Procédé d'agrégation.
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La prenante invention concerne un nouveau procédé exécuté au moyen de polysaccharides.
Les protéines et les polysaccharides forment deux classes importantes de polymères naturels. Depuis longtemps, on sait que leurs interactions ont de l'importance, par exemple dans les produits alimentaires. Il s'agit généralement de polysaccharides chargés. La Demanderesse a déjà pu établir que certains polysaccharides exercent un effet étonnament puissant sur les protéines. Ce résultat est d'autant plus surprenant que ces polysaccharides sont neutres. Une explication plus détaillée de ces particularités
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cent les propriétés de solubilité des protéines et,en général,provoquent leur agrégation, en particulier sous les effets de la chaleur. Cette agrégation peut être observée par des moyens optiques.
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ler.
Les mélanges de polysaccharides qui exercent cet effet de façon aussi surprenante s'obtiennent par déramification de l'amylopectine ou d'une maltodextrine à faible équivalent de dextrose
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L'invention a pour objet un procédé suivant lequel l'agrégation d'une protéine en solution aqueuse est induite au moyen de maltodextrine à faible équivalent de dextrose déramifiée ou d'amylopectine déramifiée, l'une et l'autre en solution.
La Demanderesse est portée à croire que les polysaccharides exerçant cet effet sont des polyglucosides sensiblement linéaires comptant 20 à 80 et en particulier 30 à 55 unités de glucose. L'importance particulière que ces polyglucosides ont, par exemple dans l'amylopectine déramifiée,a été montrée par fractionnement de l'amylopectine déramifiée suivant les techniques habituelles de chromatographie sur colonne de gel et par mesure du nombre d'unités de glucose dans les polyglucosides des fractions particulièrement actives suivant la technique enzymatique décrite par Manners et collaborateurs dans Carbohydrate Research, 1971, 17, 109.
Les mélanges de polysaccharides propres à exercer cet effet dans une me,sure utile devraient, croit-on, comprendre,sur base pondérale,au moins 2% et de préférence au moins 10% de polyglucosides linéaires comptant 30 à 55 unités de glucose.
L'invention a de plus pour objet un procédé suivant lequel <EMI ID=5.1>
l'agrégation d'une protéine en solution aqueuse est induite par
un mélange de polysaccharides dissous contenant,sur base pondérale, au moinf 2% de polyglucosides linéaires comptant 30 à 55 unités de glucose.
Des mélanges de polysaccharides appropriés peuvent être obtenus,comme indiqué,par traitement de l'amylopectine ou d'une maltodextrine à faible équivalent de dextrose avec une a-l,6-glucosidase. Des mélanges comparables peuvent, au moins en principe, s'obtenir soit par fractionnement d'hydroiysats d'amidon ou de fractions d'amidon,soit par synthèse.
Bien que seuls des polyglucosides dont la molécule compte un nombre d'unités de glucose tombant dans un intervalle étroit soient, croit-on, à l'origine des remarquables effets observés, il
a été constaté aussi que les mélanges de saccharides contenant des polyglucosides occupant un spectre étroit tendent à être peu solubles dans l'eau. La présence de polyglucosides d'un spectre étendu améliore la solubilité d'ensemble. Du fait que ce sont les polyglucosides en solution qui affectent les protéines, il est avantageux que d'autres polyglucosides soient présents en même temps que les polyglucosides étroitement définis. Ces mélanges de polyglucosides s'obtiennent par déramification de l'amylopectine ou d'une maltodextrine à faible équivalent de dextrose ou par tout procédé admissible dans l'industrie pour fractionner des hydrolysats d'amidon ou de fractions d'amidon ou pour effectuer la synthèse.
La quantité du mélange de polysaccharidesnécessaire dépend de nombreux facteurs tels que la nature et la quantité de la protéine, la nature du mélange de polysaccharides, l'importance de l'effet qu'il est désirable d'exercer et la présence et l'abondance d'autres constituants, par exemple de sels. Les quantités convenables peuvent être déterminées aisément par l'expérience.
La température est un facteur important pour le degré atteint par l'agrégation. Un résultat important que procure l'invention est qu'il est possible d'augmenter le degré d'agrégation
à des températures étonnament basses. Dans la plupart des cas, des températures supérieures à la température ambiante, en l'occurrence
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être déterminée aisément par l'expérience. Il est évidemment connu que la chaleur provoque l'agrégation des protéines et ainsi leur précipitation et leur floculation, mais l'application de l'invention permet de recourir à des températures étonnament basses. Dans la mesure où les protéines concernées sont du type de la caséine, la présence du mélange de polysaccharides fait précipiter les protéines lors d'un chauffage. L'agrégation de la caséine est normalement insuffisante pour sa précipitation, même lors d'une ébullition en solution aqueuse. Les températures qui conviennent pour la caséine lors de l'application du procédé de l'invention atteignent
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Le procédé de l'invention est d'une importance particulière dans la préparation d'aliments pour lesquels l'admissibilité des polysaccharides est importante . Toutefois, l'utilité de l'invention ne se limite pas à ce domaine. Au nombre des aliments dont les propriétés peuvent être influencées par le procédé de l'invention, il convient de citer de manière générale les émulsions aqueuses de graisse qui contiennent une protéine et qui contiennent ou sont capables de contenir une phase gazeuse dispersée. L'invention est particulièrement applicable à de tels systèmes. La crème fouettée
et la crème glacée sont des exemples de telles émulsions aqueuses
de graisse contenant une phase gazeuse dispersée. On sait que la qualité du produit final, en l'occurrence l'émulsion contenant la phase gazeuse dispersée, peut être influencée de diverses façons.
Par exemple, des stabilisants peuvent être ajoutés pour empêcher
la coalescence de la graisse et, dans la crème glacée,la croissance
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des exemples de tels stabilisants. Des émulsionnants peuvent être ajoutés aussi. On a admis jusqu'ici que ces composés agissaient simplement en favorisant la mise en émulsion de la graisse dans la
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moins dans le cas de certains émulsionnants, que leur effet le plus
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sants peuvent être ajoutés pour empêcher une coalescence exagérée de la graisse, mais un certain degré de coalescence est reconnu comme nécessaire pour la bonne qualité du produit final.
La Demanderesse a constaté que l'invention permet d'exercer un effet étonnament puissant sur la stabilité de ces émulsions aqueuses de graisse contenant une protéine et une phase gazeuse dispersée, surtout lorsque la phase gazeuse a été incorporée après
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amenée à subir une agrégation et ensuite à précipiter. La caséine agrégée ou précipitée déstabilise les gouttelettes de graisse en les amenant à s'agglutiner et finalement à subir la coalescence. Il en résulte une importante influence sur la stabilité du système, surtout lorsqu'un gaz est introduit. La quantité du mélange de polysaccharides utilisée suivant l'invention dépend de nombreux facteurs, comme indiqué ci-dessus. Dans une émulsion aqueuse de graisse, elle dépend en particulier des propriétés de stabilité désirées.
Par exemple, dans la crème glacée, la stabilité de la phase gazeuse dispersée augmente lorsque de faibles quantités du mélange de polysaccharides sont ajoutées à cause de la déstabilisation accrue de la graisse, mais à mesure que la quantité de mélange de polysaccharides ajoutée augmente et que la déstabilisation de la graisse s'accentue, la stabilité du produit diminue.
Les 1,6-glucosidases et leur action sur l'amidon, les fractions de l'amidon et divers autres polysaccharides sont décrites dans de nombreux brevets, par exemple les brevets des EtatsUnis d'Amérique n[deg.] 3.532.602, 3.535.123, 3.556.942 et 3.790.446,
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1,6-glucosidases qui, en particulier lorsqu'elles ont été débarrassées des quantités excessives d'autres saccharidases, conviennent pour préparer les polysaccharides s'utilisant suivant l'invention peuvent être isolées de nombreuses sources et notamment de plantes, et en particulier des micro-organismes ci-après dont l'isolement est mentionné dans les brevets cités entre parenthèses: Aerobacter aerogenes U-58, ATCC 9621 et ATCC 15050 (brevet des Etats-Unis
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Pseudomonas amyloderamosa ATCC 21262, Escherichia intermedia
ATCC 21073, Streptomyces diastatochromogenes IFO 3337, Actinomyces
-globisporus IFO 12208, Nocardia asteroides IFO 3384, Micromonospora <EMI ID=14.1>
anglais n[deg.] 1.313.422).
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été déposée par la Société Glaxo Ltd sous le n* 9497 à la National Collection of Industrial Bacteria, Aberdeen, Ecosse. L'espèce est décrite dans le brevet anglais n[deg.] 1.048.887 et dans le brevet des
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formée en substance à l'exclusion d'autres enzymes agissant sur l'amylopectine ou les fragments de l'amylopectine. Ainsi, une amylopectine et une maltodextrine à faible équivalent de dextrose peuvent être déramifiées avec une dégradation plus poussée ou simultanée négligeable de l'amylose et des fractions d'amylose en présence. Pour la clarté de l'exposé, il convient de noter que l'amylopectine déramifiée utilisée dans le procédé de l'invention peut avoir été préparée à partir d'amylopectine contenant un peu d'amylose et qu'il en est presque toujours ainsi. L'amylose intervient simplement comme diluant. Pour un rendement aussi élevé que possible en polyglucosides comptant 20 à 80 unités de glucose, la quantité d'amylose doit être.aussi faible que possible.
L'amidon de mais cireux,en raison de sa teneur élevée en amylopectine,est une matière première préférée. L'amylose et les fractions d'amylose dans les maltodextrines à faible équivalent de dextrose agissent de même comme simple diluant. Les maltodextrines à faible
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à haute teneur en amylopectine, puis par hydrolyse au moyen d'amylase jusqu'à l'équivalent de dextrose désiré. Toutefois, quel que soit le procédé de préparation, les maltodextrines à faible équivalent de dextrose sont des produits courants du commerce.
Un autre avantage qu'offre Cytophaga NCIB 9497 est qu'il permet de produire le mélange de saccharides nécessaire directement sans isolement de l'a-l,6-glucosidase. Ce résultat peut être obte- nu par mise en culture de Cytophaga NCIB 9497 en présence d'amylopectine ou de maltodextrine à faible équivalent de dextrose comme saccharide principal ou même unique constituant la source d'énergie.
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Par exemple, la pullulanase peut détacher des bâtonnets de maltosyle
(chaine latérale courte) de l'amylopectine dégradée alors que l'a1,6-glucosidase de Cytophaga NCIB 9497 en est incapable.L'enzyme ou système enzymatique peut être utilisé à condition d'avoir une activité d'a-l,6-glucosidase, c'est-à-dire de déramifier l'amylopectine et la maltodextrine à faible équivalent de dextrose sans avoir d'autres effets hydrolytiques sur l'amylopectine ou la maltodextrine à faible équivalent de dextrose ou sur les produits formés .Les diftéren- <EMI ID=20.1>
ces de spécificité peuvent se traduire par de petites différences de propriétés du produit final. Par exemple, il est à prévoir que
les maltodextrines à faible équivalent de dextrose donnent par déramification au moyen d'a-1,6-glucosidase de Cytophaga NCIB 9497 une certaine quantité de polyglucosides portant des chaînes latérales courtes d'unités maltosyle. Ces polyglucosides en faible quantité n'influencent pas sensiblement l'utilité des produits obtenus.
L'invention est illustrée par les exemples suivants. EXEMPLE 1.-
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On dissout 50 g de maltodextrine d'un équivalent de dextrose de 12 dans 1 litre de tampon acétique à pH 5,5 (acétate de
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On ajoute alors de la 1,6-glucosidase brute extraite de Cytophaga NCIB 9497 de manière que le rapport enzyme:substrat atteigne la
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24 heures au terme desquelles la déramification est achevée, puis on lyophilise le produit.
Incorporation de la maltodextrine déramifiée à la crème glacée
On ajoute de la maltodextrine d'un équivalent de dextrose de 12 déramifiée à de la crème glacée en quantité de 0,5% en remplacement partiel du saccharose. On pasteurise le mélange pour
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congélateur de la manière habituelle.
La crème glacée typique utilisée a la constitution suivante:
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Les résultats des essais normalisés de tenue de la forme et de fusion sont les suivants:
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Les essais sont décrits dans la demande de brevet des Pays-Bas n[deg.] 73.17072.
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Préparation de l'amylopectine déramifiée
On dissout 5 g d'amylopectine dans 1 litre de tampon acé-
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dit la solution, puis on y ajoute l'enzyme comme décrit à propos de la maltodextrine déramifiée de manière à atteindre un rapport
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dant 24 heures. On lyophilise le produit.
Incorporation de la maltodextrine déramifiée (exemple 2) et incorporation de l'amylopectine déramifiée (exemple 3) à de la crème fraîche ordinaire
On ajoute de la maltodextrine d'un équivalent de dextrose de 12 déramifiée�préparée comme décrit dans l'exemple 1, sous forme de solide lyophilisé, en quantité de 0,2% à de la crème fraîche ordinaire à 18% de graisse. On ajoute l'amylopectine déramifiée
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Résultats obtenus
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Dans le cas du témoin, un fouettage prolongé fait baisser l'augmentation de volume alors que les produits des deux exemples sont stables.
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On obtient des résultats semblables à ceux atteints dans l'exemple 3 en utilisant l'amylopectine déramifiée obtenue comme décrit ci-dessous plutôt que les produits préparés dans les exemples 2 et 3.
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culture de la constitution précisée ci-après inoculé de Cytophaga
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fiée en séparant par centrifugation les cellules de Cytophaga et en lyophilisant le liquide surnageant.
Constitution du milieu de culture.
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Eau très pure (contenant de pour faire 100
l'hydroxyde de sodium pour que le
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par la Société Corn Products Corporation.
EXEMPLES 5 A 7.-
Le tableau I ci-après donne les résultats obtenus par mesure de la diffusion de la lumière lors de l'agrégation de la caséine et de la protéine de soya sous l'effet de la maltodextrine à faible équivalent de dextrose déramifiée et de l'amylopectine dérami-
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lopectine déramifiée, tandis que dans l'exemple 6, on utilise 1% de caséine et 0,5% de maltodextrine à faible équivalent de dextrose déramifiée . Pour le témoin A, on prend 1% de caséine.
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Pour le témoin B, on prend 1% de proétine de soya.
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La diminution de la diffusion de la lumière à mesure que la température s'élève est probablement la conséquence de la formation de plus gros agrégats.
EXEMPLE 8.-
Le tableau II montre l'effet exercé sur la protéine de petit lait par la maltodextrine à faible équivalent de dextrose déramifiée.
TABLEAU II
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mifié e .
Pour le témoin,on prend 0,5% de protéine de petit lait.
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REVENDICATIONS
1.- Procédé d'agrégation d'une protéine dissoute dans de
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glucose.