Brevet FR2128123A1 — publié le 19721020

DESCRIPTION La premente invertion pormet d'obtenir la transformation de l'acide lactique ct du lactose contenus dans le lactsorum en matièrer prctéiques, on rendant possible une fermentation . En effet cette formentation ne peut se produire de façon satisfaisante que si. la concentration en azote ammoniacal dans le lactoserum est suffisante les procédés utilises jusqu'é présent prévoient que cet ap port d'azote se fasse sous forme d'ammoniaque en sels (sulfate ou phosphate).Ces méthodes ont l'inconvenient d'enrichir le pro duit final en motières minérales génantes lorsque l'on veut utiliser ce produit pour l'alimentation du bétail Le procédé, proposé dans ce texte préveit que l'apport d'azote soit fait par fixation sur les sels du laotosérum lui même, par substitution des cations à l'aide de résilles echangeuses d'ions Cette méthode à les avantages j 1) de n'apporter aucun sel supplémentaire dans 2.e- produit 2) de permettre de meintenir dans le lactoserua la quantite d'azote ammopieoula la plus favorable au déroulement de la fer mentation 3) de maitriser la teneur en cendre du produit fini Le lactosérum provenant de la fabrication d'un produit laitier est traité directement ou stocké en tank de garde ,et dans on cas il est refroidi pour éviter toute altérstion Une partie du lactosérum ,entre le tiers et la moitié de -la quantité mise en osuvre, est traitée our unéckangeur d'ions oa tionique. Cette quantité @st fonction de la provenance de lacto serum. Les échengeume d'ions sont des prodeits insolubles, qui se présentent sous la forme de grains et qui possèdont la propriété d'échanger certains de leurs ions avec coux des sels dissous dans les solutions avec lesquelles on les mot en contact. (Les grains ont un diamètre comprir ortre 0,4 et 1,2 mm) la plupart des échangeurs d'ions actuellement utilisés sont des produits de eynthîse .Ce sont le plus souvent des polystyrènes sulfonés pour les résines cationiques et des amines primaires pour les anioniques moyennement basiques Industriellement ces produits sont utilisés par percolation les resines se trouvant dans un "bidon" Le travail se décompose en deux phases : 1) épuisement : le liquide à traiter percole au travers de l'é- changeur, et dans le- cas d'une résine cationique ,la réaction suivante se produit , en prenant du ClNa pour exemple RH + NaCl - ClH + RNa Formule ou R est la partie fixe de l'échangeur et H l'ion. mobile 2) Régénération :Le liquide régénérant percole au travers de l'échangeur Dans l'exemple précédent on peut régénérer à l'aide de ClH à 10%, la réaction iverse s'établit RNa + ClH = RH + ClNa La réaction d'épuisement se produit avec tous les sels du lactosérum et aboutit à la libération de l'acidité potentielle du produit Exprimé en degré dornic le lactosérum psse ,de 10 à 12 n avant l'échangeur (pour un lactosérum doux) à 85 100 D à la sortie de l'appareil Cette acidité libérée est enspite neutralisée par de l'ammo niaque , toujours en suivant notre exemple ClH + NH4OH = ClNH4 + H20 Ce qui revient à transformer tous las sels du lactosérum on sels, d Ainsi en traitant sur résines cationiques une plus ou moins grande quantité du sérum mis en oeuvre .,on introduit plus ou moins d'azote ammoniacal ,tout en conservant un PH favorable à la vie des mioro-organiames te lactosérum ainsi "décationé" est renvoyé dans le circuit du produit se dirigeant vers le réacteur de culture La neutralisation par l'ammoniaque 5? fait soit à la sortie de l'échangeur d'ions soit dans le réacteur de culture lui-même Cette injection est régulée de manière à obtenir un PH compris entre 4,5 et 5,5 ,la concentration en NH4 est alors de 1 à 2 grammes par litre Le reacteur est le récipient dans lequel s'opère la fermenta tion.Cotte f@@@@@@t@tion @@t le fait de levures (saccharomycès cérévisiae ou lactis) capables d'utili@or l'acide lactique et le lactese com@@@ @@@re de cartone. Ce @éact@@@@ est un @ylin@@@ vorti@@l dont la hauteur vaut quatre fois le @i@@@@@re de sa @@@tion, @@@ volume est calculé on fonction de la quantité de sérum journali@re à traiter, de manière # permettre un temps de séjour compric entre trois et ninq heures Le lactosérum à taiter pénètre dans le réacteur par le bas et en ressort, une fois la fermentation terminée, par le haut. Au bas du réacteur on insuffla de l'air en quantité suffisan te pour apporter l'oxygène nécessaire au métabolisme des @ioro- organismes cultivés Apres la fermentation le lactosorum, dont le PH s'abaisse durant l'operation entre 3 et 4 percole sur un lit d'échangour d' anions, pour élini@er to@te lec acidités libres. La réaction, en prenant l'acide chlorhydrique pour exemple est la suivante ROH + ClH = RCl + H2O Le produit obtenu est sèché et constitue un aliment riche en protéines (entre @@ et 20%) ayant un taux de cendres compris entre 8 et 12% du produit sec. Légende du schéma de principe 1)stockage du érum avant traitement 2) 1/3 à 1/2 se dirige vors l'échangeur d'ions 3) 1/2 à 2/3 partent directement vers le réacteur 4) Schangeun de cations 5) @élange duserum taité our @o@@@@@ d'ions avec celui se diri- goant vers le réacteur 6) Injection d'ammoniaque, soit avant le mélange soit d@@@ le ré acteur de culture 8) injection d'air dams le fond de r@@@@@@ 9) Sortie du l'@@@@@@@ f@@@menté 10) @changeur d'@@ mons 11) @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@. R E V E N D I C À T I o T: 1) Procédé permettant d'obtenir la fermentation du lactoserum par des levures Caractérisé par le fait qu'il comporte un moyen d'introduire l'amote ammoniacal dans le milieux sans apport de sels 2) Procédé selon revendication 1 Carmotérisé par le fait que l'apport d'azote se fait à l'aide d'un échangeur d'ions cationique 3) Procédé selon revendication 2 Caractérisé par le fait que l'échangeur d'ions libère les acidités potentielles des sel du sérum en remplaçant les cations par des ions R qui sont ensuite éliminés par de l'ammoniaque 4)Procédé selon la revendication 3 Caractérisé par le fait qu'après utilisation de l'azote par les levure s les acidités 8 nouveau libérées sont éliminées sur echangeurde anions 5) Procédé selon revendications 2 et 3 caractérisé par le fait qu'il permet de maitriser la teneur en cendres du produit fini en traitant une plus ou moins grande partie do la quentité mise en oeuvre sur l'échangeur d'ions 6) Procédé solon revendication 2 Caractérisé par le fait qu'il permet de maitriser la concentration en azote ammonical dans le réacteur et d'obtenir des levures riches en protéines 7) Procédé selon revendication 2 Caractérisé par le fait qui permet de mener la consommation du lactose par les levures jusqu'au point exact désiré