WO2012113597A1 - Méthode pour augmenter la durée de vie des produits alimentaires - Google Patents

Méthode pour augmenter la durée de vie des produits alimentaires Download PDF

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meat
fermentate
shelf life
food products
increasing
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Inventor
Emmanuelle Martin
Jean-Christophe Bogaert
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Galactic S.A.
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23B—PRESERVING, e.g. BY CANNING, MEAT, FISH, EGGS, FRUIT, VEGETABLES, EDIBLE SEEDS; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES; THE PRESERVED, RIPENED, OR CANNED PRODUCTS
    • A23B4/00—General methods for preserving meat, sausages, fish or fish products
    • A23B4/14—Preserving with chemicals not covered by groups A23B4/02 or A23B4/12
    • A23B4/18—Preserving with chemicals not covered by groups A23B4/02 or A23B4/12 in the form of liquids or solids
    • A23B4/20—Organic compounds; Microorganisms; Enzymes
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    • A23B4/20—Organic compounds; Microorganisms; Enzymes
    • A23B4/22—Microorganisms; Enzymes; Antibiotics

Definitions

  • the invention relates to a method for increasing the shelf life of meat or fish food products by adding an antimicrobial composition obtained by direct fermentation with a non-pathogenic bacterium to the matrix. lactic acid producer.
  • the main source of degradation of perishable foodstuffs is the growth of microorganisms (bacteria, yeasts, molds).
  • bacteria bacteria, yeasts, molds
  • meat it is generally accepted that the internal tissues of slaughtered healthy animals do not contain bacteria at the time of slaughter.
  • fresh meat can be contaminated during cutting, chopping, slicing, external contamination of the digestive system, non-sterile containers or handlers.
  • organic acid salts such as for example sodium lactate and potassium lactate (with a neutral pH) are commonly used in various sectors of the food industry and authorized by legislation (eg EU - Directive 95/2 EC: "quantum satis"), the main outlet being the meat industry. They have a bacteriostatic effect and therefore act as a preservative by inhibiting the growth of microorganisms and more particularly bacteria.
  • the invention relates to a method for increasing the shelf life of food products based on meat or fish, while maintaining an acceptable appearance, by treating these products with an antibacterial (or antimicrobial) composition obtained from from a fermentation juice containing lactic acid neutralized with an alkali metal hydroxide.
  • an antibacterial (or antimicrobial) composition obtained from from a fermentation juice containing lactic acid neutralized with an alkali metal hydroxide.
  • an antibacterial composition obtained from a lactic acid fermentation juice. , obtained with a non-pathogenic lactic acid producing bacterium and neutralized with an alkali metal hydroxide.
  • an antimicrobial composition is produced which mainly comprises the salts of lactic acid (in addition to the other components of the fermentation juice).
  • Potassium lactate will be exemplified for the description of the invention and henceforth called “fermentat” since obtained by direct fermentation of a sugar without intermediate steps.
  • additional purification steps may be envisaged, such as, for example, the passage over ionic, anionic or cationic exchange resins and / or the passage over activated carbons and / or any purification technique known to those skilled in the art. as long as these steps do not affect the antimicrobial properties of the finished product.
  • the fermentate used in the process of the present invention must meet the criteria on impurities fixed by the food laws, particularly European and American legislation, which require in particular that they be "safe”, that is to say - say "safe for health", the Applicant has found that the antimicrobial composition used in the process of the invention could come from a fermentate obtained by fermentation of a sugar by different non-pathogenic strains, alone or in combination as by example strains of the genera Sporolactobacillus, Brevibacillus, Bacillus (coagulans or smithii), allowing the production of a main salt (total concentration: 30-80%), residual impurities (sum of elements other than lactates representing a percentage total> 1% of dry matter) and water.
  • the genus Bacillus has the status QSP (Qualified Presumption of Safety) awarded by the European Food Safety Authority (EFSA), in the context of their use in food and feed with the special qualification of absence of food toxin , surfactant activity and enterotoxic activity.
  • QSP Quality of Service
  • EFSA European Food Safety Authority
  • WO92 / 21246 claims the use of Sporolactobacillus as a probiotic agent.
  • the fermenting agent of the invention generally and in a non-exhaustive manner contains the following elements: a majority of salts of lactic acid and a minority, not exceeding 5%, of each of the salts of acetic, succinic, propionic or malic acids fumaric, citric, pyruvic, formic, as well as ethanol and sugars.
  • composition of the fermentate there may be mentioned a concentration of 73% lactate, 5% potassium, 8% sodium, 3% acetate, 2% malate, 0.5 % citrate, 0.5 pyruvate, 1% ethanol and 7% sugar.
  • Elements of various kinds such as, non-exhaustively, peptides, proteins, nucleotides, saccharides or polysaccharides, and other unidentified compounds resulting from the fermentation are also present in a small but non-zero amount.
  • the sodium and potassium lactates generally marketed are not obtained by direct fermentation of carbohydrates neutralized by the corresponding sodium and potassium hydroxides, but starting with lactic acid, which has been previously free of all trace amounts of impurities by multiple purification steps (ion exchange resins, activated carbons, distillation or any other technique well known to those skilled in the art).
  • the food products, meat or fish are then put in contact with a quantity of "fermentât" in order to act on the shelf life of these products.
  • these amounts are between 2% and 4.8% of a fermentate having a main salt concentration of 40%.
  • amounts as low as 1.5% (of a fermentate having a main salt concentration of 40%) can be used without affecting the efficiency of the process of the invention.
  • the current formulation of minced meat has been prepared with the following ingredients:
  • Preservatives have been added to this basic formulation, the maximum percentage being 4% (of a fermentate having a main salt concentration of 40%) relative to the totality of the meat food product.
  • the minced meat is prepared according to the following procedure:
  • a) Preparation of the meat The meat and fat are cut into small pieces and chopped with a chopper with a 4 mm chopping grid. Meat, fat and other ingredients are then prepared using a Kenwood type mixer with a type K stirring blade. Start stirring for 30s (minimum power).
  • the shelf life of the preservative-free product was compared to that of the product containing standard potassium lactate-Galaflow PL (Galactic SA) and that of the product containing the fermentation obtained by fermentation of sugar with Bacillus coagulans spp. In both cases, the main salt concentration was adjusted to 40% before incorporation into the meat product at 4% by weight. The results are shown in Figure 1.
  • Chart 1 Comparison of service life as a function of time
  • control has a lifespan of 5 days (defined as the time at which the concentration of aerobic germs reaches log 6 cfu / g) while the product containing standard potassium lactate has its extended life of a day.
  • product containing the "fermentate” its life is extended by 5 days compared to the control which can be explained by the presence of various compounds such as, non-exhaustively, peptides, proteins, nucleotides, saccharides or polysaccharides, and other unidentified compounds resulting from the fermentation.
  • the current formulation of a minced meat was prepared with the same compositions as in Example 1.
  • the different dosages used in these tests are the typical dosages used in industrial meat matrices.
  • Chart 2 Comparison of service life as a function of time
  • the current formulation of a minced meat was prepared with the same composition as for example 1.
  • Potassium lactate containing a main salt concentration of 60%, was incorporated into this basic ground meat formulation, different concentrations of the total meat-based food product were tested to demonstrate efficacy. depending on the concentration.
  • the minced meat is prepared according to the following procedure:
  • a) Preparation of the meat The meat and fat are cut into small pieces and chopped using chopper with a 4 mm chopping grid. The meat, fat and other ingredients are then placed using a Kenwood type mixer with a type K stirring blade. Start agitation for 30 seconds (min power).

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Abstract

L' invention se rapporte à une méthode permettant l'augmentation de la durée de vie de produits alimentaires à base de viande ou de poisson, tout en leur conservant un aspect acceptable, en traitant ces produits avec une composition antibactérienne (ou antimicrobienne) obtenue à partir d'un jus de fermentation contenant de l'acide lactique neutralisé à l'aide d'un hydroxyde de métal alcalin.

Description

Méthode pour augmenter la durée de vie des produits
alimentaires
Domaine de l'invention
L' invention se rapporte à une méthode permettant l'augmentation de la durée de vie de produits alimentaires à base de viande ou de poisson, en ajoutant dans la matrice une composition antimicrobienne obtenue par fermentation directe à l'aide d'une bactérie non pathogène productrice d'acide lactique.
Etat de l'art
A l'heure actuelle, de nombreuses denrées arrivent à leur terme de Date Limite de Consommation (DLC) sans avoir été consommées, c'est pourquoi l'augmentation de la durée de vie de ces produits est une problématique importante.
La principale source de dégradation des denrées alimentaires périssables est la croissance des microorganismes (bactéries, levures, moisissures) . Dans le cas de la viande, il est généralement admis que les tissus internes des animaux sains abattus ne contiennent pas de bactérie au moment de l'abattage. La viande fraîche peut par contre être contaminée par la suite, lors de la découpe, du hachage, du tranchage, par une contamination externe au système digestif, par des containers non stériles ou par des manutentionnaires.
Il est connu de l'homme de l'art, comme cela est décrit dans les brevets EP 482322, EP 1300085 et US 5192565, que les acides organiques ont, pour la plupart, des propriétés antibactériennes, cependant ils ne peuvent pas être utilisés dans la majorité des produits de viandes ou poissons actuellement disponibles sur le marché, du fait de l'aspect final qu'ils donnent aux produits alimentaires. En effet, du fait de la diminution de pH qu'ils génèrent, les acides organiques diminuent considérablement la capacité de rétention d'eau des viandes ou poissons. Les produits alimentaires alors obtenus n'ont pas un aspect suffisamment présentable et deviennent inacceptables aux yeux du consommateur. En outre, lors de l'élaboration des produits cuits, la perte en eau diminue le rendement de cuisson induisant par la même occasion une perte pour l'industrie agro-alimentaire au niveau économique.
Afin de remédier à ce problème, on a déjà proposé d'utiliser les sels d'acides organiques ayant un pH neutre qui sont préférés pour la majorité des applications en matrices viandes ou poissons.
En effet, les sels d'acide organique tels que par exemple le lactate de sodium et le lactate de potassium (avec un pH neutre) sont utilisés couramment dans différents secteurs de l'industrie agroalimentaire et autorisé par la législation (ex. : EU - Directive 95/2 CE : « quantum satis ») , le principal débouché étant l'industrie de la viande. Ils ont un effet bactériostatique et agissent donc comme conservateur en inhibant la croissance des microorganismes et plus particulièrement des bactéries.
Cependant leur efficacité reste toujours limitée dès lors que le dosage à mettre en œuvre est suffisamment faible pour ne pas modifier les propriétés organoleptiques (plus particulièrement le goût) du produit. Toujours dans la même optique, on a déjà proposé d'utiliser d'autres sels d'acide organique comme décrit dans le brevet US 6387427 qui décrit un procédé de conservation de produits alimentaires comprenant l'ajout de sels d'acétate, or les concentrations utilisées en sel d'acide acétique qui permettent l'amélioration de la conservation impactent considérablement sur le goût du produit. En effet, le dosage utilisé est de 0,5 % d'un produit contenant 72 % d'acétate de potassium, or il est connu qu'un dosage supérieur à 0,1 % d'acétate de potassium pur confère généralement un goût acétique au produit. L'acétate de potassium est d' ailleurs considéré comme un arôme par la FDA (Food and Drug Administration) (« Sec. 172.515 Synthetic flavoring substances and adjuvants ») .
Il existe donc un besoin pour une méthode qui permette d'augmenter la durée de vie des produits alimentaires qui n' impacte pas de manière négative le goût des produits obtenus ni leur texture et aspect.
Brève description de l'invention
L'invention se rapporte à une méthode permettant l'augmentation de la durée de vie de produits alimentaires à base de viande ou de poisson, tout en leur conservant un aspect acceptable, en traitant ces produits avec une composition antibactérienne (ou antimicrobienne) obtenue à partir d'un jus de fermentation contenant de l'acide lactique neutralisé à l'aide d'un hydroxyde de métal alcalin . Description détaillée de 1 'invention
La Demanderesse a maintenant trouvé d'une manière inattendue que l'on pouvait augmenter significativement la durée de vie de produits alimentaires à base de viande ou de poisson, en traitant ces produits avec une composition antibactérienne obtenue à partir d'un jus de fermentation lactique, obtenu à l'aide d'une bactérie non pathogène productrice d'acide lactique et neutralisé à l'aide d'un hydroxyde de métal alcalin. Selon le procédé de l'invention, en utilisant un jus de fermentation lactique obtenu par fermentation à l'aide d'une bactérie non pathogène productrice d'acide lactique, et en le neutralisant avec un hydroxyde de métal alcalin, comme le sodium ou le potassium, on produit une composition antimicrobienne qui comprend principalement les sels de l'acide lactique (en plus des autres composants du jus de fermentation) . Le lactate de potassium sera pris en exemple pour la description de l'invention et appelé dorénavant « fermentât » puisqu' obtenu par fermentation directe d'un sucre sans étapes intermédiaires. Si nécessaire, des étapes de purifications supplémentaires peuvent être envisagées comme par exemple le passage sur résines d'échange ionique, anionique ou cationique et/ou le passage sur charbons actifs et/ou toute technique de purification connue de l'homme de l'Art, pour autant que ces étapes n'affectent en rien les propriétés antimicrobiennes du produit fini.
Comme le fermentât utilisé dans le procédé de la présente invention doit répondre aux critères sur les impuretés fixés par les législations sur les produits alimentaires, particulièrement les législations européenne et américaine, qui exigent notamment qu'elles soient « safe », c'est-à- dire « sans danger pour la santé», la Demanderesse a trouvé que la composition antimicrobienne utilisée dans le procédé de l'invention pouvait provenir d'un fermentât obtenu par fermentation d'un sucre par différentes souches non pathogènes, seules ou en combinaison comme par exemple des souches des genres Sporolactobacillus, Brevibacillus , Bacillus (coagulans ou smithii), permettant l'obtention d'un sel principal (concentration totale : 30-80%), d'impuretés résiduelles (somme des éléments autres que les lactates représentant un pourcentage total > 1% de la matière sèche) et d'eau. En effet, le genre Bacillus, possède le statut QSP (Qualified Presumption of Safety) attribué par l'European Food Safety Authority (EFSA) , dans le cadre de leur utilisation en alimentation humaine et animale avec la qualification particulière d'absence de toxine alimentaire, d'activité surfactante et d'activité entérotoxique .
Par ailleurs, le brevet W092/21246 revendique l'utilisation de Sporolactobacillus comme agent probiotique. Le fermentât de l'invention contient généralement et de manière non exhaustive, les éléments suivants : une majorité de sels de l'acide lactique et une minorité, ne dépassant pas 5 %, de chacun des sels des acides acétique, succinique, propionique, malique, fumarique, citrique, pyruvique, formique, ainsi que de l'éthanol et des sucres.
A titre d'exemple de composition du fermentât, on peut notamment citer une concentration de 73 % en lactate, de 5 % en potassium, de 8% en sodium, de 3 % en acétate, de 2 % en malate, de 0,5 % en citrate, de 0,5 en pyruvate, de 1 % en éthanol et de 7 % en sucre. Des éléments de natures diverses tels que, de manière non- exhaustive, des peptides, des protéines, des nucléotides, des saccharides ou polysaccharides, et d'autres composés non identifiés résultant de la fermentation sont en outre présents en quantité faible mais non nulle.
Il est à noter que les lactates de sodium et de potassium généralement commercialisés ne sont pas obtenus par fermentation directe d'hydrates de carbone neutralisée par les hydroxydes de sodium et potassium correspondants mais bien au départ d'acide lactique préalablement débarrassé de toutes traces d' impuretés par de multiples étapes de purification (résines d'échange ioniques, charbons actifs, distillation ou toute autre techniques bien connue de l'homme de l'art) . On met ensuite les produits alimentaires, viande ou poisson, en contact avec une quantité de « fermentât » en vue d'agir sur la durée de conservation de ces produits. Généralement, ces quantités sont comprises entre 2% et 4,8% d'un fermentât ayant une concentration en sel principal de 40%. Cependant, des quantités aussi faibles que 1,5% (d'un fermentât ayant une concentration en sel principal de 40%) peuvent être utilisées sans affecter l'efficacité du procédé de l'invention.
D'autres détails et particularités de l'invention, donnés ci-après à titre d'exemples non-limitatifs, ressortent de la description comme quelques formes possibles de sa réalisation . Exemple 1
La formulation courante d'une viande hachée a été préparée avec les ingrédients suivants :
Figure imgf000008_0001
Des conservateurs ont été ajoutés à cette formulation de base, le pourcentage maximum étant de 4% (d'un fermentât ayant une concentration en sel principal de 40%) par rapport à la totalité du produit alimentaire à base de viande .
La viande hachée est préparée d' après la procédure suivante :
a) Préparation de la viande: La viande et le gras sont découpés en petits morceaux et hâchés à l'aide d'un hachoir disposant d'une grille de hachage de 4 mm. La viande, le gras et les autres ingrédients sont ensuite disposés à l'aide d'un mélangeur de type Kenwood disposant d'une pale d'agitation type K. Mettre en marche l'agitation durant 30s (puissance minimum) .
b) Echantillonnage : le produit ainsi obtenu est divisé en échantillons de 100g et placé dans des sachets plastiques . c) Stockage : les produits obtenus sont conditionnés sous film étirable et stockés à une température de 4°C ±1°C pendant 10 jours.
Deux fois par semaine, le pH, l'activité de l'eau (Aw) le nombre total de bactéries aérobies ont été évalués les échantillons.
La durée de vie du produit préparé sans conservateur (témoin) a été comparée à celle du produit contenant du lactate de potassium standard - Galaflow PL (Galactic SA) et à celle du produit contenant le fermentât obtenu par fermentation de sucre par Bacillus coagulans spp . Dans ces deux cas, la concentration en sel principal a été ajustée à 40% avant incorporation au produit de viande à hauteur de 4% en poids. Les résultats sont repris dans le graphique 1.
Graphique 1 : Comparaison de la durée de vie en fonction du temps
Bactéries aérobies totales
Matrice porc stockée à 4 *C
Figure imgf000009_0001
On remarque que le témoin dispose d'une durée de vie de 5 jours (défini comme étant le temps auquel la concentration en germes aérobies atteint log 6 cfu/g) alors que le produit contenant du lactate de potassium standard voit sa durée de vie prolongée d'un jour. Quant au produit contenant le « fermentât » sa durée de vie est prolongée de 5 jours par rapport au témoin ce qui peut être expliqué par la présence de divers composés tels que, de manière non- exhaustive, des peptides, des protéines, des nucléotides, des saccharides ou polysaccharides , et d'autres composés non identifiés résultant de la fermentation.
Exemple 2
La formulation courante d'une viande hachée a été préparée avec les mêmes compositions que dans l'exemple 1.
De l'acétate de potassium (concentration en sel principal = 60%) a été ajouté à cette formulation de base de viande hachée, différentes concentrations par rapport à la totalité du produit alimentaire à base de viande ont été testées afin de déterminer le dosage acceptable permettant d'éviter tout impact sur le goût du produit final. Les tests gustatifs ont été réalisés par un panel de 10 testeurs expérimentés. Les résultats sont repris dans le tableau 1. Tableau 1 : Impact de la concentration en acétate de potassium sur le goût.
Figure imgf000011_0001
0 = pas de modification de goût par rapport à une viande hachée ne contenant pas d'acétate de potassium; 1= modification de goût par rapport à une viande hachée ne contenant pas d'acétate de potassium.
Le même essai est réalisé avec du lactate de potassium (concentration en sel principal 60%), les résultats sont repris dans le tableau 2.
Tableau 2 : Impact de la concentration en lactate de potassium du commerce - Galaflow PL (Galactic SA) (concentration en sel principal = 60%) sur le goût.
Concentration en
lactate de potassium Goût
(%)
1 0
2 0
3 1 0 = pas de modification de goût par rapport à une viande hachée ne contenant pas de lactate de potassium; 1= modification de goût par rapport à une viande hachée ne contenant pas de lactate de potassium.
Les différents dosages utilisés lors de ces essais sont les dosages typiques utilisés dans les matrices de viande industrielle .
On peut remarquer qu'à partir de 0,1 % d'acétate de potassium un goût acide est observé dans l'échantillon.
La concentration maximale avant d'obtenir un impact sur le goût est choisie, à savoir 0,05 % pour l'acétate de potassium et 2 % pour le lactate de potassium. Un test identique à celui de l'exemple 1 est alors réalisé. Les résultats sont repris dans le graphique 2.
Graphique 2 : Comparaison de la durée de vie en fonction du temps
Bactéries aérobies totales
Matrice porc stockée à 4'C
-
île -
Figure imgf000012_0001
0 1 2 3 4 5 £ 6 7 8
Jour* - après temps de brayaft On remarque que le lactate de potassium à une concentration n' impactant pas le goût, a un effet de conservation supérieur à celui de l'acétate de potassium à une concentration n' impactant pas le goût. De même, on observe que le meilleur effet sur la conservation de la matrice de viande testée est obtenu avec l'incorporation du fermentât issu de l'invention, lui aussi incorporé à une concentration n' impactant pas le goût du produit de viande. Exemple 3
La formulation courante d'une viande hachée a été préparée avec la même composition que pour l'exemple 1.
Du lactate de potassium, contenant une concentration en sel principal de 60%, a été incorporé à cette formulation de base de viande hachée, différentes concentrations par rapport à la totalité du produit alimentaire à base de viande ont été testées afin de démontrer l'efficacité en fonction de la concentration.
La viande hachée est préparée d' après la procédure suivante :
a) Préparation de la viande: La viande et le gras sont découpés en petits morceaux et hâchés à l'aide hachoir disposant d'une grille de hachage de 4 mm. La viande, le gras et les autres ingrédients sont ensuite disposés à l'aide d'un mélangeur de type Kenwood disposant d'une pale d'agitation type K. Mettre en marche l'agitation durant 30s (puissance min) .
b) Echantillonnage le produit ainsi obtenu est divisé en échantillons de 100g et placé dans des sachets plastiques . c) Stockage : les produits obtenus sont conditionnés sous film étirable et stockés à une température de 4°C ±1°C pendant 10 jours.
Deux fois par semaine, le pH, l'activité de l'eau (Aw) et le nombre total de bactéries aérobies ont été évalués sur les échantillons.
Les résultats sont repris dans le graphique 3.
Graphique 3 : efficacité du lactate de potassium standard en fonction de sa concentration
Figure imgf000014_0001
On remarque que l'ajout de lactate de potassium standard permet d'augmenter la durée de vie du produit. Cette augmentation de durée de vie est plus importante avec une concentration en lactate de potassium élevée.

Claims

REVENDICATIONS
1. Méthode permettant l'augmentation de la durée de vie de produits alimentaires à base de viande ou de poisson, caractérisé en ce que l'on ajoute dans la matrice, une composition antimicrobienne obtenue par fermentation directe de sucre de canne, de betterave ou d'hydrolysat d'amidon, par mise en œuvre de différentes souches bactériennes des genres Sporolactobacillus r Brevibacillus et Bacillus ou leur mélange.
2 . Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que le fermentât est obtenu par fermentation lactique à l'aide d'une bactérie non pathogène productrice d'acide lactique, et neutralisé avec un hydroxyde alcalin.
3. Méthode selon la revendication 2, caractérisée en ce que l' hydroxyde alcalin est choisi parmi l' hydroxyde de sodium ou de potassium.
4. Méthode selon les revendications 1 à 3 caractérisée en ce que le fermentât est obtenu de la mise en œuvre d'une souche de Bacillus Coagulans.
5. Méthode selon les revendications 1 à 3 caractérisée en ce que le fermentât est obtenu de la mise en œuvre d'une souche de Bacillus Smithii.
6 . Méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le fermentât comprend une majorité de lactate alcalin, comme sel principal, et une minorité d'un ensemble de sels, dont la quantité ne dépasse pas 5 % chacun, choisis dans le groupe des sels des acides acétique, succinique, propionique, malique, fumarique, citrique, pyruvique, formique, ainsi que des sucres et de 1 ' éthanol .
7. Méthode pour augmenter de la durée de vie de produits alimentaires à base de viande ou de poisson selon les revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'on ajoute la composition antimicrobienne à raison de 1 à 5% en poids, basé sur le poids du produit à traiter, et de préférence comprise entre 2 et 4,8% en poids d'un fermentât ayant une concentration en sel principal comprise entre 30 et 80%.
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