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Boyau végétal et procédé de réalisation d'un tel boyau
La présente invention concerne le domaine de l'industrie
agroalimentaire, en particulier de la transformation des produits carnés en
charcuterie et notamment des enveloppes alimentaires pour saucisses, et a
pour obj et un boyau végétal.
L'invention a également pour un procédé de réalisation d'un tel
boyau.
Actuellement, les enveloppes tubulaires alimentaires,
communément appelées boyaux alimentaires, sont largement utilisées pour
la réalisation d'un grand nombre de produits alimentaires à base de viande,
tels que les saucisses et autres. Les enveloppes de ce type sont généralement
constituées sous forme de tubes à paroi mince de différents diamètres, en
fonction de leur utilisation finale et sont, soit d'origine animale, soit
artificiels.
Lorsque la provenance de ces enveloppes est d'origine animale,
leur diamètre est simplement fonction du diamètre du boyau original retenu.
Les récents problèmes de sécurité alimentaire posés par le risque de
transmission de certaines maladies par des viscères animales ont, toutefois,
obérés gravement l'utilisation de ces boyaux.
Pour ce qui concerne l'utilisation de boyaux artificiels, le plus
souvent utilisé en substitution de ces boyaux naturels, leur diamètre peut
être fidèlement adapté au type de produit à réaliser.
Cependant, ceux-ci présentent souvent (inconvénient de ne
satisfaire qu'imparfaitement aux critères de qualité du consommateur, à
savoir la restitution de l'aspect de surface et de la saveur, qui sont
primordiaux dans le succès commercial des produits finis.
Les boyaux artificiels disponibles actuellement sur le marché
sont généralement constitués par un mélange d'alginates ou de dérivés de la
cellulose.
Ainsi on connaît, par GB-A-703 X59, un procédé de réalisation
d'une enveloppe alimentaire à base d'alginates, alors que US-A-3 135 613
décrit un procédé d'obtention de filins de cellulose à partir de papier traité
par le procédé viscose. Dans ce procédé le film alimentaire est constitué par
une armature en papier, qui est ensuite imprégnée d'une solution alcaline de
viscose contenant, entre autres, du xanthate de cellulose. Le filin obtenu est
alors traité à l'aide d'une solution coagulante acide. Il en résulte une
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précipitation du xanthate de cellulose, soluble en solution alcaline, au
contact de l'acide. TJn film d'hydrate de cellulose régénéré est finalement
obtenu par traitement du film au moyen d'une solution régénératrice acide.
Les films de cellulose renforcée ainsi obtenus par le procédé
viscose présentent, cependant, des propriétés mécaniques relativement
médiocres et donc l'inconvénient d'un risque d'éclatement, même lorsque les
pressions internes sont faibles.
Par ailleurs, GB-A-1 091 105 décrit un procédé dans lequel un
filin cellulosique de dépaa-t contient une résine synthétique réticulée à base
de polyamide. Le filin obtenu après mise en aeuvre du procédé viscose
présente des performances mécaniques améliorées mais, toutefois
insuffisantes pour certaines applications en charcuterie.
Le document TJS-A-5 143 584 a pour objet un procédé de
préparation, dans lequel des alginates solubles sont ajoutés à la pâte
papetière avant la formation de la feuille de papier. Cette dernière est
ensuite formée et séchée avant application d'un agent de précipitation de
l'alginate dans sa forme non hydrosoluble. L'agent de précipitation utilisé
est constitué par une solution diluée d'acide sulfurique et est appliqué sous
forme d'une pulvérisation sur la feuille de papier.
~ On connaît aussi, par TJS-A-5 662 971, un procédé d'obtention
d'une enveloppe alimentaire à base d'alginates, de corps gras et de cellulose,
dans lequel l'enveloppe alimentaire se présente sous forme d'un filin destiné
à envelopper des produits alimentaires. Enfin, (association d'alginates et de
protéines, dans le but de former une enveloppe alimentaire, est également
décrite dans le document WO-A-9955165.
EP-A-0 733 306 décrit la production d'un boyau artificiel par le
procédé viscose. Ce procédé met en eeuvre une combinaison "armature de
cellulose" plus "précipation de xanthate de cellulose".
Dans ce type de procédé, le filin alimentaire est formé avant
utilisation et la mise en contact de ce film avec le produit alimentaire est
une étape indépendante du processus de production du produit final.
Tous les documents précités permettent l'obtention de films
alimentaires composés de cellulose renforcée par des alginates. Cependant,
aucun ne décrit un procédé susceptible de créer un film alimentaire
directement au contact du produit à traiter.
Par ailleurs, GB-A-500 242 décrit la production d'un boyau
alimentaire composé de fibres végétales ou artificielles (obtenues par
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désintégration de peaux, de tendons, de laines ou de cheveux), le mélange
des composants utilisés est pouuvu d'une addition de plastifiants pour
permettre son extrusion en boyaux. Un renfort mécanique est mis en oeuvre
par addition d'agents de durcissement, tels que des tannins.
Enfin, on connaît aussi par W~-A-02 15715 un procédé de
production d'un boyau à base d'alginate, de pectine ou de carragénane et de
galactomannane. Ce boyau est mis en oeuvre par coextrusion à (aide d'un
gel et est formé, suite à la précipitation du gel, dans un bain de fixation.
Ce
procédé met en oeuvre un second polysaccharide, à savoir gomme guar et
carob, qui est utilisé pour ajuster la viscosité du gel, sans cependant
permettre un renforcement mécanique du film obtenu.
Ce procédé ne permet pas d'obtenir une amélioration de la
tenue du boyau à la cuisson.
La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en
proposant un boyau végétal et un procédé de réalisation d'un tel boyau
permettant l'obtention de caractéristiques mécaniques, à savoir de résistance
mécanique, d'élasticité et de texture, comparables à celles d'un boyau
naturel animal.
A cet effet, le boyau végétal est caractérisé en ce qu'il est
essentiellement constitué par une matrice d'alginates non hydrosolubles
renforcée par des fibres végétales ou des polysaccharides, afin d'augmenter
la résistence mécanique et thermique dudit boyau.
L'invention a également pour objet un procédé de réalisation de
ce boyau caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à effectuer un
enrobage préalable d'un produit alimentaire à l'aide d'un bain d'une solution
filmante contenant un alginate hydrosoluble et des fibres végétales ou des
polysaccharides, puis à fixer le filin obtenu par précipitation de l'alginate
sous une forme non hydrosoluble dans des bains de fixation.
La composition du film formant le boyau est de 5% à 95%
d'alginates et de 95% à 5% de fibres végétales ou polysaccharides et, de
préférence, de 30 % à 70 % d'alginates et de 70 % à 30 % de fibres
végétales ou polysaccharides.
Les acides alginiques sont des polysaccharides végétaux
contenant de nombreux groupes carboxyles et les alginates sont des sels
conjugués de ces acides alginiques. Les alginates sont généralement extraits
d'algues brunes et présentent une structure chimique proche de celle de la
cellulose. Ils sont constitués par de longues chaînes linéaires, largement
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substituées par des groupes carboxyles. Ces derniers permettent de fixer
aisément des molécules d'eau par liaison hydrogène et sont à l'origine du
caractère extrêmement hydrophile des acides alginiques et des alginates.
Conformément à l'invention, les alginates utilisés sont
hydrosolubles dans des suspensions aqueuses de fibres végétales et
précipitent suite à l'action d'un bain de fixation.
Les bains de fixation utilisés sont avantageusement constitués
par des sels de calcium provoquant la précipitation de (alginate de calcium
non hydrosoluble et/ou par des bains d'acides provoquant la précipitation de
l'acide alginique non hydrosoluble.
De préférence, la solution initiale d'alginate hydrosolubles et de
fibres contient 0,05 % à 50 % d'alginate et de 0 % à 80 % de fibres
végétales.
Selon une caractéristique de l'invention, le film alimentaire
formant le boyau est aromatisé et/ou coloré par addition d'arômes et/ou de
colorants dans la solution d'enrobage ou de fixation.
Ainsi, l'aromatisation du filin alimentaire peut être effectuée
avec des arômes ou des extraits de fumée.
La coloration du film alimentaire peut être réalisée par des
réactions de Maillard, par conjugaison d'acides aminés ou de tout autre
amine et de sucres réducteurs ou de carbonyles présents dans la solution
d'enrobage ou de fixation.
Conformément à une autre caractéristique de l'invention, le pH
du bain de fixation est avantageusement compris entre 1 et 7 et est de
préférence compris entre 2 et 4. Le pH du bain de fixation, ainsi que les
compositions initiales en alginates et en fibres et la nature chimique du ou
des bains de fixation, ont une influence sur les propriétés finales du filin
alimentaire obtenu.
Ces influences sont décrites ci-après à propos des exemples 1 à
5.
Exemple 1
Dans cet exemple, différentes compositions de bain d'enrobage
et de bain de fixation ont été testées.
Les bains d'enrobage suivant ont été réalisés
- Alginates connus sous la dénomination commerciale FD 175 de la
société DANISCO en solution à 1,5 % dans Peau adoucie
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- Alginates FD 175 en solution à 1,5 % dans Peau adoucie et fibres de
cellulose connues sous la dénomination VITACEL WF 200 de la société
RETTENMAIER en solution à 1 % dans l'eau adoucie
- Alginates FD 175 en solution à 1,5 % dans l'eau adoucie et fibres de
cellulose connues sous la dénomination GEMTEC 300 de la société
BRYAN W.NASH & SONS LTD en solution à 1 % dans l'eau adoucie
- Alginates FD 175 en solution à 1,5 % dans l'eau adoucie et fibres de
cellulose VITACEL WF 200 en solution à 0,5 % dans l'eau adoucie et
fibres de cellulose GEMTEC 300 en solution à 0,5 % dans Peau adoucie
- Pectine cornue sous la dénomination PECTINE AMID CF 020 de la
société GII~A en solution à 3 % dans l'eau adoucie.
Les bains de fixation utilisés sont
- CaCl2 en solution à 10 % dans une solution eau/éthanol 50 l 50
- CaCl2 en solution à 10 % dans une solution eau/éthanol 25 / 75
- CaCl2 en solution à 10 % dans une solution d'éthanol pur.
Tous les filins alimentaires obtenus présentent un aspect
transparent brillant, à l'exception de ceux obtenus en combinant l'alginate
avec la fibre végétale VITACEL WF 200, l'aspect obtenu avec cette
dernière étant transparent mat et donc très proche de celui des boyaux
naturels d'origine animale.
Le filin alimentaire recouvre de façon homogène le produit
alimentaire, toutefois, le filin à base de pectine présente une grande
fragilité
et, par endroit, des trous. L'utilisation de fibres de cellulose du type
GEMTEC 300 entraîne (apparition de fores bulles d'air dans l'enveloppe
alimentaire.
Par ailleurs, il a été constaté que la cinétique de séchage du filin
augmente avec la concentration d'alcool dans le bain de fixation. Ainsi,
pour le film à base d'alginates FD 175 en solution à 1,5 % et de VITACEL
WF 200 en solution à 1 %, un séchage optimal est obtenu en combinaison
avec les bains de fixation eau/éthanol dans le rapport 25 / 75 et éthanol pur.
Les produits alimentaires obtenus qui étaient sous forme de
saucisse ont été cuits sur un grill et ont permis de constater que les filins
à
base d'alginates FD 175 en solution à 1,5 % et des VITACEL WF 200 en
solution à 1 %, ainsi qu'à base d'alginates FD 175 en solution à 1,5 % et de
GEMTEC 300 en solution à 1 %, formant les boyaux ainsi réalisés,
présentaient une bonne résistance mécanique et une bonne adhésion au
produit.
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Exemple 2
Il a été essayé d'adapter la viscosité du bain d'enrobage à
diverses mises en application comprenant (enrobage par pulvérisation, le
douchage ou la co-extrusion.
Les solutions d'enrobages utilisées étaient les suivantes
- Alginates FD 175 en solution à 1,5 % dans l'eau adoucie et fibres de
cellulose VITACEL WF 200 en solution à 1 % dans Peau adoucie
- Alginates FD 175 en solution à 2 % dans l'eau adoucie et fibres de
cellulose VITACEL WF 200 en solution à 1,34 % dans l'eau adoucie
- Alginates FD 175 en solution à 3 % dans Peau adoucie et fibres de
cellulose VITACEL WF 200 en solution à 2 % dans Peau adoucie
- Alginates FD 175 en solution à 4 % dans l'eau adoucie et fibres de
cellulose VITACEL WF 200 en solution à 2,67 % dans l'eau adoucie
- Alginates FD 175 en solution à 6 % dans Peau adoucie et fibres de
cellulose VITACEL WF 200 en solution à 4 % dans Peau adoucie.
Le bain de fixation utilisé est un bain de CaCl2 dilué à 10
dans une solution eau/éthanol 25 / 75.
Il a été constaté que la viscosité du bain d'enrobage augmente
avec la concentration en alginates et en fibres végétales. Il est donc
possible
d'effectuer un ajustement de la viscosité de la solution d'enrobage pour
chaque type de mise en oeuvre par pulvérisation, par douchage ou par co-
extrusion. En outre, les propriétés mécaniques des films alimentaires
obtenus augmentent avec la concentration en alginates et en fibres
végétales. Enfin, pour les fortes concentrations en alginates et en fibres
végétales, il est également obtenu une variation de la couleur vers une
coloration jaunâtre et un teint opaque.
Exemple 3
Pour (étude de (influence du pH du ou des bains de fixation
utilisés, des bains de fixation à bases de solutions aqueuses à 10 % de
CaCl2, à différents pH ont été utilisés. Le pH a été ajusté à (aide d'une
solution d'acides citrique. toutefois, tout autre moyen d'ajustement de ce
type est utilisable.
Les bains de fixation utilisés étaient les suivants
-pH=6,35
-pH=5,1
-pH=4,3
-pH=3,1
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Les filins alimentaires, formant le boyau, obtenus avec des pH
acides présentent une résistance mécanique améliorée et sont plus rugueux
que ceux obtenus avec des pH neutres. Ainsi, à un pH de 3,1, les filins
présentent une texture plus serrée, plus ferme et plus résistante. Le pH acide
permet la précipitation d'une partie des alginates sous la forme d'acide
alginique. La combinaison des deux modes de précipitation, à savoir sous
forme d'alginate de calcium et d'acides alginiques permet d'affiner la texture
finale du filin alimentaire.
Exemple 4
L'enveloppe alimentaire obtenue formant le boyau artificiel a
été mise en application pour la réalisation de saucisse du type merguez, à
savoir contenant 25 % de boeuf et 75 % de viande de mouton maigre et du
type chipolatas à base de viande de porc.
Le bain de trempage utilisé était constitué d'alginates FD 175
en solution à 2 % et de VITACEL WF 200 en solution à 1,34 % et le bain
de fixation était un bain de CaCl2 à 10 % dans une solution eau/éthanol 50 /
50 avec un pH de 3.
Le gain de poids des merguez traitées est précisé dans le
tableau suivant
N Merguez 1 2 3 4 5
Poids avant enrobage62,6 64,5 56,6 40,0 58,7
(g)
Poids a rs enrobage68,2 71,5 62,5 47,0 66,2
(g)
Gain en % 9,0 10,8 10,5 17,5 12,8
Il a été constaté que le filin alimentaire se répartit de façon
homogène autour de la saucisse, est très résistant et présente un aspect mat.
La durée de mise en contact de la saucisse enrobée avec le bain de fixation
a une incidence sur la rigidité du filin alimentaire final obtenu. En effet,
plus le temps de contact avec le bain de fixation est long, plus la rigidité
du
filin augmente.
Les saucisses ont ensuite été cuites au grill et les tenues à la
cuisson des produits obtenus ont été comparées à celles de produits témoins
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comportant une enveloppe alimentaire constituée de boyau naturel animal et
leurs caractéristiques sont reproduites dans le tableau ci-après avec
A : Merguez avec boyau naturel animal
B : Merguez laissée 30 secondes au contact du bain de fixation
C : Merguez laissée 300 secondes au contact du bain de
fixation
N Merguez A B C
Poids avant cuisson 62,4 45,3 62,0
( )
Poids a rs cuisson 47,8 33,9 52,0
(g)
Perte de finasse (%) 23 25 16
Le film alimentaire obtenu pour la merguez N° C présente une
résistance à la cuisson supérieure à celle de la merguez N° A dont
l'enveloppe alimentaire est constituée par un boyau naturel animal. La
merguez N° C présente une texture et un croquant sous la dent similaire
à la
merguez N° A.
Exemple 5
Cet exemple dëcrit une mise en ouvre industrielle, dans
laquelle 50 l~g de chair à chipolatas à une température de - 5°C ont
été
utilisés pour la réalisation des saucisses. Une fomneuse et enrobeuse
industrielle connue sous la dénomination commerciale Koppens de la
sociëté CONVINENCE FOOD a été utilisée à cet effet.
Le bain d'enrobage utilisé était le suivant
- Alginates FD 175 en solution à 1,6 % dans de l'eau adoucie et
VITACEL WF 200 en solution à 0,8 % dans de l'eau adoucie.
Le bain de fixation était une solution aqueuse de 10 % de CaCl2
avec un pH de 3.
L'enrobage du film alimentaire a été réalisé par le passage des
saucisses sous un rideau de gel, les saucisses étant ensuite dirigées sous une
soufflerie d'air avant d'être recueillies dans le bain de fixation, où elles
ont
été maintenues pendant 3 minutes.
Les saucisses obtenues ont été cuites le jour méme et une bonne
tenue à la cuisson a été observée, ainsi qu'une bonne adhésion du filin sur le
produit durant la cuisson. Le filin alimentaire obtenu a présenté en outre
une excellente résistance à l'étirement.
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Cet essai a permis de conclure que l'utilisation de machines
industrielles est donc possible, les propriétés mécaniques du film obtenu
étant similaires, voire supérieures à celles de boyaux naturels d'origine
animale. La texture et les propriétés de surface des boyaux obtenus sont
identiques à ceux des boyaux naturels d'origine animale.
Grâce à l'invention, il est possible de réaliser un boyau végétal
pouvant remplacer avantageusement un boyau naturel, ce boyau étant
obtenu par enrobage du produit alimentaire. Le filin formant le boyau
présente des caractéristiques en termes de textures et de propriétés
mécaniques identiques à celles d'un boyau naturel.
En outre, ce boyau végétal présente également une bonne
résistance à la cuisson, une adhésion au produit et une aptitude au
gonflement nécessaire au traitement des produits contenant des boyaux
alimentaires.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de
réalisation décrit. Des modifications restent possibles, notamment du point
de ~ vue de la constitution des solutions aqueuses utilisées, sans sortir pour
autant du domaine de protection de l'invention.
