentant une taille de particules d50, pouvant varier largement, par exemple de 10 à 500 µm, généralement de 50 à 150 µm.

Comme il apparaît par la suite, l’extrait de protéine de féverole selon l’invention peut être obtenu par un procédé comprenant une étape de précipitation au pH isoélectrique. L’homme du métier comprend qu’un extrait de protéine de féverole précipité au pH isoélectrique présente un profil de poids moléculaire différent de la protéine complète comprise dans la féverole : en effet, dans un extrait de protéine de féverole précipité au pH isoélectrique lors de la précipitation isoélectrique, les protéines solubles au pH isoélectrique de plus faible poids moléculaire sont présentes dans des quantités très faibles. Notamment, la quantité d’albumines dans l’extrait ou la composition de l’invention est généralement à l’état de traces, et peut être par exemple inférieure à 2%, voire inférieure à 1% par rapport à la masse de protéine.

Les quantités dans chacune de ces gammes du profil de poids moléculaire, et notamment les gammes préférées, peuvent ainsi notamment dépendre des conditions de procédé, et particulièrement de l’étape de précipitation des protéines. Le profil peut également dépendre de l’étape de séparation solide-liquide de la suspension de protéines précipitées.

Les propriétés décrites ci-dessus sont combinables entre elles. Ainsi, différentes variantes préférées d’extraits de protéine de féverole selon l’invention sont présentées ci-dessous.

De manière préférée, l’extrait de protéine de féverole selon l’invention présente une ou plusieurs des caractéristiques A à D telles qu’indiquées dans le tableau ci-dessous :

A	Solubilité à pH 6	Supérieure à 50%, de préférence allant de 50% et 100%, avantageusement allant de 60 à 90%, par exemple allant de 70 à 85%
B	Solubilité à pH 7	supérieure à 75%, de préférence allant de 75% à 100%, avantageusement allant de 80 à 98%, par exemple allant de 85 à 96%
C	Capacité d’émulsion	supérieure à 400 mL/g, avantageusement allant de 500 mL/g à 1000 mL/g, par exemple allant de 600 mL/g à 900 mL/g
D	Viscosité	inférieure ou égale à 1 Pa.s, avantageusement inférieure ou égale à 0,6 Pa.s, par exemple allant de 0,05 à 0,6 Pa.s, ou encore de 0,1 à 0,55 Pa.s, par exemple de 0,2 à 0,5 Pa.s
E	Pouvoir gélifiant	supérieur ou égal à 100 Pa, par exemple allant de 100 à 1000 Pa, préférentiellement allant de 300 à 800 Pa

Dans certains modes de réalisation, l’extrait de protéine de féverole selon l’invention présente n’importe laquelle des combinaisons des caractéristiques décrites dans le Tableau 1 ci-dessus : A, B, C, D, E, A+B, A+C, A+D, A+E, B+C, B+D, B+E, C+D, C+E, D+E, A+B+C, A+B+D, A+B+E, A+C+D, A+C+E, A+D+E, B+C+D, B+C+E, B+D+E, C+D+E, A+B+C+D, A+B+C+E, A+B+D+E, A+C+D+E, B+C+D+E, A+B+C+D+E.

L’extrait de de protéine de féverole selon l’invention peut se présenter sous la forme d’une composition de protéine de féverole.

Composition de protéine de féverole dénaturée

Ainsi, selon un troisième objet, l’invention concerne une composition de protéine de féverole dénaturée présentant une teneur en protéine de féverole supérieure à 70%, % exprimé en poids par rapport à la matière sèche de la composition, ladite composition présentant au moins une des propriétés suivantes :
- solubilité à pH 6 supérieure ou égale à 50%,
- solubilité à pH 7 supérieure ou égale à 75%,
- capacité d’émulsion supérieure à 400 mL/g.

Dans la présente invention, par « composition de protéine féverole dénaturée » ou plus simplement « composition de protéine de féverole », on entend une composition à base d’un extrait de protéine de féverole tel que décrit au second objet de l’invention. Autrement dit, la composition de protéine de féverole du troisième objet de l’invention est une composition comprenant majoritairement un extrait de protéine de féverole tel que décrit dans le deuxième objet de l’invention. Ainsi, les caractéristiques en termes de composition ou de propriétés fonctionnelles décrites ci-dessus en lien avec l’extrait de protéine de féverole dénaturée du deuxième objet de l’invention sont applicables à la composition du troisième objet de l’invention. Dans certains modes de réalisation, la composition de protéine féverole dénaturée consiste en un extrait de protéine de féverole tel que décrit dans le deuxième objet de l’invention. Dans certains modes de réalisation, la composition de protéine féverole dénaturée est obtenue ou susceptible d’être obtenue par le procédé du premier objet de l’invention.

La composition de protéine de féverole peut présenter n’importe laquelle des combinaisons suivantes des caractéristiques décrites dans le Tableau 1 ci-dessus : A, B, C, A+B, A+C, A+D, A+E, B+C, B+D, B+E, C+D, C+E, D+E, A+B+C, A+B+D, A+B+E, A+C+D, A+C+E, A+D+E, B+C+D, B+C+E, B+D+E, C+D+E, A+B+C+D, A+B+C+E, A+B+D+E, A+C+D+E, B+C+D+E, A+B+C+D+E.

Certains modes de réalisation de la composition de protéine de féverole de l’invention sont décrits ci-après.

Dans certains modes de réalisation, la composition de protéine de féverole de l’invention est une composition présentant une teneur en protéine de féverole supérieure à 70%, % exprimé en poids par rapport à la matière sèche de la composition, dont la solubilité à pH 6, de préférence mesurée selon le test A, va de 50% à 100%, avantageusement allant de 60 à 90%, par exemple allant de 70 à 85%. De manière préférée, ladite composition est obtenue ou susceptible d’être obtenue par le procédé du premier objet de l’invention.

Dans certains modes de réalisation, la composition de protéine de féverole est une composition présentant une teneur en protéine de féverole supérieure à 70%, % exprimé en poids par rapport à la matière sèche de la composition, dont la solubilité à pH 6 de préférence mesurée selon le Test A va de 50% à 100%, avantageusement allant de 60 à 90%, par exemple allant de 70 à 85% et une solubilité à pH 7, de préférence mesurée selon le Test A, allant de 75 à 100%, avantageusement allant de 80 à 98%, par exemple allant de 85 à 96%. De manière préférée, ladite composition est obtenue ou susceptible d’être obtenue par le procédé du premier objet de l’invention.

Dans certains modes de réalisation, la composition de protéine de féverole de l’invention est une composition présentant une teneur en protéine de féverole supérieure à 70%, % exprimé en poids par rapport à la matière sèche de la composition, dont la capacité d’émulsion, de préférence déterminée selon un Test B, est supérieure à 500 mL/g, avantageusement allant de 500 mL/g à 1000 mL/g, par exemple allant de 600 mL/g à 900 mL/g. De manière préférée, la composition est obtenue ou susceptible d’être obtenue par le procédé du premier objet de l’invention.

Dans certains modes de réalisation, la composition de protéine de féverole de l’invention est une composition présentant une teneur en protéine de féverole supérieure à 70%, % exprimé en poids par rapport à la matière sèche de la composition, dont la solubilité à pH 6, de préférence mesurée selon le test A, va de 50% à 100%, avantageusement allant de 60 à 90%, par exemple allant de 70 à 85% et dont la capacité d’émulsion de préférence déterminée selon un Test B est supérieure à 400 mL/g, avantageusement allant de 500 mL/g à 1000 mL/g, par exemple allant de 600 mL/g à 900 mL/g. De manière préférée, ladite composition est obtenue ou susceptible d’être obtenue par le procédé du premier objet de l’invention.

Dans certains modes de réalisation, la composition de protéine de féverole de l’invention est une composition présentant une teneur en protéine de féverole supérieure à 70%, % exprimé en poids par rapport à la matière sèche de la composition, dont la solubilité à pH 7, de préférence mesurée selon le Test A, allant de 75 à 100%, avantageusement allant de 80 à 98%, par exemple allant de 85 à 96% et dont la capacité d’émulsion, de préférence déterminée selon un Test B, est supérieure à 400 mL/g, avantageusement allant de 500 mL/g à 1000 mL/g, par exemple allant de 600 mL/g à 900 mL/g. De manière préférée, ladite composition est obtenue ou susceptible d’être obtenue par le procédé du premier objet de l’invention.

Dans certains modes de réalisation, la composition de protéine de féverole de l’invention est une composition présentant une teneur en protéine de féverole supérieure à 70%, % exprimé en poids par rapport à la matière sèche de la composition, dont la solubilité à pH 6, de préférence mesurée selon le test A, va de 50% à 100%, avantageusement allant de 60 à 90%, par exemple allant de 70 à 85%, dont la solubilité à pH 7, de préférence mesurée selon le Test A, allant de 75 à 100%, avantageusement allant de 80 à 98%, par exemple allant de 85 à 96% et dont la capacité d’émulsion, de préférence déterminée selon un Test B, est supérieure à 400 mL/g, avantageusement allant de 500 mL/g à 1000 mL/g, par exemple allant de 600 mL/g à 900 mL/g. De manière préférée, ladite composition est obtenue ou susceptible d’être obtenue par le procédé du premier objet de l’invention.

Dans certains modes de réalisation, la composition de protéine de féverole de l’invention est une composition présentant une teneur en protéine de féverole supérieure à 70%, % exprimé en poids par rapport à la matière sèche de la composition, dont la solubilité à pH 6, de préférence mesurée selon le test A, va de 50% à 100%, avantageusement allant de 60 à 90%, par exemple allant de 70 à 85%, dont la solubilité à pH 7, de préférence mesurée selon le Test A, allant de 75 à 100%, avantageusement allant de 80 à 98%, par exemple allant de 85 à 96% et dont la capacité d’émulsion, déterminée de préférence selon un Test B, est supérieure à 400 mL/g, avantageusement allant de 500 mL/g à 1000 mL/g, par exemple allant de 600 mL/g à 900 mL/g. De manière préférée, ladite composition est obtenue ou susceptible d’être obtenue par le procédé du premier objet de l’invention.

Dans certains modes de réalisation, la composition de protéine de féverole de l’invention est une composition présentant une teneur en protéine de féverole supérieure à 70%, % exprimé en poids par rapport à la matière sèche de la composition, dont la solubilité à pH 6, de préférence mesurée selon le test A, va de 50% à 100%, avantageusement allant de 60 à 90%, par exemple allant de 70 à 85%, et dont le pouvoir gélifiant, de préférence déterminé selon le Test D, est supérieur ou égal à 100 Pa, par exemple allant de 100 à 1000 Pa, préférentiellement allant de 300 à 800 Pa. De manière préférée, ladite composition est obtenue ou susceptible d’être obtenue par le procédé du premier objet de l’invention.

Dans certains modes de réalisation, la composition de protéine de féverole de l’invention est une composition présentant une teneur en protéine de féverole supérieure à 70%, % exprimé en poids par rapport à la matière sèche de la composition, dont la solubilité à pH 7, de préférence mesurée selon le Test A, allant de 75 à 100%, avantageusement allant de 80 à 98%, par exemple allant de 85 à 96% et dont le pouvoir gélifiant, de préférence déterminé selon le Test D, est supérieur ou égal à 100 Pa, par exemple allant de 100 à 1000 Pa, préférentiellement allant de 300 à 800 Pa. De manière préférée, ladite composition est obtenue ou susceptible d’être obtenue par le procédé du premier objet de l’invention.

Dans certains modes de réalisation, la composition de protéine de féverole de l’invention est une composition présentant une teneur en protéine de féverole supérieure à 70%, % exprimé en poids par rapport à la matière sèche de la composition, dont la solubilité à pH 6, de préférence mesurée selon le test A, va de 50% à 100%, avantageusement allant de 60 à 90%, par exemple allant de 70 à 85%, dont la solubilité à pH 7, de préférence mesurée selon le Test A, allant de 75 à 100%, avantageusement allant de 80 à 98%, par exemple allant de 85 à 96% et dont le pouvoir gélifiant, de préférence déterminé selon le Test D, est supérieur ou égal à 100 Pa, par exemple allant de 100 à 1000 Pa, préférentiellement allant de 300 à 800 Pa. De manière préférée, ladite composition est obtenue ou susceptible d’être obtenue par le procédé du premier objet de l’invention.

Dans certains modes de réalisation, la composition de protéine de féverole de l’invention est une composition présentant une teneur en protéine de féverole supérieure à 70%, % exprimé en poids par rapport à la matière sèche de la composition, dont la capacité d’émulsion, de préférence déterminée selon un Test B, est supérieure à 400 mL/g, avantageusement allant de 500 mL/g à 1000 mL/g, par exemple allant de 600 mL/g à 900 mL/g et dont le pouvoir gélifiant, de préférence déterminé selon le Test D, est supérieur ou égal à 100 Pa, par exemple allant de 100 à 1000 Pa, préférentiellement allant de 300 à 800 Pa. De manière préférée, ladite composition est obtenue ou susceptible d’être obtenue par le procédé du premier objet de l’invention.

Dans certains modes de réalisation, la composition de protéine de féverole de l’invention est une composition présentant une teneur en protéine de féverole supérieure à 70%, % exprimé en poids par rapport à la matière sèche de la composition, dont la solubilité à pH 7, de préférence mesurée selon le Test A, allant de 75 à 100%, avantageusement allant de 80 à 98%, par exemple allant de 85 à 96%, dont la capacité d’émulsion, de préférence déterminée selon un Test B, est supérieure à 400 mL/g, avantageusement allant de 500 mL/g à 1000 mL/g, par exemple allant de 600 mL/g à 900 mL/g et dont le pouvoir gélifiant, de préférence déterminé selon le Test D, est supérieur ou égal à 100 Pa, par exemple allant de 100 à 1000 Pa, préférentiellement allant de 300 à 800 Pa. De manière préférée, ladite composition est obtenue ou susceptible d’être obtenue par le procédé du premier objet de l’invention.

Dans certains modes de réalisation, la composition de protéine de féverole de l’invention est une composition présentant une teneur en protéine de féverole supérieure à 70%, % exprimé en poids par rapport à la matière sèche de la composition, dont la solubilité à pH 6, de préférence mesurée selon le Test A, va de 50% à 100%, avantageusement allant de 60 à 90%, par exemple allant de 70 à 85%, dont la capacité d’émulsion de préférence déterminée selon un Test B est supérieure à 400 mL/g, avantageusement allant de 500 mL/g à 1000 mL/g, par exemple allant de 600 mL/g à 900 mL/g et dont le pouvoir gélifiant, de préférence déterminé selon le Test D, est supérieur ou égal à 100 Pa, par exemple allant de 100 à 1000 Pa, préférentiellement allant de 300 à 800 Pa et dont le pouvoir gélifiant, de préférence déterminé selon le Test D, est supérieur ou égal à 100 Pa, par exemple allant de 100 à 1000 Pa, préférentiellement allant de 300 à 800 Pa. De manière préférée, ladite composition est obtenue ou susceptible d’être obtenue par le procédé du premier objet de l’invention.

Dans certains modes de réalisation, la composition de protéine de féverole de l’invention est une composition présentant une teneur en protéine de féverole supérieure à 70%, % exprimé en poids par rapport à la matière sèche de la composition, dont la solubilité à pH 6, de préférence mesurée selon le Test A, va de 50% à 100%, avantageusement allant de 60 à 90%, par exemple va de 70 à 85%, dont la solubilité à pH 7, de préférence mesurée selon le Test A, va de 75 à 100%, avantageusement va de 80 à 98%, par exemple allant de 85 à 96%, dont la capacité d’émulsion, de préférence déterminée selon un Test B, est supérieure à 400 mL/g, avantageusement allant de 500 mL/g à 1000 mL/g, par exemple allant de 600 mL/g à 900 mL/g et dont le pouvoir gélifiant, de préférence déterminé selon le Test D, est supérieur ou égal à 100 Pa, par exemple allant de 100 à 1000 Pa, préférentiellement allant de 300 à 800 Pa. De manière préférée, ladite composition est obtenue ou susceptible d’être obtenue par le procédé du premier objet de l’invention.

Procédé de fabrication d’un extrait de protéine de féverole dénaturée

Le procédé du premier objet de l’invention est un procédé de fabrication d’un extrait de protéine de féverole dénaturée qui comprend les étapes suivantes :
a) préparation d’une suspension aqueuse de féveroles broyées ;
b) extraction d’une fraction protéique par séparation solide liquide de la suspension aqueuse ;
c) ajustement à un pH compris entre 4,0 et 5,7, de ladite fraction protéique ;
d) traitement thermique de la fraction protéique à une température allant de 50 à 80°C pendant une durée allant de 1 à 30 secondes pour former une suspension de protéines précipitées ;
e) séparation solide-liquide de la suspension de protéines précipitées pour récupérer un extrait de protéine de féverole présentant une teneur en poids de protéine par rapport à sa matière sèche supérieure à 70% ;
f) ajustement du pH entre 6,3 et 8 ;
g) traitement thermique de l’extrait de protéine de féverole au pH ajusté à une température allant de 85 à 160°C pendant une durée permettant d’obtenir la dénaturation de la protéine de féverole ;
h) éventuellement séchage.

Etape a)

L’étape a) comprend la préparation d’une suspension aqueuse de féveroles broyées.

Généralement, les féveroles broyées sont des graines broyées de féveroles. Ces graines subissent classiquement au préalable des étapes bien connues de l’homme du métier, telles que notamment un nettoyage ou bien encore l’élimination de la coque externe de la graine (enveloppe externe cellulosique), par une étape bien connue et appelée en anglais« dehulling ». Selon l’invention, on regroupe sous le terme « graines » des graines entières de féverole, des cotylédons de féverole. Le terme « graines » incorpore également des graines entières et des cotylédons endommagés.

Avant broyage, des traitements additionnels des grains tels qu’un chauffage à sec comme celui décrit dans le document WO2020/260841 peut être réalisé. Également, par voie humide, une trempe ou encore une fermentation par voie humide d’une suspension de graines comme décrit dans le document WO2015/071498 A1 peuvent être appliquées.

Dans le procédé d’extraction, la préparation d’une suspension de farine de féverole peut se faire ainsi par mise en suspension dans de l’eau d’une farine de féverole obtenue par broyage à sec des graines de féverole. Alternativement, la préparation d’une suspension de farine de féverole peut se faire par broyage humide. Dans ce cas, la suspension de farine de féverole peut être obtenue directement ; l’eau présente dans la suspension peut être conservée mais peut également être renouvelée.

Le broyage peut quant à lui être réalisé par un broyage à sec, c’est-à-dire par le passage dans un ou plusieurs broyeurs des graines sèches préparées précédemment. Alternativement, le broyage peut être un broyage humide, c’est-à-dire par le passage dans un ou plusieurs broyeurs des graines préparées précédemment sous forme d’une suspension de graines dans de l’eau.

La solution aqueuse peut être de l’eau pouvant éventuellement comprendre des additifs tels que notamment des composés antimousses ou bactériostatiques.

Selon la variante où la préparation des graines se fait par broyage humide, préalablement à l’étape de broyage, la suspension aqueuse de féverole peut présenter un ratio en poids quantité de féverole/quantité de solution aqueuse compris entre 0,5 et 2. La température de la solution aqueuse est comprise entre 10°C et 80°C Le chauffage peut être réalisé à l’aide de toute installation bien connue de l’homme de l’art telle qu’un échangeur thermique immergé. Préférentiellement, la température est comprise entre 25°C et 50°C. Lorsque le broyage est réalisé par broyage humide, il peut se faire en passant la suspension aqueuse de féverole de manière continue à travers un ou plusieurs broyeurs pour obtenir la suspension aqueuse de féveroles broyées. Le ou les broyeurs peuvent être tout type de broyeur apte à réaliser un broyage humide, tel que des broyeurs humides à billes, des broyeurs humides coniques, des broyeurs humides hélicoïdaux ou bien des broyeurs humides équipés de systèmes rotor/stator. Selon une variante, le broyeur peut être celui utilisé dans les exemples du document WO2019/053387 au nom de la Demanderesse. Dans la variante où le broyeur est de type rotor-stator, ce type de broyeur peut permettre un broyage continu par passage de la suspension eau-féverole dans ledit broyeur. Selon une sous-variante préférée, le procédé combine deux étapes de coupe (pré-coupe puis coupe) en utilisant différents broyeurs rotor-stator pour chacune de ces coupes. La pré-coupe puis la coupe pouvant être réalisée l’une à la suite de l’autre ou, alternativement la coupe pouvant avoir lieu après avoir pré-coupe puis stockage de la suspension eau-féverole traitée. De tels broyeurs sont décrits dans le document WO2019/158589. Optionnellement, il est possible de réaliser pendant cette étape ou en fin de cette étape une dilution avec de l’eau afin de former la suspension aqueuse de féveroles broyées. Selon une variante, lors du broyage, de l’eau est ajoutée de manière continue ou discontinue pour diluer la suspension aqueuse.

De préférence, à la fin de l’étape a), la suspension aqueuse de farine de féverole présente une matière sèche allant de 10 à 30%, par exemple de 15 à 25%.

Etape b)

L’étape b) du procédé consiste en l’extraction des composants de la suspension aqueuse de féveroles broyées, et en particulier en l’extraction d’une fraction protéique par séparation solide-liquide de la suspension aqueuse de féverole. Selon une variante, avant de réaliser le stade de séparation solide-liquide, on peut réaliser un stade d’ajustement du pH de la suspension aqueuse de féveroles broyées. Ainsi la séparation solide-liquide peut avoir lieu après ajustement de la suspension aqueuse de féverole à un pH allant de 6 à 9, de préférence de 8 à 9, tout préférentiellement de 8,5 à 9. Ce stade d’ajustement du pH peut se faire dans une cuve agitée. Ce stade peut être plus ou moins long, et durer par exemple de 1 à 240 minutes, généralement de 5 à 60 minutes. Pour réaliser l’ajustement du pH, il est possible d’ajouter tout type d’acide et/ou de base, organique ou inorganique ou leurs mélanges. A titre d’exemples d’acides, on peut citer l’acide chlorhydrique, l’acide sulfurique, l’acide ascorbique, l’acide citrique ou leurs mélanges. A titre d’exemples de bases, on peut citer la soude, la potasse ou la chaux et leurs mélanges. Cet ajout de base ou d’acide ainsi que la mesure du pH peuvent se faire en ligne. La base et/ou l’acide peuvent être sous forme de solutions aqueuse.

Généralement, la fraction protéique est la partie soluble de la suspension aqueuse et la fraction riche en amidon et en fibres est la partie insoluble.

Ainsi, dans certains modes de réalisation, l’étape b) d’extraction d’une fraction protéique comprend
- la séparation solide-liquide de la suspension aqueuse de l’étape a), et
- la récupération de la fraction liquide, qui est de préférence une phase aqueuse.

La séparation solide-liquide peut notamment être réalisée au moyen d’au moins une étape de séparation avec un décanteur, notamment un décanteur centrifuge, une centrifugeuse ou encore avec des hydrocyclones.

La récupération de la phase liquide peut se faire par toute méthode connue de l’homme du métier, typiquement par débordement, par décantation, ou à l’aide d’un tamis ou d’un filtre.

La fraction protéique obtenue à l’issue de l’étape b) se présente typiquement sous la forme suspension aqueuse, ayant de préférence un pH compris entre allant de 6 à 9, de préférence de 8 à 9, tout préférentiellement de 8,5 à 9. La matière sèche de la fraction protéique peut varier, et par exemple aller de 3 à 15%.

Il est également possible de séparer plus de deux fractions insolubles, et par exemple récupérer une première fraction insoluble plus riche en amidon et une seconde fraction insoluble plus riche en fibres.

Ainsi, selon une variante du procédé une fraction riche en amidon et/ou une fraction riche en fibre est récupérée à partir de la partie insoluble issue de l’étape de séparation solide-liquide b). Par fraction riche en amidon et fraction riche en fibre, on entend généralement une fraction comprenant au moins 50% d’amidon ou de fibres. Les méthodes de quantification en amidon et en fibres sont connues de l’homme du métier et des méthodes spécifiques sont indiquées plus loin dans la description. Ces fractions sont récupérées classiquement par les méthodes de séparation connues. Le procédé peut également permettre de récupérer une ou plusieurs fractions enrichies en fibres et/ou en amidon, qui sont éliminées de la suspension, et récupérer la fraction protéique utile à la suite du procédé du premier objet de l’invention.

Etape c)

Le procédé comprend également une étape c) d’ajustement de ladite fraction protéique au pH, qui peut être le pH isoélectrique de la protéine. Par pH isoélectrique, on entend un pH proche duquel la charge électrique nette de la protéine de la fraction protéique est nulle. Le pH peut être ajusté à un pH compris entre 4,0 et 5,7, préférentiellement entre 4,2 et 5,7, voire entre 4,6 et 5,0. La rectification de pH peut être effectuée par ajout d’acide, organique ou inorganique, par exemple de l’acide chlorhydrique, l’acide sulfurique, l’acide ascorbique ou l’acide citrique ainsi que leurs mélanges. Cette étape c) peut se faire dans une cuve, agitée ou non. Elle peut être plus ou moins longue, et durer par exemple de 1 à 240 minutes, généralement de 5 à 60 minutes. Cet ajout d’acide ainsi que la mesure du pH peuvent se faire en ligne et l’acide peut être sous forme de solution aqueuse.

Etape d)

Le procédé comprend également une étape de traitement thermique d) de la fraction protéique au pH ajusté. Cette étape comprend un stade de chauffe de la suspension de protéines précipitées. Ce stade est réalisé à une température allant de 50 à 80°C pour former une suspension de protéines précipitées. Il peut être réalisé pendant une durée allant de 1 à 30 secondes, préférentiellement de 1 à 20 secondes, tout préférentiellement de 1 à 10 secondes. Pour réaliser cette chauffe, un échangeur de chaleur est généralement utilisé. Il peut être de type selon le principe du chauffage indirect ou selon le principe de du chauffage direct, généralement par injection de vapeur. De préférence, la chauffe est effectuée par injection de vapeur. Avantageusement, l’étape de traitement thermique d) comprend un stade de chauffe suivi d’un stade de refroidissement de la suspension de protéines précipitées. Dans la variante où l’étape de traitement thermique d) comprend, suite au stade de chauffe de la suspension de protéines précipitées, un stade de refroidissement de ladite suspension, ce stade de refroidissement est préférentiellement obtenu par refroidissement rapide connu sous la dénomination « flash-cooling », conduisant à un refroidissement immédiat. A l’issue de ce stade, la température peut aller de 60 à 75°C, par exemple entre 64 et 70°C. Ce flash-cooling est réalisé en appliquant un vide à la suspension de protéines précipitées, le vide appliqué étant déterminé en fonction de la température de refroidissement choisie.

Etape e)

Dans la suite du procédé, un extrait de protéine de féverole est séparé de la suspension de protéines précipitées à l’étape d). Cette séparation solide-liquide peut être réalisée à l’aide des moyens indiqués pour les moyens de séparation indiqués à l’étape b). La protéine de féverole formée lors de cette étape comprend principalement les protéines insolubles au pH isoélectrique qui sont séparées de la fraction liquide. Dans la fraction liquide se retrouvent généralement d’autres protéines solubles au pH isoélectrique, les albumines mais également des carbohydrates solubles. La fraction solide récupérée comprend la protéine de féverole et est généralement une suspension aqueuse concentrée de protéine de féverole.

Ainsi dans certains modes de réalisation, l’étape e) de séparation solide-liquide de la suspension de protéines précipitées comprend :
- la séparation solide-liquide de la suspension de protéines précipitées de l’étape d), et
- la récupération de la fraction solide,

La fraction protéique obtenue à l’issue de l’étape e) se présente typiquement sous la forme d’une fraction solide, qui est de préférence une suspension aqueuse concentrée de protéine de féverole. La fraction solide récupérée a une matière sèche qui va généralement de 25 à 50%, ou encore de 30 à 40%. La composition massique de l’extrait de protéine de féverole peut varier et va généralement comprendre principalement les protéines autres que les albumines (notamment sous forme de globulines) mais également de l’amidon, des lipides, des fibres, et/ou des sucres. Cette fraction solide peut être délayée par ajout d’eau pour être plus aisément manipulée dans les étapes suivantes.

Etape f)

A l’issue de cette étape e), le procédé comprend une étape f) d’ajustement du pH de l’extrait de protéine de féverole à un pH entre 6,3 et 8, généralement de 6,5 à 7,5. Cette étape peut être réalisée par ajout d’une base inorganique ou organique, par exemple par ajout de soude, de chaux, de potasse ou d’un mélange de leurs mélanges. La remontée du pH se fait généralement par l’ajout d’une solution aqueuse basique.

Etape g)

Le procédé comprend en outre une étape g) de traitement thermique de l’extrait de protéine de féverole au pH ajusté à une température allant de 85 à 160°C pendant une durée permettant d’obtenir la dénaturation de la protéine de féverole et de conserver la solubilité. Les conditions de température et de temps peuvent largement varier dans cette étape, par exemple aller de 85 à 140°C et durer de 0,1 secondes à plusieurs minutes. L’étape est menée pour, qu’à l’issue du procédé d’extraction, l’extrait de protéine de féverole puisse présenter les caractéristiques de solubilité et de dénaturation (dont enthalpie) exposées précédemment dans la description. Selon une première variante de cette étape de traitement thermique additionnelle, la température va de 85 à 100°C et sa durée va de 5 secondes à 5 minutes. Selon une deuxième variante de cette étape de traitement thermique additionnelle, la température va de 100 à 110°C et sa durée va de 1 secondes à 4 minutes. Selon une autre variante préférée, cette étape de traitement thermique est réalisée à une température allant de 110 à 150°C pendant un temps allant de 0,1 à 30 secondes, préférentiellement de 0,2 à 15 secondes, par exemple de 0,3 à 10 secondes. Cette étape de traitement thermique g) permet d’aseptiser l’extrait de protéine de féverole afin de la rendre apte à être utilisée directement dans la fabrication de produits alimentaire ou pharmaceutiques. Pour réaliser cette étape de traitement thermique, l’extrait de protéine de féverole peut être sous forme d’une dispersion aqueuse, présentant préférentiellement une matière sèche allant de 10 à 25%, par exemple de 15 à 20%.

Avantageusement, le procédé du premier objet de l’invention comprend, suite à l’étape de traitement thermique g), une étape de refroidissement de l’extrait de protéine de féverole. Selon une variante préférée, cette étape de refroidissement est obtenu par refroidissement sous vide (en anglais, flash-cooling). Cette étape de flash-cooling est réalisée en appliquant un vide à la dispersion aqueuse de l’extrait de protéine de féverole, le vide appliqué étant déterminé en fonction de la température de refroidissement choisie. A l’issue de cette étape, la température peut varier selon la température de l’étape la précédant (l’étape de traitement thermique g)). Généralement, la température de refroidissement est sélectionnée de manière à ce que la différence entre la température de traitement thermique et la température de refroidissement va de 10 à 80°C, par exemple de 30 à 70°C. La température de refroidissement peut aller de 30 à 100°C. A titre d’exemple, dans le mode avantageux où la température de traitement thermique va de 110 à 150°C, la température de refroidissement peut aller de 60 à 100°C, par exemple peut être aux alentours de 80°C. Sur la base de ce qui précède et des exemples qui suivent, l’homme du métier pourra sélectionner les conditions permettant d’obtenir les caractéristiques fonctionnelles désirées ainsi que la dénaturation de la protéine.

La solubilité d’une protéine peut dépendre de nombreux paramètres de son procédé d’obtention. Comme il est connu de l’état de la technique, les étapes de traitement thermique conduisent à une dénaturation de la protéine, qui conduisent à une perte de fonctionnalité, et notamment une diminution de la solubilité. Ce même état de la technique décrit des protéines de féverole de haute solubilité mais qui ne sont pas ou peu traitées thermiquement, ce qui conduit à la fourniture de protéines non dénaturées. Toutefois, ces procédés ne permettent pas de contrôler de manière sûre la charge microbienne dans la protéine, ce qui rend ces procédés non industriellement exploitables. Au contraire, par le procédé du premier objet de l’invention, il a été possible de fournir un nouvel extrait de protéine de féverole qui permet de surmonter ces problèmes. Ce procédé permet de s’assurer que l’extrait de protéine de féverole présente une charge microbienne très faible, lui permettant d’être directement utilisée dans des produits alimentaires ou pharmaceutiques, sans même une étape supplémentaire de traitement thermique. C’est ainsi qu’en sélectionnant les conditions de procédé, le procédé a conduit à la dénaturation de la protéine mais tout en apportant, de manière surprenante, une excellente solubilité à pH neutre, voire même à pH légèrement acide (pH 6).

Etape de cisaillement

Selon une variante du procédé, il comprend une étape de cisaillement de l’extrait de protéine de féverole par exemple par passage de la dispersion aqueuse de protéines dans une pompe haute pression. A titre d’exemple de pompe haute pression, on peut citer les pompes haute pression commercialisées par la société Silverson, encore appelées mélangeur à haut cisaillement (« high shear mixer »), par exemple de ceux la gamme UHS. De préférence, l’étape de cisaillement est réalisée par une pompe haute pression.

L’étape de cisaillement peut avoir lieu avant ou après les étapes de traitement thermique et/ou de remontée du pH.

Etape d’homogénéisation

Selon une autre variante, le procédé comprend une étape d’homogénéisation de l’extrait de protéine de féverole.

Pour réaliser cette étape d’homogénéisation, on peut utiliser tout type d’homogénéisateur. Selon l’invention, on entend un équipement comprenant une pompe haute pression et une tête d’homogénéisation dans lequel l’équipement est conçu de manière à ce que le produit à homogénéiser passe sous pression à travers cette tête d’homogénéisation. Une tête d’homogénéisation consiste en un orifice réduit comprenant généralement un siège, d’un clapet et d’un anneau de choc. Le passage de la dispersion aqueuse de protéines de féverole à travers l’homogénéisateur peut ainsi permettre l’homogénéisation de l’extrait de protéine de féverole. L’homogénéisation peut être une homogénéisation basse pression, une homogénéisation haute pression ou encore une homogénéisation ultra haute pression. La pression d’homogénéisation peut varier largement et aller, selon la technique d’homogénéisation utilisée, de 1 à 1000 bar, par exemple de 20 à 800 bar. Selon une variante, la pression d’homogénéisation va de 20 à 200 bar, par exemple de 50 à 150 bar. Selon une autre variante, la pression d’homogénéisation va de 200 à 800 bar, par exemple de 300 à 800 bar. Selon une variante, l’homogénéisation est une homogénéisation simple effet. Selon une autre variante, l’homogénéisation est une homogénéisation multiple effet, par exemple une homogénéisation double effet. Les homogénéisateurs qui peuvent être utilisés sont commercialisés par exemple par la société GEA ou Tetra Pak.

L’étape d’homogénéisation peut avoir lieu avant ou après les étapes de traitement thermique et/ou de remontée du pH.

Etape de séchage

Le procédé selon l’invention peut également comprendre une étape de séchage de l’extrait de protéine de féverole. Généralement, cette étape de séchage est réalisée de manière à atteindre le taux de matière sèche décrit précédemment. On utilise pour ce faire toute technique bien connue de l’homme du métier comme par exemple la lyophilisation, le séchage par flash drying ou sur tambour sécheur ou bien encore l’atomisation. Le procédé peut également comprendre une étape de broyage ou de micronisation. L’atomisation est la technologie préférée, en particulier l’atomisation à multiple effet. La technique peut être choisie de manière à ce que la poudre présente la taille de particules d50 décrite précédemment.

Le procédé ne comprend généralement aucune étape de séparation membranaire des protéines. Ces techniques sont bien connues de l’homme du métier et comprennent principalement l’ultrafiltration, la diafiltration, l’osmose inverse et la nanofiltration. Les techniques de séparation membranaires, notamment l’ultrafiltration, permettent de fractionner les protéines d’une composition.

Etape de modification enzymatique

L’extrait de protéine de féverole de l’invention peut ensuite être modifiée enzymatiquement. Par protéine modifiée enzymatiquement, l’Homme du métier entend une protéine dont la structure protéique a été volontairement modifiée par l’ajout à la protéine d’au moins une enzyme susceptible de modifier la structure protéique. Cette enzyme peut être choisie parmi les protéases, les peptidases, les enzymes de déamidation, par exemple celles de type E.C. 3.5.1 comme la glutaminase ou de désimination, par exemple celles de type E.C. 3.5.3 comme la peptidylarginine deiminase. Ces enzymes de modification des protéines sont connues pour modifier les propriétés physicochimiques et/ou organoleptiques de la protéine. Par exemple, il est connu du document WO2019/233920 A1 que la peptidylarginine deiminase permet de réduire l’astringence, notamment l’astringence de la protéine de colza. L’extrait de protéine de féverole de l’invention n’est pas modifié enzymatiquement. Un avantage de l’invention est qu’il est possible de modifier les propriétés organoleptiques de l’extrait de protéine de féverole, et notamment de lui conférer une excellente solubilité, ceci sans même besoin de modifier enzymatiquement la protéine.

Composition texturée de protéine de féverole

Selon un quatrième objet, l’invention porte une composition de protéine de féverole texturée obtenue par texturation d’un extrait de protéine de féverole selon le premier objet de l’invention ou d’une composition de protéine de féverole selon le second objet de l’invention.

Par « composition de protéine de féverole texturée, on entend dans la présente invention une composition comportant une protéine de féverole qui a été soumise à un procédé physique et/ou chimique visant à modifier la protéine afin de lui conférer une structure ordonnée spécifique. Dans le cadre de la présente invention, la texturation de la protéine de féverole vise à lui donner l’aspect de fibres telles que celles présentes dans les viandes animales.

Dans certains modes de réalisation préférés, la composition de protéine de féverole texturée est caractérisée en ce qu’elle est obtenue par texturation par voie humide d’un extrait de protéine de féverole selon le premier objet de l’invention ou d’une composition de protéine de féverole selon le second objet de l’invention.

Par « texturation par voie humide », on entend dans la présente invention un procédé de texturation, en particulier par cuisson-extrusion, dans lequel la quantité d’eau dans le mélange présent dans l’extrudeuse représente plus de 40% du poids total des ingrédients mis en œuvre lors du procédé, préférentiellement entre 40% et 90%. Typiquement, comme détaillé ci-dessous, la composition de protéine de féverole texturée de la présente invention est de préférence préparée par cuisson-extrusion en introduisant une poudre et de l’eau dans un extrudeur, ladite poudre contenant un extrait de protéines de féverole selon le deuxième objet de l’invention ou une composition selon le troisième objet de l’invention, et optionnellement une fibre de légumineuse, typiquement une fibre de pois, et/ou de l’amidon, typiquement de la fécule de pomme de terre.

De préférence, la composition extrudée de protéine de féverole est obtenue par extrusion humide d’une poudre contenant uniquement un extrait de protéines de féverole selon le premier objet de l’invention ou une composition selon le deuxième objet de l’invention.

Utilisation de l’extrait de protéine de féverole

L’invention a pour cinquième objet l’utilisation de l’extrait de protéine de féverole du deuxième objet de l’invention, de la composition de protéine de féverole dénaturée du troisième objet de l’invention, ou de la composition de protéine de féverole texturée du quatrième objet de l’invention, pour la fabrication de produits alimentaires ou de boissons, notamment d’alternatives végétales au lait.

Dans ce qui suit, sauf mention contraire, les termes « extrait de protéine de féverole de l’invention », « protéine de féverole de l’invention » et « protéine de l’invention » englobent l’extrait de protéine de féverole du deuxième objet de l’invention, la composition de protéine de féverole dénaturée du troisième objet de l’invention, ainsi que la composition de protéine de féverole texturée du quatrième objet de l’invention.

D’une manière générale, l’extrait de protéine de féverole de l’invention peut être utilisé dans des produits alimentaires et des boissons qui peuvent en inclure dans une quantité allant jusqu’à 100% en poids par rapport au poids sec total du produit alimentaire ou de boisson, par exemple en une quantité allant d’environ 1 % en poids à environ 80 % en poids par rapport au poids sec total du produit alimentaire ou de boisson. Tous les montants intermédiaires (c’est-à-dire 2 %, 3 %, 4 %... 77 %, 78 %, 79 % en poids par rapport au poids total du produit alimentaire ou de boisson) peuvent être utilisés, de même que toutes les fourchettes intermédiaires fondées sur ces quantités. Ces produits alimentaires et boissons peuvent être adaptés à des populations végétariennes ou véganes.

Un usage particulièrement intéressant de la protéine de l’invention concerne son utilisation dans les boissons qui présentent un goût agréable.

Dans les boissons, la teneur en protéine de l’invention peut varier largement et peut être également une boisson riche en protéine (en anglais, « high protein drink »). La quantité en protéine de l’invention peut aller par exemple de 1 à 12% en masse sèche par rapport à la masse totale de la boisson, notamment de 3 à 10% par rapport à la masse totale de la boisson. Les boissons peuvent être de tout type et incluent les alternatives végétales au lait ou succédanés de lait, y compris les laits type « barista » ou encore les « coffee creamer ». Il peut également s’agir d’autres boissons, acides ou non, prêtes à boire telles que les boissons gazeuses (y compris, mais sans s’y limiter, les soft drinks gazeux), les boissons non gazeuses (y compris, mais sans s’y limiter, les soft drinks non gazeux tels que les eaux aromatisées, les jus de fruits et le thé sucré ou non sucré ou les boissons à base de café), les boissons alcoolisées telles que les bières ou les alcools forts, les smoothies, les concentrés de boissons (y compris, mais sans s’y limiter, les concentrés et sirops liquides ainsi que les « concentrés » non liquides, tels que les préparations lyophilisées et/ou en poudre ou « powder mixes »).

Les produits alimentaires qui peuvent être concernés comprennent les produits de boulangerie tels que les produits panifiables (y compris, mais sans s’y limiter, les pains au levain et sans levain, les pains de mie, les pains à la levure et les pains sans levure tels que les pains au bicarbonate de soude), les pains comprenant tous les types de farine de blé, les pains comprenant tous les types de farine autres que celles de blé (comme les farines de pommes de terre, de riz, d’orge, d’épeautre et de seigle), les pains sans gluten ; les mélanges pour la préparation desdits produits panifiables ; les produits de boulangerie sucrés (y compris, mais sans s’y limiter, les petits pains, les gâteaux, les tartes, les pâtisseries, les gaufres, les crêpes, les muffins, les pancakes, et les biscuits) ; les mélanges pour la préparation desdits produits boulangerie sucrés ; les garnitures à tarte et autres garnitures sucrées (y compris, mais sans s’y limiter, les garnitures à tarte aux fruits et les garnitures à tarte aux noix telles que les garnitures à tarte aux noix de pécan, ainsi que les garnitures pour biscuits, gâteaux, pâtisseries, produits de confiserie et autres, tels que les garnitures à la crème) ; les barres-collations (y compris, mais sans s’y limiter, les barres énergétiques, de céréales, de noix, et/ou de fruits).

Il peut également s’agir de desserts gélifiés comme les crèmes desserts ou les flans et puddings. Un autre type de dessert peut également être les desserts congelés (y compris, mais sans s’y limiter, les desserts laitiers congelés tels que la crème glacée – y compris la crème glacée ordinaire, la crème glacée molle et tous les autres types de crème glacée – et les desserts non laitiers congelés tels que la crème glacée non laitière, le sorbet et autres).

D’autres produits classiquement préparés à partir de lait animal peuvent également comprendre l’extrait de protéine de féverole de l’invention pour former des succédanés. Il peut s’agir de produits acidifiés et/ou ou fermentés avec des ferments, par exemples des ferments lactiques, véganes ou mésophiles. Il peut s’agir de yaourts (y compris, mais sans s’y limiter, les yaourts gras, à teneur réduite en gras et sans gras, ces yaourts pouvant être exempts de protéines de lait et sans lactose). Le terme « yaourts » inclue également les yaourts de type « à la grecque » ou de type « skyr » qui sont des yaourts riches en protéine (souvent allant de 8 à 20 g protéine) ainsi qu’également les fromages blancs et les petits suisses. Il peut également s’agir de succédanés de fromages tels que les fromages tartinables, fondus, à pâte pressée cuite et non cuite, à pâte molle, à pâte filée, les pâtes persillées ; il peut s’agir d’emmental, fromage en ficelle, ricotta, provolone, parmesan, munster, mozzarella, monterey jack, manchego, bleu, fontina, feta, edam, double Gloucester, camembert, cheddar, brie, asiago et Havarti. Il peut également s’agir d’autres produits tels que les beurres végétaux ou encore la crème fraîche.

D’autres produits pouvant inclure l’extrait de protéine de féverole de l’invention sont également les sauces telles que les vinaigrettes ou les sauces à base de mayonnaise ou de ketchup ou les sirops.

Également, les extrait de protéine de féverole de l’invention peuvent être incorporées dans les produits de confiserie (y compris, mais sans s’y limiter, les bonbons gélifiés, les bonbons mous, les bonbons durs, les chocolats, les caramels et les gommes) ; les céréales de petit-déjeuner sucrées et non sucrées (y compris, mais sans s’y limiter, les céréales extrudées, les céréales en flocons et les céréales soufflées) ; et des compositions d’enrobage de céréales pour la préparation de céréales pour petit-déjeuner. Il peut également s’agir de préparations à tartiner sucrées (y compris, mais sans s’y limiter, les gelées, les confitures, les beurres de noix tels que le beurre de cacahuètes, les pâtes à tartiner et autres produits tartinables).

Les protéines de féverole de l’invention peuvent également être utilisées en support ou en encapsulation d’arôme.

D’autres types d’aliments et de boissons non mentionnés ici mais qui comportent classiquement une ou plusieurs protéines et peuvent également être envisagés dans le cadre de la présente invention. En particulier, les aliments pour animaux (comme les aliments pour animaux de compagnie) sont explicitement envisagés.

L’extrait de protéine de féverole peut également être utilisé, éventuellement après texturation, dans des succédanés de viande tels que des saucisses émulsionnées ou des hamburgers, ou encore des succédanés de poissons ou de fruits de mer. Elle peut également être utilisée dans des formulations de remplacement d’œufs ou pour la fabrication de produits protéique tels que le tofu ou le tempeh. Par protéines texturées, on entend généralement les protéines texturées par extrusion, c’est-à-dire notamment extrusion à sec (« dry extrusion » ou encore « Textured Vegetable Protein »), extrusion humide (« high moisture extrusion »). Les extrudeuses peuvent être des extrudeuses simple vis, double vis ou multiple vis. Dans le cas de l’extrusion double vis, l’extrusion peut être co-rotative ou contrarotative. A titre d’exemples d’extrusion multiple vis, on peut citer l’extrudeuse planétaire (« planetary extruder ») ou l’extrudeuse anneau (« ring-extruder »). On peut également citer d’autres technologies plus particulières telles que la technologie « shear cell », la microextrusion ou encore l’impression 3D. Comme démontré dans la partie Exemples, les protéines de l’invention sont particulièrement intéressantes pour la fabrication de protéines texturées par extrusion humide.

Les produits alimentaires ou les boissons peuvent notamment être utilisés dans la nutrition spécialisée, par exemple pour des populations spécifiques, par exemple pour les bébés ou les nourrissons, les enfants, les adolescents, les adultes, les personnes âgées, les athlètes, les personnes souffrant d’une maladie. Il peut s’agir de formules nutritionnelles de substitution de repas, de boissons nutritionnelles complètes, par exemple pour la gestion du poids ou encore dans la nutrition clinique (par exemple l’alimentation par sonde ou la nutrition entérale).

L’extrait de protéine de féverole peut être utilisé comme seule source de protéines, mais peut également être utilisé en combinaison avec d’autres protéines additionnelles, végétales ou animales. Ces protéines additionnelles peuvent être hydrolysées ou non hydrolysées. Généralement, ces protéines additionnelles se présentent sous la forme de concentrats ou d’isolats. Le terme « protéine végétale » désigne l’ensemble des protéines dérivées des céréales, des plantes oléagineuses, des légumineuses et des plantes tubéreuses, ainsi que toutes les protéines dérivées d’algues et de microalgues ou de champignons, utilisées seules ou en mélange, choisies dans la même famille ou dans des familles différentes. Par « légumineuse », on entend généralement la famille de plantes dicotylédones de l’ordre des Fabales. Plusieurs légumineuses sont d’importantes plantes cultivées parmi lesquelles le soja, les haricots notamment le haricot mungo, le pois chiche, le pois, l’arachide, la lentille cultivée, la luzerne cultivée, différents trèfles, les fèves, le caroubier, la réglisse et le lupin. La protéine de légumineuse additionnelle peut être choisie parmi ces légumineuses ou encore être une protéine de féverole autre que l’extrait de l’invention. Dans la présente demande, le terme « céréales » désigne les plantes cultivées de la famille des graminées produisant des grains comestibles, par exemple le blé, l’avoine, le seigle, l’orge, le maïs, le sorgho ou le riz. A titre d’exemple de protéines de blé, on peut citer le NUTRALYS® W commercialisé par la Titulaire. A titre d’exemples de protéines de riz, on peut citer le NUTRALYS® RICE 800XF et le NUTRALYS® RICE 850XF. Les tubercules peuvent être la carotte, le manioc, le konjac, la pomme de terre, le topinambour, la patate douce. Les plantes oléagineuses sont généralement des plantes produisant des graines dont sont extraites de l’huile. Les plantes oléagineuses peuvent être choisies parmi le tournesol, le colza, l’arachide, le sésame, la courge ou le lin. Les protéines animales peuvent être par exemple des protéines d’œuf ou de lait, telles que des protéines de lactosérum, de la caséine ou caséinates. L’extrait de protéine de féverole peut être utilisée avec une autre des sources de protéine mentionnée ci-dessus, notamment la protéine de pois, de riz ou de blé, dans des ratios massiques protéiques protéine de féverole/autre protéine suivants : 1/99, 2/98, 3/97, 4/96, 5/95, 6/94, 7/93, 8/92, 9/91, 10/90, 11/89, 12/88, 13/87, 14/86…, 86/14, 87/13, 88/12, 89/11, 90/10, 91/9, 92/8, 93/7, 94/6, 95/5, 96/4, 97/3, 98/2, 99/1. Ce ratio massique peut être avantageusement de 10/90 à 90/10, ou de 25/75 à 75/ 25, ou de 35/65 à 65/35, l’ensemble de ces gammes pouvant être combinées entre elles ou avec les ratios décrits ci-dessus. Dans les exemples ci-dessous, la protéine de féverole de l’invention a été utilisée avec la protéine de pois selon les gammes de ratio ci-dessus. Les autres protéines peuvent également être utilisées avec l’extrait de protéine de féverole de l’invention selon les mêmes gammes de ratios. L’extrait de protéine de féverole de l’invention peut aussi être utilisé en association avec une ou plusieurs de ces protéines ou des acides aminés afin d’améliorer les propriétés nutritionnelles du produit final, par exemple pour améliorer le PDCAAS de la partie protéine du produit alimentaire ou pour apporter d’autres fonctionnalités. Les protéines de céréales susmentionnées, notamment celles de riz ou de blé, sont de bons choix afin d’améliorer le PDCAAS, notamment lorsque le ratio massique en poids sec protéine de féverole/protéine de céréales va de 85/15 à 65/35.

L’extrait de protéine de féverole peut également être utilisé pour la fabrication de produits pharmaceutiques ou encore en fermentation par exemple pour la production de métabolites de fungi ou de métabolites par culture cellulaire.

L’invention et ses avantages vont maintenant être illustrés dans les modes de réalisation détaillés dans la partie exemples ci-dessous. Il est précisé que ces exemples ne sont pas limitatifs de la présente invention.

Exemples

Méthodes

Pour la détermination du profil de viscosité dans l’eau, les mesures sont effectuées
sur une solution aqueuse d’extraits de protéines de féverole à 15 % de matière sèche (eau osmosée et azidurée à 200 ppm pour prévenir tout risque bactériologique),
en rhéomètre AR2000 de la société TA Instruments,
présentant une géométrie à cylindres concentriques,
avec un taux de cisaillement de 0,6 10^-3à 600 s^-1en 3 minutes (log) et
à la température de 20°C (3 min d’équilibre température avant test).

Avant mesure, la solution est agitée pendant au moins 10 heures, à 750 tr/min et à 20°C. Le pH n’est pas ajusté. La viscosité à 40 s^-1est reportée dans le Tableau.

Enthalpie de dénaturation

L’enthalpie par intégration du pic endothermique, a été quantifiée à l’aide du logiciel de pilotage du calorimètre. Le début de la dénaturation est exprimé par le Tonset (°C) et la fin de Tendset (°C). La température critique de dénaturation Tpeak (°C) est déterminée au sommet du pic.

Lipides totaux (%)

La teneur totale en lipides peut être déterminée par hydrolyse par l’acide chlorhydrique à l’ébullition, et précipitation des lipides totaux par refroidissement. Séparation par filtration, séchage et isolement des lipides par extraction à l’hexane.

Mode opératoire :

Peser exactement une prise d’essai à 0,001 g près une quantité d’échantillon choisie de manière à avoir environ entre 100 et 500 mg de lipides dans cette prise d’essai. En d’autres termes, si la quantité de lipides est d’environ 10%, le poids de l’échantillon doit être compris entre 1 et 5g.

Introduire la prise d’essai dans un ballon de 250 mL. Ajouter 100 mL d’acide chlorhydrique, quelques fragments de pierre Ponce et chauffer sous reflux pendant 60 minutes. Refroidir de façon à précipiter les lipides et ajouter une quantité d’adjuvant de filtration suffisante pour éviter toute perte de matières grasses.

Filtrer quantitativement le mélange sur un double filtre mouillé. Rincer le ballon plusieurs fois à l’eau distillée froide. Laver le résidu à l’eau distillée froide jusqu’à ce que le filtrat soit neutre (vérifier à l’aide du papier indicateur de pH). Sécher le double filtre contenant le résidu pendant une nuit sous hotte et terminer le séchage dans l’étuve pendant 6 à 7 heures.

Extraction des lipides totaux et élimination du solvant

Placer le double filtre et son contenu dans la cartouche d’extraction. Recouvrir d’un morceau de ouate, l’introduire dans l’extracteur. Verser dans le ballon 200 mL d’Hexane, faire le montage ballon – extracteur – réfrigérant et chauffer sous reflux pendant 6 heures.

Après refroidissement, l’hexane contenu dans le Soxhlet est récupéré dans le ballon. Faire le montage ballon –récupérateur de solvant – réfrigérant, fermer le robinet et chauffer modérément pour récupérer l’hexane par distillation.

Sécher le résidu en plaçant le ballon ou le bécher pendant 1 H 30 dans l’étuve. Refroidir dans un dessiccateur et peser. Sécher à nouveau pendant 30 minutes pour s’assurer que le poids de la matière grasse reste constant (la perte de poids entre deux pesées successives doit être inférieure à 1 mg)

Exemple 1 : Protéine de féverole selon l’invention

Environ 900 kg de féverole ont été mis en œuvre. Les fibres externes des féveroles ont tout d’abord été séparées des graines par concassage (séparation mécanique de l’enveloppe externe et de la graine de féverole) et dépelliculage. De l’eau à 45°C a été utilisée dans cette première partie du procédé : des graines de féverole et de l’eau ont été alimentés en continu dans un blancheur de la marque Bruynooghe à vis immergée. Le ratio en poids féverole/eau était d’environ 0,15. L’entrée en eau a été faite dans sa totalité à l’entrée du blancheur et les féveroles ont été introduits immédiatement dans l’eau. La vitesse de la vis est réglée de manière à ce que les féveroles traversent le blancheur en 3 minutes environ. La suspension eau-féverole a été immédiatement broyée en broyage humide continu de manière à obtenir une suspension de féverole broyés d’environ 13,5% de matière sèche. La suspension de féveroles broyées a été ajustée à pH 8,7 en ajoutant, en continu et en ligne, un mélange alcalin aqueux de soude (10% de la solution en masse du mélange) et de potasse (10% de la solution en masse du mélange). La suspension de féveroles broyées a été refroidie à environ 8°C par passage dans un échangeur à plaques puis été transférée dans une cuve de stockage agitée. Cette suspension a alimenté un décanteur centrifuge (Flottweg Z3). La fraction protéique a été récupérée dans le débordement (« l’overflow ») (environ 6% de matière sèche). La fraction protéique a été ajustée à pH 4,95 dans une cuve sous agitation en ajoutant 4,5 kg d’acide ascorbique pur et de l’acide chlorhydrique jusqu’à l’obtention du pH désiré. La fraction protéique est ensuite été traitée thermiquement par injection de vapeur à 72°C dans un skid GEA pendant 5 secondes environ, après une première étape de préchauffage immédiat par passage dans un échangeur à plaques. La fraction protéique a été ensuite refroidie immédiatement par refroidissement instantané (« flash cooling ») à 64°C. Immédiatement, la fraction protéique traitée thermiquement a été passée sur un décanteur centrifuge Flottweg Z3. Le sédiment protéique (« l’underflow ») récupéré a été dilué dans de l’eau chaude (60°C) de manière à pouvoir être pompé. Ce sédiment a ensuite été immédiatement ajusté à une matière sèche de 15% environ puis été rectifié à pH 6,8 avec le mélange alcalin aqueux. Le floc de protéine de féverole a été traité thermiquement à 140°C pendant 5 secondes puis été refroidi par refroidissement instantané (« flash cooling ») à 75°C environ. Ce floc de protéine de féverole a été passé sur un homogénéisateur haute pression à 200 bars puis été atomisé dans un atomiseur à buses de marque TGE (Température entrée 200°C, température sortie 60°C). La poudre de protéine de féverole (ci-après Protéine féverole Ex.1 ou plus simplement Ex.1) récupérée a ensuite été analysée

Exemple 2 : Protéine de féverole selon l’invention

L’exemple 2 est identique à l’exemple 1 à la différence que la fraction protéique a été ajustée à pH 4,75 avec le mélange d’acide ascorbique et d’acide chlorhydrique au lieu de 4,95. Par ailleurs, avant l’étape de traitement thermique à 140°C pendant 5 secondes, le sédiment a été rectifié à pH 6,5 au lieu de 6,8 avec le mélange alcalin aqueux. La poudre de protéine de féverole (Protéine de féverole Ex.2 ou plus simplement Ex.2) récupérée a été analysée.

Les résultats des analyses sont présentés en Tableau ci-dessous :

	Ex.1	Ex.2	T FULL	BUNGE	SHUANGTA FOOD	COSUN	NUTRALYS S85 F	NUTRALYS F85 M
Protéine (%) en masse sèche	94,8	93	94.2	88	92	91,2	83.8	83.8
Lipides totaux (%)	6,8	6,9	7	6,6	7,6	5,7	9.2	9.2
Masse sèche (%)	95,1	95,2	92,8	95,6	92,4	93,8	92	92.1
Solubilité (%) pH 3	100	100	22	49	NM	100	NM	NM
Solubilité (%) pH 6	80	82	13	33	NM	17	NM	NM
Solubilité (%) pH 7	94	90	18	51	28	95	42	75
Capacité émulsion (mL huile/g)	700	650	250	300	450	150	400	NM
Pouvoir gélifiant (Pa)	174	720	533	603	125	<50	109	206
Viscosité 15% (40s^-1)	0,3	0,5	2,6	0,7	0,6	0,1	NM	0.2
Enthalpie (J/g)	0	0	0	0	0	nd	0	0

Les extraits de protéine ont également été testées en comparaison avec des protéines commerciales dans différentes applications qui vont être décrites ci-après et qui démontrent l’intérêt des extraits de protéine de féverole de l’invention, notamment dans les produits alimentaires et boissons.

Exemple 3 : Evaluation de la protéine de féverole pour la fabrication d’alternatives à de produits alimentaires ou de boissons à base de lait.

Alternatives au lait

Des alternatives au lait ont été fabriquées de manière que le taux de protéine dans la formulation soit égale à 5% par rapport au poids total.

Ainsi les formulations suivantes sans émulsifiant d’alternatives au lait sont réalisées et reportées dans le Tableau ci-dessous (proportions en poids de la recette d’alternative au lait) :

Alternative au lait	Inv.1	CP1	CP2
Source de protéine	Ex.1	T-Full	NUTRALYS S85 F
quantité de protéine	5.60	5.78	6.40
Sucre de canne en poudre	2	2	2
Huile de tournesol	1.50	1.50	1.50
Gomme gellane	0.12	0.12	0.12
Eau déminéralisée	qsp	qsp	qsp
Total	100	100	100

Les formulations sont préparées par le procédé suivant :
1) Chauffer l’huile au bain marie (65°C)
2) Mélange à sec des ingrédients solides
3) Chauffer l’eau à 70°C
4) Placer dans un mélangeur Silverson les ingrédients solides avec l’eau et mélanger pendant 30 minutes à 2500 tpm
5) Puis régler le mélangeur à 5000 tpm et ajouter d’un flux continu l’huile pendant une minute
6) Stérilisation UHT de la formulation : 142°C pendant 5 secondes
7) Homogénéisation à 75°C 1^erétage 170 bars, 2^èmeétage 30 bars
8) Refroidir à 4°C et embouteiller et stocker à 4°C

Il a pu être observé que la protéine de féverole de l’Exemple 1 selon l’invention permet de fournir une alternative au lait beaucoup plus stable au déphasage que l’alternative au lait fabriquée à partir de la protéine de féverole du commerce. Cette alternative au lait est même légèrement plus stable que l’alternative au lait fabriquée à partir de la protéine de pois du commerce.

Etude du pouvoir moussant

En vue d’étudier l’intérêt de la protéine de l’invention dans des applications de type lait barista, le pouvoir moussant des alternatives au lait a été déterminé selon la méthode suivante :
1) Placer 150 mL d’alternative au lait à mousser dans l’aeroccino 3 de Nespresso®.
2) Démarrer l’appareil en fonction chauffante pour un cycle, la mousse d’alternative de lait atteignant une température de 68°C
3) Récupérer le produit mousseux et déterminer immédiatement les volumes de mousse et de liquide obtenus

Les résultats sont présentés dans le Tableau ci-dessous :

Alternative au lait	Inv.1	CP1	CP2
Volume mousse	230	22	202
Volume liquide	20	138	48

Cette évaluation démontre que la protéine de féverole de l’Exemple 1 selon l’invention permet de fournir une alternative au lait beaucoup plus moussée que l’alternative au lait fabriquée à partir de la protéine de féverole du commerce. Cette alternative au lait est même légèrement plus moussée que l’alternative au lait fabriquée à partir de la protéine de pois du commerce.

Yaourt sans texturant

Des formulations de yaourts comprenant 3,5% de protéine et exempte de texturant ont été réalisées à partir des recettes suivantes, les quantités étant exprimés en poids total du yaourt :

Yaourt	Inv.1	Inv.2	CP
Protéine	Ex.1	Ex.2	NUTRALYS® S85 F
Eau déminéralisée	89.17	89.1	88.62
Sucre de canne en poudre	4.2	4.2	4.2
Huile de tournesol	2.75	2.75	2.75
Isolat de protéine	3.88	3.95	4.43
Culture lactique Vega harmony	qsp	qsp	qsp

Les yaourts sont fabriqués en utilisant le procédé suivant :
1) Chauffer l’eau déminéralisée à 55°C
2) Ajouter l’isolat de protéine sous agitation modérée (480 tpm) et hydrater à 55°C pendant 20 minutes
3) Ajouter le sucre et continuer à mélanger 2 minutesAjouter l’huile sous agitation en augmentant le cisaillement (1800 tpm) et mélanger 5 minutes pour obtenir une émulsion
4) Placer l’émulsion dans un homogénisateur NIRO (150 bar 1^erétage, 45 bar 2^ndétage, 60°C)
5) Pasteuriser l’émulsion ainsi homogénéisée à 95°C pendant 10 minutes (Hotmix)
6) Refroidir à 42°C puis ajouter les cultures lactiques
7) Maintenir à 42°C jusqu’à ce que le pH soit de 4,60

Dans le Tableau ci-dessous sont reportés la dureté du yaourt au bout de 7 jours.

Yaourt	Ex.1	Ex.2	CP1
Dureté après 7 jours (g)	31.4	43.3	<25

Des yaourts avec texturants sont également préparés sans difficulté à partir des protéines de féverole de l’invention.

Crème glacée

Des formulations de crème glacée comprenant 2,5% de protéine environ ont été réalisées selon les recettes suivantes :

Crème glacée	Inv	CP
Protéine	Ex.2	T FULL
Eau déminéralisée	65.44	65.4
Huile de coco hydrogénée	8	8
Sucre en poudre	12	12
Sirop de glucose 6080 (ROQUETTE)	11.5	11.5
Cremodan SE 30 (stabilisant, émulsifiant)	0.25	0.25
Isolat de protéine	2.81	2.85

17 L de crème glacée ont été fabriqués en utilisant le procédé suivant :
1) Chauffer l’eau à 70°C dans le mélangeur Silverson
2) Ajouter le sirop de glucose et trois quarts des quantités de sucrose. Chauffer à 60°C et mélanger pendant 5 minutes à 2000 tpm
3) Ajouter le système émulsifiant stabilisant et le sucre restant. Maintenir à 60°C et mélanger pendant 5 minutes à 2000 tpm
4) Ajouter l’huile et créer une pré-émulsion en mélangeant à 6000 tpm pendant 5 minutes puis réduire l’agitation à 2000 tpm et mélanger 15 minutes
5) Chauffer à 70°C et homogénéiser dans homogénéisateur Powerpoint (200 bar 1^erétage, 60 bars 2^ndétage)
6) Pasteuriser à 80°C pendant 3 minutes en passant à travers échangeur de chaleur tubulaire du Powerpoint
7) Refroidir à 4°C
8) Maturer de manière statique pendant la nuit
9) Refroidir avec un congélateur continu TetraPak
10) Congeler pendant 3 heures à -22°C
11) Stocker au congélateur (« freezer“) à -18°C

Les crèmes glacées ont été dégustées par un panel entraîné. En ce qui concerne le crémeux de la crème glacée, une tendance à plus de crémeux pour la crème glacée préparée avec les protéines de l’Exemple 2 de l’invention a été détectée. Concernant le goût, des différences significatives (plus sucrée, moins amère et moins végétale) en faveur de la crème glacée de l’invention sont observées en comparaison avec la crème glacée comparative, avec en outre pour la crème glacée de l’invention des notes caramel, vanille et lactées.

Exemple 4 : Evaluation de la protéine de féverole selon l’invention en extrusion

Evaluation de la protéine de féverole de l’Exemple 1 en extrusion humide

Un mélange de poudres est réalisé selon les recettes suivantes décrites dans le Tableau ci-dessous, exprimés en masse des ingrédients :

Ingrédients	Inv.1	CP.1	Inv.2	Inv.3
Protéine féverole Ex.1	92	0	100	46
NUTRALYS® F85 M	0	92	0	46
Fibre de pois ROQUETTE® I50M	5	5	0	5
Fécule de pomme de terre	3	3	0	3
Profil température extrusion	2	1	1	1

Les protéines testées sont la protéine de féverole de l’exemple 1 ainsi que la protéine de pois commerciale NUTRALYS® F85M.

Ce mélange est introduit par gravité dans un extrudeur LEISTRITZ ZSE 27MAXX de la société LEISTRITZ.

Le mélange est introduit avec un débit régulé d’environ 13,3 kg/h. Une quantité d’environ 15,3 kg/h d’eau est également introduite. L’humidité dans l’extrudeuse est environ de 56%.

Les essais d’extrusion humide sont réalisés sur cette extrudeuse équipée d’une filière thermorégulée, modèle FDK750 de marque Coperion, comprenant deux modules de longueur 80 cm et de section de passage 50 mm x 15 mm dont le 2^èmemodule est thermorégulée à 30°C ; La vis d’extrusion est mise en rotation à une vitesse égale à 350 tours/min et envoie le mélange dans la filière, sauf dans le cas de l’essai Inv.2 lors duquel une vitesse de 800 tours/min a été utilisée. 2 profils de température ont été utilisés selon l’essai.

Le profil 1 de température de l’extrudeuse, équipé de 15 fourreaux pouvant être chauffés, est détaillé ci-dessous :

	Z15	Z14	Z13	Z12	Z11	Z10	Z9	Z8	Z7	Z6	Z5	Z4	Z3	Z2	Z1
Profil T°C	90	120	120	130	115	115	110	90	60	60	60	60	35	35	x

Le profil 2 de température de l’extrudeuse est détaillé ci-dessous :

	Z15	Z14	Z13	Z12	Z11	Z10	Z9	Z8	Z7	Z6	Z5	Z4	Z3	Z2	Z1
Profil T°C	120	120	130	150	150	130	100	90	80	60	60	60	35	35	x

La protéine texturée ainsi produite est coupée à la sortie de la filière en bandes de 10 cm de longueur environ (largeur 5 cm et épaisseur 1,5 cm).

Pour les 4 essais, les paramètres d’extrusion sont reportés ci-dessous :

Mélange	Inv.1	CP.1	Inv.2	Inv.3
Profil Température	2	1	1	1
Couple (%)	12,9	13,8	17	13
Pression (bar)	14,4	32	24,7	24
T°C matière (°C)	114	92	101	60

Observation de la fibration des bandes

Pour observer la fibration de la bande, la bande est coupée en deux le sens de la longueur et on tire entre les deux morceaux de la bande de manière à la déchirer et voir la présence ou l’absence de fibres. On observe les bandes déchirées aux FiguresFIG. 1àFIG. 4. Par ailleurs, selon la fibration observée, on note l’essai de 1/5 (pas de fibration de la bande) à 5/5 (forte fibration de la bande).

Test de dilaceration (« Chopping test »)

Pour réaliser ce test, la bande est surgelée puis congelée à -18°C. Ensuite, 140g de la bande est prélevée puis tempérée à 15-17 °C avant d’être placée dans un mixeur Stephan UMC 5 équipé d’une lame crantée. Le mélangeur a été activé pendant 10 sec à 1500 tpm puis ont été analysés 70g de l’échantillon. On observe les morceaux obtenus (FiguresFIG. 5àFIG. 8). Selon la taille des morceaux, on note l’essai de 1/5 (mauvaise résistance à la dilacération et présence de nombreux petits morceaux et/ou de très gros morceaux) à 5/5 (bonne résistance à la dilacération et absence de petits et très gros morceaux). Comme, très généralement dans le domaine des substituts de viande, la bande de protéine texturée n’est pas consommée telle quelle mais est découpée avant utilisation pour la production d’un substitut, la résistance à la dilacération permet de quantifier la capacité de la bande de protéine texturée à être découpée tout en conservant des morceaux de taille moyenne, ceci afin de participer à la texture du produit final.

Résultats

Les notes des deux tests sont reportées dans le Tableau ci-dessous.

Mélange	Inv.1	CP.1	Inv.2	Inv.3
Note dilaceration	4	2	3	4
Note fibration	5	4	4	5

LaFIG. 1présente une bande d’extrusion humide obtenue à partir d’un mélange Inv.1 comprenant la protéine de féverole de l’Exemple 1 combinée à des fibres de pois et de la fécule de pomme de terre.

LaFIG. 2présente une bande d’extrusion humide obtenue à partir d’un mélange CP.1 comprenant une protéine de pois commerciale.

LaFIG. 3présente une bande d’extrusion humide obtenue à partir d’un mélange Inv.2 comprenant uniquement la protéine de féverole de l’Exemple 1.

LaFIG. 4présente une bande d’extrusion humide obtenue à partir la protéine de féverole de l’Exemple 1 en combinaison avec de la protéine de pois comparative.

LaFIG. 5présente les résultats du test de dilacération d’une bande d’extrusion humide obtenue à partir d’un mélange Inv.1 comprenant la protéine de féverole de l’Exemple 1 combinée à des fibres de pois et de la fécule de pomme de terre.

LaFIG. 6présente les résultats du test de dilacération d’une bande d’extrusion humide obtenue à partir d’un mélange CP.1 comprenant une protéine de pois commerciale.

LaFIG. 7présente les résultats du test de dilacération d’une bande d’extrusion humide obtenue à partir d’un mélange Inv.2 comprenant uniquement la protéine de féverole de l’Exemple 1

LaFIG. 8présente les résultats du test de dilacération d’une bande d’extrusion humide obtenue en utilisant un mélange Inv.3 comprenant la protéine de féverole de l’Exemple 1 en combinaison avec de la protéine de pois commerciale.

L’observation des figuresFIG. 1etFIG. 2montre une bonne fibration de la bande obtenue avec le mélange de fécule et de fibre de pois avec la protéine de féverole (Inv.1), qui est légèrement améliorée par rapport à celle obtenue avec la protéine de pois (CP.1).

L’observation de laFIG. 3montre également que, même lorsque la recette ne comprend ni fibre et ni fécule (Inv.2), les bandes de protéines de féverole texturées présentaient une bonne fibration même sans l’apport de fibres.

Après le test de dilacération, on a pu observer que les protéines de féverole texturées présentent moins de particules fines que les protéines de pois texturées, les rendant plus facilement transformable et pouvant permettre d’obtenir des produits finaux de texture différente de ceux obtenus à partir des protéines de pois texturées, ceci sans besoin d’ajout d’autres ingrédients.

Par ailleurs, la bande Inv.3, associant protéine de pois et protéine de féverole, présente une dureté moins importante que la bande Inv.1, ce qui pourrait permettre d’obtenir un produit fini présentant une texture plus agréable.

Ainsi, quelle que soit la formulation, en remplaçant partiellement ou totalement la protéine de pois par la protéine de féverole de l’invention, il a été possible de fournir des bandes aux propriétés améliorées.

Exemple 5 : Utilisation de l’extrait de protéine de féverole en saucisse émulsionnée

Pour déterminer si l’extrait de protéine de féverole est apte à être utilisée pour la fabrication d’une saucisse émulsionnée on utilise un système modèle suivant :

Dans un Stephan UMC-5, on a pesé 500 grammes d’eau et 100 grammes de protéine, on mélange à 5°C à 3000 tours par minute avec la lame à émulsion pendant 2 minutes sous vide. Par aspiration, on ajoute 500 grammes d’huile de tournesol et continue d’agiter pendant 2minutes et 30 secondes puis on ajoute 22 grammes de sel de table et on mélange pendant 30 secondes. Le mélange est placé dans une boîte de conserve cylindrique de 142 mL (diamètre 83 x hauteur 44 mm) remplie aux trois quarts puis on le ferme de manière hermétique.

Les produits alimentaires étant généralement réalisés avec des procédés comprenant une pasteurisation ou une stérilisation, ces deux traitements thermiques de ces émulsions sont réalisés.

Pasteurisation :

La boîte de conserve est placée dans un bain marie à 75°C pendant 1h30

Stérilisation :

La boîte de conserve est placée dans un stérilisateur à 115°C pendant 1h
Après stockage à 4°C pendant une nuit, la boîte de conserve est immédiatement ouverte et testée en texturométrie.

Texturométrie :

La texture est analysée avec un analyseur de texture TA-HDPLUS (Stable Micro Systems) et avec les critères suivants :
- module boule
- Test mode (mode d’essai) : compression
- Pre-test speed (Vitesse pré-essai) : 1 mm/sec
- Test speed (Vitesse essai) : 0,5 mm/sec
- Post-test speed (Vitesse post-essai) : 2 mm/sec
- Target mode (mode cible) : distance
- Distance : 15 mm
- Trigger type (type de déclenchement) : Auto
- Trigger force (force de déclenchement) : 2 N

La force exprimée en g est mesurée à l’aide du texturomètre.

Les émulsions et les résultats obtenus pour les différents essais figurent dans le Tableau suivant :

	Emulsion avec Inv.1	Emulsion avec Inv.2	Emulsion avec CP.1
Force (Pasteurisation)	94 g	80 g	5 g
Force (Stérilisation)	77 g	72 g	6 g

Les protéines de féverole de l’invention permettent de former des émulsions de texture plus fermes que celle obtenue avec la protéine comparative, que cette émulsion soit stérilisée ou pasteurisée. Cela permet de prédire qu’elle peut être avantageusement utilisée pour la fabrication de produits émulsionnés végétariens ou non végétariens, tels que les substituts de saucisses de Strasbourg ou de Francfort

Claims

Procédé de fabrication d’un extrait de protéine de féverole dénaturée comprenant les étapes suivantes :
a) préparation d’une suspension aqueuse de féveroles broyées ;
b) extraction d’une fraction protéique par séparation solide-liquide de la suspension aqueuse ;
c) ajustement à un pH compris entre 4,0 et 5,7, de ladite fraction protéique ;
d) traitement thermique de la fraction protéique à une température allant de 50 à 80°C pendant une durée allant de 1 à 30 secondes pour former une suspension de protéines précipitées ;
e) séparation solide-liquide de la suspension de protéines précipitées pour récupérer un extrait de protéine de féverole présentant une teneur en poids de protéine par rapport à sa matière sèche supérieure à 70% ;
f) ajustement du pH entre 6,3 et 8 ;
g) traitement thermique de l’extrait de protéine de féverole au pH ajusté à une température allant de 85 à 160°C pendant une durée permettant d’obtenir la dénaturation de la protéine de féverole ;
h) éventuellement séchage.
Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu’il comprend, suite à l’étape de traitement thermique g), une étape de refroidissement sous vide de la suspension de protéines précipitées.
Procédé selon l’une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que l’étape de traitement thermique g) est réalisé de 100 à 150°C pendant 0,1 à 60 secondes, préférentiellement de 0,1 à 10 secondes.
Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu’il comprend, après l’étape g), une étape de cisaillement de l’extrait de protéine dénaturé, par exemple par passage dans une pompe haute pression ou d’homogénéisation.
Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu’une fraction riche en amidon et/ou une fraction riche en fibre est également récupérée à partir de la suspension aqueuse de féveroles broyées.
Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le pH est ajusté entre 6,5 et 7,5 lors de l’étape f).
Extrait de protéine de féverole dénaturée susceptible d’être obtenu par le procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6.
Composition de protéine de féverole dénaturée présentant une teneur en protéine de féverole supérieure à 70%, % exprimé en poids par rapport à la matière sèche de la composition, ladite composition présentant au moins l’une des propriétés suivantes :
- solubilité à pH 6 supérieure ou égale à 50%,
- solubilité à pH 7 supérieure ou égale à 75%,
- capacité d’émulsion supérieure à 400 mL/g.
Composition selon la revendication 8, caractérisée en ce que la composition présente une solubilité à pH 6 supérieure ou égale à 70% ou une solubilité à pH 7 supérieure ou égale à 80%.
Composition selon l’une quelconque des revendications 8 ou 9 caractérisée en ce que la composition présente une capacité d’émulsion supérieure à 500 mL/g, préférentiellement supérieure à 600mL/g.
Composition de féverole selon l’une quelconque des revendications 8 à 10 caractérisé en ce que la composition présente un pouvoir gélifiant supérieur ou égal à 100 Pa, par exemple allant de 100 à 1000 Pa, préférentiellement allant de 300 à 800 Pa.
Composition de protéine de féverole selon l’une quelconque des revendications 8 à 11 caractérisé en ce que la composition présente une teneur en protéine de féverole supérieure à 80%, de préférence supérieure à 90%, % exprimé en poids par rapport à la matière sèche de la composition.
Composition de protéine de féverole selon l’une quelconque des revendications 8 à 12 caractérisée en ce que la composition présente une matière sèche supérieure à 90%, préférentiellement supérieure à 94%, % exprimé en poids par rapport au poids total de la composition.
Composition de protéine de féverole selon l’une quelconque des revendications 8 à 13 caractérisé en ce que la composition présente une enthalpie de dénaturation de moins de 0,5 J/g.
Composition de protéine de féverole texturée obtenue par texturation de l’extrait de protéine de féverole de la revendication 7 ou de la composition de protéine de féverole selon l’une quelconque des revendications 8 à 14.
Utilisation de l’extrait de protéine de féverole selon la revendication 7, de la composition de protéine de fèverole selon l’une quelconque des revendications 8 à 14, ou de la composition de protéine de féverole texturée selon la revendication 15, pour la fabrication de produits alimentaires ou de boissons.