WO1999044442A1 - Suspension homogene stable depourvue d'emulsifiant, son procede de preparation et son utilisation dans des compositions alimentaires - Google Patents

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WO1999044442A1
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Stéphane Doat
Ricardo Weill
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    • B01F23/50—Mixing liquids with solids
    • B01F23/51—Methods thereof

Definitions

  • the present invention relates to the incorporation of products with a high melting point and / or hydrophobic, and in particular endowed with a biological activity of interest, in compositions having a high water content.
  • the invention relates to a homogeneous, stable suspension of products with a high melting point and / or hydrophobic, in particular of phytosterols, and to its applications to the preparation of food compositions, such as dairy products.
  • a homogeneous, stable suspension of products with a high melting point and / or hydrophobic, in particular of phytosterols and to its applications to the preparation of food compositions, such as dairy products.
  • food compositions such as dairy products.
  • phytosterols and their derivatives are of particular interest because of their physiological and pharmacological properties; indeed, it has been shown that some of these compounds have cholesterol-lowering activity when they are absorbed regularly. It has therefore been recommended to prepare sterols in an appropriate amount for use for dietetic purposes, with a view to lowering blood cholesterol levels.
  • These sterols are obtained in particular from unsaponifiable fractions resulting from the saponification of animal and vegetable oils and fats.
  • Japanese patent application No. 2,299,548 describes a biscuit containing phytosterols and its manufacturing process, either by using an oil enriched in ⁇ -sitosterol mixed with flour before mixing the other ingredients, or by mixing phytosterols with egg white before the introduction of the other ingredients.
  • US Patent 3,085,939 describes pharmaceutical compositions containing sitosterol which are stabilized by the presence of emulsifiers and a colloid material avoiding contact between sitosterol and the oil.
  • US Patent 4,195,084 describes pharmaceutical suspensions containing sitosterols whose taste and stability are made acceptable by the combined presence of chelating agent, carboxymethyl cellulose, sorbitol, emulsifier and simethicone.
  • hydrophobic substances with a high melting point at the start of the process of manufacturing a product.
  • dairy with high water content and low fat content.
  • hydrophobicity prevents them from dissolving in the initial, essentially aqueous mixture and, on the other hand, their melting point is higher than the temperature generally encountered in the processes for preparing dairy products and does not allow melt them.
  • hydrophobic substances with a high melting point are generally in the form of a powder with a large particle size.
  • Their incorporation, at the end of the process for preparing a dairy product with a high water content and a low fat content, is therefore not possible, since it would lead to a sandy impression in the mouth due to the size of the powder particles.
  • compositions having satisfactory organoleptic and microbiological characteristics, can be obtained in the absence of the adjuvants required in the prior art, and in particular of emulsifiers.
  • One of the aspects of the invention is to propose new food compositions devoid of emulsifiers, containing a high water content, a low fat content and hydrophobic substances and / or melting point greater than about 130 °. C.
  • the fat content is less than about 20%.
  • Another aspect of the invention is to provide homogeneous stable suspensions, devoid of emulsifier, containing hydrophobic substances and / or with a melting point higher than about 130 ° C., in an aqueous medium and which can serve as an intermediate in the preparation of the food compositions of the invention.
  • the subject of the present invention is a homogeneous, stable suspension devoid of emulsifier, of at least one hydrophobic substance and / or of which the melting point is greater than approximately 130 ° C., and of a thickener, in an aqueous medium. It has been found that the thickener gives the aqueous solution a viscosity making it possible to maintain the particles of a hydrophobic substance and / or whose melting point is greater than approximately 130 ° C. in suspension according to a homogeneous distribution.
  • hydrophobic substances and / or the melting point of which is greater than 130 ° C.
  • the particle size of the sterols used is approximately 60 ⁇ m to approximately 1 mm, and generally 85% of the particles have a particle size between 90 and
  • ⁇ -sitosterol or ⁇ -sitostanol are advantageously used.
  • thickener we define a family of food ingredients generally used as technological additives in order to increase the viscosity of the medium.
  • ingredients are generally hydrophilic polymers which, when introduced into an aqueous medium, are capable of absorbing water and therefore of increasing volume, thus developing viscosity.
  • the hydrophobic substance of / or whose melting point is higher than approximately 130 ° C. cannot play the role of emulsifier because it is in suspension in aqueous phase.
  • the thickening agent is in a concentration such that the viscosity of the suspension is from approximately 0.05 Pas to approximately 0.15 Pas, in particular from approximately 0.05 Pas to approximately 0.1 Pas.
  • the viscosity can be measured by methods known to those skilled in the art and in particular by a rheomat 108 (Gontraves brand) at a shear of 1290 s ⁇ 1 .
  • the solution does not have enough viscosity to maintain the particles of the hydrophobic substance and / or whose melting point is higher than 130 ° C., in particular the phytosterols, in suspension.
  • thickener it is possible to choose xanthan gum, carrageenans, pectins, starch, in particular gelatinized, gelan gum, or cellulose and its derivatives.
  • the invention relates to an aqueous suspension as defined above, containing from about 0.01% (w / v) to about 10% (w / v) of thickener and from about 0.1% (w / v) to approximately 30% (w / v) of hydrophobic substance and / or whose melting point is greater than approximately 130 ° C.
  • the aqueous suspension of the invention contains from approximately 0.5 to approximately 20% (w / v) of hydrophobic substance and / or whose melting point is greater than approximately 130 ° C.
  • the aqueous suspension of the invention contains lipids in an amount less than about 5%. It may be advantageous to add lipids when the hydrophobic substance and / or the melting point of which is greater than 130 ° C. is present in an amount greater than about 2%, which helps to homogenize the suspension and make it more pumpable. .
  • the invention also relates to a process for the preparation of a stable homogeneous suspension as defined above, in which: - a solution is prepared having a viscosity of approximately 0.05 Pas to approximately
  • a thickener is added in hot water (50-60 ° C) to obtain a solution having a viscosity between 0.05 Pas (low limit for maintaining suspension) and 0.15 steps (high limit to guarantee flow).
  • the viscosity is measured on a rheomat 108 at a shear of 1290 s-1.
  • Phytosterol powder is then added gradually and with manual stirring or using a 50-100 RPM mixer, taking care not to incorporate air.
  • the network created by the thickening molecules and the viscosity of the aqueous solution make it possible to maintain the particles of phytosterol in suspension according to a homogeneous distribution.
  • the homogeneous stable suspensions of the invention are advantageously used in new food compositions.
  • the invention also relates to a food composition substantially devoid of emulsifier, in which the water content is at least about 60%, comprising a stable homogeneous suspension as defined above, in an amount of about 0 , 5% to about 30% in particular at a rate of about 1% to about 25%, and a fluid composition containing at least 60% water and not containing more than about 18% fat, at a rate of about 75% to about 99.5%.
  • the fat content in the food composition is approximately 17.9%, which corresponds to a fat content of less than about 20%.
  • the fat content of the fluid composition will be varied as a function of the amount of aqueous suspension. For example, about 25% of aqueous suspension will be mixed with about 75% of fluid composition containing less than 27% of material to obtain a food composition whose final fat content is less than about 20%.
  • the percentages are percentages by weight.
  • the stable homogeneous suspension defined above is present in an amount of about 0.5 to about 20%.
  • the fluid composition is also designated by "mix”.
  • the content of hydrophobic substance and / or the melting point of which is greater than approximately 130 ° C. is approximately 0.001 to approximately 7.5 %, especially from about 0.4% to about 2%.
  • the content of hydrophobic substance and / or the melting point of which is greater than approximately 130 ° C. is approximately 0.05 to approximately 4%.
  • the food compositions of the invention contain proteins in an amount less than about 10%, in particular about 4%.
  • the food compositions of the invention contain carbohydrates in an amount of about 4 to about 20%. According to another advantageous embodiment of the invention, the food compositions of the invention are devoid of the following elements: chelating agents, agents capable of inhibiting fermentation and preserving agents.
  • compositions of the invention are advantageously devoid of chelating agent, sodium carboxymethylcellulose, surfactant and simethicone.
  • the food compositions of the invention are such that the fluid composition consists essentially of milk or its derivatives such as whey, of animal or vegetable origin.
  • the fluid composition consists essentially of milk or its derivatives such as whey, of animal or vegetable origin.
  • soy milk almond milk or a vegetable liquid preparation obtained from cereals (oats, rice, orgeat).
  • the food compositions can advantageously contain lactic acid bacteria.
  • the invention also relates to any food composition devoid of emulsifier, containing less than approximately 20%, and preferably less than approximately
  • 18% fat and from approximately 0.001 to approximately 7.5%, preferably from approximately 0.05 to approximately 4%, and more particularly from approximately 0.005 to approximately 2.5% of substance, the point of which melting is greater than approximately 130 ° C. and / or hydrophobic, in particular chosen from phytosterols, phytostanols and their respective esterified derivatives.
  • Such a food composition has the characteristics of that described above and which uses the stable homogeneous suspension, but it can also be obtained by other methods which do not involve this stable homogeneous suspension.
  • the invention also relates to a process for preparing a food composition comprising the following steps:
  • a stable homogeneous suspension is prepared by mixing an aqueous solution, a hydrophobic substance and / or having a melting point above about 130 ° C, and a thickener, - the stable homogeneous suspension is mixed with a fluid composition with a water content of at least 60% and containing not more than about 18% fat, at a temperature of about 60 ° C to about 80 ° C,
  • the mixture obtained in the previous step is subjected to homogenization under a pressure of about 50 to about 500 bar to obtain a stable homogenized dispersion in which the particles constituting the hydrophobic substance and / or whose melting point is higher than about 130 ° C, are ground to a size of about 50 ⁇ to about 100 ⁇ .
  • the suspension is mixed with a fluid composition (mix) during the heat treatment step, just before the homogenization step. Indeed, this step leads to a sufficient reduction of the particles (70 ⁇ m on average) to overcome the organoleptic problems encountered until then with this type of compound. In addition, their smaller particle size allows them to maintain themselves after treatment.
  • thermal suspension in the mix consisting for example of slightly thickened milk.
  • the fluid composition (mix) consists of 95% skimmed milk, 3% skimmed milk powder, 2% modified starch.
  • the suspension is pumped via a positive pump (PCM type), or via a high pressure pump, then injected online before the homogenization step.
  • PCM type positive pump
  • Two circuits thus joining before the homogenization step the circuit containing the suspension and the circuit containing the fluid composition. Care is taken that the pump supplying the suspension can generate enough pressure to allow all of the suspension to be injected into the fluid composition.
  • the product resulting from this mixture is pasteurized according to a time / temperature pair which makes it possible, on the one hand, to reduce the initial microbial load and, on the other hand, to develop the texturing potential of the thickeners. (in the case of starch), to keep the fine particles of phytosterol in suspension.
  • the two flow rates can be adjusted, depending on the amount of suspension to be introduced.
  • the flow rate of the suspension can be 8% that of the fluid composition.
  • the homogenization pressure can vary between 50 and 500 bars. Below this value, the shearing effect is not sufficient to properly reduce the size of the phytosterol particles (or substances) and ensure good mixing with the fluid composition. Above this value, the device is damaged.
  • the intensity of the heat treatment applied is generally between 85 ° C and 130 ° C for 30 seconds to 8 minutes.
  • the stable homogenized dispersion is pasteurized at a temperature ranging from approximately 85 ° C to approximately 130 ° C, then it is cooled to a temperature of about 4 ° C to about 45 ° C.
  • the stable homogenized dispersion pasteurized at the end of the pasteurization step, the stable homogenized dispersion pasteurized at the temperature of approximately 35 ° C to about 45 ° C, which allows optimal development of lactic acid bacteria, - then fermented.
  • Inoculation with lactic bacteria makes it possible to manufacture yoghurts and fermented milks and to carry out lactic fermentation according to the methods known to those skilled in the art.
  • the stable homogenized dispersion is sterilized at a temperature of about 90 ° C to about 130 ° C, then cooled to a temperature from about 70 ° C to about 4 ° C. This process makes it possible to obtain sweet food compositions.
  • excipients known to those skilled in the art such as those chosen from flavorings, sweeteners or colorings.
  • the invention also relates to a food composition devoid of emulsifier, capable of being obtained by the process described above.
  • FIGURE
  • FIG. 1 shows a schematic process of the invention.
  • the tank containing the phytosterol suspension is represented by (1).
  • the pump for sending the phytosterol suspension is symbolized by P2 and represented by (2); it makes it possible to regulate the flow rate of the phytosterol suspension.
  • the phytosterol suspension and the fluid composition are mixed just after the fluid composition is preheated and just before the homogenization step of the mixture, using a homogenizer which makes it possible to reduce the size of the phytosterol particles to a value from approximately 50 ⁇ to approximately 100 ⁇ .
  • a homogenizer which makes it possible to reduce the size of the phytosterol particles to a value from approximately 50 ⁇ to approximately 100 ⁇ .
  • the flow rate of the injection pump, P2 of the paste is set at 5% of the flow rate of the pump, PI conveying the fluid composition (mix).
  • the two circuits combine to be homogenized in Hl at a temperature of 75 ° C and at a pressure of
  • Example 2 Preparation of a dessert cream containing 0.5% ⁇ -sitosterol
  • the aqueous suspension of ⁇ -sitosterol is prepared according to the method described in Example 1.
  • the paste thus obtained is injected as described in Example 1.
  • the homogenization pressure is here reduced to 50 bars, and the composition of the fluid composition (mix) is as follows:
  • cocoa in the fluid composition (mix) it is also possible to add cocoa in the fluid composition (mix) to obtain a chocolate cream.
  • the flow rate of the injection pump, P2 of the paste is set to 5.33% of the flow rate of the pump PI conveying the fluid composition.
  • the two circuits come together to be homogenized at a temperature of 75 ° C and at a pressure of 200 bars (Rannie homogenizer).
  • the mixture obtained is pasteurized for 10 minutes at 95 ° C, then cooled to 45 ° C on El.
  • the product thus obtained can also be mixed with a fruit preparation before being packaged or dosed over a fruit preparation at the time of packaging.
  • the aqueous suspension of ⁇ -sitosterol is prepared according to the method described in Example 1.
  • the paste thus obtained is injected as described in Example 1, into the fluid composition; but, the milk is replaced by a liquid vegetable preparation based on cereals such as oats, barley, rice or wheat or by soy milk, or by the mixture of the two.
  • skim milk powder can be replaced with soy protein powder or oat powder.
  • Target dessert cream 0.50% ⁇ -sitosterol, dosage in jars

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Abstract

L'invention a pour objet une suspension homogène stable dépourvue d'émulsifiant, d'au moins une substance hydrophobe et/ou dont le point de fusion est supérieur à environ 130 DEG C, et d'un épaississant, dans un milieu aqueux. Les suspensions de l'invention peuvent être utilisées dans des compositions alimentaires, notamment à base de lait ou de dérivés lactés.

Description

SUSPENSION HOMOGENE STABLE DEPOURVUE DΕMULSIFIANT, SON PROCEDE DE PREPARATION ET SON UTILISATION DANS DES COMPOSITIONS ALIMENTAIRES
La présente invention concerne l'incorporation de produits à point de fusion élevé et/ou hydrophobes, et notamment dotés d'une activité biologique d'intérêt, dans des compositions présentant une teneur élevée en eau.
Plus particulièrement, l'invention se rapporte à une suspension homogène, stable, de produits à point de fusion élevé et/ou hydrophobes, notamment de phytostérols, et à ses applications à la préparation de compositions alimentaires, tels que des produits laitiers. En effet, pour améliorer les propriétés diététiques de produits à usage alimentaire, on est amené à incorporer de petites quantités d'ingrédients ayant une activité favorable sur le métabolisme ; toutefois, les caractéristiques organoleptiques et microbiologiques des produits doivent être préservées.
Parmi les substances à activité biologique, les phytostérols et leurs dérivés présentent un intérêt particulier en raison de leurs propriétés physiologiques et pharmacologiques ; en effet, il a été montré que certains de ces composés ont une activité hypocholestérolémiante lorsqu'ils sont absorbés de façon régulière. Il a donc été préconisé de préparer des stérols en quantité appropriée pour les utiliser à des fins diététiques, en vue de diminuer le taux de cholestérol sanguin. Ces stérols sont obtenus notamment à partir des fractions insaponifiables issues de la saponification des huiles et graisses animales et végétales.
Les deux grandes approches envisagées à ce jour pour l'incorporation de phytostérols et leurs dérivés dans des compositions alimentaires ou pharmaceutiques font appel respectivement à la solubiiisation de phytostérols et de leurs dérivés dans les phases lipidiques d'un milieu à teneur élevée en matière grasse, le taux de matière grasse étant toutefois supérieur à 20 %, et/ou à l'utilisation d'agents émulsifiants. Plusieurs publications ont ainsi décrit l'incorporation de ces composés dans des compositions ayant une teneur élevée en matière grasse.
La demande internationale WO92/ 19640 décrit des produits alimentaires contenant des β-sitostanol esters et de la matière grasse à un taux supérieur à 50% .
La demande de brevet japonais n° 2.299.548 décrit un biscuit contenant des phytostérols et son procédé de fabrication, soit par utilisation d'une huile enrichie en β-sitostérol en mélange avec de la farine avant le mélange des autres ingrédients, soit par mélange préalable des phytostérols avec du blanc d'oeuf avant l'introduction des autres ingrédients.
Toutefois, il serait préférable de pouvoir les incorporer dans des aliments ayant une teneur réduite en matière grasse et présentant des qualités diététiques reconnues, tels que les produits laitiers, fermentes ou non. Une telle incorporation pose alors des difficultés inhérentes aux caractéristiques physico-chimiques des phytostérols et aux contraintes propres à ce type de produits alimentaires, généralement classés dans les produits frais.
Le brevet US 3.085.939 décrit des compositions pharmaceutiques contenant du sitostérol qui sont stabilisées par la présence d' émulsifiants et d'un matériau colloïde évitant le contact entre le sitostérol et l'huile. Le brevet US 4.195.084 décrit des suspensions pharmaceutiques contenant des sitostérols dont le goût et la stabilité sont rendus acceptables par la présence combinée d'agent chélatant, de carboxyméthyl-cellulose, de sorbitol, d'émulsifiant et de siméthicone.
Le recours à de tels adjuvants n'est pas admissible dans des produits à usage alimentaire, consommés en quantité importante par des sujets sains.
Cependant, comme il a été dit plus haut, l'incorporation de substances à point de fusion élevé et/ou hydrophobes, dans un produit laitier fini à forte teneur en eau et faible teneur en matière grasse, tout en préservant leurs propriétés, sans avoir recours à ces adjuvants pose des problèmes techniques qui n'avaient pas été résolus jusqu'à ce jour.
En effet, il n'est pas possible, à ce jour, d'incorporer des substances hydrophobes à point de fusion élevé au début du procédé de fabrication d'un produit laitier à forte teneur en eau et à faible teneur en matière grasse. D'une part, leur hydrophobicité les empêche de se dissoudre dans le mélange initial, essentiellement aqueux et, d'autre part, leur point de fusion est supérieur à la température généralement rencontrée dans les procédés de préparation des produits laitiers et ne permet pas de les faire fondre. On est alors confronté à un problème de répartition hétérogène dans le produit laitier en question.
Par ailleurs, ces substances hydrophobes à point de fusion élevé se présentent généralement sous forme d'une poudre dont la granulometrie est importante. Leur incorporation, à la fin du procédé de préparation du produit laitier à forte teneur en eau et à faible teneur en matière grasse, n'est donc pas envisageable, car elle entraînerait une impression sableuse en bouche due à la taille des particules de poudre. De plus, on risquerait d'être confronté à des problèmes de contamination microbiologique.
De manière inattendue, on a maintenant trouvé que de telles compositions, présentant des caractéristiques organoleptiques et microbiologiques satisfaisantes, peuvent être obtenues en l'absence des adjuvants requis dans la technique antérieure, et notamment d' émulsifiants.
L'un des aspects de l'invention est de proposer de nouvelles compositions alimentaires dépourvues d' émulsifiants, contenant une forte teneur en eau, un faible taux de matière grasse et des substances hydrophobes et/ou de point de fusion supérieur à environ 130° C. Avantageusement, la teneur en matière grasse est inférieure à environ 20 % .
Un autre aspect de l'invention est de proposer des suspensions homogènes stables, dépourvues d'émulsifiant, contenant des substances hydrophobes et/ou de point de fusion supérieur à environ 130 °C, dans un milieu aqueux et qui peuvent servir d'intermédiaire dans la préparation des compositions alimentaires de l'invention.
C'est pourquoi, la présente invention a pour objet une suspension homogène stable dépourvue d'émulsifiant, d'au moins une substance hydrophobe et/ou dont le point de fusion est supérieur à environ 130°C, et d'un épaississant, dans un milieu aqueux. On s'est aperçu que l'épaississant confère à la solution aqueuse une viscosité permettant de maintenir les particules d'une substance hydrophobe et/ou dont le point de fusion est supérieur à environ 130°C en suspension selon une répartition homogène.
Parmi les susbtances hydrophobes et/ou dont le point de fusion est supérieur à 130°C, on peut citer les phytostérols, les phytostanols et leurs dérivés estérifiés correspondant, et les composés choisis parmi : 5,7,22-cholestatrienol, 7-de- hydrocholesterol, 22-dehydrocholesterol, 24-dehydrocholesterol, zymosterol, Δ7- cholestérol, 7-coprostenol, cholestanol, coprostanol, epicoprostanol, cerebrosterol,
22-α-oxy cholestérol, 22-dihydroerogosterol, 7,24(28)-erogostadienol, campesterol, neospongosterol, 7-ergostenol, cerebisterol, corbisterol, stigmasterol, focosterol, α-spinasterol, sargasterol, 7-dehydrocryonasterol, poriferasterol, chondrillasterol, β-sitosterol, cryonasterol (γ-sitosterol), 7-stigmasternol, 22-stigmastenol, dihydro-γ-sitosterol, β-sitostanol, 14-dehydroergosterol, 24(28)-dehydroergosterol, ergosterol, brassicasterol, 24-methylenecholesterol, ascosterol, episterol, fecosterol, 5-dihydroergosterol, et leurs mélanges et plus particulièrement β-sitostanol, β-sitosterol, β-sitostanol ester, campesterol et brassicaterol.
La taille des particules des stérols utilisés est d'environ 60 μm à environ 1 mm, et généralement 85 % des particules ont une granulometrie comprise entre 90 et
185 μm.
Dans le cadre de l'invention, le β-sitostérol ou le β-sitostanol sont avantageusement utilisés.
Par épaississant, on définit une famille d'ingrédients alimentaires utilisés généralement comme additifs technologiques afin d'accroître la visco ité du milieu.
Ces ingrédients sont généralement des polymères hydrophiles qui, lorsqu'ils sont introduits dans un milieu aqueux, sont capables d'absorber de l'eau et donc d'augmenter de volume, développant ainsi de la viscosité.
Dans les suspensions homogènes stables de l'invention, la substance hydrophobe de/ou dont le point de fusion est supérieur à environ 130°C, ne peut pas jouer le rôle d'émulsifiant car elle est en suspension en phase aqueuse. Selon un mode de réalisation avantageux du procédé de l'invention, l'agent épaississant est en concentration telle que la viscosité de la suspension est d'environ 0.05 Pas à environ 0.15 Pas, notamment d'environ 0.05 Pas à environ 0.1 Pas. La viscosité peut être mesurée par des méthodes connues de l'homme de métier et notamment par un rhéomat 108 (Marque Gontraves) à un cisaillement de 1290 s"1.
S'agissant de la viscosité, si elle est inférieure à 0.05 Pas, la solution ne présente pas suffisamment de viscosité pour maintenir les particules de la substance hydrophobe et/ou dont le point de fusion est supérieur à 130 °C, notamment les phytostérols, en suspension.
Si la viscosité est supérieure à 0.15 Pas, la solution devient visqueuse et on ne peut pas garantir un écoulement.
Comme épaississant, on peut choisir la gomme xanthane, les carraghénanes, les pectines, l'amidon, notamment gélatinisé, la gomme gélane, ou la cellulose et ses dérivés.
Selon un mode de réalisation avantageux, l'invention concerne une suspension aqueuse telle que définie ci-dessus, contenant d'environ 0,01 % (p/v) a environ 10% (p/v) d'épaississant et d'environ 0,1 % (p/v) à environ 30% (p/v) de substance hydrophobe et/ou dont le point de fusion est supérieur à environ 130°C. Selon un autre mode de réalisation, la suspension aqueuse de l'invention contient d'environ 0,5 à environ 20 % (p/v) de substance hydrophobe et/ou dont le point de fusion est supérieur à environ 130°C.
Selon un autre mode de réalisation avantageux, la suspension aqueuse de l'invention contient des lipides en quantité inférieure à environ 5% . II peut être intéressant d'ajouter des lipides lorsque la substance hydrophobe et/ou dont le point de fusion est supérieur à 130° C est présente en quantité supérieure à environ 2% , ce qui aide à homogénéiser la suspension et à la rendre plus pompable. L'invention concerne également un procédé de préparation d'une suspension homogène stable telle que définie ci-dessus, dans lequel : - on prépare une solution présentant une viscosité d'environ 0,05 Pas à environ
0, 15 Pas, en mélangeant une solution aqueuse avec un épaississant, - on additionne à la solution visqueuse obtenue à l'étape précédente une substance hydrophobe et/ou dont le point de fusion est supérieur à environ 130°C, à une concentration telle que la concentration dans la solution visqueuse soit d'environ 0,1 % à environ 30% p/v pour obtenir une suspension homogène stable.
A titre d'illustration du procédé de préparation de la solution homogène stable définie ci-dessus, on ajoute dans de l'eau chaude (50-60°C) un épaississant pour obtenir une solution présentant une viscosité comprise entre 0.05 Pas (limite basse pour le maintien en suspension) et 0.15 Pas (limite haute pour garantir un écoulement). La viscosité est mesurée sur un rhéomat 108 à un cisaillement de 1290 s-1. On ajoute ensuite progressivement et sous agitation manuelle ou à l'aide d'un mélangeur 50-100 RPM en prenant soin de ne pas incorporer d'air, la poudre de phytostérol. Le réseau créé par les molécules d'épaississant et la viscosité de la solution aqueuse permettent de maintenir les particules de phytostérol en suspension selon une répartition homogène.
Les suspensions homogènes stables de l'invention sont avantageusement utilisées dans des compositions alimentaires nouvelles.
Par conséquent, l'invention concerne également une composition alimentaire substantiellement dépourvue d'émulsifiant, dans laquelle la teneur en eau est d'au moins environ 60%, comprenant une suspension homogène stable telle que définie ci- dessus, à raison d'environ 0,5% à environ 30% notamment à raison d'environ 1% à environ 25%, et une composition fluide contenant au moins 60% d'eau et ne contenant pas plus d'environ 18% de matières grasses, à raison d'environ 75% à environ 99,5 % .
A titre d'exemple, dans une composition alimentaire contenant environ 99,5 % de composition fluide dont la teneur en matières grasses est d'environ 18 %, le taux de matières grasses dans la composition alimentaire est d'environ 17,9 % , ce qui correspond bien à une teneur en matières grasses inférieure à environ 20 %. Toutefois, on fera varier le taux de matière grasse de la composition fluide en fonction de la quantité de suspension aqueuse. Par exemple, on mélangera environ 25 % de suspension aqueuse avec environ 75 % de composition fluide contenant moins de 27 % de matière pour obtenir une composition alimentaire dont la teneur en matière grasse finale est inférieure à environ 20 % .
Les pourcentages sont des pourcentages en poids.
Dans une composition alimentaire avantageuse selon l'invention, la suspension homogène stable définie ci-dessus est présente à raison d'environ 0,5 à environ 20 % .
Dans ce qui suit, la composition fluide est également désignée par "mix". Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, dans les compositions alimentaires de l'invention, la teneur en substance hydrophobe et/ou dont le point de fusion est supérieur à environ 130°C est d'environ 0,001 à environ 7,5%, notamment d'environ 0,4% à environ 2% .
Dans une composition alimentaire avantageuse selon l'invention, la teneur en substance hydrophobe et/ou dont le point de fusion est supérieur à environ 130°C, est d'environ 0,05 à environ 4 %.
Selon un mode de réalisation avantageux, les compositions alimentaires de l'invention contiennent des protéines en quantité inférieure à environ 10% , notamment à environ 4%.
Selon un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, les compositions alimentaires de l'invention contiennent des hydrates de carbone à raison d'environ 4 à environ 20% . Selon un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, les compositions alimentaires de l'invention sont dépourvues des éléments suivants : agents chélatants, agents susceptibles d'inhiber la fermentation et agents conservateurs.
Pour fixer les idées, les compositions de l'invention sont avantageusement dépourvues d'agent chélatant, de carboxyméthylcellulose de sodium, d'agent tensio- actif et de siméthicone.
Selon un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, les compositions alimentaires de l'invention sont telles que la composition fluide est constituée essentiellement de lait ou ses dérivés tels que le lactosérum, d'origine animale ou végétale. A titre d'exemple, on peut citer le lait de soja, le lait d'amande ou une préparation liquide végétale obtenue à partir de céréales (avoine, riz, orgeat). Les compositions alimentaires peuvent avantageusement contenir des bactéries lactiques.
L'invention concerne également toute composition alimentaire dépourvue d'émulsifiant, contenant moins d'environ 20 % , et de préférence moins d'environ
18 % de matière grasse, et d'environ 0,001 à environ 7,5 %, de préférence d'environ 0,05 à environ 4 %, et plus particulièrement d'environ 0,005 à environ 2,5 % de substance dont le point de fusion est supérieur à environ 130°C et/ou hydrophobe, notamment choisi parmi les phytostérols, les phytostanols et leurs dérivés estérifiés respectifs.
Une telle composition alimentaire présente les caractéristiques de celle décrite ci-dessus et qui fait appel à la suspension homogène stable, mais elle peut également être obtenue par d'autres procédés ne faisant pas intervenir cette suspension homogène stable. L'invention concerne également un procédé de préparation d'une composition alimentaire comprenant les étapes suivantes :
- on prépare une suspension homogène stable par mélange d'une solution aqueuse, d'une substance hydrophobe et/ou présentant un point de fusion supérieur à environ 130°C, et d'un épaississant, - on mélange la suspension homogène stable avec une composition fluide dont la teneur en eau est d'au moins 60% et ne contenant pas plus d'environ 18% de matières grasses, à une température d'environ 60°C à environ 80°C,
- on soumet le mélange obtenu à l'étape précédente à une homogénéisation sous une pression d'environ 50 à environ 500 bar pour obtenir une dispersion homogénéisée stable dans laquelle les particules constituant la substance hydrophobe et/ ou dont le point de fusion est supérieur à environ 130° C, sont broyées à une taille d'environ 50 μ à environ 100 μ.
La suspension est mélangée à une composition fluide (mix) pendant l'étape de traitement thermique, juste avant l'étape d'homogénéisation. En effet, cette étape entraîne une réduction suffisante des particules (70 μm en moyenne) pour surmonter les problèmes organoleptiques rencontrés jusqu'alors avec ce type de composés. En outre, leur plus faible granulometrie leur permet de se maintenir après traitement thermique en suspension dans le mix constituée par exemple d'un lait légèrement- épaissi. Selon un mode de réalisation avantageux, la composition fluide (mix) consiste en du lait écrémé 95% , de la poudre de lait écrémé 3 %, de l'amidon modifié 2% .
La suspension est pompée via une pompe positive (type PCM), ou via une pompe haute pression, puis injectée en ligne avant l'étape d'homogénéisation. Deux circuits se rejoignant ainsi avant l'étape d'homogénéisation, le circuit contenant la suspension et le circuit contenant la composition fluide. On prend soin que la pompe amenant la suspension puisse générer suffisamment de pression pour permettre d'injecter la totalité de la suspension dans la composition fluide. Après l'étape d'homogénéisation, le produit résultant de ce mélange est pasteurisé selon un couple temps/température qui permet, d'une part, de réduire la charge microbienne initiale et, d'autre part, de développer le potentiel texturant des épaississants (cas de l'amidon), pour maintenir en suspension les fines particules de phytostérol. On peut ajuster les deux débits, en fonction de la quantité de suspension à introduire. Par exemple, si on veut introduire 2% de poudre biologiquement active dans le produit fini et ce, par l'intermédiaire d'une suspension contenant 25% de cette poudre, il faudra que le débit de la suspension soit de 8% celui de la composition fluide. La pression d'homogénéisation peut varier entre 50 et 500 bars. En dessous de cette valeur, l'effet cisaillant n'est pas suffisant pour bien réduire la taille des particules de phytostérol (ou de substances) et assurer un bon mélange avec la composition fluide. Au-dessus de cette valeur, on endommage l'appareil. L'intensité du traitement thermique appliqué est généralement comprise entre 85 °C et 130°C pendant 30 secondes à 8 minutes.
Selon l'un des modes de réalisation du procédé de l'invention, à l'issue de l'étape d'homogénéisation, on pasteurise la dispersion homogénéisée stable à une température allant d'environ 85 °C à environ 130°C, puis on refroidit à une température d'environ 4°C à environ 45°C. Dans le procédé de l'invention, à l'issue de l'étape de pasteurisation, on ensemence la dispersion homogénéisée stable pasteurisée à la température d'environ 35°C à environ 45°C, ce qui permet le développement optimal des bactéries lactiques, - puis on fermente.
L'ensemencement avec des bactéries lactiques permet de fabriquer des yoghourts et des laits fermentes et procéder à une fermentation lactique selon les méthodes connues de l'homme du métier.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, à l'issue de l'étape d'homogénéisation, on stérilise la dispersion homogénéisée stable à une température d'environ 90°C à environ 130°C, puis on refroidit à une température d'environ 70°C à environ 4°C. Ce procédé permet d'obtenir des compositions alimentaires sucrées.
Il est en effet possible d'ajouter à la dispersion homogénéisée mentionnée ci- dessus des excipients connus de l'homme de métier, tels que ceux choisis parmi des aromatisants, des édulcorants ou des colorants.
L'invention concerne également une composition alimentaire dépourvue d'émulsifiant, susceptible d'être obtenue par le procédé décrit ci- dessus.
FIGURE :
- La Figure 1 représente un procédé schématique de l'invention. Le bac contenant la suspension de phytostérol est représenté par (1). La pompe d'envoi de la suspension du phytostérol est symbolisée par P2 et représentée par (2) ; elle permet de régler le débit de la suspension de phytostérol.
On a représenté par (3) le bac contenant la composition fluide (mix) et par (4) la pompe d'envoi de la composition fluide (symbolisée par PI), qui permet de régler le débit. En (5) on a représenté le préchauffeur de la composition fluide (traitement thermique à une température de 60 à 80 °C pour permettre une bonne homogénéisation) .
La suspension de phytostérol et la composition fluide sont mélangées juste après le préchauffage de la composition fluide et juste avant l'étape d'homogénéisation du mélange, à l'aide d'un homogénéisateur qui permet de réduire la taille des particules de phytostérol à une valeur d'environ 50 μ à environ 100 μ. Après l'étape d'homogénéisation, le produit résultant du mélange
- soit est pasteurisé selon un couple temps/température qui permet, d'une part, de supprimer la charge microbienne et, d'autre part, de développer le potentiel texturant des épaississants,
- soit est stérilisé à une température d'environ 90°C à environ 130°C, pendant environ 1 min, puis refroidi à une température d'environ 50°C à environ 4°C.
EXEMPLES
Exemple 1 : Préparation de yoghourt écrémé avec 0,5% de β-sitostérol
Dix pour cent de β-sitostérol sont mis en suspension dans l'eau additionnée de xanthane à 0,3%. L'homogénéisation manuelle à l'aide d'un fouet permet d'obtenir une pâte pompable. La pâte obtenue est injectée dans le circuit de la composition fluide (mix) préparée selon la formule suivante :
- lait à 0% de matière grasse 95%
- poudre de lait écrémé 3 %
- amidon modifié 2% .
Le débit de la pompe d'injection, P2 de la pâte est calé à 5% du débit de la pompe, PI convoyant la composition fluide (mix). Les deux circuits se regroupent pour être homogénéisés dans Hl à une température de 75 °C et à une pression de
200 bars (homogénéisateur Rannie). Le mélange obtenu est pasteurisé pendant
10 minutes à 95 °C, puis refroidi à 45 °C sur l'échangeur El. Le tout est récupéré en container stérile. On ensemence avec une culture de ferments lactiques, et on conduit la fermentation jusqu'à l'obtention d'un pH de 4.5. Le produit est alors brassé, puis refroidi dans un échangeur à plaques, puis conditionné en pots individuels. Le produit ainsi obtenu peut aussi être mélangé avec une préparation de fruits avant d'être conditionné ou dosé par dessus une préparation de fruits au moment du conditionnement. Exemple 2 : Préparation d'une crème dessert contenant 0,5% β-sitostérol
La suspension aqueuse de β-sitostérol est préparée selon le mode décrit dans l'exemple 1. On injecte la pâte ainsi obtenue comme décrit dans l'exemple 1. Cependant, la pression d'homogénéisation est ici réduite à 50 bars, et la composition de la composition fluide (mix) est la suivante :
- lait à 0% de matière grasse 67,92%
- crème à 40% de matière grasse 12%
- carraghénanes 0,05%
- amidon modifié 4,0%.
- poudre de lait écrémé 4%
- sucre 12%
- arôme vanille 0,01 %
- colorant 0,01 % . On applique ensuite un traitement thermique à 130°C pendant 1 minute sur
El, puis on refroidit à 10 °C avant de conditionner en pots individuels.
On peut également ajouter du cacao dans la composition fluide (mix) pour obtenir une crème au chocolat.
Exemple 3 : Préparation d'un yoghourt entier (3,7% de matière grasse)
0,8% de β-sitostanol
Quinze pour cent de β-sitostanol sont mis en suspension dans de l'eau additionnée de xanthane à 0,3% et d'huile (5%), puis on homogénéise manuellement à l'aide d'un fouet. Il en résulte une pâte pompable. La pâte est injectée dans le circuit de la composition fluide (mix) préparée selon la formule suivante :
- lait entier 95%
- poudre de lait écrémé 3 %
- amidon modifié 2% . Le débit de la pompe d'injection, P2 de la pâte est calé à 5.33 % du débit de la pompe PI convoyant la composition fluide. Les deux circuits se regroupent pour être homogénéisés à une température de 75 °C et à une pression de 200 bars (homogénéisateur Rannie). Le mélange obtenu est pasteurisé pendant 10 minutes à 95°C, puis refroidi à 45°C sur El.
Le tout est récupéré en container stérile. On ensemence avec une culture de ferments lactiques, et on conduit la fermentation jusqu'à l'obtention d'un pH de 4.5. Le produit est alors brassé, puis refroidi dans un échangeur à plaques, puis conditionné en pots individuels.
Le produit ainsi obtenu peut aussi être mélangé avec une préparation de fruits avant d'être conditionné ou dosé par dessus une préparation de fruits au moment du conditionnement .
Exemple 4 : Préparation de produit végétal enrichi en β-sitostérol
La suspension aqueuse de β-sitostérol est préparée selon le mode décrit dans l'exemple 1. On injecte la pâte ainsi obtenu comme décrit dans l'exemple 1, dans la composition fluide ; mais, le lait est substitué par une préparation liquide végétale à base de céréales comme l'avoine, l'orge, le riz ou le blé ou par du lait de soja, ou par le mélange des deux. On peut aussi remplacer la poudre de lait écrémé par une poudre de protéine de soja ou une poudre d'avoine.
On obtient ainsi soit des produits fermentées 100% végétaux, soit des crèmes desserts 100% végétaux.
Exemple 5 : Conservation du β-sitostérol dans les produits
Yoghourt, cible = 0,45% de β-sitostérol, dosage dans les pots :
- T+0 jour 0,42%, 0,41 %
- T+ 15 jours 0,42%, 0,42% - T+ 30 jours 0,42%, 0,41%
Crème dessert cible = 0,50% de β-sitostérol, dosage dans les pots
- T+0 jour 0,47%, 0,47%
- T+ 15 jours 0,49% , 0,49%
- T-f- 30 jours 0,51 %, 0,52% Yoghourt, cible = 0,4% de β-sitostanol, dosage des pots : Début production : 0,31 % Fin production : 0,38% . Les valeurs attendues sont proches des valeurs théoriques. De plus, le produit reste stable durant le processus, ainsi que durant la conservation produit.
Ces produits ont été faits par rapport à un produit témoin ne contenant pas de phytositostérol. La dégustation de ces produits fait ressortir une impression légèrement poudreuse, mais tout à fait acceptable due au phytositostérol. L'intensité aromatique n'est pas affectée.

Claims

REVENDICATIONS
1. Suspension homogène stable dépourvue d'émulsifiant, d'au moins une substance hydrophobe et/ ou dont le point de fusion est supérieur à environ 130°C, et d'un épaississant, dans un milieu aqueux.
2. Suspension aqueuse selon la revendication 1, dans laquelle la substance hydrophobe et/ou dont le point de fusion est supérieur à environ 130°C, est choisie parmi les phytostérols, les phytostanols et leurs dérivés estérifiés respectifs, et notamment les composés choisis parmi : 5,7,22-cholestatrienol, 7-de-hydrocholesterol, 22-dehydrocholesterol, 24-dehydrocholesterol, zymosterol, cholestérol, Δ7-cholesterol, 7-coprostenol, cholestanol, coprostanol, epicoprostanol, cerebrosterol, 22-α-oxy cholestérol, 22-dihydroerogosterol, 7,24(28)-erogostadienol, campesterol, neospongosterol, 7-ergostenol, cerebisterol, corbisterol, stigmasterol, focosîerol, α-spinasterol, sargasterol,
7-dehydrocryonasterol, poriferasterol, chondrillasterol, β-sitosterol, cryonasterol (γ- sitosterol), 7-stigmasternol, 22-stigmastenol, dihydro-γ-sitosterol, β-sitostanol, 14-dehydroergosterol, 24(28)-dehydroergosterol, ergosterol, brassicasterol, 24-methylenecholesterol, ascosterol, episterol, fecosterol et 5-dihydroergosterol, et leurs mélanges et est avantageusement le β-sitostérol, le β-sitostanol, le β-sitostanol ester, le campesterol ou le brassicasterol.
3. Suspension aqueuse selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle l'agent épaississant est à une concentration telle que la viscosité de la suspension est d'environ 0,05 Pas à environ 0,15 Pas, notamment d'environ 0,05 Pas à environ 0,1 Pas.
4. Suspension aqueuse dans laquelle l'agent épaississant est choisi parmi : la gomme xanthane, les carraghénanes, les pectines, l'amidon, notamment gélatinisé, la gomme gélane, ou la cellulose et ses dérivés.
5. Suspension aqueuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, - contenant d'environ 0,01 % (p/v) à environ 10% (p/v) d'épaississant et d'environ 0, 1 % (p/v) à environ 30% (p/v) de substance hydrophobe et/ou dont le point de fusion est supérieur à environ 130 °C.
6. Suspension aqueuse selon l'une des revendications 1 à 5, contenant d'environ 0,5 à environ 20 % (p/v) de substance hydrophobe et/ou dont le point de fusion est supérieur à environ 130°C.
7. Suspension aqueuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, contenant des lipides en quantité inférieure à environ 5 % .
8. Procédé de préparation d'une suspension homogène stable selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel : - on prépare une solution présentant une viscosité d'environ 0,05 Pas à environ
0,15 Pas, en mélangeant une solution aqueuse avec un épaississant,
- on additionne à la solution visqueuse obtenue à l'étape précédente une substance hydrophobe et/ou dont le point de fusion est supérieur à environ 130 °C, à une concentration telle que la concentration dans la solution visqueuse soit d'environ 0, 1 % à environ 30 % p/v pour obtenir une suspension homogène stable dépourvue d'émulsifiant.
9. Composition alimentaire dans laquelle la teneur en eau est d'au moins environ 60%, caractérisée en ce qu'elle comprend une suspension homogène stable, selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, à raison d'environ 0,5% à environ
30% notamment à raison d'environ 1 % à environ 25%, et une composition fluide contenant au moins 60% d'eau et ne contenant pas plus d'environ 18% de matières grasses, à raison d'environ 75% à environ 99,5 % .
10. Composition alimentaire selon la revendication 9, dans laquelle la suspension homogène stable selon l'une des revendications 1 à 7 est présente à raison d'environ 0,5 à environ 20 % .
11. Composition alimentaire selon l'une des revendications 9 ou 10, dans laquelle la teneur en substance hydrophobe et/ou dont le point de fusion est supérieur à environ 130°C est d'environ 0,001 à environ 7,5 %, notamment d'environ 0,4% à environ 2% .
12. Composition alimentaire selon l'une des revendications 9 à 11, contenant des protéines en quantité inférieure à environ 10% , notamment à environ 4% .
13. Composition alimentaire selon l'une des revendications 9 à 12, contenant des hydrates de carbone à raison d'environ 4 à environ 20% .
14. Composition alimentaire selon l'une des revendications 9 à 13, dépourvue des éléments suivants : agents chelatants, agents susceptibles d'inhiber la fermentation, et agents conservateurs.
15. Composition alimentaire selon l'une des revendications 9 à 14, dans laquelle la composition fluide est constituée essentiellement de lait ou ses dérivés tels que le lactosérum, d'origine animale ou végétale.
16. Composition alimentaire selon l'une des revendications 9 à 15, contenant des bactéries lactiques.
17. Procédé de préparation d'une composition alimentaire selon l'une des revendications 9 à 16, comprenant les étapes suivantes : - on prépare une suspension homogène stable par mélange d'une solution aqueuse, d'une substance hydrophobe et/ou présentant un point de fusion supérieur à environ 130°C, et d'un épaississant,
- on mélange la suspension homogène stable avec une composition fluide dont la teneur en eau est d'au moins 60% et ne contenant pas plus d'environ 18% de matières grasses, à une température d'environ 60°C à environ 80°C, - on soumet le mélange obtenu à l'étape précédente à une homogénéisation sous une pression d'environ 50 à environ 500 bar pour obtenir une dispersion homogénéisée stable dans laquelle les particules constituant la substance, hydrophobe et/ou dont le point de fusion est supérieur à environ 130 °C, sont broyées à une taille d'environ 50 μ à environ 100 μ.
18. Procédé selon la revendication 17, dans lequel, à l'issue de l'étape d'homogénéisation, on pasteurise la dispersion homogénéisée stable à une température allant d'environ 85 °C à environ 130°C, puis on refroidit à une température d'environ
4°C à environ 45°C.
19. Procédé selon la revendication 18, dans lequel à l'issue de l'étape de pasteurisation, on ensemence la dispersion homogénéisée stable pasteurisée à la température d'environ 35 °C à environ 45 °C, ce qui permet le développement optimal des bactéries lactiques, puis on fermente.
20. Procédé selon la revendication 17, dans lequel à l'issue de l'étape d'homogénéisation on stérilise la dispersion homogénéisée stable à une température d'environ 90 °C à environ 130°C puis on refroidit à une température d'environ 70 °C à environ 4 °C.
21. Composition alimentaire susceptible d'être obtenue par le procédé selon l'une des revendications 17 à 20.
22. Composition alimentaire dépourvue d'émulsifiant, contenant moins d'environ 20 % , et de préférence moins d'environ 18 % de matière grasse, et d'environ 0,001 à environ 7,5 %, de préférence d'environ 0,05 à environ 4 %, et plus particulièrement d'environ 0,005 à environ 2,5 % de substance dont le point de fusion est supérieur à environ 130°C et/ou hydrophobe, notamment choisi parmi les phytostérols, les phytostanols et leurs dérivés estérifiés respectifs.
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