FR3139438A1 - Carbonation system for water or liquid mixture containing water used for rehydration of vegetable proteins - Google Patents
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Abstract
Un procédé de fabrication de produits alimentaires à base de protéines végétales, qui comporte une étape de réhydratation d’une matière première de protéine(s) végétale(s) sèche à l’aide d’eau ou d’un mélange liquide comportant de l’eau, se caractérisant en ce que l’on procède avant réhydratation à une opération de dissolution de CO2 gazeux dans l’eau ou dans le mélange liquide comportant de l’eau, utilisé(e) pour la réhydratation des protéines végétales.A process for manufacturing food products based on vegetable proteins, which comprises a step of rehydrating a raw material of dry vegetable protein(s) using water or a liquid mixture comprising water, characterized in that before rehydration an operation is carried out to dissolve gaseous CO2 in water or in the liquid mixture comprising water, used for the rehydration of vegetable proteins.
Description
La présente invention concerne les procédés et dispositifs de fabrication de produits alimentaires transformés à base de protéines végétales.The present invention relates to methods and devices for manufacturing processed food products based on vegetable proteins.
Qu’elles soient d’origine animale ou végétale, les protéines offrent de nombreuses fonctionnalités texturantes, gélifiantes et émulsifiantes.Whether of animal or plant origin, proteins offer numerous texturizing, gelling and emulsifying functions.
Le marché est en croissance et les fournisseurs ne cessent d’innover pour explorer de nouvelles fonctionnalités et applications.The market is growing and vendors are constantly innovating to explore new features and applications.
Les experts considèrent que la demande mondiale de viande devrait s’accroitre d’environ 30% à l’horizon 2030, et on peut noter déjà qu’en 50 ans, la consommation de viande dans le monde a été multipliée par 4 pour atteindre 320 millions de tonnes : la consommation de volailles a même été multipliée par 8, celle de porcs par 3 à 4 et celles de ruminants (bovins et ovins) par 2.Experts consider that global demand for meat should increase by around 30% by 2030, and we can already note that in 50 years, meat consumption in the world has multiplied by 4 to reach 320 million tonnes: consumption of poultry has even increased by 8, that of pigs by 3 to 4 and that of ruminants (cattle and sheep) by 2.
Pour satisfaire les besoins grandissants du monde de l’élevage, le secteur des aliments du bétail va croissant, favorisant ainsi la croissance en volume du marché des protéines.To meet the growing needs of the livestock world, the livestock feed sector is growing, thus promoting volume growth in the protein market.
Dans ce contexte, les protéines végétales connaissent un regain d’intérêt, en lien avec les préoccupations de développement durable, et les consommateurs sont à la fois à la recherche de produits enrichis en protéines, mais aussi d’alternatives à la viande : les industries produisant des protéines végétales ont ainsi fait d’énormes avancées pour proposer des produits mixtes, voire même 100% végétaux, offrant des qualités gustatives et visuelles équivalentes.In this context, plant proteins are experiencing renewed interest, in line with sustainable development concerns, and consumers are looking both for products enriched with proteins, but also for alternatives to meat: industries producing plant proteins have thus made enormous progress to offer mixed products, or even 100% plant-based, offering equivalent taste and visual qualities.
Or, il apparait que les producteurs de produits alimentaires à base de protéines végétales partent des protéines déshydratées, en tant que matières premières, et ont besoin d’assurer d’une part la réhydratation de ces protéines matières premières, et d’autre part le formage du produit final, de façon fiable et reproductible.However, it appears that producers of food products based on vegetable proteins start from dehydrated proteins, as raw materials, and need to ensure on the one hand the rehydration of these raw material proteins, and on the other hand the forming the final product, reliably and reproducibly.
A titre illustratif, les protéines végétales « texturées » ou « texturisées » (dites PVT) de soja sont produites à partir de farine de soja déshuilée, cuite sous pression et déshydratée. Il en résulte un aliment extrêmement riche en protéines, jusqu'à 50 g de protéines pour 100 g de produit sec, considéré comme savoureux et bon marché, très prisé des végétariens. Les PVT se présentent généralement sous forme de granules plus ou moins grosses, elles prennent une texture similaire à du bœuf haché après cuisson. Elles peuvent être assaisonnées de multiples façons.As an illustration, “textured” or “texturized” vegetable proteins (known as PVT) from soy are produced from de-oiled, pressure-cooked and dehydrated soy flour. The result is a food extremely rich in protein, up to 50 g of protein per 100 g of dry product, considered tasty and inexpensive, very popular with vegetarians. PVT generally comes in the form of more or less large granules, they take on a texture similar to ground beef after cooking. They can be seasoned in multiple ways.
On s’intéresse donc dans le cadre de la présente invention aux procédés de fabrication d’un produit alimentaire à base de protéine(s) végétale(s), comportant une étape de réhydratation de la matière première de protéine(s) végétale(s) sèche, pour former une pâte de matière protéique végétale et d'eau, et comportant une étape de formage du produit souhaité à une forme désirée, suivie ou non d’une étape de cuisson de cette forme (on peut cuire cette forme une fois ainsi obtenue ou bien ne pas la cuire et la réserver, notamment pour la congeler).We are therefore interested in the context of the present invention in the processes for manufacturing a food product based on vegetable protein(s), comprising a step of rehydration of the raw material of vegetable protein(s). ) dry, to form a paste of vegetable protein material and water, and comprising a step of forming the desired product into a desired shape, followed or not by a step of cooking this shape (this shape can be cooked once obtained in this way or do not cook it and reserve it, especially for freezing).
A titre illustratif le procédé de fabrication auquel s’applique la présente invention peut notamment comporter les étapes suivantes :
- On dispose d’une matière première de protéine(s) végétale(s) sèche sous une forme quelconque donnée ;
- On procède à une pesée d’une quantité souhaitée de matière première ;
- On procède à la réhydratation de cette quantité de matière ;
- On procède à une étape de mélange de la matière précédente pour former une pâte de matière protéique végétale et d'eau, on peut procéder à ce stade à un ajout (selon la recette suivie) d’épices, d’arômes, de matières grasses et autres ingrédients ;
- On procède à une étape de formage du produit à une forme désirée (plaques, fils, steaks…) ;
- On procède le cas échéant à une étape de cuisson de la forme ainsi obtenue.
- We have a raw material of dry vegetable protein(s) in any given form;
- A desired quantity of raw material is weighed;
- We proceed to the rehydration of this quantity of material;
- We carry out a step of mixing the previous material to form a paste of vegetable protein material and water, we can proceed at this stage to an addition (according to the recipe followed) of spices, aromas, fats and other ingredients;
- We proceed to a step of forming the product into a desired shape (plates, wires, steaks, etc.);
- If necessary, a cooking step is carried out for the shape thus obtained.
L’étape de réhydratation est bien compréhensible, elle vise à atteindre la texture et viscosité souhaitées selon les propriétés techno-fonctionnelles attendues, en fonction du produit et du marché visés (élasticité, émulsification, moussage, liaison au gras etc …).The rehydration stage is clearly understandable, it aims to achieve the desired texture and viscosity according to the expected techno-functional properties, depending on the product and the targeted market (elasticity, emulsification, foaming, bonding to fat, etc.).
L’étape de mélange listée ci-dessus est certes non obligatoire mais intéressante car elle permet d’homogénéiser la préparation, elle est dans la plupart des cas réalisée dans des cuves ou mélangeurs.The mixing step listed above is certainly not obligatory but interesting because it makes it possible to homogenize the preparation; it is in most cases carried out in tanks or mixers.
L’étape de formage, selon le produit final visé (viande, poisson, produits laitiers, produits de boulangerie, etc...), peut être réalisé par exemple par extrusion, par moulage, dosage, formage haute pression etc...selon des savoir-faire bien connus dans le domaine.The forming step, depending on the final product targeted (meat, fish, dairy products, bakery products, etc.), can be carried out for example by extrusion, by molding, dosing, high pressure forming, etc. depending on well-known know-how in the field.
On peut alors mentionner le fait que ces produits à base de protéines végétales ont fait l’objet d’une littérature très abondante, on peut notamment citer les documents suivants : FR-2 148 217, GB-1 526 998, FR-2 119 489, US-3 911 157, WO 82/03750, US-2 182 175, ou encore les documents WO2021/115578 ou CN112806470.We can then mention the fact that these products based on vegetable proteins have been the subject of a very abundant literature, we can in particular cite the following documents: FR-2 148 217, GB-1 526 998, FR-2 119 489, US-3,911,157, WO 82/03750, US-2,182,175, or even documents WO2021/115578 or CN112806470.
Or, on constate que, si dans les produits alimentaires à base de protéines animales, le formage est maintenant un procédé bien maitrisé et parfaitement répétable par la profession, il n’en est absolument pas de même pour les protéines végétales, par exemple pour former des produits se présentant sous une forme de « steack haché » de forme oblongue.However, we see that, if in food products based on animal proteins, forming is now a process well mastered and perfectly repeatable by the profession, it is absolutely not the same for vegetable proteins, for example to form products in the form of an oblong “chopped steak”.
En effet, actuellement, les procédés de transformation de ces protéines végétales ne permettent pas d’assurer une fiabilité de formage et une mémoire de forme satisfaisante, donc une « allure » satisfaisante et attirante pour le consommateur.Indeed, currently, the transformation processes for these plant proteins do not ensure reliable forming and satisfactory shape memory, and therefore a satisfactory and attractive “look” for the consumer.
Pour pallier à ces difficultés de formage, les industriels du secteur sont contraints de travailler à des températures basses, permettant d’atteindre une partie du palier de congélation afin de garder une mémoire de forme, basses températures qui sont alors à l’origine de défauts de surface des produits et d’un aspect relativement hétérogène.To overcome these forming difficulties, manufacturers in the sector are forced to work at low temperatures, making it possible to reach part of the freezing level in order to maintain shape memory, low temperatures which are then the cause of defects surface of the products and a relatively heterogeneous appearance.
Ces températures basses obligent les utilisateurs à utiliser équipement, par exemple des malaxeurs à des températures basses (typiquement inférieures à -2°C) et des temps de traitement en mode « lot » (on dit aussi « batch ») très longs (supérieurs à 15min) qui génèrent des modifications irréversibles sur la texture du produit : dénaturation des fibres, aspect “pâteux”, collant…etc…These low temperatures force users to use equipment, for example mixers at low temperatures (typically below -2°C) and very long processing times in “batch” mode (also called “batch”) (greater than 15min) which generate irreversible changes to the texture of the product: denaturation of the fibers, “pasty” appearance, stickiness, etc.
Ainsi pour une protéine sèche, jusqu'au gonflement, on fera intervenir l'absorption, la mouillabilité, les capacités de rétention, de cohésion et d'adhésion, puis du gonflement à la dispersion ou la solubilisation on met en jeu les propriétés de viscosité.Thus for a dry protein, until swelling, we will bring into play absorption, wettability, retention, cohesion and adhesion capacities, then from swelling to dispersion or solubilization we bring into play the viscosity properties .
L'eau (ou le liquide comportant de l’eau) va pouvoir se retrouver associée sous différentes formes avec la protéine.Water (or the liquid containing water) will be able to be associated in different forms with the protein.
On peut considérer qu’au cours de l'hydratation d'une protéine végétale, ce seront les groupes polaires ionisés qui vont s'hydrater les premiers, puis les groupes polaires non ionisés. L'hydratation va dépendre de la nature de ces groupes ainsi que de leur localisation au niveau de la protéine.We can consider that during the hydration of a plant protein, it will be the ionized polar groups which will hydrate first, then the non-ionized polar groups. Hydration will depend on the nature of these groups as well as their location at the protein level.
Selon la présente invention, on propose alors, pour améliorer les difficultés rapportées ci-dessus, de dissoudre du CO2dans l’eau ou dans le mélange liquide comportant de l’eau, utilisé(e) pour la réhydratation des protéines végétales, ce qui va permettre d’améliorer la réhydratation en influant sur les liaisons hydrogène.According to the present invention, it is then proposed, to improve the difficulties reported above, to dissolve CO 2 in water or in the liquid mixture comprising water, used for the rehydration of vegetable proteins, this which will improve rehydration by influencing hydrogen bonds.
En effet, les protéines sont des molécules polarisées, cette polarisation génère des interactions, qui jouent un rôle essentiel dans la conformation spatiale de la structure des protéines.Indeed, proteins are polarized molecules, this polarization generates interactions, which play an essential role in the spatial conformation of the protein structure.
On sait en effet, mais les indications ci-dessous développées ne sont données qu’à titre indicatif, ne pouvant en aucune manière restreindre toutes les possibilités d’explications théoriques des bons résultats observés, que le pH est réputé être un facteur très important dans les mécanismes d’association dans le sens où il joue un rôle crucial dans l’ionisation des groupements des chaines latérales, dans le changement de la charge globale et dans la répartition des forces électrostatiques autour des protéines. Un autre facteur susceptible d’impacter le changement de conformation des protéines solubilisées dans une dispersion et dans la nature des interactions formées lors de l’agrégation est la force ionique. A titre d’exemple, un ajout modéré de sels permet de réduire les forces de répulsions électrostatiques induisant ainsi une stabilité thermique plus élevée de la protéine. En outre, des interactions hydrophobes sont généralement favorisées à une force ionique élevée.We know in fact, but the indications developed below are only given for information purposes, and cannot in any way restrict all the possibilities of theoretical explanations for the good results observed, that the pH is reputed to be a very important factor in the association mechanisms in the sense that it plays a crucial role in the ionization of side chain groups, in the change of the overall charge and in the distribution of electrostatic forces around proteins. Another factor likely to impact the conformational change of solubilized proteins in a dispersion and the nature of the interactions formed during aggregation is the ionic strength. For example, a moderate addition of salts makes it possible to reduce the electrostatic repulsion forces, thus inducing higher thermal stability of the protein. Furthermore, hydrophobic interactions are generally favored at high ionic strength.
La présente invention concerne donc un procédé de fabrication de produits alimentaires à base de protéines végétales, qui comporte une étape de réhydratation d’une matière première de protéine(s) végétale(s) sèche à l’aide d’eau ou d’un mélange liquide comportant de l’eau, se caractérisant en ce que l’on procède avant réhydratation à une opération de dissolution de CO2gazeux dans l’eau ou dans le mélange liquide comportant de l’eau, utilisé(e) pour la réhydratation des protéines végétales.The present invention therefore relates to a process for manufacturing food products based on vegetable proteins, which comprises a step of rehydrating a raw material of dry vegetable protein(s) using water or a liquid mixture comprising water, characterized in that before rehydration an operation is carried out to dissolve gaseous CO 2 in water or in the liquid mixture comprising water, used for rehydration vegetable proteins.
On propose donc selon la présente invention de dissoudre du CO2dans l’eau ou dans le mélange liquide comportant de l’eau, utilisé(e) pour la réhydratation des protéines végétales, à l’aide d’un carbonateur, on s’efforcera d’obtenir une teneur en CO2dissous qui soit supérieure ou égale à 2,5 g /l, voire proche de l'eau gazeuse qui se situe à au moins 3,5 g/l.It is therefore proposed according to the present invention to dissolve CO 2 in water or in the liquid mixture comprising water, used for the rehydration of vegetable proteins, using a carbonator, we will endeavor to obtain a dissolved CO 2 content which is greater than or equal to 2.5 g/l, or even close to sparkling water which is at least 3.5 g/l.
On s’attache selon la présente invention à ne pas se donner de limite haute tout simplement car cette limite va dépendre des protéines travaillées, des équipements utilisés, des effets recherchés et des limites physiques (relatives à la dissolution du CO2dans l’eau à une Température et Pression donnée). En effet, la dissolution du CO2est plus importante lorsque la pression dans l’équipement est élevée.According to the present invention, we are careful not to set a high limit quite simply because this limit will depend on the proteins worked, the equipment used, the effects sought and the physical limits (relating to the dissolution of CO 2 in water at a given Temperature and Pressure). Indeed, the dissolution of CO 2 is greater when the pressure in the equipment is high.
Selon la présente invention, l'expression « protéine végétale » désigne toute protéine issue de céréales, d'oléagineux, de légumineuses (pois, haricots, fèves, lentilles, luzerne, trèfle, lupin etc….) ou encore de tubercules. Ces protéines peuvent être utilisées seules ou en mélanges, choisies dans la même famille ou dans des familles différentes.According to the present invention, the expression "vegetable protein" designates any protein derived from cereals, oilseeds, legumes (peas, beans, beans, lentils, alfalfa, clover, lupine, etc.) or even tubers. These proteins can be used alone or in mixtures, chosen from the same family or from different families.
Des tests qui ont été réalisés dans les conditions de l’invention, ont montré des résultats extrêmement intéressants et prometteurs pour l’industriel chez qui les tests ont été effectués, dans les conditions suivantes :
- types de protéines concernées : protéines végétales de type blé, pois, sarrasin, lentille, soja ;
- fabrication de boulettes panées, steaks végétariens, panés de sarrasin, égrenés de protéines ;
- types of proteins concerned: vegetable proteins such as wheat, pea, buckwheat, lentil, soy;
- manufacturing of breaded meatballs, vegetarian steaks, breaded buckwheat, protein shells;
Les essais ont montré une amélioration de la mémoire de forme et de la texturation, du produit et/ou de la panure.The tests showed an improvement in shape memory and texturing, product and/or breading.
La présente invention concerne donc notamment un procédé tel que décrit ci-dessus où :
- On dispose d’une matière première de protéine(s) végétale(s) sèche sous une forme quelconque donnée ;
- On procède à une pesée d’une quantité souhaitée de matière première ;
- On procède à la réhydratation de cette quantité de matière à l’aide d’eau ou d’un mélange liquide comportant de l’eau ;
- On procède avantageusement à une étape de mélange de la matière précédente pour former une pâte de matière protéique végétale et d'eau ou d’un mélange liquide comportant de l’eau, étape de mélange durant laquelle on procède le cas échéant à un ajout d’ingrédients tels que épices, arômes, matières grasses et/ou autres ingrédients, selon la recette suivie en vue d’obtenir ledit produit alimentaire souhaité ;
- On procède à une étape de formage du produit à une forme désirée à partir de la matière obtenue à l’étape précédente ;
- On procède le cas échéant à une étape de cuisson de la forme ainsi obtenue ou bien on réserve la forme ainsi obtenue en vue d’une utilisation ultérieure, par exemple en vue de sa surgélation/congélation.
- We have a raw material of dry vegetable protein(s) in any given form;
- A desired quantity of raw material is weighed;
- This quantity of material is rehydrated using water or a liquid mixture containing water;
- Advantageously, a step of mixing the previous material is carried out to form a paste of vegetable protein material and water or of a liquid mixture comprising water, a mixing step during which, if necessary, an addition of ingredients such as spices, flavorings, fats and/or other ingredients, according to the recipe followed in order to obtain said desired food product;
- We proceed to a step of forming the product into a desired shape from the material obtained in the previous step;
- If necessary, a step of cooking the form thus obtained is carried out or the form thus obtained is reserved for later use, for example with a view to its deep-freezing/freezing.
Et selon un des modes de mise en œuvre de l’invention, ladite opération de dissolution permet d’obtenir une teneur en CO2dissous qui est supérieure ou égale à 2,5 g /l, et préférentiellement supérieure ou égale à 3,5 g/l.And according to one of the modes of implementation of the invention, said dissolution operation makes it possible to obtain a dissolved CO 2 content which is greater than or equal to 2.5 g/l, and preferably greater than or equal to 3.5 g/l.
Claims (3)
- On dispose d’une matière première de protéine(s) végétale(s) sèche sous une forme quelconque donnée ;
- On procède à une pesée d’une quantité souhaitée de matière première ;
- On procède à la réhydratation de cette quantité de matière à l’aide d’eau ou d’un mélange liquide comportant de l’eau ;
- On procède avantageusement à une étape de mélange de la matière précédente pour former une pâte de matière protéique végétale et d'eau ou d’un mélange liquide comportant de l’eau , étape de mélange durant laquelle on procède le cas échéant à un ajout d’ingrédients tels que épices, arômes, matières grasses et/ou autres ingrédients, selon la recette suivie en vue d’obtenir ledit produit alimentaire souhaité ;
- On procède à une étape de formage du produit à une forme désirée à partir de la matière obtenue à l’étape précédente ;
- On procède le cas échéant à une étape de cuisson de la forme ainsi obtenue ou bien on réserve la forme ainsi obtenue en vue d’une utilisation ultérieure, par exemple en vue de sa surgélation/congélation.
- We have a raw material of dry vegetable protein(s) in any given form;
- A desired quantity of raw material is weighed;
- This quantity of material is rehydrated using water or a liquid mixture containing water;
- We advantageously carry out a step of mixing the previous material to form a paste of vegetable protein material and water or of a liquid mixture comprising water, mixing step during which we proceed, if necessary, to an addition of ingredients such as spices, flavorings, fats and/or other ingredients, according to the recipe followed in order to obtain said desired food product;
- We proceed to a step of forming the product into a desired shape from the material obtained in the previous step;
- If necessary, a step of cooking the form thus obtained is carried out or the form thus obtained is reserved for later use, for example with a view to freezing/deep-freezing.
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- 2022-09-12 FR FR2209122A patent/FR3139438A1/en active Pending
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