Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
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. 1,
La présente invention concerne un procédé de
préparation de protéines ayant une viscosité et un pou-
voir émulsionnant accrus.
. Le brevet FR-A-2 ~70 441 décrit déjà un procédé
r 5 de préparation de caséinates ayant une viscosité et un
. pouvoir émulsionnant accrus, Selon ce brevet, on fait
réagir en milieu aqueux de la caséine avec un sel d'alu-
minium en présence de soude et l'on s~che le produit
obtenu
Dans ce procédé, la caséine est trans~ormée en
caséinate de sodium avant la réaction avec les ions alu-
minium
Or, lorsqu'on cherche à appliquer ce procédé à
d'autres protéines du lait, telles que celles contenues
dans le lactosérum, ou meAme lorsqu'on cherche à l'appli-
quer ~ la caséine à l'état natif, on n'obtient pas d'aug-
mentation notable de la viscosité des protéines en solu-
tlon aqueuse.
On peut penser qu'en fait la caséine utilisée
dans le procédé décrit dans le brevet FR-A-2 370 441 est
une casélne fortement dénaturée en raison d'une extraction
par traitement par un acide et que c'est ce traitement
qul permet l'augmentation ultérieure de la viscosité lors
de l'addition d'ions alumlnlum
La Demanderesse a maintenant découvert qu'il
était possible d'augmenter tr~s fortement la viscosité
des protéines du lait choisies parmi les protéines du
lactosérum, la caséine à. l'état natlf et les co-précipités,
. en soumettant ces protéines, préalablement à un traitement
30 avec des ions aluminium, à un traitement de décalcifica-
tion,
En conséquence, la présente invention a pour
ob~et un procédé pour augmenter la viscosité des protéines
du lait choisies parmi les protéines du lactoserum, la
caséine à l'état natif et les co-précipités, caractérisé
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2.
en ce que l'on élimine la majeure partie des ions
calcium de ces protéines, puis l'on fait réagir les
protéines ainsi traitées avec une source d'ions alumi-
nium trivalents.
Les prot~ines du lactosérum sont notamment la
-' ~-lactoglobuline ou l'a-lactalbumine. La présente in-vention s'applique a ces protéines, ainsi qu'aux diffé-
rents mélanges les contenant et notamment des concentres
protéiques issus du lactosérum ou du lactosérum partiel-
lement ou totalement délactosé et/ou déséroprotéiné.
Ces concentrés protéiques peuvent etre obtenus
par tout procédé de concentration tel que l'évaporation,
l'ultrafiltration ou tout autre moyen connu, jusqu'a une
teneur en extrait sec supérieure a 20~ en poids. Le
fractionnement de ces concentrés par exemple par chroma-
tographie d'exclusion et d'échange d'ions permet d'obte-
nir des fractions protéiques telles que la ~-lactoglo-
buline ou l'a-lactalbumine.
Le procédé selon la présente invention s'ap-
plique également à la caséine a l'état natif, notamment
s a la caséine a l'état natif présente dans le lait écrémé
, d~séroprotéiné, tel qu'obtenu par chromatographie d'ex-
~, clusion selon le brevet FR-A-2 452 881 ou par ultra-
centrifugation.
Les produits appelés co-précipités sont des
produits obtenus par co-précipitation de la caséine et
des protéines du lactosérum.
Les co-précipités sont obtenus par addition de
chlorure de calcium ou d'acide a du lait ~cr~mé préala-
blement chauffé à une température suffisante (90C
environ) pour assurer la dénaturation des protéines
solubles. En réglant le pH, les quantités de chlorure
de calcium et le temps de contact, on peut régler la
~r teneur en calcium des co-précipités.
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2a.
Dans la présente invention, il est preferable
d'utiliser des co-precipites prepares avec des taux de
calcium tels que la teneur soit comprise entre 0.5 et
; 0.8% en poids dans le co-precipite. De plus, on peut
utiliser des co-précipités dont le rapport protéines/
caséine de sérum est égal a celui du lait (0.25 environ)
mais également des co-précipités dont le rapport pro-
téines/caséine de sérum peut être différent de celui du
lait; il peut etre plus
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élevé si on ajoute des protéines de sérum récupérées
par exemple à partir du lactosérum par ultra-
filtration, ou diminué par déséroprotéination partiellé,
le rapport pouvant varier entre OJ 15 et o,8s .
Par élimination de la majeure partie des ions
5 calcium on entend une élimination d'au moins 50 ~ des
ions calcium initialement présents dans les protéines
et de préférence d'au moins 70 % de ces ions calcium.
Cette élimination des ions calcium peut être
effectuée selon différentes méthodes, et notamment à
l'aide de résines échangeuses de cations ou d'agents de
chélation ou encore par électrodialyse.
; C'est ainsi que l'on peut faire passer les pro-
t~ines en solution aqueuse sur une résine échangeuse de
cations sous forme H~, Na+ ou K~ par exempleJ pour éli-
miner les lons calcium.
En varianteJ on peut séquestrer les ions cal-
cium des protéines en solution aqueuse par addition de
citrates alcalins, phosphates alcalins ou sels alcalins
de l'acide ~thyl~ne diamine tétra acétique. Après addi-
tlon, on chauffe avantageusement la solution à une tem-
pérature de 60 ~ 85C, le pH étant a~usté au voisinage
de la neutrallté,
Comme source d'ions aluminium trlvalents~ on
peut utlllser des sels solubles d'alumlnium trivalents
tels que sulfate, chlorure, nitrate, phosphate ou alu-
minate de sodium ou de potassium, ou l'hydroxyde d'alu-
minium, les sels solubles étant préférés.
:~ La source d'ions aluminium trivalents est a~ou-
tée avantageusement à raison de 0,04 a. 0,3 ~ calculé en
poids d'alumlnlum par rapport au polds de mati~res pro-
t~lques.
La réaction des protéines avec la source d'ions
. a luminium trivalents peut ëtre effectuée par mélange
d'une solution des protélnes ayant subi le traitement
de décalciri¢ation décrit ci-dessus avec une source
d'ions aluminium, avantageusement à chaud, à une
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température de 50 à 120C, de pré~érence d'environ
80C. On peut ensuite laisser la réaction s'errectuer
en maintenant le produit sous agltation lente, avan-
tageusement pendant 15 à 45 minutes à une température
de 60 à 85C.
Le produit obtenu peut ensuite e~tre séché par
tout procédé, par exemple par un séchage Hatmaker, mais
de préférence, par atomisation.
En variante, la réaction des protéines décal-
ciriées avec la source d'ions aluminium trivalents peut
'j être erfectuée dans un cuiseur-extrudeur.
Dans ce cas, on utilise un concentré protéique
décalcifié ayant un pH proche de la neutralité et un
extrait sec superieur ~ 70 % en poids. Ce concentre peut etre
sous ~orme pâteuse ou sous forme de poudre. On intro-
dult ce concentré dans le cuiseur-extrudeur, on ajoute
éventuellement de l'eau pour obtenir un extrait sec
d'environ 80 % et la source d'ions aluminium dans les
mêmes proportions que précédemment et de préférence sous
~orme d'une solution aqueuse. Le mélange est traité à
envlron 85C pendant 10 secondes à 2 minutes, sous une
pression comprise entre 30 et 100 bars, A la æortie,
le prodult est re~roidi et séché, par exemple, sur llts
rluldlsés .
Les prodults obtenus selon la pr~sente invention
présentent par rapport aux prodults non traités une
vlæcosité qui est ~ortement accrue. En outre, ces pro-
duits possèdent de très bonnes propriétés émulslon-
nantes et épaississantes. Ces produits, du falt de leurs
viscosités très élevées trouvent une appllcatlon dans
,~ le domaine alimentalre lorsque l'on souhalte réaliser
unè émulsion ou lorsque l'on désire obtenlr une texture
, vlsqueuse: sauces, potages, gelées, prodults de char-
' cuterie, etc.
Un autre domaine où ces prodults peuvent e~tre
utlllsés est celul des prodults laitlers et en partl-
culler celul des ~romages fondus et celul des matlères
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5.
grasses à teneur en lipides réduites où ils peuvent ser-
vir d'ajouts stabilisants de l'émulsion.
Pour toutes ces applications, ils-peuvent être
utilisés à des doses allant de 0,1 à 10 ~ en poids,
Les exemples suivants illustrent l'invention.
EXEMPLE 1
On part d'un lactosérum que l'on soumet à une
ultrafiltration à l'aide d'une paroi semi-perméable ayant
une perméabilité de 20000 Dalton, jusqu'à obtenir une
10 teneur en protéines de ~0 $ en poids par rapport à l'ex-
trait sec. On décalcifie ce produit par passage sur une
résine échangeuse d'ions sous forme Na+ et H+ (afin
d'a~uster le pH ~usqu'à une valeur de 7 environ).On ob-
tient une décalcification de 90 ~, On ajoute de l'alumi-
15 nate de sodlum en solution aqueuse concentrée à raison
de 0,10 ~ (en poids d'aluminium par rapport au poids de
protéines) et on laisse agir 30 minutes à 80C sous ~ai-
ble agitation,
Le produit obtenu est ensuite redilué et séché
20 par atomisation,
, Ce produit en solutlon aqueuse à 10 ~ en poids
t a une vlscoslté de 1,5,10 2 Pa,s, alors que le concentré
, prot~ique obtenu par ultrafiltration à 60 ~ et utilisé
,~ comme produit de départ dans le procédé selon l'invention
, 25 présente une viscoslté de 0,25.10 2 Pa.s.
EXEMPLE 2
On op~re comme à l'exemple 1, mais en remplaçant
, l'alumlnate de sodium par du chlorure d'aluminium utilisé
a, ralson de 0,10 ~ (en poids d'aluminium par rapport au
,, 30 poids de protéines).
, La vlscosité du produit obtenu en solution aqueuse
à, 10 ~ en poids est de 1,5.10 2 Pa.s,
, EXEMPLE COMPARATIF
On opère comme à l'exe~.ple 2 sans effectuer le
traitement de décalcification sur résine échangeuse d'ions,
~,, La viscosité du produit est, en solution aqueuse
a 10 $ en poids) de 0,25.10 2 Pa.s, c'est-à-dire que
;... .
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6.
l'on n'observe aucune augmentation de la viscosité par
rapport au produit avant traitement par le chlorure d'alu-
minium.
EXEMPLE 3
On part d'un lactosérum que l'on soumet à une
ultrafiltration comme à l'exemple 1, jusqu'à une teneur
en protéines de 60 %, On décalcifie le concentré par pas-
sage sur une résine écnangeuse de cations Na+ jusqu'à un
taux de 90 % et l'on sèche par atomisation.
On met ce produit dans un cuiseur-extrudeur, on
y ajoute de l'eau à raison de 20 ~ en poids afin d'obte-
nir un produit à environ 80 % d'extrait sec, on y ajoute
de l'aluminate de sodium en solution aqueuse concentrée
à raison de OJ1O % en poids d'aluminium par rapport à la
mati~re protéique et on le traite à 85C pendant 30 se-
condes, Le produit est alors refroidi et séché par pas-
sage sur lit fluidisé.
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