FR2638331A1 - Procede de traitement de produits riches en parois vegetales, notamment riches en pectines, lesdites pectines, les residus d'extraction du procede, leur utilisation et compositions les contenant - Google Patents

Abstract

On utilise un produit de départ riche en parois végétales à l'état divisé, on ajoute de l'eau si nécessaire, pour obtenir un mélange apte à subir le traitement de cisaillement ultérieur, et on soumet ledit produit à un effort de cisaillement avant extrusion, pour obtenir un produit modifié pour renfermer une fraction de polysaccharides hydrosolubles supérieure à celle existant naturellement, sans modification de la composition chimique globale, ledit produit modifié se présentant sous la forme d'agrégats qui peuvent être broyés, et on soumet ledit produit modifié à une extraction aqueuse, permettant de récupérer une fraction hydrosoluble et un résidu d'extraction. Si le produit de départ est issu de végétaux supérieurs naturellement riches en pectines, on extrait celles-ci (lesquelles ont un DM au moins égal à 75 %) de la fraction hydrosoluble par précipitation par un alcool ou par des sels multivalents. Le résidu d'extraction constitue des fibres alimentaires.

Description

La pressente invention se reporte aux produits riches en parois véetales. et elle concerne, de façon plus particulière. un traitement 9'un nouveau type qui leur est appliqué et qui conduit à des produits nodifiés par voie exlusivement physique. Ces produits modifiés, qui sont nouveaux par eux-mEmes, sont utiles comme fibres alimentaires. Ils peuvent toutefois être soumis directement b une extraction aqueuse, qui conduit elle aussi aux produits nouveaux, que sont, d'une part, les fractions hydrosolubles, et, d1 autre part, les résidus d'extraction.

Ces derniers constituent également des fibres alimentaires.

Quant aux fractions hydrosolubles, leur nature varie selon les produits de départ. On peut en isoler les substances intéressantes que sont notamment les pectines, les carraghénanes, les alginates, les agaroses, l'agar, etc., ces substances trouvant application pour leurs propriétés épaississantes et gélifiantes, en confiturerie, en confiserie et dans la préparation des plats cuisines et des desserts lactés. Comme indiqué ci-dessus, ces substances présentent, conformément à l'invention, des caractéristiques nouvelles les rendant plus particulièrement applicables dans certains cas, comme ongle décrira ci-après.

Les produits riches en parois végétales sont, d'une manière générale, constitués par les sous-produits de l'industrie alimentaire et de l'agriculture, obtenus suivant d'énormes tonnages. Ils se composent essentiellement de polysaccharides : pectines. himicelluloses et cellulose, qui ont des propriétés fonctionnelles et/ou nutritionnelles, utilisées par l'industrie. Ainsi, ces produits sont des sources d'aliments pour les animaux, de produits fermentescibles, de fibres alimentaires, solubles ou non, à effets nutritionnels reconnus ou probables, de polysaccharides (pectines) utilisables industriellement cmme additifs alimentaires, comme indiqué ci-dessus. La présente invention s'inscrit également dans le cadre de la valcrisation de ces produits.

Les traitements qui leur sont appliqués à l'heure actuelle sont essentiellement d'ordre chimique étant complétés par des procédés physiques classiques : séparation liquide/solide, broyage, etc.

A titre d'exemple, l'extraction des pectines à partir des sous-produits de l'industrie des jus de fruits (marcs de pomme, écorces d'agrumes), est en principe réalisée à chaud (60-80 C), par un acide minéral. å pH 1-2,5, pendant des temps pouvant aller Jusqu'S plusieurs heures. Le rendement est généralement de 8 à 10% en poids de pectines par rapport à la matière sèche initiale. La solution contenant les pectines est séparée du résidu par des techniques de centrifugation et/ou de filtration.

Ensuite, on neutralise cette solution, on la concentre, on précipite en milieu alcoolique et on récupère les pectines en poudre, directement utilisables.

Un premier inconvénient de ce procédé est qu'un traitement acide est souvent cause de pollution et de corrosion des cuves, avec l'inconvénient complémentaire que les résidus sont inexploitables, mis à part pour l'alimentation animale. Or, on sait que les résidus d'extraction des pectines, voire les produits initiaux, sont potentiellement des fibres alimentaires, utiles au plan nutritionnel.

De plus, s'agissant des pectines, on sait que celles-ci doivent être hautement methylees < autrement dit posséder un degré de méthylation DM supérieur à 50%) et posséder une masse moléculaire suffisante, de sorte qu'elles pourront gélifier en présence de sucre et en milieu acide.

Si l'on veut obtenir des pectines avec des degrés de mêthylation plus bas, qui gélifieront en présence d'ions
Ca-, en présence ou non de sucre, il faut alors effectuer ua déméthylation en milieu acide et alcoolique des pectines éjà extraites. Le résidu c'extraction des pectines constitue à son tour un sous-produit destin-' & BR< l'alimentation animale. Il apparaît cependant que l'on ne peut actuellement pas obtenir de pectines ayant des DM supérieurs à 75%. De telles pectines pourraient s'avérer utiles dans certaines applications : on sait en effet que plus le DM est important, plus la vitesse de gélification est grande, et moins le pH doit être bas pour gelifier.

Ainsi, de telles pectines seraient notamment applicables de façon nouvelle aux produits demandant une gélification ultra-rapide, et à la gélification de produits sucres peu acides.

Par ailleurs, comme on vient de l'indiquer, les produits riches en parois végétales sont des sources de fibres alimentaires. Un regain d'intéret pour les fibres alimentaires a incité l'industrie agro-alimentaire et l'industrie pharmaceutique à proposer des produits enrIchis en fibres, destinés h etre incorporés dans des produits à usage alimentaire ou médical. Les fibres alimentaires sont constituées principalement de cellulose, d'hémicelluloses, de substances pectiques et de lignine.On estime que la carence en fibres alimentaires serait à l'origine de maladies coliques < constipation, diverticulose > ou métaboliques (diabète, hypercholestérolémie, lithiase biliaire, obésité > . Le pouvoir d'absorption d'eau des fibres augmente l'hydratation des selles, ce qui facilite le transit intestinal. Les regimes riches en fibres augmentent les pertes caloriques fécales et permettent d'obtenir un encombrement intestinal plus important pour un ingestat calorique moindre.

A l'heure actuelle, l'obtention de fibres alimentaires est réalisée par des technologies, telles que des fractionnements physiques pour le son de blé, ou par des broyages/lavages en milieu hydroalcoolique pour des fibres obtenues à partir de fruits ou légumes. Les fibres obtenues ont des propriétés cui sont fixées par la nature des produits de départ.Ainsi, elles présentent une faible hydrosolubilité. il serait donc intéressant d'obtenir, à partir d'un meme produit de départ, des tibres qui pourraient présenter une hydrosolubilité supérieure, et dont on pourrait également régler la solubilité et en conséquence, la dégradabilité, de façon à pouvoir disposer de produits ayant un rapport fibres solubles/fibres insolubles adapté à chaque fois aux besoins nutritionnels, les fibres insolubles ayant plutôt un rôle mécanique direct sur le transit digestif, par rapport aux fibres solubles, qui auraient un rôle plutôt métabolique. De la même façon.

il serait intéressant de pouvoir régler les propriétés d'absorption/rétention c'eau de ces fibres, dans la mesure où elles sont également utilisables comme éléments de charge ne visant pas d'apports de calories.

La présente invention propose de nouveaux produits répondant aux demandes évoqués ci-dessus, ces nouveaux produits étant obtenus par un procédé nouveau, ne présentant plus aucun des inconvénients de la technique antérieure.

Ainsi, l'invention propose en premier lieu, des produits riches en parois végetales, modifiés pour présenter une teneur en fraction hydrosoluble accrue ; ces produits modifiés constituent des combinaisons intéressantes fibres solubles/fibres insolubles, ce qui ne peut pas être obtenu par le traitement acide classique qui sépare les deux fractions.

L' invention propose meme une solution pour faire varier de façon contrôlée le rapport des fibres solubles aux fibres insolubles de ces produits modifiés. Le procédé d'obtention de ces produits modifiés présente l'avantage de conduire directement à de tels produits, sans qu'il soit nécessaire de les sécher, ce procédé ne posant par ailleurs aucun problème de corrosion chimique ou de pollution, car le traitement par l'acides est supprimé. En outre, la modification des produits de départ étant exclusivement physique, et non chimique ou biotechnologique, les produit obtenue peuvent étre qualifiés de naturels, ce qui représente également un intérét au plan diététique et législatif.

De plus, une extraction aqueuse effectuée sur ces produits modifiés conduit à un extrait riche en polysaccharides solubles (pectines, carroghénanes, alginates, etc. ), que l'on peut obtenir directement par précipitation par les agents classiques tels que des alcools comme l'éthanol ou l'isopropanol, ou par des sels multivalents comme les sels d'aluminium, autrement dit sans avoir recours à la phase de neutralisation du procédé classique. De plus, selon l'invention, on obtient des pectines ayant un degré de méthylation très levé, jamais obtenu jusqu'ici.

L'extraction aqueuse conduit également à des résidus utilisables comme fibres alimentaires. avec un pouvoir d'absorption d' eau généralement accru.

La présente invention a donc d'abord pour objet un produit riche en parois végétales. modifié pour renfermer une fraction de polysaccharides hydrosolubles supérieure à celle existant naturellement, sans modification de la composition chimique globale dudit produit. En particulier, l'invention porte sur un produit modifie, tel qu'il vient d'etre défini, dont la teneur en fraction de polysaccharides hydrosolubles est au moins égale au double de cette teneur dans le produit nature.

Ce produit modifié peut être issu de végétaux supérieurs naturellement riches en pectines, comme les marcs de pomme, les écorces d'agrumes et les pulpes de betterave, les algues, de son de blé, de pulpe de pomme de terre, de coques, commes les coques de tournesol, ou de résidus d'huilerie. I1 peut se présenter sous la forme d'agrégats de dimensions réduites, tels que pastilles, granules, etc.

ou bien sous une forme pulvérulente. Sa teneur en eau est généralement inférieur à 12% en poids sur une base humide.

L, présente invention a également pour objet un procédé de fabrication du produit tel que défini ci-dessue, caractérisé par le fait qu'on utilise un produit de départ riche en parois végétales à l'état divisé, qu'on ajoute de l'eau si nécessaire audit produit à l'état divise, pour obtenir un mélange apte à subir le traitement de cisaillement uiterieur, et qu'on soumet ie produit éventuellement additionné d'eau a un effort de cisaillement avant extrusion, pour obtenir les produits recherchés sous forme d'agrégats de dimensions réduites, lesquels sont, le cas échéant, soumis à un broyage pour obtenir le produit recherché sous une forme pulvérulente.

On obtient ainsi des produits modifiés dont la partie soluble peut être accrue d'un facteur aussi important que de deux à trois, sans que la composition chimique globale ait été changée. Ces valeurs peuvent, dans certains cas, dépasser celles obtenues avec les traitements acides correspondants de la technique antérieure.

De plus, les produits modifiés obtenus ont une couleur plus claire que les produits initiaux, et ils ne nécessitent aucun séchage vu leur faible teneur en eau après extrusion. Ils peuvent subir une mise en forme selon la géométrie de la filière de l'appareil d'extrusion. On peut également les broyer après extrusion de façon à obtenir des poudres de granulométrie déterminée.

La capacité d'absorption d'eau de ces produits modifiés n'est généralement pas changée après le procéda d'extrusion malgré le fort pourcentage de produit soluble.

Elle est augmentée dans certains cas comme celui de la pomme.

?ar ailleurs, on a, dans la plupart des ces, constaté que la quantité de fraction hydrosoluble que l'on peut obtenir augmente linéairement avec l'énergie délivrée au produit pour assurer le cisaillement, indépendamment de la température. Ceci n'était pas évident et permet de régler le rapport fibres solubles/fibres insolubles des produits modifiés.

On utilise généralement un produit de départ ayant une teneur en matières seches d'au moins environ 70Z en poids sur une base numide. Par ailleurs, on ajoutera, la plupart du temps, de l'eau au produit de départ, notamment à raison de 10 à 30% en poids par rapport au produit tel quel.

la quantité d'eau ajoutée étant fonction de ia teneur en eau du produit de départ et de l'intensité du traitement à effectuer.

Ce produit de départ est broyé, si nécessaire, pour avoir une granulométrie par exemple, de l'ordre du millimètre. On applique un gradient de cisaillement généralement compris entre 100 et 800 s l, ce qui peut etre obtenu grâce à un extrudeur bi-vis, pour une vitesse de rotation comprise entre environ 100 et 300 tours par minute.

On peut éventuellement apporter de la chaleur au produit dans la zone de cisaillement, en complément de celle engendrée par ledit cisaillement.

Ce procédé de cisaillement-extrusion peut être conduit dans un extrudeur à double vis classique, comportant une zone d'alimentation recevant,d'une part, le produit de départ à l'état divisé, et, d'autre part, l'eau, le mélange et le transport s'effectuant dans une zone de transport faisant suite à ladite zone d'alimentation, la zone de transport étant, quant à elle, suivie d'une zone de cisaillement, dans laquelle les vis sont avantageusement à pas inversé (contre-filet) et sont munies de fuites pérmettant le passage de la matiere. La sortie du produit modifié s'effectue alors par deux filières de configuration classique.

La présente invention porte également sur un procédé de traitement de produits riches en parois végétales, caractérisé par le fait que l'on conduit le traitement de cisaillement-extrusion précité et que l'on soumet le produit extrudé directement à une extraction aqueuse, permettant de récupérer, d'une part, un résidu insoluble. et, d'autre part, les polysaccharides solubilisée. 'ans le cas de produits de départ riches en pectines, on isole les pectines par précipitation par be3 techniques classiques, notamment en milieu alcoolique.

Ces pectines présentent un degré de méthylation supérieur à 75%. et. notamment, de 80 à 90%. Elles peuvent également être caractérisées par une teneur accrue, par rapport eux pectines obtenues par voie classique, en arabinose, de l'ordre de 50 à 100%.

Quant aux résidus d'extraction aqueuse, ils peuvent être caractérisés par un pouvoir d'absorption d'eau supérieur à environ 20 g d'eau par gramme de produit sec.

La présente invention porte également sur l'utilisation, comme fibres alimentaires, en industrie alimentaire, pharmaceutique et diététique, des produitsmodifiés tels qu'obtenus par le procédé de cisaillementextrusion, et des résidus d'extraction aqueuse, tels que définis ci-dessus. L' invention porte également sur des compositions alimentaires, pharmaceutiques ou diététiques renfermant de telles fibres.

Pour mieux illustrer le procédé de la présente invention, on décrira plus en détail ci-après un appareillage pour la mise en oeuvre du procédé de cisaillement-extrusion de l'invention en référence au dessin annexé, sur lequel la figure I est une vue schématique, en coupe axiale longitudinale, d'un extrudeur utilisable selon l'invention, et la figure 2 est une vue schématique, partiellement en coupe axiale longitudinale, partiellement en élévation, d'un autre extrudeur à double vis pouvant être utilisé dans la mise en oeuvre de l'invention.

La figure 1 du dessin annexé, représente, de façon schématique, un extrudeur à double vis utilisable pour la mise en oeuvre du procédé de cisaillement-extrusion de l'invention. Cet extrudeur l comporte un fourreau externe cylindrique 2, disposé' horizontalement. Dans une région d'extrémité du fourreau 2, sont disposées une trémie 3 d'alimentation en produit solide. et une entree d'eau symbolisée en 4. A l'intérieur du fourreau 2, sont disposées deux vis corotatives copénétrantes 4a, 4b, qui sont destinées F diriger le mélange produit-eau, à partir de la zone d'alimentation, et par une zone centrale de transport, à une zone de cisaillement. dans laquelle le pas des vis s'inverse en 5a, 5b.Ces éléments de vis à pas inversé 5g, 5b sont munis de fuites respectivement 6a, 6b.

pour permettre le passage du produit. En aval de la zone de cisaillement, est constituée une zone 7, comportant deux filières cylindriques respectivement 8a, $8b. On a par ailleurs symbolisé en 9 un apport éventuel de chaleur.

L'extrudeur de la figure 2 differe de celui de la figure 1 par le fait qu'il possède des zones successives d'alimentation (A) et de transport < B et C > , à pas de vis de plus en plus faibles.

Pour mieux illustrer les produits de la présente invention, on en décrira plus en détail ci-après plusieurs formes de réalisation. Les Exemples 10 à 1d, 2p a 2d. et 3g à 3f sont des exemples de l'invention. La figure 3 du dessin annexé est associée aux Exemples 3a à 3f. Ont été utilisées, pour la mesure de l'absorption d'eau, la méthode décrite dans l'article intitule Structure and Properties of Sugar Beet Fibres , C. Bertin, X. Rouau, et J.F. Thibault,
J. Sci. Food Agric. (1988) Tome 44, pages 15-29 ; et pour la caractérisation des pectines (Tableau 4 > , les méthodes decrites dans l'article intitulé Characterisation and
Oxydative Crosslinking of Sugar Beet Pectines extracted from
Cossettes and Pulps under different conditions , J.F.

Thibault, Carbohydrate Polymers (1988) n 8, Pages 209-223.

EXEMPLE E REPERENCE 1 et EXEMPLES la à id
TRAITEMENT DE MARCS DE POMME
On utilise des marcs de pomme dont la teneur en matières sèches est de 89,3% en poids. On réalise leur broyage à l'aide d'un broyeur à marteaux Rousselle (vitesse linéaire : 100 m/s > , muni d'une grille de 2 mm. Le produit obtenu est le produit conforme à l'Exemple de Référence 1.

On conduit ensuite le traitement de cisaillementextrusion de l'invention, en ajoutant au produit de l'Exemple de Référence 1, à chaque fois une quantité d'eau telle qu'indiquée dans le Tableau , exprimée en pourcentage par rapport au poids tel quel du produit initial, puis en conduisant le traitement proprement dit, en faisant varier certains paramètres également comme indiqué dans le
Tableau 1, dans un appareil cuiseur-extrudeur Clextral BC45, du type de celui décrit en référence avec la figures 2 avec les caractéristiques principales suivantes
La longueur totale du fourreau 2 est d'environ 1 mètre, l'entraxe entre les deux vis 4a, 4b de 45 mm, et les filières cylindriques 8a, 8b présentent un rayon de 2 mm et une longueur de 30 mm. L'écartement gentre les vis est de 1 mm, ou moins.

La température indiquée dans le Tableau 1 est celle du fourreau 2 avant la zone des filières 7, et le nombre de tours par minute se rapporte à la vitesse de rotation des vis < 4e, 4 > , exprimant le taux de remplissage de celles-ci pour un débit constant. Les intensités des traitements conformes aux Exemples la 1d ont été évaluées par la mesure de l'énergie mécanique fournie par le moteur principal (E, exprimée en kWh/t).

On a ensuite mesuré, pour le produit de l'Exemple de Référence 1 et ccux des Exemples le à 1d,
- le pourcentage de matières insolubles dans l'eau
- le pourcentage des matières solubles dans l'eau ; et
- l'absorption d'eau.

On a conduit une extraction aqueuse de façon classique. en utilisant 1 gramme de produit extrudé dans @ fois 100 ml d'eau. La séparation est réalisée par centrifugoticn.

Les chromatographies par perméation de gel (GPC) sur gel de Sepharose CL2B effectuées sur l'extrait aqueux ont montré deux populations : l'une de masse moléculaire importante, composée essentiellement d'acides galacturoniques, et l'autre, ds masse moléculaire plus feible, constituée principalement d'oses neutres. Les pectines ont été ensuite précipitées de l'extrait aqueux en milieu alcoolique (80% en volume d'éthanol dans le mélange final), ce qui permet d'éliminer au moins en partie la population de plus faible masse moléculaire. Dans le
Tableau 1, sont rapportés également
- la teneur en acides galacturoniques < AAG > et la teneur
en oses neutres (ON), toutes deux calculées en
pourcentages du produit initial ; et
- le pourcentage du produit initial précipitable par
l'éthanol à 80% (Exemple 1b).

L'ensemble des résultats obtenus est rapporté dans le Tableau 1.

EXEMPLE COMPARATIF 1
Apres avoir réalisé le même broyage qu'à l'Exemple 1, sur le meme produit de départ, on réalise un traitement classique d'extraction des pectines : 5 g de produit extrait par trois fois 150 ml d'HCl 0,05N, * 85'C, pendant 3 x 30 minutes. On a conduit sur ce produit les mêmes mesures que pour les Exemples de Référence 1 et les
Exemples 1a à 1d, Les résultats étant également rapportés dans le Tableau 1.

Tableau 1 :

<SEP> Insolubles <SEP> Solubles <SEP> dans <SEP> l'eau <SEP> Absorption
<tb> Exemple <SEP> Traitement <SEP> après <SEP> broyage <SEP> dans <SEP> l'eau <SEP> d'eau
<tb> <SEP> (%) <SEP> (%) <SEP> %AAG <SEP> %ON <SEP> %préci- <SEP> (ml/g)
<tb> <SEP> pitables
<tb> <SEP> avant <SEP> après
<tb> <SEP> extraction <SEP> extraction
<tb> <SEP> aqueuse <SEP> aqueuse
<tb> <SEP> #
<tb> Réf.<SEP> 1 <SEP> Néant <SEP> 78,4 <SEP> 21,6 <SEP> 1,5 <SEP> 7,3 <SEP> 8,1 <SEP> 9,5
<tb> <SEP> Cisaillement-extrusion
<tb> <SEP> à <SEP> 100 C
<tb> <SEP> %eau <SEP> Tours/mn <SEP> E
<tb> <SEP> ajoutée <SEP> (KWh/t)
<tb> 1a <SEP> 20 <SEP> 150 <SEP> 156,9 <SEP> 63,5 <SEP> 36,5 <SEP> 5,4 <SEP> 10,9 <SEP> 18,1 <SEP> 22,3
<tb> 1b <SEP> 20 <SEP> 250 <SEP> 230,4 <SEP> 60 <SEP> 40 <SEP> 7,4 <SEP> 12,1 <SEP> 12,1 <SEP> 16,5 <SEP> 22,2
<tb> 1c <SEP> 10 <SEP> 250 <SEP> 265,8 <SEP> 48,7 <SEP> 51,3 <SEP> 9,5 <SEP> 16,6 <SEP> 13,1 <SEP> 22,3
<tb> 1d <SEP> 30 <SEP> 250 <SEP> 175,6 <SEP> 66,9 <SEP> 33,1 <SEP> 5 <SEP> 10,1 <SEP> 17,6 <SEP> 21,4
<tb> Comp.<SEP> 1 <SEP> Extraction <SEP> acide <SEP> 59,6 <SEP> 40,4 <SEP> 9,3 <SEP> 16,2 <SEP> 13,7 <SEP> 13,7
<tb> * Ce paramètre est discuté à l'Exemple 4
Si l'on examine le Tableau 1, on constate que 1a é dans l'eau des produits des Exemples 1c à 1d est supérieure à celle du produit de référence 1. Cette solubilité augmente avec une augmentation de la vitesse de rotation des vis et avec une diminution de la quantité d'eau ajoutée, en d'autres termes, avec l'augmentation de l'énergie mécanique fournie par ie moteur principal oe l'extrudeuse.

Le traitement acide de l'Exemple Comparatif 1 permet de solubiliser environ 40% du poids des marcs de pomme. Le traitement de cisaillement-extrusion permet d'obtenir une solubilisation égale, voire de la dépasser (Exemple 1c).

La capacité d'absorption à'eau de ces produits augmente de façon importante (de l'ordre du double > après le traitement de cisaillement-extrusion de l'invention < sans extraction aqueuse > .

La composition en AAG et en ON totaux montre que les matières solubles sont enrichies en polysaccharides par rapport au produit de référence. Ces résultats sont comparables à ceux obtenus dans le cas de l'Exemple
Comparatif l (extraction acide des pectines), ce qui montre l'efficacité du traitement de cisaillement-extrusion de l'invention pour augmenter la fraction polysaccharidique (ou de fibres) hydrosoluble.

En ce qui concerne la fraction précipitable, elle est obtenue avec un rendement de 12X, ce qui est comparable avec le pourcentage obtenu dans le cas de l'extraction acide, montrant également l'%fficacité du procédé de l'invention.

Les pectines, dont on indiqué qu'elles étaient obtenues avec des rendements similaires à ceux de l'extraction acide, ont été étudiées plus précisément, leurs caractéristiques étant indiquées dans le Tableau 4.

On constate, en examinant le Tableau 4, que les pectines de pomme, obtenues après cisaillement-extrusion, ont une masse moléculaire plus importante que celles obtenues par ce acide Les pectines obtenues selon l'invention ont des teneurs plus importantes en acides galacturoniques, et des degrés de méthylation et d'acétylation plus forts que ceux obtenus dans le cas de l'extraction acide.

I1 y a lieu de souligner que le degré de méthylation obtenu est tres élevé, puisqu'il est de 90%.

Cette valeur n'a jamais été obtenue par extraction acide, car les fonctions esters.sont hydrolysables dans un tel milieu, d'où des degrés de méthylation limités à 70X. Ceci confire aux pectines de pomme ainsi obtenues des caractéristiques de gélification différentes de celles obtenues par voie acide, car une augmentation du degré de méthylation diminue le temps de gélification et augmente le pH de gélification. Ainsi, avec les pectines de l'invention,
on n'a pu obtenir de vrais gels < gels homogènes) dans les conditions classiques de gélification des pectines hautement méthylées < pH = 2,4 : rO'C ; 65% de saccharose > , mais plutôt des pré-gels ou des gels hétérogènes, ces phénomènes étant dus à des gélifications trop rapides à ce pH.Quand le pH est porté à 3, de vrais gels sont obtenus pour des concentrations de 1,8% en pectines de l'invention.

EXEMPLE DE REPERENCE 2 et EXEMPLES 2a à 2d, EXEMPLE
COMPARATIF 2
TRAITEMENT D'ECORCES DE CITRUS.

On a procédé de la@même façon que dans le cas des marcs de pomme, et on a présenté les résultats de la même façon. La teneur en matieres seches des produits initiaux etait de 89,8% en poids.

Les même remarques que précédemment reuvent être fournies, le traitement acide solubilisant environ 50% du poids des écorces de citrus, valeur qui est dépassée dans le cas du traitement de cisaillement-extrusion de l'invention.

On peut donc obtenir par le procédé de l'invention des écorces de citrus Traitée:. dont ia partie soluble a été facteur de deux à trois sans que la chimique globale ait été changée.

En ce qui concerne la capacité d'absorption d'eau.

les résultats montrent que les valeurs ne sont pas modifiées, et qu'elles sont mème légèrement augmentées.

après le traitement de cisailement-extrusion de l'invention.

Concernant le pourcentage de précipitables par l'éthanol à 80%, on constate que l'on peut obtenir des pectines avec un rendement de l'ordre de 25%, d'égale importance à celui obtenu par extraction acide.

Si l'on se rapporte maintenant au Tableau 4, on constate que la masse moléculaire est inférieure de moitie à celle du produit extrait par voie acide et que les pectines obtenues ont des teneurs plus importantes en acides gulecturoniques, et un degré de méthylation et un degré d'acétylation plus forts que ceux obtenus dans le cas de l'extraction acide. Ce degré de méthylation est également remarquable puisqu'il est de l'ordre de 85%.Des gels ont été obtenus dans les mêmes conditions que précédemment. Tableau 2 :

<SEP> Insolubles <SEP> Solubles <SEP> dans <SEP> l'eau <SEP> Absorption
<tb> Exemple <SEP> Traitement <SEP> après <SEP> broyage <SEP> dans <SEP> l'eau <SEP> d'eau
<tb> <SEP> (%) <SEP> (%) <SEP> %AAG <SEP> %ON <SEP> %préci- <SEP> (ml/g)
<tb> <SEP> pitables
<tb> <SEP> avant <SEP> après
<tb> <SEP> extraction <SEP> extraction
<tb> <SEP> aqueuse <SEP> aqueuse
<tb> <SEP> #
<tb> Réf.<SEP> 1 <SEP> Néant <SEP> 79,7 <SEP> 20,3 <SEP> 2,5 <SEP> 4,7 <SEP> 14,5 <SEP> 27,2
<tb> <SEP> Cisaillement-extrusion
<tb> <SEP> à <SEP> 100 C
<tb> <SEP> % <SEP> eau <SEP> Tours/mn <SEP> E
<tb> <SEP> sjoutée <SEP> (kWh/t)
<tb> 2a <SEP> 20 <SEP> 150 <SEP> 167 <SEP> 54,1 <SEP> 45,9 <SEP> 14,6 <SEP> 12,1 <SEP> 15,4 <SEP> 28,8
<tb> 2b <SEP> 20 <SEP> 250 <SEP> 227,2 <SEP> 54,1 <SEP> 45,9 <SEP> 17,9 <SEP> 11,8 <SEP> 14,7 <SEP> 18,3 <SEP> 28,7
<tb> 2c <SEP> 10 <SEP> 250 <SEP> 300,5 <SEP> 40 <SEP> 60 <SEP> 22,4 <SEP> 12,6 <SEP> 13,6 <SEP> 27,3
<tb> 2d <SEP> 30 <SEP> 250 <SEP> 188,3 <SEP> 64,8 <SEP> 35,9 <SEP> 12,9 <SEP> 8,7 <SEP> 15,8 <SEP> 22,3
<tb> Comp.<SEP> 2 <SEP> Extraction <SEP> acide <SEP> 49,6 <SEP> 50,4 <SEP> 22,9 <SEP> 13,2 <SEP> 24,8 <SEP> 15,9
<tb> * Ce paramètre est discuté à l'Exemple 4
EXEMPLE DE REFERENCE 3, EXEMPLES 3a 3f et EXEMPLE
COMPARATIF 3 :
TRAITEMENT DES PULPES DE BETTERAVES
On a procédé de la même façon que précédemment et on a présenté les résultats de la même façon. La teneur en matières seches des produits initiaux était de 90,6% en poids. Les même remarques que précédemment peuvent etre formulées. On a par ailleurs présenté, en figure 4, la courbe obtenue en portant en abscisses, le pourcentage de fibres solubles, et en ordonnes, l'énergie fournie par le moteur principal de l'extrudeuse, qui montre une bonne corrélation entre ces deux grandeurs < coefficient de corrélation : 0,94).

Tableau 3 :

<SEP> Insolubles <SEP> Solubles <SEP> dans <SEP> l'eau <SEP> Absorption
<tb> Exemple <SEP> Traitement <SEP> après <SEP> broyage <SEP> dans <SEP> l'eau <SEP> d'eau
<tb> <SEP> (%) <SEP> (%) <SEP> %AAG <SEP> %ON <SEP> %préci- <SEP> (ml/g)
<tb> <SEP> pitables
<tb> <SEP> avant <SEP> après
<tb> <SEP> extraction <SEP> extraction
<tb> <SEP> aqueuse <SEP> aqueuse
<tb> <SEP> #
<tb> Réf. <SEP> 1 <SEP> Néant <SEP> 83,4 <SEP> 16,6 <SEP> 0,7 <SEP> 6,1 <SEP> 19,3 <SEP> 24,7
<tb> <SEP> Cisaillement-extrusion
<tb> <SEP> à <SEP> 100 C
<tb> <SEP> % <SEP> eau <SEP> Temp.<SEP> Tours/mn <SEP> E
<tb> <SEP> sjoutée <SEP> ( C) <SEP> mn <SEP> (kWh/t)
<tb> 3a <SEP> 20 <SEP> 100 <SEP> 150 <SEP> 211,2 <SEP> 62,1 <SEP> 37,9 <SEP> 11,4 <SEP> 10,4 <SEP> 19,8 <SEP> 27,3
<tb> 3b <SEP> 20 <SEP> 100 <SEP> 250 <SEP> 270,7 <SEP> 54,8 <SEP> 45,2 <SEP> 14,5 <SEP> 13,3 <SEP> 22,2 <SEP> 14,4 <SEP> 28,8
<tb> 3c <SEP> 30 <SEP> 100 <SEP> 250 <SEP> 245,9 <SEP> 62,5 <SEP> 37,5 <SEP> 9,8 <SEP> 7,8 <SEP> 18,9 <SEP> 26,2
<tb> 3d <SEP> 30 <SEP> 100 <SEP> 150 <SEP> 154,6 <SEP> 75,6 <SEP> 24,4 <SEP> 4,8 <SEP> 6,4 <SEP> 17,1 <SEP> 22,6
<tb> 3e <SEP> 30 <SEP> 180 <SEP> 150 <SEP> 193,8 <SEP> 64,3 <SEP> 35,7 <SEP> 8,9 <SEP> 9,6 <SEP> 18,7 <SEP> 26,1
<tb> 3f <SEP> 20 <SEP> 180 <SEP> 250 <SEP> 287,3 <SEP> 52,5 <SEP> 47,5 <SEP> 13 <SEP> 15,1 <SEP> 13,4 <SEP> 21,9
<tb> Comp.<SEP> 3 <SEP> Extraction <SEP> acide <SEP> 50,5 <SEP> 49,5 <SEP> 10,9 <SEP> 14,7 <SEP> 18,6 <SEP> 28,8
<tb> * Ce paramètre est discuté à l'Exemple 4 Tableau 4

Traitement <SEP> de <SEP> l'Exemple <SEP> 1b <SEP> + <SEP> Comp. <SEP> 1 <SEP> 2b <SEP> + <SEP> Comp. <SEP> 2 <SEP> 3b <SEP> + <SEP> Comp.<SEP> 3
<tb> <SEP> extraction <SEP> extroction <SEP> extraction
<tb> <SEP> aqueuse <SEP> aqueuse <SEP> aqususe
<tb> Viscosité <SEP> intrinsèque <SEP> (ml/g) <SEP> 240 <SEP> 166 <SEP> 220 <SEP> 546 <SEP> 110 <SEP> 310
<tb> Masse <SEP> moléculaire <SEP> 44 <SEP> 900 <SEP> 34 <SEP> 000 <SEP> 42 <SEP> 100 <SEP> 82 <SEP> 900 <SEP> 25 <SEP> 100 <SEP> 54 <SEP> 400
<tb> Degré <SEP> de <SEP> méthylation <SEP> 90 <SEP> 74,1 <SEP> 84,9 <SEP> 72,1 <SEP> 78,5 <SEP> 75,4
<tb> Degré <SEP> d'acétylation <SEP> 7,1 <SEP> 6 <SEP> 4,7 <SEP> 2,2 <SEP> 39,1 <SEP> 30,7
<tb> Teneur <SEP> en <SEP> acides <SEP> 54,4 <SEP> 34,2 <SEP> 69,6 <SEP> 61,5 <SEP> 45,3 <SEP> 41,2
<tb> galacturoniques
<tb> Teneur <SEP> en <SEP> oses <SEP> neutres <SEP> 21,5 <SEP> 12,4 <SEP> 11,7 <SEP> 8,9 <SEP> 17,3 <SEP> 12,0
<tb> dont <SEP> ::
<tb> - <SEP> rhamnose <SEP> 0,8 <SEP> 0,7 <SEP> 0,7 <SEP> 0,7 <SEP> 1,4 <SEP> 1,2
<tb> - <SEP> arabinose <SEP> 6,5 <SEP> 3,8 <SEP> 5,6 <SEP> 5,0 <SEP> 10,5 <SEP> 4,9
<tb> - <SEP> xylose <SEP> 0,7 <SEP> 0,8 <SEP> 0,7 <SEP> 0,1 <SEP> 0,2 <SEP> 0,1
<tb> - <SEP> mannose <SEP> 0,3 <SEP> 0,0 <SEP> 0,7 <SEP> 0,0 <SEP> 0,2 <SEP> 0,1
<tb> - <SEP> galactose <SEP> 2,6 <SEP> 4,1 <SEP> 2,8 <SEP> 2,4 <SEP> 2,8 <SEP> 2,8
<tb> - <SEP> glucose <SEP> 10,7 <SEP> 3,4 <SEP> 1,3 <SEP> 0,6 <SEP> 2,3 <SEP> 2,9
<tb> Acide <SEP> férulique <SEP> 1,0 <SEP> 0,9 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP>
Le Tableau 5 indique 1a composition glucidique (% en poids sec) des produits de départ, des résidus de l'extraction aqueuse conduite sur les produits extrudés, et des produits constitués par les résidus de l'extraction acide classique.

Tableau 5

Traitement <SEP> Réf1 <SEP> Réf1 <SEP> 1a <SEP> 1b <SEP> 1c <SEP> 1d <SEP> Comp1
<tb> <SEP> de <SEP> l'Exemple <SEP> + <SEP> extraction <SEP> aqueuse
<tb> <SEP> Rhamnose <SEP> 1 <SEP> 1,4 <SEP> 1,4 <SEP> 1,2 <SEP> 1,7 <SEP> 1,8 <SEP> 2,1
<tb> <SEP> Arabinose <SEP> 6 <SEP> 5,2 <SEP> 6,1 <SEP> 4,1 <SEP> 2,5 <SEP> 6 <SEP> 2
<tb> Xylose <SEP> 3,5 <SEP> 3,1 <SEP> 5,1 <SEP> 4,7 <SEP> 7,6 <SEP> 5,1 <SEP> 8,3
<tb> Xannose <SEP> 2 <SEP> 1,2 <SEP> 2,1 <SEP> 1,9 <SEP> 1,8 <SEP> 1,8 <SEP> 2,5
<tb> <SEP> Galactose <SEP> 4,3 <SEP> 4,2 <SEP> 6,1 <SEP> 5,1 <SEP> 3,8 <SEP> 5,6 <SEP> 5,4
<tb> Glucose <SEP> 17 <SEP> 14,2 <SEP> 20,7 <SEP> 19,2 <SEP> 18,9 <SEP> 17 <SEP> 17
<tb> Acides <SEP> 13,8 <SEP> 13,7 <SEP> 13,1 <SEP> 10,9 <SEP> 5,5 <SEP> 12,6 <SEP> 11,8
<tb> gelacturoniques
<tb> Total <SEP> 47,6 <SEP> 43 <SEP> 54,6 <SEP> 47,1 <SEP> 41,8 <SEP> 49,9 <SEP> 49,1
<tb> Traitement <SEP> Réf2 <SEP> Réf2 <SEP> 2a <SEP> 2b <SEP> 2c <SEP> 2d <SEP> Comp2
<tb> de <SEP> l'Exemple <SEP> + <SEP> extraction <SEP> aqueuse
<tb> Rhamnose <SEP> 1,5 <SEP> 1,7 <SEP> 2,1 <SEP> 1,9 <SEP> 1 <SEP> 1,4 <SEP> 2,8
<tb> Arabinose <SEP> 7 <SEP> 8,6 <SEP> 7 <SEP> 7,3 <SEP> 2,4 <SEP> 8,1 <SEP> 2,3
<tb> Xylose <SEP> 2,5 <SEP> 3,2 <SEP> 4,8 <SEP> 4,3 <SEP> 4,3 <SEP> 3,1 <SEP> 5,5
<tb> Xannose <SEP> 2,9 <SEP> 2,8 <SEP> 3,8 <SEP> 3,4 <SEP> 3,2 <SEP> 2,7 <SEP> 4,3
<tb> Galactose <SEP> 5,4 <SEP> 6,1 <SEP> 7,2 <SEP> 6,7 <SEP> 4,3 <SEP> 6,5 <SEP> 6,6
<tb> <SEP> Glucose <SEP> 12,4 <SEP> 10,3 <SEP> 15,7 <SEP> 13,4 <SEP> 15,7 <SEP> 11,5 <SEP> 17,9
<tb> <SEP> Acides <SEP> 29,2 <SEP> 30,3 <SEP> 21,2 <SEP> 19,9 <SEP> 13 <SEP> 25 <SEP> 22,5
<tb> galacturoniques
<tb> Total <SEP> 60,9 <SEP> 63 <SEP> 61,8 <SEP> 56,9 <SEP> 43,9 <SEP> 58,3 <SEP> 61,9
<tb>

Traitement <SEP> Réf3 <SEP> Réf3 <SEP> 3a <SEP> 3b <SEP> 3c <SEP> 3d <SEP> 3e <SEP> 3f <SEP> Comp3
<tb> de <SEP> l'Exemple <SEP> + <SEP> extraction <SEP> aqueuse
<tb> Rhamnose <SEP> 1,7 <SEP> 0,8 <SEP> 0,9 <SEP> 0,9 <SEP> 1,3 <SEP> 1,6 <SEP> 0,8 <SEP> 0,8 <SEP> 2,4
<tb> Arabinose <SEP> 10,7 <SEP> 9,8 <SEP> 8,9 <SEP> 8,4 <SEP> 7,4 <SEP> 8,9 <SEP> 8,3 <SEP> 7 <SEP> 6,3
<tb> Xylose <SEP> 0,6 <SEP> 0,5 <SEP> 0,6 <SEP> 0,7 <SEP> 0,5 <SEP> 0,5 <SEP> 0,5 <SEP> 0,9 <SEP> 3
<tb> Mannose <SEP> 0,9 <SEP> 0,6 <SEP> 0,7 <SEP> 0,8 <SEP> 0,7 <SEP> 0,6 <SEP> 0,5 <SEP> 0,7 <SEP> 2
<tb> Galactose <SEP> 4,1 <SEP> 3,1 <SEP> 3,3 <SEP> 3,1 <SEP> 3,3 <SEP> 3,2 <SEP> 3 <SEP> 2,8 <SEP> 5,1
<tb> Glucose <SEP> 26,4 <SEP> 14,4 <SEP> 21,6 <SEP> 23,2 <SEP> 22,2 <SEP> 18,1 <SEP> 17,3 <SEP> 25,5 <SEP> 15
<tb> Acides <SEP> 17,9 <SEP> 15,2 <SEP> 9 <SEP> 7,9 <SEP> 11 <SEP> 13,3 <SEP> 12,2 <SEP> 7,2 <SEP> 15,1
<tb> galacturoniques
<tb> Total <SEP> 62,3 <SEP> 44,4 <SEP> 45 <SEP> 45 <SEP> 46,4 <SEP> 46,2 <SEP> 42,6 <SEP> 44,9 <SEP> 48,9
<tb>
Les résultats montrent qu'à part un eppauvrisse- ment en acides galacturoniques et un enrichissement éventuel en glucose (d'origine cellulosique), ces residus ont des compositions globales proches des produits initiaux. Leur teneur totale en polysaccharides est en général aussi élevée que celle des produits initiaux. Des fibres alimentaires peuvent être obtenues à partir de ces produits après séchage et broyage. Par ailleurs, le procédé améliore de façon significative la couleur des produits obtenus.

Les propriétés d'absorption ont été indiquées a chaque fois, respectivement, dans les Tableaux l à 3, pour la pomme, le citrus et la betterave. Les valeurs obtenues pour ces fibres sont généralement plus importantes que celles des produits initiaux, avant ou après extrusion, ou que celles des résidus d'extraction acide.

Claims (18)

REVENDICATIONS

1 - Procédé de traitement de produits riches en parois végétales, caractérisé par le fait qu'on utilise un produit de départ riche en parois végétales à l'état divis, qu'on ajoute de l'eau, si nécessaire, audit produit à l'état divisé, pour obtenir un mélange apte a subir le traitement de cisaillement ultérieur, et qu'on soumet. le produit éventuellement additionné d'eau à un effort de cisaillement avant extrusion, pour obtenir un produit riche en parois végétales, modifié pour renfermer une fraction de polysaccharides hydrosolubles supérieure à celle existant naturellement, sans modification de la composition chimique globale dudit produit, ledit produit modifié se présentant sous la forme d'agrégats de dimensions réduites, tels que pastilles, granules ou similaires, lesquels sont, le cas échéant, soumis à un broyage pour obtenir ledit produit modifié sous une forme pulvérulente, et que l'on soumet ledit produit modifié, éventuellement sous forme pulverulente, à une extraction aqueuse, permettant de récupérer, d'une part, une fraction hydrosoluble, et d'autre part, le résidu d'extraction.

2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on utilise un produit de départ ayant une teneur en matières seches d'au moins 70'S en poids sur une base humide.

3 - Procédé selon l'une des revendications l et 2, caractérisé par le fait qu'on utilise un produit de départ présentant une granulométrie de l'ordre du millimètre

4 - Procédé selon l'une des revendications l à 3, caractérisé par le fait qu'on ajoute de l'eau au produit de départ, à raison de 10 à 30Z en poids par rapport au produit tel quel.

5 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'on applique un gradient de -1 cisaillement compris entre lOO et 800 s

6 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'on règle la fraction hydrosoluble du produit que l'on veut obtenir en faisant varier l'énergie délivrée au produit en cours de cisaillement.

7 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que la teneur en fraction de polysaccharides hydrosolubles du produit modifié est au moins égale au double de cette teneur dans le produit naturel.

8 - Procédé selon l'une des revendications I à 7, caractérisé par le fait que le produit modifie présente une teneur en eau au plus égale à 12% en poids sur une base humide.

9 - Procédé selon l'une des revendications I à 8, dans lequel les produits de depart sont issus de végétaux supérieurs naturellement riches en pectines, comme les marcs de pomme, les écorces d'agrumes et les pulpes de betterave, caractérisé par le fait qu'on extrait les pectines de la fraction hydrosoluble obtenue, directement par précipitation par un alcool ou par des sels multivalents.

10 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que l'on seche et broie le résidu d' extraction.

11 - Pectines présentant un degré de méthylation au moins egal à 75Z.

12 - Pectines selon la revendication il, caractérisées par le fait qu'elles présentent un degré de méthylation de 80-90%.

13 - Pectines selon l'une des revendications 11 et 12, caractérisées par le fait qu'elles présentent, par rapport aux pectines obtenues par un traitement d'extraction à chaud par un acide minéral, à pH 1-2,5, des sous-produits de l'industrie des jus de fruits, une teneur accrue en arabinose de l'ordre de 50-100%.

14 - Résidu d'extraction obtenu par le procédé tel que défini à l'une des revendications 1 à 10 et caractérisé par un pouvoir d'absorption d'eau supérieur à environ 20 grammes d'eau par gramme de produit sec.

15 - Utilisation des pectines telles que définies à l'une des revendications 11 à 13, comme agents épaississants et gelifiants en confiturerie, en confiserie et dans la préparation de plats cuisinés et de desserts lactés, ces pectines s'appliquant notamment aux produits demandant une gélification ultra-raplde et à la gélification de produits sucrés peu acides.

16 - Utilisation du résidu d'extraction obtenu par le procédé tel que défini à la revendication 10, comme fibres alimentaires, en industrie alimentaire, pharmaceutique et diététique.

17 - Compositions alimentaires et diététiques, produits de confiturerie, de confiserie, plats cuisinés et desserts lactés, renfermant des pectines telles que définies à l'une des revendications 11 à 13.

18 - Compositions alimentaires, pharmaceutiques et diététiques, caractérisées par le fait qu'elles renferment des fibres alimentaires qui sont constituees par le résidu d'extraction obtenu par le procede tel que défini à la revendication 10.