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 objet un boyau végétal. L'invention a également pour un procédé de réalisation d'un tel boyau.

Actuellement, les enveloppes tabulaires 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 l'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-703 859, 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 films 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 film obtenu est alors traité à l'aide d'une solution coagulante acide. Il en résulte une précipitation du xanthate de cellulose, soluble en solution alcaline, au contact de l'acide. Un 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 film cellulosique de départ contient une résine synthétique réticulée à base de polyamide. Le film obtenu après mise en œuvre du procédé viscose présente des performances mécaniques améliorées mais, toutefois insuffisantes pour certaines applications en charcuterie.

Le document US-A-5 143 584 a pour objet un procédé de préparation, dans lequel des alginates solubles sont ajoutés à la pâte papetiere 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 US-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 film destiné à envelopper des produits alimentaires. Enfin, l'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 œuvre une combinaison "armature de cellulose" plus "précipation de xanthate de cellulose".

Dans ce type de procédé, le film 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 désintégration de peaux, de tendons, de laines ou de cheveux), le mélange des composants utilisés est pourvu d'une addition de plastifiants pour permettre son extrusion en boyaux. Un renfort mécanique est mis en œuvre par addition d'agents de durcissement, tels que des tannins. Enfin, on connaît aussi par O-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 œuvre par coextrusion à l'aide d'un gel et est formé, suite à la précipitation du gel, dans un bain de fixation. Ce procédé met en œuvre 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 film 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 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 l'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 film 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 aminé 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 film 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 l'eau adoucie - Alginates FD 175 en solution à 1,5 % dans l'eau adoucie et fibres de cellulose connues sous la dénomination NITACEL F 200 de la société RETTEΝMAIER 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

BRYAΝ W.ΝASH & 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 NITACEL WF 200 en solution à 0,5 % dans l'eau adoucie et fibres de cellulose GEMTEC 300 en solution à 0,5 % dans l'eau adoucie - Pectine comme sous la dénomination PECTINE AMID CF 020 de la société GIKA 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 / 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 films alimentaires obtenus présentent un aspect transparent brillant, à l'exception de ceux obtenus en combinant l'alginate avec la fibre végétale NITACEL WF 200, l'aspect obtenu avec cette dernière étant transparent mat et donc très proche de celui des boyaux naturels d'origine animale.

Le film alimentaire recouvre de façon homogène le produit alimentaire, toutefois, le film à base de pectine présente une grande fragilité et, par endroit, des trous. L'utilisation de fibres de cellulose du type GEMTEC 300 entraîne l'apparition de fines bulles d'air dans l'enveloppe alimentaire.

Par ailleurs, il a été constaté que la cinétique de séchage du film 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 NITACEL 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 films à base d'alginates FD 175 en solution à 1,5 % et des NITACEL 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. Exemple 2 :

Il a été essayé d'adapter la viscosité du bain d'enrobage à diverses mises en application comprenant l'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 NITACEL WF 200 en solution à 1 % dans l'eau 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 l'eau adoucie et fibres de cellulose NITACEL WF 200 en solution à 2 % dans l'eau adoucie

- Alginates FD 175 en solution à 4 % dans l'eau adoucie et fibres de cellulose NITACEL WF 200 en solution à 2,67 % dans l'eau adoucie

- Alginates FD 175 en solution à 6 % dans l'eau adoucie et fibres de cellulose NITACEL WF 200 en solution à 4 % dans l'eau 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 œuvre 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 l'étude de l'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 l'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,l

- pH = 4,3 - pH = 3,l Les films 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 films 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 film 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 bœuf 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 NITACEL 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 :

II a été constaté que le film 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 film alimentaire final obtenu. En effet, plus le temps de contact avec le bain de fixation est long, plus la rigidité du film 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 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

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 décrit une mise en œuvre industrielle, dans laquelle 50 kg de chair à chipolatas à une température de - 5°C ont été utilisés pour la réalisation des saucisses. Une fonneuse et enrobeuse industrielle connue sous la dénomination commerciale Koppens de la société CONNLNENCE 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 même et une bonne tenue à la cuisson a été observée, ainsi qu'une bonne adhésion du film sur le produit durant la cuisson. Le film alimentaire obtenu a présenté en outre une excellente résistance à l'étirement. 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 film 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.