Brevet FR2134017A1 — publié le 19721201

La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif pour le dégraissage et le décharnage des os, en particulier en vue de la production de gélatine. Les os provenant de la boucherie contiennent de la graisse, des fibres de chair et des tendons qutil est indispensable d'éliminer pour que l'action des acides minéraux soit rapide lors de la macération. On connaet déjà des procédés permettant le dégraissage et le décharnage des os. C'est ainsi que lton extrait les os broyés par des solvants des graisses appropriés. La chair et les tendons sont éliminés mécaniquement. La qualité de la graisse récupérée par extraction n' est cependant pas entièrement satisfaisante. Le nettoyage mécanique n'élimine pas totalement des os la chair et les tendons. Selon un autre procédé de nettoyage et de dégraissage des os, décrit dans le deuxième fascicule imprimé de demande de brevet de la République Fédérale d'Allemagne, mis à l'inspection publique, NO 1 072 768, on opère avec un tambour muni de perforations, dans lequel on introduit les os broyés grossièrement, et quel'on fait tourner ou pivoter autour d'un axe horizontal. La température de l'eau dans le récipient est maintenue entre 60 et 88" ; il est préférable qu'elle ne dépasse pas 770 On élimine par flottation la graisse qui s' est séparée, tandis que la chair et les tendons et éventuellement des particules osseuses se trouvant au fond du récipient sont éliminés par vidange. Une fois ces fractions éliminées, on fait tomber les os dans la partie inférieure du récipient et on les en retire par l'intermédiaire d'un clapet. L'inconvénient de ce procédé réside dans le fait qutil ne permet pas de travailler en continu et que la séparation des os et de chair n'est pas quantitative ou bien est trop coûteuse. Dans la revue t'Oléagineux" (Vol. 8, pages 85 et 86, 1953) ainsi que dans le premier fascicule imprimé de la demande de brevet de la République Fédérale d'Allemagne, mise à l1ins- pection publique, NO 1 594 250, il est décrit des procédés selon lesquels les os fragmentés sont propulsés en continu, au moyen de vis transporteuses, à travers des échangeurs correspondants, et selon lesquels les graisses sont extraites par de l'eau chauffée à 900 ou à 850. Les graisses sont isolées dans des séparateurs; néanmoins, on n'arrive pas à séparer les os et la chair. Les recherches qui ont abouti à la présente invention avaient pour objet la réalisation suivant un processus en continu du dégraissage et du décharnage et la suppression des tnconvé- nients des procédés connus. La Demanderesse a trouvé un procédé de dégraissage et de décharnage des os par fragmentation et traitement par de l'eau chauffée à 900 au maximum, procédé qui est caractérisé en ce que l'on traite les os concassés, largement débarrassés de leur graisse, par des enzymes protéolytiques, à des températures comprises entre 35 et 450. Un mode d'exécution particulier du procédé de l'invention est caractérisé par le fait que l'on utilise la bouillie de "protin " qui se forme lors de la production biotechnique de "protin A". Un mode d'exécution particulièrement avantageux de l'invention est caractérisé en ce que l'on traite les os, concassés jusqu'à des dimensions d'environ 3 à 6 cm, dans un tube chauffé (3) (cf. le dessin annexé), muni d'une vis de transport, par de l'eau chauffée à 70 - 80 , avec élimination de la graisse qui se sépare que l'on évacue les os ayant subi le dégraissage préalable et qu'on les amène, par l'inter- médiaire d'un dispositif de transport (4) dans un autre dispositif de fragmentation (5), dans lequel les os sont coneas- sés jusqu'à des dimensions inférieures à 2,5 cm, que les os sont amenés à l'aide d'une vis dans un récipient de réception 6, dans lequel on maintient à des températures de 35 à 45" de l'eau additionnée d'enzymes protéolytiques, qu'après un temps de séjpur suffisant pour la digestion de la viande, qui est plus particulièrement voisin d 'une heure, on amène les os à une vis de lavage (7), dans laquelle les os sont soumis à un rin çage à l'eau chaude, que les os décharnés sont amenés, par l'intermédiaire du récipient doseur (8), à une centrifugeuse (9), dans laquelle les restes d'eau, de graisse et de pulpe de protéines sont séparés par essorage, et que les émulsions graisse-eau qui sont séparées dans le tube (3), la vis de lavage (7) et la centrifugeuse (9), qui, dans le cas de la vis de lavage (7), sont enrichies en protéines carnées, sont amenées à un décanteur(1}, pour la séparation des substances solides, et à un système de séparateurs (12 et 1 pour la récupération de la graisse. Le dispositif, conforme à l'invention, pour le dégraissage et le décharnage des os en continu, se compose d'une vis d'alimentation et de dosage (1) d'un concasseur brisant les os en fragments grossiers (2), d'une -vis revêtue d'une chemise de vapeur (3), d'une vis de décharge (4), qui conduit aux broyeurs à marteaux (5), d'une vis de reprise disposée en aval (6), d'une vis de lavage (7), qui conduit au récipient doseur (8) alimentant une centrifugeuse (9), et d'une vis transporteuse (10) menant au séchoir pour les os ; la vis revetue d'une chemise de vapeur (3), la vis de lavage (7) et la centrifugeuse (9) sont reliées à un décanteur (11), en aval duquel sont disposés les appareils de concentration en graisses (12) et le séparateur final des graisses (13). Le dispositif opère à peu près de la manière suivante : par l'intermédiaire du dispositif doseur (1), le os livrés sont amenés au concasseur (2) qui les brise en fragments grossiers. Ce concasseur fragmente en général les os en morceaux dont les dimensions vont de 3 à 6 cm. En sortant du concasseur, les os ainsi fragmentés tombent dans un bain d'eau (3), qui est chauffé par une chemise de vapeur et dans lequel une vis pousse vers l'avant le produit, en vue d'assurer le maintien de la continuité du procédé. Un point essentiel est qu'au point d'entrée de l'os brut, il ne se produise pas d'abaissement de la température opératoire. En effet, l'immersion des os dans l'eau chaude provoque une forte expansion de la graisse contenue dans l'os, ce qui a pour résultat l'éclatement des parois cellulaires des cellules graisseuses. La graisse ainsi libérée peut être éliminée, au cours des opérations ultérieures selon le procédé, jusqu'à ce que les teneurs en graisses résiduelles soient inférieures à 1 %. Dans l'élément de traitement (3) > il s'accumule à la surface du liquide une couche de graisse pure, tandis qu'une quantité à peu près équivalente de graisse passe dans la phase aqueuse en formant une émulsion. Au bout d'un temps de séjour d'environ une heure la vis d'évacuation chasse la matière dans une vis d'extraction (4), qui opère un dessèchement des os et fait passer la matière chaude dans 2 broyeurs à marteaux. C'est dans ces broyeurs à marteaux qu'a lieu le processus de dégraissage proprement dit. Grâce à la percussion produite par les marteaux du broyeur, la graisse est chassée hors des particules d'os. Parallèlement à cette expulsion , a lieu un processus de broyage tel que seuls des fragments ayant des dimensions inférieuresà 2,5 cm peuvent quitter les broyeurs à marteaux. Le récipient qui fait suite, contenant la vis de reprise (6), contient environ 3 m3 d'eau , son débit horaire en os broyés est de 5 tonnes. La température de l'eau dans ce récipient peut osciller dans un domaine compris entre 38 et 45". A la partie inférieure du récipient se trouvent plusieurs buses d'aération, qui permettent d'aérer le mélange de graisse, d'eau, d'os broyés et de bouillie enzymatique pendant le décharnage enzymatique. Les enzymes contenues dans la bouillie agissent pendant à peu près une heure sur les os porteurs de chair. On amène ensuite la matière dans la vis de lavage (7) et on l'y soumet à un rinçage à l'eau chaude, qui entraîne déjà dans une large mesure la graisse chassée par le choc des marteaux. En vue d'améliorer les résultats, on fait alors passer le produit dans un récipient doseur (8), qui l'envoie continuellement dans une centrifugeuse (9), où l'eau résiduelle et aussi la graisse résiduelle sont largement éliminées par essorage. La vis transporteuse (10) amène alors les menus fragments d'os exempts de chair dans le séchoir à chaud. Les émulsions graisse-eau qui s'écoulent de la vis réceptrice (3), de la vis de lavage (7) et de la centrifugeuse (9) sont réunies et amenées d'abord dans un décanteur (11). Dans celuici, les petites particules solides sont séparées de la phase aqueuse. La fraction solide contenue dans ce décanteur est amenée, par l'intermédiaire de la vis (10) dans le séchoir à chaud, tandis que la phase aqueuse est enrichie en graisse par deux concentreurs (12). La séparation définitive en graisse et en eau s'effectue ensuite dans le séparateur 13. Dans l'eau résiduaire se trouve la bouillie enzymatique, dont l'activité est plus ou moins épuisée, à côté de protéines carnées, que l'on peut récupérer, par exemple, par précipitation acétonique. La bouillie enzymatique contenue dans l'émulsion graisse-eau ne diminue en aucune manière les qualités de la graisse qui y est associée. De même le décharnage enzymatique n'a aucune influence fâcheuse sur l'obtention de la gélatine. Corne enzymes protéolytiques, on envisage entre autres la papaïne et la "protin A". Pour des considérations d'ordre économique, il est particulièrement avantageux d'utiliser la bouillie du bouillon de culture obtenue lors de ltobtention par voie microbiologique de la "protin A". La bouillie de bouillon de culture qui se forme lors de la fermentation de Bacillus subtilis présente des activités résiduelles de l'ordre de 10 000 unités, mais, d'un autre côté, elle n'est pas utilisable et on la rejette. Pour le décharnage enzymatique des os, on opère de la manière suivante pour commencer la production, on ajoute à l'eau du récipient où se trouve la vis collectrice (6), environ 400 kg d'une bouillie de "protin A", puis on fait passer à travers la phase enzymatique le broyat d'os contenant de la chair. Au fur et à mesure que l'activité enzymatique indiquée plus haut est épuisée par le produit osseux, la proportion de la chair dans le broyat d'os s'élève rapidement, ce qui peut tre observé immédiatement. A ce moment, on introduit eneore 200 kg de bouillie de "protin A" dans le récipient réactionnel. La proportion de chair dans le broyat d'os redescend au voisinage de zéro.Si l'activité enzymatique indiquée plus haut est de nouveau épuisée, on ajoute, par doses réglées, encore 200 kg de bouillie de "protin A". On continue à opérer de la même manière. On détermine l'épuisement de l'activité enzymatique par l'augmentation de la proportion de la chair dans le broyat d'os qui quitte le récipient réactionnql. Avec la digestion enzymatique, le procédé conforme à l'invention offre pour la première fois la possibilité de séparer quantitativement, lors de la préparation de broyats d'os en vue d'obtention de gélatine, la substance osseuse des fractions carnées. Avec les procédés mécaniques utilisés jusqu'à présent, on devait toujours admettre, soit que le broyat pour gélatine contint une certaine proportion de chair, soit que des qu--.nttés importantes de broyat d'os passassent dans la fraction carnée si l'on attachait de 1'importance à l'absence de chair dans le broyat d'os. Une autre caractéristique intéressante de la diges rIon enzymatique est le notable éclaircissement des paillettes de gélatine produites, car les enzymes digèrent et entratnent, non seulement la chair adhérente, mais aussi le sang contenu dans l'os. Ceci a pour résultat une amélioration de la coloration de la gélatine obtenue à partir de cette matière. D'autre part, les enzymes mis en jeu scindent également, jusqu'à un certain point, les graisses, ce qui fait que la graisse résiduelle encore présente dans l'os est dégradée. Par conséquent, lors de l'opération d'acidulation, on peut compter sur un déroulement plus rapide de la déminéralisation, ce qui, d'une part a pour résultat une hydrolyse acide du collagène moins poussée, et d'autre part empêche, lors de l'opération de ehaulage, la formation de savons calciques dans l'osséine. En ce qui concerne les pulpes de protéines, il convient de signaler que l'on peut éliminer les protéines du milieu aqueux, par exemple au moyen d'acétone. En dehors de la récupération complète des protéines carnées, le procédé se montre aussi très favorable du point de vue du traitement complémentaire des eaux usées. REVENDICATIONS 1.- Procédé de dégraissage et de décharnage en continu des os par fragmentation et traitement avec de l'eau ayant une température-d'au plus 900, procédé caractérisé en ce que l'on traite les os broyés, largement débarrassés- de leur graisse, à des températures comprises entre 35 et 45 , par des enzymes protéolytiques. 2.- Procédé selon la revendication i, caractérisé en ce que l'on utilise la bouillie de "protin A" qui se forme lors de la production biotechnique de "protin-A". 3.- Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les os concassés jusqu'à des dimensions d'environ 3 à 6 cm, sont traités par de l'eau chauffée à-70 - 80 , dans un tube chauffé (3), muni dlune vis de transport, avec élimination de la graisse qui se sépare, on évacue les os ayant subi le dégraissage préalable, on les amène, par l'intermédiaire d'un dispositif de transport approprié (4), dans un autre concasseur (5), dans lequel les os sont concassés jusqu'à des dimensions inférieures à 2,5 cm, les os sont amenés à l'aide d'une vis, dans un récipient de réception (6) dans lequel on maintient à des températures de 35 à 45 de l'eau additionnée d'enzymes protéolytiques, après un temps suffisant pour la digestion de la chair, qui est plus particulièrement voisin de 1 heure, on amène les os décharnés à une vis de lavage (7), dans laquelle ils sont soumis à un rinçage par de l'eau chaude, les os décharnés sont amenés, par l'intermédiaire d'un récipient doseur (8), à une centrifugeuse (9), dans laquelle les restes d'eau, de graisse et de pulpe de protéines sont séparés par essorage, et les émulsions graisse-eau qui sont séparées dans le tube (3), la vis de lavage (7) et la centrifugeuse (9) et qui, dans le cas de la vis de lavage (7), sont enrichies en protéines carnées, sont amenées à un décanteur (11), pour la séparation des substances solides, et à un système de séparateurs (12 et 13), pour la récupération de la graisse. 4.- Dispositif pour le dégraissage et le décharnage en continu des os, composé d'une vis d'alimentation et de dosage (1) > d'un concasseur brisant les os en fragments grossiers (2), d'une vis reveztue d'une chemise de vapeur (3), d'une vis de décharge (4) qui conduit à-des broyeurs à marteaux (5), d'une vis de reprise (6) disposée en aval d'une vis de lavage (7), qui conduit à un récipient doseur (8) alimentant une centrifugeuse (9), et d'une vis transporteuse (10) menant au séchoir pour les os, la vis revêtue d'une chemise de vapeur (3) > la vis de lavage (7) et la centrifugeuse (9) étant reliées à un décanteur (11) en aval duquel sont disposés des appareils de concentration pour les graisses (12) et un ultime séparateur des graisses.