Brevet FR2039347A1 — publié le 19710115

i 20393^7 L'invention est relative à un procédé pour isoler de l'albumine naturel et/ou de la globuline d'un système aqueux, tel que du petit lait (lacto-sérum) ou du sang, en élevant tout d'abord le pH du système et en précipitant ensuite la protéine 5 a.u point isoélectrique. Il est déjà connu, d'après le Brevet Néerlandais n° 293.320 d'utiliser un procédé dans lequel, à la température ambiante, et en observant bien certaines conditions d'interaction cation-anion, le pH d'un petit lait acide, tel que de la Montmo-10 rillonite, est fortement accru de 4 à 7 à l'aide d'un échangeur d'ions faible, et immédiatement après à pH 8 en ajoutant de petites quantités d'hydroxyde de calcium, ce qui provoque la précipitation de diverses fractions de protéines. Cependant un inconvénient de cette méthode réside en ce que les prix de fabrication 15 des fractions de protéines obtenues sont disproportionnés par rapport à ceux des protéines qui sont déjà sur le marché. D'après un autre brevet néerlandais n° 254.554, il est connu d'utiliser un autre procédé dans lequel du petit lait est d'abord évaporé sous vide et ensuite immédiatement après concen-20 tré en une teneur totale en solides de 80-85% en poids par injection de vapeur. Bien que le produit résultant soit hydrosoluble, ce procédé a encore 1'inconvénient de présenter une teneur en sel de la pâte de petit lait trop élevée, ce qui a pour conséquence de rendre son utilisation très limitée. 25 Dans le brevet allemand n° 830.153, il est décrit un procédé de traitement du petit lait en ajoutant à chaque litre de petit lait 0,2 à 2 g de fer, sous forme de composés à base de fer, tel§ que du chlorure ferrique, et il augmente le précipité en résultant contenant l'albumine et l'acide phosphorique du 30 petit lait. Selon le procédé décrit dans le brevet allemand n°835.982 des albumines et des phosphates sont également précipités dans du petit lait en ajoutant un sel de fer, mais de plus le pH est également élevé à environ 8. Un inconvénient de ces procédés,dans 35 lesquels des sels de fer sont utilisés pour précipiter les albumines, est évidemment le fait que le fer reste dans le produit sous forme d'hydroxyde, ce qui affecte d'une façon défavorable la blancheur naturelle de la protéine. Le brevet britannique n° 1.045.860 décrit un procédé 40 dans lequel les albumines sont précipitées par addition de 70 14261 2 2039347 polyphosphates, tel que le métaphosphate de sodium ou de potassium, comme phosphates albuminolactiques. Le brevet allemand n° 810.687 décrit un procédé dans lequel le pH du petit lait acide est avant tout élevé à 7-7,5, 5 il est ensuite chauffé à 100°C et immédiatement refroidi à 40°C, tandis que le pH est abaissé au point isoélectrique de l'albumine. Un inconvénient de ce procédé réside en ce que les protéines résultantes sont dénaturées par le procédé de chauffage. Il a maintenant été trouvé que les albumines et/ou les 10 globulines, sans aucun des inconvénients relatifs au brevet allemand n° 810.687 peuvent être isolées, sous leur forme naturelle, d'un système aqueux analogue au petit lait ou au sans en élevant le pH du système à au moins 8,5 en ajoutant des composés basiques physiologiquement tolérables à une température inférieure à la 15 température de dénaturation des albumines et/ou des globulines, ensuite immédiatement après en abaissant le pH au point isoélectrique des albumines et/ou des globulines. (± 0,1) par addition d'un acide à une température inférieure à la température de dénaturation des albumines et/ou des globulines, en séparant- les pro-20 téines précipitées, et, si on le désire, en répétant le procédé dans son ensemble une ou plusieurs fois. Du fait de cette variation dans les valeurs de pH, la liaison entre la protéine, les anions et cations, est rompue ou affaiblie, ce qui provoque une diminution de la 25 solubilité de la protéine à son point isoélectrique. Le procédé est généralement mis en oeuvre à une température de 40 à 50°C. Si du petit lait est utilisé comme matière de départ, on utilise de préférence un mélange en parties égales d'eau et de liqueur, cette liqueur étant constituée par ce qui subsiste 30 après que le lactose ait été retiré du petit lait qui a été évaporé jusqu'à une teneur en solides de 60% en poids. Cette liqueur est obtenue en séparant le lactose cristallisé par centrifugation. La liqueur résultante contient 10-12% en poids d'albumines + globulines. Après dilution avec une quantité égale d'eau, on obtient 35 donc un produit de départ contenant 5-6% en poids d'albumine + globuline. Une solution aqueuse de poudre de petit lait constitue également un autre produit de départ approprié. Lorsque du sang ou du sérum sanguin (du sang passé par 40 -une centrifugeuse) est utilisé comme produit de départ, il est 70 14261 3 2039347 également préférable de le diluer, par des quantités égales d'eau, avant de le chauffer et de le'rendre alcalin. Lorsqu'on utilise du sang comme produit de départ, le procédé est moins compliqué que lorsqu'on utilise du petit lait 5 car la teneur en sel du sang est inférieure à celle du petit lait. Un ajustement du pH à au moins 8,5 est effectué de préférence à une température de 45°C. Toutes les bases physiologiquement tolérables, telles que NaOH, KOH et Ca(OI^) peuvent être utilisées dans ce but. 10 Cependant, on utilise de préférence 33% de soude. Le pH de 9 peut être largement dépassé, bien que le pH soit de préférence ajusté à 9,5 - 10,5. L'ajustement du pH pour le point isoélectrique peut être réalisé à une température quelconque en dessous de la température 15 de dénaturation des albumines et/ou des globulines, quoique on utilise de préférence une température se situant entre 40 et 50°C. Il n'y a pas d'exigence spécifique concernant l'acide à utiliser, excepté la tolérance physiologique. Des acides convenables sont, par exemple, HC1, E^SO^, H-^PO^ et des acides organiques 20 en particulier l'acide citrique. Le pH est de préférence ajusté avec précision au point isoélectrique, qui est entre 4,0 et 5,2 selon la teneur en sel. Si les valeurs de pH sont trop basses, la protéine aura tendance à se redissoudre. Les valeurs de pH qui sont inférieures à celles 25 correspondant au point isoélectrique doivent donc être évitées. Des albumines et/ou des globulines commenceront à floculer dès que l'acide est ajouté, parce qu'il y aura une concentration locale suffisante d'acide pour provoquer la floculation. Ces concen trations locales relativement hautes peuvent de nouveau se produi-30^ re, car.on doit agiter à vitesse modérée,de façon à ne pas endommager la structure des flocons résultants. Il n'y a cependant pas de contradiction sérieuse à cette floculation locale, étant donné que la floculation résultante correspond à l'objet de l'invention. Lorsque le processus de floculation des albumines et/ou des glo-35 bulines est achevé, elles peuvent être isolées par des procédés conventionnels, telsque le passage à travers une centrifugeuse douée d'une force de gravitation importante et séchées à l'air. Dans de nombreux cas, la teneur en sel de l'albumine et/ou de la globuline sera plus élevée que cela n'est désirable pour des uti-4G lisatioxis aiimentaires. 70 14261 4 2039347 Dans ces cas, le produit isolé à la température ambiante est redissous dans de l'eau rendue alcaline jusqu'à ce qu'une solution soit obtenue contenant 5-6% en poids d'albumine et/ou de globuline, dont le pH est élevé à 8,5 au moins en ajoutant des 5 composés basiques physiologiquement tolérables à une température inférieure à la température de dénaturation de l'albumine et/ou de la globuline, le pH est immédiatement après abaissé au point isoélectrique (+ 0,1) en ajoutant un acide à une température inférieure à la température de.dénaturation de l'albumine et/ou de 10 la globuline, les protéines précipitées sont séparées, et, si on le désire, tout le procédé est répété une ou plusieurs fois. Le produit final est soluble en milieu neutre ou légèrement basique. EXEMPLE î Un mélange de 10 litres de sang de porc et ÎO litres 15 d'eau sont chauffés à 40°C dans un flacon à fond rond au bain-marie. 33% de soude sont alors ajoutés jusqu'à un pH de lO. 35% d'acide chlorhydrique sont alors immédiatement ajoutés jusqu'à ce que le mélange soit à un pH de 5,1. L'albumine et la globuline commercentalors à floculer. Le mélange total est passé à travers 20 une centrifugeuse qui produit un précipité de protéine encore légèrement coloré. Celui-ci est dispersé dans de l'eau à pH 8. Tout le processus est alors répété. Le produit résultant, après avoir été séché à l'air pendant 24 heures, est pur à 90%. EXEMPLE II 2 5 10 litres de petit lait évaporé ayant une teneur en solides de 30% en poids sont chauffés à fl°C. 33% de soude sont alors ajoutés jusqu'à un pH de 11,5. 35% d'acide chlorhydrique sont alors immédiatement ajoutés sous agitation modérée jusqu'à un pH de 4,0. Les albumines et les globulines commencent à flocu-30 1er et peuvent être concentrées grâce à une centrifugeuse. Le gâteau de centrifugation est rais en suspension dans de l'eau à une concentration en protéine de 5% en poids. La dispersion est alors chauffée à. 41°C et dissoute avec 30% de soude à pH = 9. En ajoutant 35% d'acide chlorhydrique les protéines sont reprécipitées 35 à pH = 4,1. Les protéines floculées résultantes sont concentrées au moyen dcune centrifugeuse et mises en suspension dans l'eau à une teneur en solides de 20% en poids. La protéine résultante est dissoute dans un mélange d'eau et de 20% de soude, à un pH 40 de 8,5» et le mélange résultant est alors séché dans un séchoir 70 14261 5 2039347 à pulvérisation à une température d'environ 80°C. Le produit final contient 90% en poids de protéine, EXEMPLE III Dans un Becher ayant une contenance de 15 litres, on 5 mélange 4 litres de liqueur, ayant une teneur en protéine de 10% en poids, et 6 litres d'eau. Le mélange est chauffé sous agitation à 46°C, tandis qu'on prend particulièrement soin qu'il n'y ait pas de surchauffe locale, ni d'air qui y soit introduit par l'agitation. On ajoute à ce mélange 30% de soude sous agitation vigoureuse jus-10 qu'à un pH de 10,5. Après 2 minutes d'agitation modérée et en ajoutant 3 5% d'acide chlorhydrique, le pH est abaissé à 4,1. La protéine se coagule et précipite lentement en une masse floconneuse blanche. Lorsque le liquide clair ci-dessus mentionné est décanté, la protéine est avant tout passée à travers une centrifu-15 geuse et ensuite reprise à nouveau à l'eau, le pH de l'eau est ajusté à pH =4,1 par de l'acide chlorhydrique. Après avoir été agité et décanté à volonté, le liquide est passé à nouveau à travers la centrifugeuse, et la protéine est reprise à l'eau et dissoute dans de l'eau qui a été ajustée à un pH de 8,5 avec NaOH, sous agita-20 tion vigoureuse. Après reprécipitation à l'acide acétique à un pH de 4,1 le liquide est passé à nouveau à travers la centrifugeuse.La protéine résultante est dissoute sous agitation dans de l'eau dont le pH est de 8 à une concentration aussi grande que possible. La solution résultante est séchée dans un séchoir à 25 pulvérisation ayant une température d'air de 85°C. Le produit résultant est hydrosoluble et a les valeurs analytiques suivantes: 86 % en poids de protéine 5 % en poids d'humidité une trace de lactose 30 5 % en poids de cendres quëlques pour cent de sels organiques. 70 14261 6 2039347 REVENDICATIONS 1. Procédé pour isoler de 1'albumine et/ou de la globuline naturelles d'un système aqueux en élevant avant tout le pH de la structure et ensuite en provoquant la floculation de la pro-5 téine au point isoélectrique, caractérisé par le fait qu'on élève le pH de la structure à au moins 8,5 en ajoutant des composés basiques physiologiquement tolérables à une température inférieure à la température de dénaturation des albumines et/ou des globulines, en abaissant le pH immédiatement après au point isoélectri- 10 que des albumines et/ou des globulines (+ 0,1) en ajoutant un acide à une température inférieure à la température de dénaturation des albumines et/ou des globulines, en séparant les protéines précipitées, et, si on le désire, en répétant le processus total une ou plusieurs fois. 15 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on utilise une solution d'albumine/globuline de 5 à 6% en poids de protéines solides comme produit de départ. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'on élève le pH à 9,5 - 10,5 20 en ajoutant le composé basique. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'on abaisse le pH au point isoélectrique des albumines et/ou des globulines en ajoutant l'acide . 25 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'on ajoute l'acide à 45°C. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'on sépare les protéines précipitées par des procédés conventionnels usuels, par exemple 30 en passant le liquide à travers une centrifugeuse.