WO2002053530A1 - Procede de concentration et de stabilisation de carotenoides a partir de legumes ou de fruits - Google Patents

Procede de concentration et de stabilisation de carotenoides a partir de legumes ou de fruits Download PDF

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WO2002053530A1
WO2002053530A1 PCT/FR2001/004220 FR0104220W WO02053530A1 WO 2002053530 A1 WO2002053530 A1 WO 2002053530A1 FR 0104220 W FR0104220 W FR 0104220W WO 02053530 A1 WO02053530 A1 WO 02053530A1
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WO
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concentration
vegetables
carotenes
ground
grinding
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PCT/FR2001/004220
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Inventor
David Bidau
Patrick Cluzel
François Paul
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Le Pot Au Pin
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C403/00—Derivatives of cyclohexane or of a cyclohexene or of cyclohexadiene, having a side-chain containing an acyclic unsaturated part of at least four carbon atoms, this part being directly attached to the cyclohexane or cyclohexene or cyclohexadiene rings, e.g. vitamin A, beta-carotene, beta-ionone
    • C07C403/24—Derivatives of cyclohexane or of a cyclohexene or of cyclohexadiene, having a side-chain containing an acyclic unsaturated part of at least four carbon atoms, this part being directly attached to the cyclohexane or cyclohexene or cyclohexadiene rings, e.g. vitamin A, beta-carotene, beta-ionone having side-chains substituted by six-membered non-aromatic rings, e.g. beta-carotene
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L5/00—Preparation or treatment of foods or foodstuffs, in general; Food or foodstuffs obtained thereby; Materials therefor
    • A23L5/40—Colouring or decolouring of foods
    • A23L5/42—Addition of dyes or pigments, e.g. in combination with optical brighteners
    • A23L5/43—Addition of dyes or pigments, e.g. in combination with optical brighteners using naturally occurring organic dyes or pigments, their artificial duplicates or their derivatives
    • A23L5/44—Addition of dyes or pigments, e.g. in combination with optical brighteners using naturally occurring organic dyes or pigments, their artificial duplicates or their derivatives using carotenoids or xanthophylls
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B61/00—Dyes of natural origin prepared from natural sources, e.g. vegetable sources

Definitions

  • the present invention relates to a process for the concentration and stabilization of carotenoids from vegetables or fruits.
  • US-A-5 830 738 discloses a carotenoid extraction process in which plant material such as carrots, sweet potatoes or oranges is brought into contact with an enzyme, the enzyme breaking the cell walls of cells plants to release the carotenoids contained therein, which can then be separated.
  • plant material such as carrots, sweet potatoes or oranges
  • the enzyme breaking the cell walls of cells plants to release the carotenoids contained therein, which can then be separated.
  • the plant material is ground into small particles and the ground material is suspended and mixed in a liquid such as distilled water.
  • Enzymes such as pectinase, cellulase, hemicellulase or combinations thereof are then added to the suspension. Then, we filter to collect the carotenoids insoluble in
  • JP-A-11236512 a process for the extraction of carotenes from plants has been proposed by carrying out an enzymatic liquefaction then by dehydrating and drying the product of the disintegration.
  • the dehydrated product is subjected to an organic solvent extraction process.
  • the carotenes are integrated within macrostructures based on lipids and proteins which are in the form of granules (or grana) and the inventors have been able to observe that, when the carotenes remain integrated in said macrostructures, they exhibit greater stability.
  • Patent CN-A-1 044 277 describes a process for extracting carotene from the microalga Dunallelia sp in which a vegetable or animal oil is used as an extracting agent. A volatile organic solvent or a fluid such as supercritical CO 2 can also be used. Before extraction, the harvested Dunallelia algae is first washed to remove the salt, enriched by draining, then frozen and heated to evacuate the cellular liquid before the actual extraction by oil or solvent. The extraction yield is 90% or more. Said extract contains 10-50% alpha-carotene, 10-20% cis-beta-carotene and 60-80% trans-beta-carotene. Such a process completely destroys the bonds between the carotenes and the lipoprotein complexes of the grana, by exclusively targeting an extraction of the carotenes and not their concentration and their subsequent stabilization.
  • patent HU 69 643 a method of isolating beta-carotene from plant extracts is described, comprising reducing the pH to 4.2-3.5 of an aqueous extract free of fibers and offering the possibility the chromoplasts to decant for 6 hours.
  • the deposit is cooled to -10 and -20 degrees Celsius.
  • the solid deposit is reduced into small pieces to form coarse granules which are then thawed slowly.
  • the fraction containing the chromoplasts is separated from the liquid phase and is used for the preparation of a carotene concentrate.
  • Such a process is disadvantageous insofar as it requires operations which are very difficult to implement in the context of a continuous process such as the operations of spontaneous decantation of the chromoplasts and of slow thawing.
  • the aim of the present invention is to propose a new process for the concentration and stabilization of carotenoids from plants which makes it possible to recover almost all of said compounds present in the starting plant material so as to obtain a pasty extract as concentrated as possible and as stable as possible.
  • the subject of the present invention is a process for the concentration and stabilization of carotenes from vegetables or fruits such as carrots in which the fruit or vegetables are ground, characterized in that the ground product obtained is blanched, performs a second grinding, the second grinding obtained is acidified, it is subjected to an enzymatic liquefaction, it is concentrated by tangential microfiltration, it is diafiltered by 1 or 2 volumes of water, it is heat treated by heating, it is subjected to freezing and then thawing and finally concentrating by centrifugation.
  • the method according to the invention makes it possible to obtain carotenoids which are integrated within macrostructures based on lipids and proteins, called grana, which provides them with very good stability.
  • the method according to the invention advantageously also allows said grana to be preserved throughout the carotene concentration process.
  • the method according to the invention is a continuous process easy to implement on an industrial scale.
  • the starting plant material fruits or vegetables such as carrots
  • a grinding is preferably carried out by rough cutting so as to obtain particles of 2 to 3 cm in dimensions.
  • the ground material obtained is then subjected to a bleaching step before undergoing the second grinding.
  • the bleaching allows an effective degradation of the endogenous enzymatic systems of the plant of the polyphenoloxidase, peroxidase, lypoxygenase and pectinesterase type responsible for the oxidation of the biological material and the precipitation of the pectins leading to browning and phase shift of the ground material.
  • This step is therefore an essential pre-treatment in order to stabilize and pasteurize the ground material.
  • the bleaching is carried out in a range of 85 to 105 ° C in a time range of 2 to 10 minutes.
  • the bleached ground material is then subjected to a second grinding step comprising grinding and micro-grinding.
  • This microgrinding advantageously makes it possible to obtain a very ground material end whose particle size is of the order of 200 ⁇ m, produced for example using a microcut head.
  • This microgrinding facilitates cell bursting, which allows the release of microgranules containing the carotenoids, said carotenoids being integrated within the macrostructures based on lipids and proteins called grana.
  • the first ground material can be diluted before microgrinding, the presence of water limiting the heating of the product and allowing the use of small micro-cut heads. sizes.
  • the ground material is acidified to pH 4 to 5.
  • Acidification constitutes an effective means of stabilizing the carotenes by considerably reducing the isomerization of the carotenoids during the subsequent heat treatment.
  • the acidification is carried out using acids authorized in the food industry such as citric acid, acetic acid and ascorbic acid which make it possible to protect the carotenes from oxidation.
  • the acidified ground material is subjected to an enzymatic liquefaction. It consists in adding enzymes to the ground material with pectinase, cellulase, hemicellulase, arabanase and pectin esterase activity.
  • the liquefaction time is 2 to 3 hours, at a pH between 4 to 5 and at a temperature between 40 and 60 ° C.
  • pectinolytic and cellulolytic enzymes allows degrade the plant cell wall and thus facilitate the concentration of carotenes that are always integrated.
  • the liquefied ground material is then concentrated to a Volume Concentration Factor FCV between 1.5 and 2, by tangential microfiltration on mineral membranes and then it is diafiltered, preferably with one to two volumes of water.
  • FCV Volume Concentration Factor
  • This membrane separation makes it possible to eliminate approximately 70% of the soluble dry matter of the carrot such as sugars, mineral salts and thus to increase the purity of carotenes from the retentate.
  • the retentate is then heat treated by heating
  • Flash pasteurization preferably in a range of 90 to 110 ° C for 1 to 2 minutes so as to stabilize the concentrate (inactivation of enzymes and microorganisms).
  • the product is quickly cooled.
  • the retentate is then frozen, preferably at approximately -20 ° C., then thawed rapidly, preferably at approximately + 4 ° C. This operation makes it possible to eliminate the excess water and the soluble compounds still present such as the sugars in the product. Indeed, there is a phase shift of the concentrate during thawing. The supernatant is removed by simple centrifugation at low speed.
  • This cryoconcentration operation (freezing + thawing) makes it possible to avoid a very difficult centrifugation step on an industrial scale or even a decanting step, a step which is not easy to implement with grana, these do not not settling spontaneously in water.
  • the cryoconcentration advantageously allows this after rapid thawing. This process therefore makes it possible to eliminate a total of approximately 85% of the initial dry matter of the carrot and to obtain a carotene concentrate with an FCV equal to or greater than 20.
  • Additives such as antioxidants are then added and can then be conditioned.
  • the concentration and stabilization process according to the invention therefore makes it possible to obtain an excellent yield of carotenoids.
  • the acidification and the heat treatment give the concentrates obtained very good stability up to at least 250 days at 37 ° C., protected from light and oxygen.
  • the process according to the invention is easy to carry out continuously and makes it possible to obtain a carotene concentrate in which the grana have been preserved throughout the manufacturing process of said concentrate, which gives the carotenes good stability.
  • FIG. 1 represents a schematic diagram of the method according to the invention.
  • FIG. 2 represents a table representing the dry matter and the carotene content of the liquefied ground material before and after concentration. 1000 kg of fresh carrots are washed and sorted before being subjected to grinding by cutting to obtain particles of 2 to 3 cm. This first ground product is subjected to bleaching by heating at 90 ° C. for 2 minutes, then this ground material is cooled to 50 ° C.
  • a second grinding is then carried out with a Comitrol 2100 grinder manufactured by Urschel and then a micro-grinding with a Comitrol 1700 grinder equipped with a micro-cut head to obtain particles of 200 ⁇ m.
  • the concentration of the liquefied ground material is then carried out by tangential microfiltration on mineral membranes with a cutoff threshold of 0.14 ⁇ m, at an FCV of 1.6, then it is diafiltered with a volume of water.
  • the retentate is then heat treated by undergoing heating at 90 ° C. for 1 minute so as to stabilize the concentrate and then it is rapidly cooled.
  • the retentate is then frozen at approximately -20 ° C. and then thawed rapidly at approximately + 4 ° C.
  • the supernatant is removed by simple centrifugation at an average acceleration of 1500 g.
  • About 85% of the initial dry matter is removed from the carrot and a FCV carotene concentrate of 20 is obtained.
  • Additives such as antioxidants and citric acid are then added to lower the pH and then conditioned.
  • the sugary juice collected during microfiltration and centrifugation containing sugars can be treated by evaporation to recycle water and recover the carrot sugars in animal feed for example.
  • the carotene content of the final retentate expressed relative to the dry matter is approximately 1%.
  • a thick paste of orange-red coloring is obtained from carrots.
  • This product has a dry matter content of 18% (w / w) and total carotenoids of 1700 ppm.
  • antioxidants As antioxidants, ascorbyl palmitate, tocopherols and ascorbic acid are added.
  • composition of this product expressed in relation to the dry matter (%) is: Carotenes 1

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Abstract

L'invention concerne un procédé de concentration et de stabilisation de carotènes à partir de légumes ou de fruits, en particulier dans lequel on broie les fruits ou les légumes. L'invention consiste en ce qu'on blanchit le broyat obtenu, on réalise un second broyage, on acidifie le second broyat obtenu, on le soumet à une liquéfaction enzymatique, on le concentre par microfiltration tangentielle, on le diafiltre avec 1 ou 2 volumes d'eau, on le traite thermiquement par chauffage, on le soumet à une congélation puis à une décongélation et on réalise une concentration par centrifugation. Application à la concentration de stabilisation.

Description

Procédé de concentration et de stabilisation de caroténoïdes à partir de légumes ou de fruits
La présente invention concerne un procédé de concentration et de stabilisation de caroténoïdes à partir de légumes ou de fruits.
La production de caroténoïdes est recherchée par les industries pharmaceutiques, alimentaires et diététiques.
Ainsi, il est connu d'extraire, par exemple, les carotènes des carottes par des procédés chimiques utilisant des solvants. Cependant, le carotène naturel ainsi obtenu présente un prix de revient relativement élevé par rapport à un carotène produit synthétiquement et l'utilisation de solvants organiques est de plus en plus remise en cause en agro-alimentaire en raison des risques de toxicité. On a proposé, dans O-A-8604059, un procédé de concentration et de stabilisation des carotènes des carottes qui prévoit un blanchiment des carottes, un broyage de celles-ci, un pressage du broyât obtenu pour extraire un jus, la soumission de ce jus à un enzymage par une enzyme pectolytique, une ultrafiltration du jus dépectinisé et la récupération du rétentat, riche en carotènes.
On connaît, par US-A-5 830 738, un procédé d'extraction de caroténoïdes dans lequel on met en contact le matériau végétal tel que des carottes, patates douces ou oranges avec une enzyme, l'enzyme cassant les parois cellulaires des cellules végétales pour libérer les caroténoïdes contenus dedans, qui peuvent alors être séparés. Tout d'abord, le matériel végétal est broyé en particules de petites dimensions et le broyât est mis en suspension et mélangé dans un liquide tel que de l'eau distillée. Les enzymes telles que la pectinase, la cellulase, l' hémicellulase ou leurs combinaisons sont alors ajoutées à la suspension. Ensuite, on filtre pour recueillir les caroténoïdes insolubles dans
1 ' eau.
Dans JP-A-11236512, on a proposé un procédé d'extraction des carotènes à partir de végétaux en effectuant une liquéfaction enzymatique puis en déshydratant et en séchant le produit de la désintégration. Le produit déshydraté est soumis à un procédé d'extraction par solvant organique.
Tous ces procédés ne permettent cependant pas d'obtenir un rendement en caroténoïdes suffisamment élevé. De plus, il convient également de proposer un procédé qui permet d'obtenir une concentration élevée et une très bonne stabilité des caroténoïdes.
A l'état naturel, les carotènes sont intégrés au sein de macrostructures à base de lipides et de protéines qui se présentent sous forme de granules (ou grana) et les inventeurs ont pu remarquer que, lorsque les carotènes restent intégrés dans lesdites macrostructures, ils présentent une plus grande stabilité.
Le brevet CN-A-1 044 277 décrit un procédé d'extraction de carotène à partir de la microalgue Dunallelia sp dans lequel une huile végétale ou animale est utilisée en tant qu'agent d'extraction. Un solvant organique volatil ou un fluide tel que le C02 supercritique peut être également utilisé. Avant l'extraction, l'algue Dunallelia récoltée est d'abord lavée pour enlever le sel, enrichie par égouttage puis ensuite congelée et chauffée pour évacuer le liquide cellulaire avant l'extraction proprement dite par l'huile ou le solvant. Le rendement d'extraction est de 90% ou plus. Ledit extrait contient 10-50 % d'alpha-carotène, 10-20 % de cis-beta- carotène et 60-80 % de trans-béta-carotène. Un tel procédé détruit totalement les liaisons entre les carotènes et les complexes lipoproteiques des grana, en visant exclusivement une extraction des carotènes et non leur concentration et leur stabilisation ultérieure.
Dans le brevet HU 69 643, on décrit un procédé d'isolation de béta-carotène à partir d'extraits de plante comprenant la réduction du pH à 4,2-3,5 d'un extrait aqueux exempt de fibres et offrant la possibilité aux chromoplastes de décanter pendant 6 heures. Le dépôt est refroidi à -10 et -20 degrés Celsius. Le dépôt solide est réduit en petits morceaux pour former des granulés grossiers qui sont ensuite décongelés lentement. La fraction contenant les chromoplastes est séparée de la phase liquide et est utilisée pour la préparation d'un concentré de carotènes. Un tel procédé est désavantageux dans la mesure où il nécessite des opérations très difficiles à mettre en œuvre dans le cadre d'un procédé continu telles que les opérations de décantation spontanée des chromoplastes et de décongélation lente.
Le but de la présente invention est de proposer un nouveau procédé de concentration et de stabilisation des caroténoïdes à partir de végétaux qui permet de récupérer la quasi- totalité desdits composés présents dans le matériau végétal de départ de manière à obtenir un extrait pâteux aussi concentré que possible et le plus stable possible.
Ainsi, la présente invention a pour objet un procédé de concentration et de stabilisation de carotènes à partir de légumes ou de fruits tels que des carottes dans lequel on broie les fruits ou les légumes, caractérisé en ce qu'on blanchit le broyât obtenu, on réalise un second broyage, on acidifie le second broyât obtenu, on le soumet à une liquéfaction enzymatique, on le concentre par microfiltration tangentielle, on le diafiltre par 1 ou 2 volumes d'eau, on le traite thermiquement par chauffage, on le soumet à une congélation puis à une décongélation et on réalise enfin une concentration par centrifugation.
On obtient ainsi, de manière avantageuse, un procédé de concentration et de stabilisation qui permet un excellent rendement en carotènes, en particulier pour le β-carotène et α-carotène, supérieur à 90%. De manière avantageuse, le procédé selon l'invention permet d'obtenir des caroténoïdes qui sont intégrés au sein de macrostructures à base de lipides et de protéines, appelées grana, ce qui leur assure une très bonne stabilité. Le procédé selon l'invention permet avantageusement en outre une préservation desdits grana tout au long du procédé de concentration de carotènes.
De plus, le procédé selon l'invention est un procédé continu facile à mettre en œuvre à l'échelle industrielle.
Dans un premier temps, le matériel végétal de départ, fruits ou légumes tels que des carottes, est lavé, trié et broyé. On réalise de préférence un broyage par découpe grossière de manière à obtenir des particules de 2 à 3 cm en dimensions. Le broyât obtenu est alors soumis à une étape de blanchiment avant de subir le second broyage .
Le blanchiment permet une dégradation efficace des systèmes enzymatiques endogènes du végétal de type polyphenoloxydase, peroxydase, lypoxygenase et pectinestérase responsables de l'oxydation du matériel biologique et de la précipitation des pectines entraînant un brunissement et un déphasage du broyât. Cette étape est donc un pré-traitement essentiel de manière à stabiliser et pasteuriser le broyât.
De préférence, le blanchiment est réalisé dans une plage de 85 à 105°C dans une plage de temps de 2 à 10 minutes.
Le broyât blanchi est alors soumis à une seconde étape de broyage comprenant un broyage et un microbroyage . Ce microbroyage permet avantageusement d'obtenir un broyât très fin dont la taille des particules est de l'ordre de 200 μm, réalisé par exemple à l'aide d'une tête de microcoupe.
Ce microbroyage facilite l'éclatement cellulaire, ce qui permet une libération des microgranules contenant les caroténoïdes, lesdits caroténoïdes étant intégrés au sein des macrostructures à base de lipides et de protéines appelées grana .
De manière à encore améliorer le microbroyage en augmentant le débit et en diminuant la taille des particules, on peut diluer le premier broyât préalablement au microbroyage, la présence d'eau limitant les échauffements du produit et permettant l'utilisation de têtes de microcoupe de petites tailles.
Le broyât est acidifié à pH 4 à 5. L'acidification constitue un moyen efficace de stabilisation des carotènes en diminuant considérablement l' isomérisation des caroténoïdes au cours du traitement thermique ultérieur. L'acidification est réalisée au moyen d'acides autorisés dans l'industrie alimentaire tels que l'acide citrique, l'acide acétique et l'acide ascorbique qui permettent de protéger les carotènes de l'oxydation.
Afin de permettre la préconcentration des carotènes par microfiltration tangentielle, le broyât acidifié est soumis à une liquéfaction enzymatique. Elle consiste à ajouter au broyât des enzymes à activité pectinase, cellulase, hémicellulase, arabanase et pectine estérase. Le temps de liquéfaction est de 2 à 3 heures, à un pH compris entre 4 à 5 et à une température comprise entre 40 et 60°C. L'association des enzymes pectinolytiques et cellulolytiques permet de dégrader la paroi cellulaire végétale et ainsi facilite la concentration des carotènes toujours intégrés .
Le broyât liquéfié est alors concentré à un Facteur de Concentration Volumique FCV entre 1,5 et 2, par microfiltration tangentielle sur membranes minérales puis il est diafiltre, de préférence avec un à deux volumes d'eau. Cette séparation membranaire permet d'éliminer environ 70% de la matière sèche soluble de la carotte comme les sucres, les sels minéraux et ainsi d'augmenter la pureté en carotènes du rétentat .
Le rétentat est alors traité thermiquement par chauffage
(« flash pasteurisation ») de préférence dans une plage de 90 à 110°C pendant 1 à 2 minutes de manière à stabiliser le concentré (inactivation des enzymes et des microorganismes) .
Le produit est refroidi rapidement.
Le rétentat est ensuite congelé, de préférence à -20°C environ, puis décongelé rapidement, de préférence à +4°C environ. Cette opération permet d'éliminer l'excès d'eau et les composés solubles encore présents tels que les sucres dans le produit. En effet, il se produit un déphasage du concentré lors de la décongélation. Le surnageant est éliminé par une simple centrifugation à basse vitesse.
Cette opération de cryoconcentration (congélation + décongélation) permet d'éviter une étape de centrifugation très difficile à l'échelle industrielle ou encore une étape de décantation, étape qui n'est pas facile à mettre en œuvre avec les grana, ceux-ci ne décantant pas spontanément dans l'eau. La cryoconcentration le permet avantageusement après une décongélation rapide. Ce procédé permet donc d'éliminer au total 85% environ de la matière sèche initiale de la carotte et d'obtenir un concentré de carotènes avec un FCV égal ou supérieur à 20.
On ajoute ensuite des additifs tels que des anti-oxydants et on peut alors conditionner.
Le procédé de concentration et de stabilisation selon l'invention permet donc d'obtenir un rendement excellent en caroténoïdes. L'acidification et le traitement thermique confèrent aux concentrés obtenus une très bonne stabilité jusqu'à au moins 250 jours à 37°C, à l'abri de la lumière et de 1 ' oxygène .
Le procédé selon l'invention est facile à mettre en œuvre de manière continue et permet d'obtenir un concentré de carotènes dans lequel les grana ont été préservés tout au long du procédé de fabrication dudit concentré, ce qui confère aux carotènes une bonne stabilité.
On décrira maintenant plus en détail un exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'invention en référence au dessin dans lequel :
la figure 1 représente un diagramme schématique du procédé selon l'invention ; et
la figure 2 représente un tableau représentant la matière sèche et la teneur en carotènes du broyât liquéfié avant et après concentration. 1000 kg de carottes fraîches sont lavées et triées avant d'être soumises à un broyage par découpe pour obtenir des particules de 2 à 3 cm. Ce premier broyât est soumis à un blanchiment par chauffage à 90°C pendant 2 minutes, puis ce broyât est refroidi à 50°C.
On réalise alors un second broyage avec un broyeur Comitrol 2100 fabriqué par Urschel puis un microbroyage avec un broyeur Comitrol 1700 équipé d'une tête de microcoupe pour obtenir des particules de 200 μm.
On a obtenu 1000 kg de broyât qui ont été acidifiés avec une solution d'acide citrique (0,25%) et d'acide ascorbique (0,05%) . Ce mélange est agité à 50°C et à pH 4,5 pendant 3 heures avec un mélange d'enzymes tel que 0,03% de Pectinex Ultra SPL (NOVO NOROISK) , 0,1% de Cellulyve 50L (LYVEN) et 0,01% de Peclyve CP (LYVEN).
On réalise ensuite la concentration du broyât liquéfié par microfiltration tangentielle sur des membranes minérales dont le seuil de coupure est de 0,14 μm, à un FCV de 1,6, puis on diafiltre avec un volume d'eau.
Le rétentat est alors traité thermiquement en subissant un chauffage à 90 °C pendant 1 minute de manière à stabiliser le concentré puis il est refroidi rapidement.
Le rétentat est ensuite congelé à -20°C environ puis décongelé rapidement à +4°C environ. Le surnageant est éliminé par une simple centrifugation à une accélération moyenne de 1500 g. On élimine environ 85% de la matière sèche initiale de la carotte et on obtient un concentré de carotènes de FCV de 20.
On ajoute alors des additifs tels que des anti-oxydants et de l'acide citrique pour abaisser le pH puis on conditionne.
Le jus sucré recueilli au cours de la microfiltration et de la centrifugation contenant des sucres peut être traité par evaporation pour recycler l'eau et valoriser les sucres de la carotte en alimentation animale par exemple.
On peut voir dans la figure 2 qu'on a un très bon rendement : 95 % des carotènes présents dans le broyât initial sont retrouvés dans le rétentat final. La viscosité du rétentat augmente cependant très rapidement lors de la concentration et le facteur de concentration volumique atteint 20.
La teneur en carotène du rétentat final exprimée par rapport à la matière sèche est d'environ 1 %.
Selon un exemple de mise en oeuvre du procédé de l'invention, on obtient une pâte épaisse de coloration rouge orangée à partir de carottes. Ce produit présente une teneur en matière sèche de 18% (p/p) et en caroténoïdes totaux de 1700 ppm.
On ajoute comme antioxydants du palmitate d'ascorbyle, des tocophérols et de l'acide ascorbique.
La composition de ce produit exprimée par rapport à la matière sèche (%) est : Carotènes 1
Protéines (azote total x 6,25) 23
Lipides 21
Sucres totaux 36
Lignine 14
Cendres 3
Acides organiques 2 et antioxydants

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de concentration et de stabilisation de carotènes à partir de légumes ou de fruits, en particulier dans lequel on broie les fruits ou les légumes, caractérisé en ce qu'on blanchit le broyât obtenu, on réalise un second broyage, on acidifie le second broyât obtenu, on le soumet à une liquéfaction enzymatique, on le concentre par microfiltration tangentielle, on le diafiltre avec 1 ou 2 volumes d'eau, on le traite thermiquement par chauffage, on le soumet à une congélation puis à une décongélation et on réalise une concentration par centrifugation.
2. Procédé de concentration et de stabilisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le blanchiment est réalisé dans une plage de 85 à 95°C dans une plage de temps de 2 à 7 minutes.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2 , caractérisé en ce que le second broyage comprend un microbroyage .
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on acidifie le broyât obtenu à un pH dans la plage de 4 à 5, par addition d'acides tels que l'acide citrique, l'acide acétique et l'acide ascorbique.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le broyât acidifié est soumis à une liquéfaction enzymatique par ajout d'enzymes à activité pectinases, cellulases, hémicellulases, arabanase et pectine estérase, de préférence dans une plage de temps de 2 à 3 heures, à un pH compris entre 4 à 5 et à une température comprise entre 40 et 60°C.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le chauffage du traitement thermique est réalisé dans une plage de 90 à 110°C pendant 1 à 2 minutes .
7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la concentration est réalisée par microfiltration tangentielle sur membranes minérales.
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on congèle à -20°C et on décongèle à +4°C.
9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'on concentre et on stabilise des carotènes à partir de carottes.
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