FR3114941A1 - Procédé d'obtention d'une boisson de substitution au lait à base de microalgue par traitement thermique - Google Patents

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Abstract

L’invention concerne un procédé d'obtention d'une boisson de substitution au lait comprenant un milieu aqueux, au moins un composé protéique végétal non-microalgal, au moins un composé issu de microalgues, optionnellement à haute valeur nutritionnelle, au moins une huile végétale non microalgale, au moins un agent aromatique, comprenant :au moins une étape de mélange et d’'homogénéisation des composés non-thermosensibles ; au moins une étape de traitement thermique du mélange obtenu à l’étape a. à entre 120 à 170°C pendant 1 à 15 secondes, de préférence 2 à 5 secondes ; au moins une étape de mélange, et optionnellement d'homogénéisation, du mélange chauffé obtenu à l’étape b. avec les composés thermosensibles sous forme stérile. L’invention concerne également le substitut de lait obtenu selon le procédé selon l’invention, et ses utilisations.

Description

Procédé d'obtention d'une boisson de substitution au lait à base de microalgue par traitement thermique
L’invention concerne un procédé d'obtention d'une boisson de substitution au lait comprenant un milieu aqueux, au moins un composé protéique végétal non-microalgal, au moins un composé issu de microalgues, optionnellement à haute valeur nutritionnelle, au moins une huile végétale non microalgale, au moins un agent aromatique, comprenant : au moins une étape de mélange et d'homogénéisation des composés non-thermosensibles ; au moins une étape de traitement thermique du mélange obtenu à l’étape a. à entre 120 et 170°C pendant 1 à 15 secondes, de préférence 2 à 5 secondes ; au moins une étape de mélange, et optionnellement d'homogénéisation, du mélange chauffé obtenu à l’étape b. avec les composés thermosensibles sous forme stérile. L’invention concerne également le substitut de lait obtenu selon le procédé selon l’invention, et ses utilisations.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Le lait est un produit de base dans l’alimentation de nombreux pays. Il assure une part non négligeable des apports nutritionnels des populations notamment par son apport en calcium, vitamine D et protéines par exemple. Le lait est également un ingrédient clé dans la fabrication de produits laitiers et s’inclut donc de diverses manières dans le paysage alimentaire des populations.
Cependant, des controverses apparaissent sur la consommation de lait. Elles sont diverses à l’heure actuelle :
  • Environnementale : les élevages animaux et particulièrement les élevages intensifs sont accusés d’avoir un lourd impact environnemental. Sont fréquemment mis en cause les émissions de gaz à effet de serre, pollution des eaux et des sols par les effluents ou encore consommation accrue de ressources environnementales (eau, terre) ou de cultures utilisables pour l’alimentation humaine (maïs, soja,..).
  • Bien-être animal : les élevages laitiers, peu importe l’espèce concernée (bovins, caprins, ovins…) sont remis en cause à causes de certaines pratiques de l’élevage intensif : Vêlages potentiellement difficile, séparation prématurée de la mère et du petit, gestations rapprochées, condition d’élevage hors sol, maladies, condition d'abattage...
  • Santé : certains problèmes sont directement liés à l’élevage de l’animal producteur : résidus de pesticides, d'antibiotiques, d’OGM. D’autres sont liés à la composition nutritionnelle du lait lui-même, et des risques ont alors été évoqués : richesse en acide gras saturés et cholestérol et prévalence du diabète, consommation en excès et risques d’ostéoporose, cancer de la prostate et du côlon. Il est aussi à noter que le lait est lié à des intolérances très fréquentes dans la population, lié au lactose. Enfin, le lait fait partie des allergènes.
Ainsi, le lait animal, bien que très intégré dans l’alimentation et recommandé dans certains pays (ex: PNNS en France), fait actuellement l’objet de critiques diverses et nombreuses.
Il apparaît donc nécessaire de trouver des solutions permettant de répondre à ces critiques, tout en gardant un produit facile à intégrer à l’alimentation courante de la population.
Dans ce contexte, des solutions végétales sont apparues, type lait végétal ou boissons végétales. Selon les réglementations, ces substituts végétaux répondent à certaines de ces problématiques mais sont loin d’être exempts de controverses. En effet la qualité nutritionnelle de certains substituts est remise en cause en raison de faibles teneur en protéines (hormis soja), des substances anti nutritionnelles (ex légumineuses entières), des phytooestrogènes, acides gras saturés (ex noix de coco).
De plus, nombre d’entre eux contiennent des allergènes : soja, fruits à coque, gluten, poisson & mollusque (omégas 3 issus d’huile de poisson ou de krill).
D’autre part, tous ne sont pas végan : en effet la source la plus commune d’oméga 3 polyinsaturés est l’huile de poisson ; certaines vitamines dérivent de substances animales et on peut également noter la présence de protéines de lait dans les mélanges de protéines.
On peut également noter la présence de substances controversées dans les formulations, par exemple l’huile de palme et ses dérivés, des émulsifiants controversés, des édulcorants de synthèse, ou encore des suppléments minéraux à base de sels de phosphates récemment pointés du doigt par l’EFSA.
Bien que ces produits soit une réponse aux problématiques précédemment exposées il n’en reste pas moins que ces solutions sont seulement partielles.
Il perdure ainsi un réel besoin d’apporter une solution de substitution au lait animal qui soit complète.
L’invention proposée répond à cette problématique en remplissant les caractères suivants :
  • Végan
  • stable microbiologiquement et physiquement pendant (6 mois à 1 an selon le procédé de fabrication associé)
  • sans allergène majeur
  • sans ingrédient controversé
  • valorise à minima un des produits issus de microalgue et ou d’algue (DHA , EPA, protéines issues d’algues, pigments antioxydants, lipides algaux)
  • facilite l’intégration d’ingrédients à haute valeur ajoutée nutritionnelle (dont oméga 3,vitamines, minéraux,...).
  • optionnellement dotée d’allégations nutritionnelles : réduction en sucres, en matières grasse totale, acides gras saturés, et en cholestérol.
La complexité de l’invention réside également dans l’introduction des produits issus de microalgue et ou d’algue.
Il est connu que certains de ces ingrédients nutritionnels comme le DHA (ou certaines vitamines sensibles par exemple) sont difficiles à mettre en œuvre dans les produits alimentaires du fait de leur stabilité thermique, de leur sensibilité à l'oxydation, de leur sensibilité à la lumière, ou encore du développement de goût et d’odeurs indésirables (ex: poisson/marin).
En effet, le DHA étant un acide gras polyinsaturé, il est donc particulièrement sujet à l’oxydation. Or l’oxydation du DHA libère des composés qui sont également responsables de notes aromatiques rances et marines. Limiter l’oxydation du DHA est donc capital pour développer un produit avec une organoleptique satisfaisante et profiter des propriétés nutritionnelles et santé du DHA algal. L’oxydation dépend du contact avec l’air et de la température, et de la lumière, des facteurs très présents sur des lignes de production de lait ou de boissons. L’intégration du DHA à une boisson végétale est donc compliquée.
Le procédé et le substitut selon l’invention (forme, composition et qualité microbiologique des composants) sont adaptés pour réduire la dégradation de ces composés, en combinant ces ingrédients avec des ingrédients à capacité masquante des notes aromatiques indésirables pour maintenir une qualité organoleptique suffisante et proche des boissons lactées classiques. La dégradation étant ainsi limitée, il apparaît que la solution permettra de faciliter la formulation nutritionnelle et d’être modulable pour adapter le profil aux besoins particuliers.
Ainsi, en résumé, l’invention consiste en un procédé d’obtention d’une boisson végétale de substitution au lait animal et ses boissons dérivées qui est végan, sans allergènes ni ingrédients controversés, et qui valorise les ingrédients issus de microalgue, tel que par exemple le DHA, sans développement de goût marin indésirable. L’invention permet également un profil nutritionnel amélioré : la dégradation des composés d'intérêt nutritionnels fragiles est limitée par la formulation et le procédé de fabrication.
Selon un premier aspect, l’invention concerne un procédé d'obtention d'une boisson de substitution au lait comprenant au moins un milieu aqueux, au moins un composé protéique végétal non-microalgal, au moins un composé issu de microalgues, optionnellement à haute valeur nutritionnelle, au moins une huile végétale non microalgale, au moins un agent aromatique, comprenant :
  1. Au moins une étape de mélange et d’homogénéisation des composés non-thermosensibles ;
  2. Au moins une étape de traitement thermique du mélange obtenu à l’étape a. à entre 120 et 170°C pendant entre 1 et 15 secondes, de préférence entre 2 et 5 secondes ;
  3. Au moins une étape de mélange, et optionnellement d’homogénéisation, du mélange chauffé obtenu à l’étape b. avec les composés thermosensibles sous forme stérile.
Le procédé selon l’invention permet de limiter l’oxydation de façon plurifactorielle (suivi par des analyses physico-chimiques telles que la peroxide value) grâce :
  • A ses matières premières : Sont utilisées des formes de DHA intégrant des antioxydants (non controversés) dont il a été démontré qu’ils participent à la protection des omégas 3. L’encapsulation et l’émulsion sont aussi des formes adaptées à l’invention car elles permettent également de protéger en partie de l’oxydation.
  • Aux étapes du procédé : pour éviter l’incorporation d’oxygène une fois le DHA présent sur la ligne, est utilisée une méthode adaptée pour éviter l’incorporation d’air (alimentation sous la surface du mélange, dégazeurs, équipements avec vide partiel, injection de gaz inerte (diazote préférentiellement), le remplissage maximal des cuves ou une combinaison des éléments cités).
L’étape d’homogénéisation est également une étape clé pour réduire l’oxydation du DHA. En effet, en plus de sa fonction première, qui est d’assurer la stabilité de l’émulsion et de la suspension, il a été démontré que l’homogénéisation réduit la sensibilité des acides gras à l’oxydation. Il est ainsi possible de suivre et contrôler la performance de l’homogénéisation par l’index NIZO. L’index sera ici à 80% à minima dans le procédé selon l’invention pour obtenir une stabilité satisfaisante (sédimentation, crémage) du produit au long de sa durée de vie (6 mois à 1 an selon le produit et la méthode de fabrication) et une réduction significative de la sensibilité à l’oxydation.
L’index NIZO est notamment défini dans l’article « Ransmark, E., Svensson, B., Svedberg, I., Göransson, A., & Skoglund, T. (2019). Measurement of homogenisation efficiency of milk by laser diffraction and centrifugation. International Dairy Journal, 96, 93-97. », et est déterminé grâce à l’équation :

Efficacité de l’Homogénéisation (%) : Teneur en matière grasse dans les 20 ml du fond de l'échantillon centrifugé / la teneur en matière grasse de l'échantillon non centrifugé

Plus la valeur est élevée (max 100%), plus le crémage est faible (Tetra Pak, Dairy processing handbook, Tetra Pak Processing systems AB, Lund, Sweden (2015).
Les plages de valeur délimitées par le terme « Entre » incluent les bornes externes définies.
Pour masquer les notes qui pourraient se former avec le faible taux d’oxydation, des ingrédients aromatisants compatibles (agent aromatique, arômes masquants, ingrédients toasté, concentrés de fruits) rendent imperceptibles ces notes au consommateur.
De manière analogue, ce procédé permet également de préserver d’autres ingrédients nutritionnels fragiles sensibles aux températures élevées et/ou à l’oxydation (protéines, vitamines, pigments, minéraux solubilisés).
La température est un facteur de risque important concernant l’oxydation des matières premières comme le DHA. Le procédé selon l’invention axe donc la production pour limiter au maximum l’exposition à des températures élevées, ce qui n’est pas commun dans l’industrie laitière, grâce à l’utilisation de DHA stérile et d’un procédé décomposant l’ajout des composés thermosensibles et non-thermosensibles.
Ce procédé permet d’éviter le traitement thermique aux composés nutritionnels fragiles comme le DHA ou certaines vitamines. On envisage alors d’incorporer des préparations stériles de DHA et ou de vitamines après traitement thermique du mélange.
Le procédé selon l’invention permet d’atteindre une dégradation moindre des composés fragiles en ayant une durée de vie longue de consommation (6 mois à 1 an).
Pour les autres ingrédients nutritionnels, on privilégiera les formes moins sensibles à la dégradation thermique (car ajoutés dès le début), à l’oxydation (limitation possible de la présence d’oxygène via dégazeurs ou vide partiel ou machines adaptées, ou mélange préalable des composés liposoluble à l’huile) comme à la dégradation lors du temps de stockage car la durée de vie est potentiellement longue.
Par « Boisson de substitution au lait » est entendu une composition permettant de remplacer le lait animal, dans la consommation directe ou en tant qu’ingrédient de base dans la préparation de produits laitiers, ou comprenant du lait.
De manière préférée selon l’invention, ledit procédé comprend également l’ajout d’au moins un composé à haute valeur nutritionnelle non-microalgal liposoluble ou hydrosoluble et/ou d’au moins un agent glucidique, et/ou d’au moins un colorant et/ou d’au moins un émulsifiant, et/ou d’au moins un agent texturant, et/ou d’au moins un agent édulcorant.
Par « composé à haute valeur nutritionnelle » est entendu un nutriment qualifiant au sens des définitions de l’Anses et de l’Afssa. Un nutriment qualifiant est un nutriment dont la consommation est à favoriser et dont la présence dans l’aliment à une certaine teneur facilitera l’atteinte du profil nutritionnel permettant l’accès à des allégations nutritionnelles et de santé validée au niveau européen (EFSA).
Le rapport de l’AFSSA - Agence Française de sécurité des produits alimentaires définit ces composés à haute valeur nutritionnelle par les appellation SAIN 16 et SAIN 23, et définis les apports nutritionnels conseillés pour chacun d’entre eux, dans le rapport « Définition de profils nutritionnels pour l’accès aux allégations nutritionnelles et de santé : propositions et arguments, Afssa, 2008. »
[Table 1]
Nutriment ANC
SAIN 16 SAIN 23 Protéines 65 g
Fibres 25 g
Vitamine C 110 mg
Calcium 900 mg
Fer 12,5 mg
Vitamine D 5 µg
Acide alpha-linolénique 1,8 g
Magnésium 390 mg
Potassium 3100 mg
Zinc 11 mg
Vitamine E 12 mg
Thiamine (B1) 1,2 mg
Riboflavine (B2) 1,6 mg
Vitamine B6 1,7 mg
Folates (B9) 315 µg
DHA 0,11 g
Vitamine A 700 µg
Vitamine B3 13 mg
Acide linoléique 9 g
Vitamine B12 2,4 µg
Cuivre 1,8 mg
Iode 150 µg
Sélénium 55 µg
Ces composés sont donc choisis parmi : Protéines, Fibres, Vitamine C, Calcium, Fer, Vitamine D, Acide alpha-linolénique, Magnésium, Potassium, Zinc, Vitamine E, Thiamine (B1), Riboflavine (B2), Vitamine B6, Folates (B9), DHA, Vitamine A, Vitamine B3, Acide linoléique, Vitamine B12, Cuivre, Iode, Sélénium.
Par « composé à haute valeur nutritionnelle non-microalgal » est entendu que les composés explicités ci-dessus ne proviennent pas de microalgues. Ils peuvent ainsi provenir d’algues.
Par « agent glucidique » est entendu un ingrédient principalement composé de glucides de préférence complexes, sont alors compris les fécules, les amidons, des fibres , farines de diverses sources végétales, principalement céréales, légumineuses et tubercules.
Par « colorant » est entendu selon l’invention un additif ou denrée à propriétés colorantes qui permet de donner de la couleur au produit.
De manière préférée selon l’invention, ladite au moins une étape a. de mélange et d'homogénéisation des composés non-thermosensibles comprend les étapes de :
  1. Mélanger à entre 30 et 300 tours/minute pendant entre 5 et 10 minutes :
    • Au moins une huile végétale non microalgale ; et
    • ledit au moins un composé issu de microalgues, optionnellement à haute valeur nutritionnelle ; et/ou
    • ledit au moins un composé à haute valeur nutritionnelle non-microalgal liposoluble ;
  1. Mélanger à entre 800 et 1500 tours/minute pendant entre 30 secondes et 5 minutes le produit obtenu à l'étape i. avec :
    • Au moins un milieu aqueux ;
    • Au moins un composé protéique végétal non-microalgal non-thermosensible ;
    • ledit au moins un agent aromatique ;
    • Optionnellement ledit au moins un agent texturant ;
    • Optionnellement ledit au moins un agent édulcorant ;
    • Optionnellement ledit au moins un émulsifiant ;
    • Optionnellement ledit au moins un agent glucidique ;
    • Optionnellement ledit au moins un colorant ;
    • Optionnellement ledit au moins un composé à haute valeur nutritionnelle non-microalgal hydrosoluble ;
  2. Homogénéiser le mélange obtenu à l'étape ii. à une pression comprise entre 100 et 600 bars, de préférence entre 150 et 300 bars, à une température d’entre 50°C et 90°C, à une vitesse du liquide sous pression comprise entre 100 et 400 m.s-1.
De manière préférée selon l’invention, ladite au moins une étape c. de mélange, et optionnellement d'homogénéisation, du mélange chauffé obtenu à l’étape b. avec les composés thermosensibles sous forme stérile comprend les étapes de :
1. Mélanger à entre 800 et 1500 tours/minute pendant entre 30 secondes et 5 minutes le produit obtenu à l'étape b. avec :
- au moins un composé stérile provenant de microalgues ;
- Optionnellement au moins un composé à haute valeur nutritionnelle non-microalgal stérile ;
- Optionnellement au moins un colorant stérile.
2. Optionnellement, homogénéiser le mélange obtenu à l'étape 1. à une pression comprise entre 100 et 600 bars, de préférence entre 150 et 300 bars, à une température d’entre 50°C et 90°C, à une vitesse du liquide sous pression comprise entre 100 et 400 m.s-1.
De manière préférée, ladite étape 2. optionnelle d’homogénéisation est réalisée par entre 1 et 4 passages dans un homogénéisateur, de préférence entre 2 et 3.
De manière préférée, ladite étape optionnelle 2. dure entre 10 et 50 microsecondes par passage.
De manière préférée selon l’invention, ledit procédé comprend une étape de refroidissement pendant entre 10 secondes et 10 minutes à température ambiante, de préférence à 25°C, du mélange obtenu à l’étape b. de traitement thermique, avant ladite au moins une étape c. de mélange, et optionnellement d'homogénéisation, du mélange chauffé obtenu à l’étape b. avec les composés thermosensibles sous forme stérile.
De manière préférée selon l’invention, ledit procédé une étape supplémentaire de conditionnement aseptique du substitut de lait obtenu.
Le produit obtenu par le procédé selon l’invention a une durée de conservation de 6 mois à 1 an selon organoleptique et dégradation de composés nutritionnels lors du stockage.
Par « milieu aqueux » est entendu un milieu comprenant une quantité importante d’eau.
De manière préférée selon l’invention, ledit milieu aqueux est constitué d'eau, d'eau de noix de coco et/ou d'eau de bouleau.
Par « composé protéique végétal non-microalgal » est entendu un composé comprenant des protéines provenant exclusivement d’espèces végétales, excepté de microalgues.
De manière préférée selon l’invention, ledit au moins un composé protéique végétal non-microalgal est choisi parmi les protéines végétales sous forme d'isolats, de concentras, d'hydrolysat, de micronisat, de préférence parmi les graines de lin, les graines de chia, les pois, les fèves, le riz, l'avoine sans gluten, les lentilles, les pois chiches, les pommes de terre, le maïs, les haricots mungo, les haricots azuki, les graines de citrouille.
Par « composé issu de microalgues » est entendu une molécule ou un produit provenant d’une espèce de microalgues.
Par microalgues, on entend désigner selon la présente invention les microalgues eucaryotes, qui sont caractérisée par un noyau, comprenant par exemple les chlorophytes, les rhodophytes, les haptophytes, les bacillariophytes, les eustigmatophytes, les euglenophytes, les thraustochytriaceae ou encore les dinophytes, lesdits microalgues eucaryotes étant communément dénommées « microalgues », et les microalgues procaryotes, qui ne possèdent pas de noyau, comprenant les cyanophytes, ci-après dénommées spécifiquement « cyanobactéries »
De manière préférée selon l'invention, les microalgues eucaryotes sont choisies parmi les chlorophytes, de préférence parmi Chlorella, Auxenochlorella, Dunaliella, Tetraselmis, Haematococcus, Scenedesmus; les eustigmatophytes, de préférence Nannochloropsis; les euglénophytes, de préférenc, Euglena; les rhodophytes, de préférence Porphyridium; les bacillariophyceae, de préférence Phaeodactylum et Odontella, et les thraustochytriaceae, de préférence Schizochytrium.
De manière préférée selon l'invention, les cyanobactéries sont choisies parmi la spiruline (Arthrospira platensis ou Spirulina maxima) et l’AFA (Aphanizomenon Floes-aquae)."
De manière préférée selon l’invention, ledit au moins un composé issu de microalgues, est sélectionné parmi les oméga-3 de microalgues tels que l'EPA et le DHA, provenant de préférence de l'huile de Schyzochitrium sp, des protéines de microalgues, des farines de microalgues, des antioxydants de microalgues, des lipides de microalgues.
De manière préférée, ledit « composé issu de microalgues » est à haute valeur nutritionnelle. De manière encore plus préférée, il s’agit de DHA ou d’EPA provenant de microalgues.
Par « huile végétale non microalgale » est entendue une composition huileuse provenant d’une espèce végétale hors microalgues. Il peut ainsi s’agir d’huile d’algues.
De manière préférée selon l’invention, ladite au moins une huile végétale non microalgale est choisie parmi : l'huile de colza, l'huile de tournesol, l'huile d'olive, l'huile de canola, l'huile de lin, l'huile de chanvre.
Par « émulsifiant » est entendu un composé qui possède une extrémité hydrophile et une extrémité hydrophobe, permettant de créer une émulsion stable et homogène.
De manière préférée selon l’invention, ledit au moins un émulsifiant est choisi parmi : la lécithine de tournesol, la lécithine de colza, l'extrait de quillaia, les sels d'acides gras non dérivés de l'huile de palme, de préférence le calcium, le sodium, le magnésium et/ou le potassium.
Par « agent texturant » est entendu un composé permettant d’apporter la texture désirée, tel qu’une augmentation de la viscosité.
De manière préférée selon l’invention, ledit au moins un agent texturant est choisi parmi : la gomme guar, la gomme xanthane, la gomme gellane, la gomme de caroube, la gomme arabique, la gomme tara, la gomme d'acacia, les carraghénanes, la cellulose et ses dérivés.
Par agent aromatique on entend désigner selon la présente invention un additif alimentaire permettant de donner du goût et/ou une odeur au produit, qui peuvent être à la fois des arômes classiques (additifs) ou d’autres ingrédients plus traditionnels apportant du goût qui ne sont pas des additifs.
De manière préférée selon l’invention, ledit au moins un agent aromatique est sélectionné parmi les arômes naturels, les arômes naturels de, l'extrait, les huiles essentielles, les jus/concentrés de fruits/mélangés, les farines grillées.
Ledit agent aromatique peut également être des agents aromatiques masquants, qui sont des substances aromatiques qui, tout comme des arômes classiques apportent de la saveur à un produit alimentaire. Ces derniers ont en plus de leurs propriétés aromatiques classiques des fonctions masquantes des notes indésirables comme les notes de protéines végétales et leur amertume propre, ou les notes marines. Ces arômes développent ces propriétés particulières soit par leurs composants aromatiques propres soit par des procédés de fabrication supplémentaire permettant de dévoiler cette capacité masquante.
Des exemples d’agents aromatiques masquants peuvent être « acti’mask » commercialisé par la société acti’sens, ou Vanifolia 55 commercialisé par « Solvay ».
Par « édulcorant » est entendu une molécule ayant pour capacité d’adoucir, d’apporter un goût plus sucré, à un mélange. Sont exclues ici les édulcorants sous formes d’additifs alimentaires.
De manière préférée selon l’invention, ledit au moins un agent édulcorant est choisi parmi le sucre blanc, le sucre roux, le sucre de canne brun, le sucre de coco, le sirop d'agave, le sirop de glucose, le sirop d'érable.
De manière préférée selon l’invention, ledit au moins un composé à haute valeur nutritionnelle non-microalgal est sélectionné parmi les oméga 3 : ALA (acide alpha-linoléique), EPA ou DHA d’algue ; vitamines liposolubles A, D, E, K et/ou vitamines hydrosolubles B, C ; minéraux sous forme non phosphatée Ca, K, Mg, Na, P, Zn, Fe, I ; fibres, de préférence issues de l'avoine sans gluten, du blé sans gluten, des carottes, des pommes, des agrumes, du psyllium.
Ces composés peuvent être ajoutés sous forme liposoluble ou hydrosoluble, en fonction du mélange dans lequel ils sont ajoutés.
L’EPA ou DHA d’algue mentionné pour ledit au moins un composé à haute valeur nutritionnelle non-microalgal sont des composés provenant d’algues n’étant pas microscopique et ne pouvant donc être caractérisés de microalgues.
De manière préférée selon l’invention, ledit au moins un agent glucidique est sélectionné parmi les farines de riz sans gluten, le pois, le chia, l'avoine, la lentille, la fève, le pois chiche, le maïs, le millet, le quinoa, la fécule de pomme de terre, le riz, le tapioca, le manioc, le maïs et/ou les bêta-glucanes.
De manière préférée selon l’invention, ledit au moins un colorant est choisi parmi les colorants naturels, les denrées alimentaires ayant des propriétés colorantes, les concentrés/purées de fruits ou de légumes.
De manière préférée selon l’invention, du sel peut être ajouté.
Selon un mode de réalisation, au moins un régulateur d’acidité peut être ajouté.
Ledit régulateur d’acidité peut être choisi parmi : vinaigre en poudre, bicarbonate de sodium, lactate de calcium, lactate de sodium, carbonate de calcium sel de magnésium marin, citrate de trisodium.
De manière préférée, ledit au moins un régulateur d’acidité est ajouté dans le cadre de d’un mode de réalisation d’un substitut à visée de mélange avec du café, de préférence quand le café est majoritaire.
Selon un deuxième aspect, l’invention concerne un substitut au lait à base de microalgues tel qu’obtenu par le procédé selon l’invention, comprenant :
  • 70 à 95 % d'un milieu aqueux ;
  • 2 à 15 % d'au moins un composé de protéine végétale non-microalgale ;
  • 0,01 à 5 % d'au moins un composé issu de microalgues, optionnellement à haute valeur nutritionnelle ;
  • 1 à 10 % d'au moins une huile végétale non microalgale ;
  • 0. 01 à 2% d'au moins un agent aromatique ;
  • Optionnellement, 0,01 à 0,1 % d'au moins un émulsifiant ;
  • Optionnellement, 0,05 à 1 % d'au moins un agent texturant ;
  • Optionnellement, 1 à 6% d'au moins un agent édulcorant ;
  • Optionnellement, 0,01 à 3% d’au moins un composé à haute valeur nutritionnelle non-microalgal ;
  • Optionnellement, 0,01 à 5% d'au moins un agent glucidique ;
  • Optionnellement de 0,01 à 1% d'au moins un colorant.
Cette composition est un substitut au lait animal dont l'organoleptique se rapproche de celui-ci et/ou de boissons dérivées du lait, principalement du type lait aromatisés, ou des laits végétaux.
Des exemples de compositions selon l’invention comprennent :
Formulation 1 :
  • Eau - 89,34%
  • Concentré de protéine de pois (60%) - 5%
  • Sucre blanc - 3%
  • Lécithine de colza - 0.2%
  • Sel - 0.09 %
  • Arôme naturel vanille - 0.15%
  • Arôme naturel noisette - 0.015%
  • Gomme gellane - 0.13%
  • Huile de tournesol - 2 %
  • Arôme masquant poisson - 0.03%
  • DHA microalgal (poudre encapsulée) - 0.08%
Formulation 2 :
  • Eau - 88.15%
  • Isolat de protéine de fève - 4%
  • Sucre roux - 4%
  • Lécithine de tournesol - 0.2%
  • Sel - 0.1 %
  • Arôme naturel beurre - 0.3%
  • Caroube : 0.05
  • Gomme guar- 0.1%
  • Huile de colza - 3 %
  • arôme naturel vanille et masquant des protéines végétales, par exemple Vanifolia 55- 0.05%
  • DHA microalgal huile - 0.05%
Formulation 3 :
  • Eau - 83, 55%
  • Protéine de chia micronisée - 8%
  • Sirop d’agave - 2%
  • Extrait de quillaïa 0.1%
  • Farine de germe de maïs toasté - 1.5 %
  • Arôme naturel vanille - 0.1%
  • Fibre de psyllium : 0.5%
  • Bêta glucanes d’avoines 1%
  • Huile de colza 3%
  • carbonate de calcium 0.15%
  • DHA microalgal émulsion - 0.1%
  • vitamine D - 5µg/L
Selon un troisième aspect, l’invention concerne l’utilisation du substitut au lait à base de microalgues selon l’invention dans des boissons aromatisées, par exemple à la vanille, au chocolat, à la fraise, à la noisette.
Selon un quatrième aspect, l’invention concerne l’utilisation du substitut au lait selon l’invention dans la préparation de lait fermenté, de yaourt, de fromage, de crème dessert, ou de mousses.
Selon un cinquième aspect, l’invention concerne l’utilisation du substitut au lait selon l’invention dans la préparation de pâtisserie, de desserts.
Selon un sixième aspect, l’invention concerne l’utilisation du substitut au lait selon l’invention dans la préparation de boissons ou de produits à base de café.
EXEMPLES
Exemple 1 : Préparation d’un substitut de lait à base de microalgues selon l’invention.
Formulation globale :
  • Eau - 83,96%
  • Protéine de chia micronisée - 8%
  • Sucre blanc - 2%
  • Lécithine de colza 0.2%
  • Farine de germe de maïs toasté micronisée- 1.5 %
  • Arôme naturel vanille - 0.1%
  • gomme gellane : 0.08%
  • Bêta glucanes d’avoines 1%
  • Huile de colza 3%
  • carbonate de calcium 0.15%
  • DHA microalgal émulsion - 0.1%
  • vitamine D - 5µg/L
Procédé d’obtention :
Mélange de l’huile de colza et la lécithine de colza à 60 Tours minute pendant 5 min.
Mélange de l’eau, de la protéine de chia micronisée, du sucre blanc, de la farine de germe de maïs toastée micronisée, de l’arôme naturel vanille, de la gomme gellane, des bêta glucanes d’avoine, du carbonate de calcium.
Préchauffage avant homogénéisation : 70 degrés Celsius
1 ère phase d’homogénéisation continue : pression appliqué 270 bars, débit 57L/Heure, temps d’homogénéisation effective 18 micro secondes par passe, nombre de passes 2.
Traitement thermique dans un échangeur tubulaire à 170 degrés Celsius pendant 3 secondes
Refroidissement à 25 degrés Celsius en sortie d’échangeur.
Ajout des composés d’intérêts nutritionnels stériles ici vitaminique et microalgal : émulsion stérile de DHA issue de l’algue schizochytrium sp et vitamine D via l’équipement d’injection post traitement thermique tetrapak Et mélange pendant 5 min à 100 rpm.
Homogénéisation secondaire continue : pression 50 bars, débit 57L/h, nombre de passe = 1, température de sortie contrôlée et inférieur à 50 degrés Celsius.
Refroidissement à 25 degrés Celsius
Conditionnement aseptique en brique tetrapak de 1L.
Exemple 2 : Exemple d’utilisation du substitut de lait selon l’invention
Formule de pain au lait :
  • Farine : 51,29%
  • Beurre : 10,25%
  • Sucre : 6,16%
  • Sel : 1,13 %
  • Substitut de lait selon l’exemple 1 : 20,25%
  • Levure instantanée : 0,51%
  • Œuf entier : 10,26%
Procédé de fabrication du pain au lait :
Mélange du substitut de lait (obtenu à l’exemple 1) avec du sucre et du sel dans un pétrin à spirale à 20 rpm pendant 1 min
  • Ajout de la farine, de l’œuf et de la levure
  • Mélange au pétrin à spirale à 40 rpm pendant 2min30
  • Ajout du beurre
  • Mélange au pétrin à spirale à 60 rpm pendant 6 min
  • Laisser reposer pendant 1h30 en étuve à 35 degrés Celsius.
  • Dégazage
  • Laisser reposer en chambre froide à 4 degrés Celsius pendant 17h
  • Dégazage et boulage manuel
  • Séparation en 3 pâtons de 100g
  • Formage manuel de chacun des pâtons en cylindres de 4cm de diamètre.
  • Repos des cylindres en chambre froide à 4 degrés Celsius pendant 30 minutes.
  • Tressage manuel des 3 cylindres.
  • Repos de la tresse en chambre de pousse à 35 degrés Celsius pendant 1h30.
  • Cuisson dans un four à chaleur tournante à 180 degrés Celsius pendant 25 minutes.
  • Napper au pinceau avec du sirop de sucre.
Exemple 3 : Tests sensoriels
Test duo trio selon la norme iso 10399 2017 entre des échantillons de pains au lait fabriqués selon le procédé de fabrication de l’exemple 2.
La comparaison est réalisée en aveugle avec des pains au lait préparés à base de lait animal, ou avec le substitut de lait obtenu avec l’exemple 1.
Résultat : Aucune différence significative de goût ou d’aspect entre les deux types de pains au lait.
Exemple 4 : Exemple d’utilisation du substitut de lait selon l’invention
Préparation d’un cappuccino (applications liées au café) avec le substitut de lait de l’invention :
  • Préparer le substitut de lait selon le procédé de l’invention.
  • Dissoudre 14mg de carbonate de calcium pour 100mL de substitut de lait sous agitation entre 100 et 200 rpm pendant 2 à 5 min
  • Faire mousser le substitut de lait à l’aide d’une buse à injection de vapeur jusqu’à ce que le substitut de lait aie doublé à triplé de volume.
  • Mélanger le substitut de lait mousseux à du café chaud sans les proportions suivantes 70% de café - 30% de substitut de lait mousseux

Claims (15)

  1. Procédé d'obtention d'une boisson de substitution au lait comprenant au moins un milieu aqueux, au moins un composé protéique végétal non-microalgal, au moins un composé issu de microalgues, optionnellement à haute valeur nutritionnelle, au moins une huile végétale non microalgale, au moins un agent aromatique, comprenant :
    a) au moins une étape de mélange et d’homogénéisation des composés non-thermosensibles ;
    b) au moins une étape de traitement thermique du mélange obtenu à l’étape a. à entre 120 et 170°C pendant entre 1 et 15 secondes, de préférence entre 2 et 5 secondes ;
    c) au moins une étape de mélange, et optionnellement d'homogénéisation, du mélange chauffé obtenu à l’étape b. avec les composés thermosensibles sous forme stérile.
  2. Procédé d’obtention d’une boisson de substitution au lait selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comprend également l’ajout d’au moins un composé à haute valeur nutritionnelle non-microalgal liposoluble ou hydrosoluble et/ou d’au moins un agent glucidique, et/ou d’au moins un colorant, et/ou d’au moins un émulsifiant, et/ou d’au moins un agent texturant, et/ou d’au moins un agent édulcorant.
  3. Procédé d’obtention d’une boisson de substitution au lait selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite au moins une étape a. de mélange et d'homogénéisation des composés non-thermosensibles comprend les étapes de :
    1. Mélanger à entre 30 et 300 tours/minute pendant entre 5 et 10 minutes :
      • Ladite au moins une huile végétale non microalgale ; et
      • ledit au moins un composé issu de microalgues, optionnellement à haute valeur nutritionnelle ; et/ou
      • ledit au moins un composé à haute valeur nutritionnelle non-microalgal liposoluble ;
    2. Mélanger à entre 800 et 1500 tours/minute pendant entre 30 secondes et 5 minutes le produit obtenu à l'étape i. avec :
      • Ledit au moins un milieu aqueux ;
      • Ledit au moins un composé protéique végétal non-microalgal ;
      • ledit au moins un agent aromatique ;
      • Optionnellement ledit au moins un agent texturant ;
      • Optionnellement ledit au moins un agent édulcorant ;
      • Optionnellement ledit au moins un émulsifiant ;
      • Optionnellement ledit au moins un agent glucidique ;
      • Optionnellement ledit au moins un colorant ;
      • Optionnellement ledit au moins un composé à haute valeur nutritionnelle non-microalgal hydrosoluble ;
    3. Homogénéiser le mélange obtenu à l'étape ii. à une pression comprise entre 100 et 600 bars, de préférence entre 150 et 300 bars, à une température d’entre 50°C et 90°C, à une vitesse du liquide sous pression comprise entre 100 et 400 m.s-1.
  4. Procédé d’obtention d’une boisson de substitution au lait selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce ladite au moins une étape c. de mélange, et optionnellement d'homogénéisation, du mélange chauffé obtenu à l’étape b. avec les composés thermosensibles sous forme stérile comprend les étapes de :
    1. Mélanger à entre 800 et 1500 tours/minute pendant entre 30 secondes et 5 minutes le produit obtenu à l'étape b. avec :
      • au moins un composé stérile provenant de microalgues ;
      • Optionnellement au moins un composé à haute valeur nutritionnelle non-microalgal stérile ;
      • Optionnellement au moins un colorant stérile.
    2. Optionnellement, homogénéiser le mélange obtenu à l'étape 1. à une pression comprise entre 100 et 600 bars, de préférence entre 150 et 300 bars, à une température d’entre 50°C et 90°C, à une vitesse du liquide sous pression comprise entre 100 et 400 m.s-1.
  5. Procédé d’obtention d’une boisson de substitution au lait selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend une étape de refroidissement pendant entre 10 secondes et 10 minutes à température ambiante, de préférence à 25°C, du mélange obtenu à l’étape b. de traitement thermique, avant ladite au moins une étape c. de mélange, et optionnellement d'homogénéisation, du mélange chauffé obtenu à l’étape b. avec les composés thermosensibles sous forme stérile.
  6. Procédé d’obtention d’une boisson de substitution au lait selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend une étape supplémentaire de conditionnement aseptique du substitut de lait obtenu.
  7. Procédé d’obtention d’une boisson de substitution au lait selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit milieu aqueux est constitué d'eau, d'eau de noix de coco et/ou d'eau de bouleau.
  8. Procédé d’obtention d’une boisson de substitution au lait selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit au moins un composé protéique végétal non-microalgal est choisi parmi les protéines végétales sous forme d'isolats, de concentrés, d'hydrolysat, de micronisat, de préférence parmi les graines de lin, les graines de chia, les pois, les fèves, le riz, l'avoine sans gluten, les lentilles, les pois chiches, les pommes de terre, le maïs, les haricots mungo, les haricots azuki, les graines de citrouille.
  9. Procédé d’obtention d’une boisson de substitution au lait selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit au moins un composé issu de microalgues, optionnellement à haute valeur nutritionnelle est sélectionné parmi les oméga-3 de microalgues tels que l'EPA et le DHA, provenant de préférence de l'huile de Schyzochitrium sp, des protéines de microalgues, des farines de microalgues, des antioxydants de microalgues, des lipides de microalgues.
  10. Procédé d’obtention d’une boisson de substitution au lait selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite au moins une huile végétale non microalgale est choisie parmi : l'huile de colza, l'huile de tournesol, l'huile d'olive, l'huile de canola, l'huile de lin, l'huile de chanvre.
  11. Procédé d’obtention d’une boisson de substitution au lait selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit au moins un agent aromatique est sélectionné parmi les arômes naturels, les arômes naturels de, l'extrait, les huiles essentielles, les jus, concentrés ou mélanges de fruits, les farines grillées.
  12. Procédé d’obtention d’une boisson de substitution au lait selon l’une quelconque des revendications 2 à 11, caractérisé en ce que ledit au moins un émulsifiant est choisi parmi : la lécithine de tournesol, la lécithine de colza, l'extrait de quillaia, les sels d'acides gras non dérivés de l'huile de palme, de préférence le calcium, le sodium, le magnésium et/ou le potassium.
  13. Procédé d’obtention d’une boisson de substitution au lait selon l’une quelconque des revendications 2 à 12, caractérisé en ce que ledit au moins un agent texturant est choisi parmi : la gomme guar, la gomme xanthane, la gomme gellane, la gomme de caroube, la gomme arabique, la gomme tara, la gomme d'acacia, les carraghénanes, la cellulose et ses dérivés.
  14. Procédé d’obtention d’une boisson de substitution au lait selon l’une quelconque des revendications 2 à 13, caractérisé en ce que ledit au moins un composé à haute valeur nutritionnelle non-microalgal est sélectionné parmi les oméga 3 : ALA (acide alpha-linoléique), EPA ou DHA d’algue ; vitamines liposolubles A, D, E, K et/ou vitamines hydrosolubles B, C ; minéraux sous forme non phosphatée Ca, K, Mg, Na, P, Zn, Fe, I ; fibres, de préférence issues de l'avoine sans gluten, du blé sans gluten, des carottes, des pommes, des agrumes, du psyllium.
  15. Substitut au lait à base de microalgues tel qu’obtenu par le procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant :
    • 70 à 95 % d'un milieu aqueux ;
    • 2 à 15 % d'au moins un composé de protéine végétale non-microalgale ;
    • 0,01 à 5 % d'au moins un composé issu de microalgues, optionnellement à haute valeur nutritionnelle ;
    • 1 à 10 % d'au moins une huile végétale non microalgale ;
    • 0. 01 à 2% d'au moins un agent aromatique ;
    • Optionnellement, 0,01 à 0,2 % d'au moins un émulsifiant ;
    • Optionnellement, 0,05 à 1 % d'au moins un agent texturant ;
    • Optionnellement, 1 à 6% d'au moins un agent édulcorant ;
    • Optionnellement, 0,01 à 3% d'au moins un composé à haute valeur nutritionnelle non-microalgal ;
    • Optionnellement, 0,01 à 5% d'au moins un agent glucidique ;
    • Optionnellement, 0,01 à 1% d'au moins un colorant.
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